[科普中國]-下一代因特網(wǎng)

計劃提出

下一代因特網(wǎng)（Next Generation Internet）指的是比現(xiàn)行的因特網(wǎng)具有更快的傳輸速率，更強的功能，更安全和更多的網(wǎng)址，能基本達到信息高速公路計劃目標的新一代因特網(wǎng)。

眾所周知，因特網(wǎng)源于美國軍事部門的ARPA網(wǎng)，而后轉(zhuǎn)為民用，主要用于科研和教育，其迅速發(fā)展是在1994年進入商業(yè)化應(yīng)用后，1998年，因特網(wǎng)全球用戶人數(shù)已激增到1.47億。就在我們對因特網(wǎng)的發(fā)展和前景津津樂道時，其本身的許多固有缺陷卻已暴露出來。首先，因特網(wǎng)原先是用于軍事目的，所以該網(wǎng)主要考慮的是抗干擾能力，而這正是以犧牲網(wǎng)絡(luò)帶寬為代價的。在當前網(wǎng)上用戶激增，多媒體應(yīng)用日趨成為通信主流的情況下，因特網(wǎng)顯得先天不足，不堪負擔。 ——同時，因特網(wǎng)缺乏管理，信息泛濫，就象一個巨大的自由市場。商業(yè)公司急于嫌錢，淫穢作品的作者想保護其作品自由發(fā)表權(quán)，犯罪分子利用其管理漏洞作案。國外有人稱互聯(lián)網(wǎng)是一個沒有領(lǐng)導、沒有警察、沒有軍隊的不可思議的機構(gòu)。

最初的因特網(wǎng)應(yīng)用范圍狹窄，所以對安全性未給予過多的重視。而現(xiàn)在，安全性已成為一個不容忽視的大問題。目前因特網(wǎng)上運行的TCP/IP協(xié)議第4版即IPV4，不具備服務(wù)質(zhì)量保障特性，不能預(yù)留帶寬，不能限定網(wǎng)絡(luò)時延。因此，目前的因特網(wǎng)無法支持許多新的應(yīng)用如遠程教學、醫(yī)療和學術(shù)交流。

于是，在因特網(wǎng)進入商用后，建立一個新的、更先進的網(wǎng)絡(luò)被提上教育界和科研界的日程，這就是下一代因特網(wǎng)。

下一代因特網(wǎng)幾個基本計劃幾乎是并行提出和進行的，它們是：白宮下一代因特網(wǎng)NGI倡議，美國國家科學基金會（NSF）超高帶寬網(wǎng)絡(luò)服務(wù)（VBNS），高等院校與企業(yè)合作的Internet2。

超高帶寬網(wǎng)絡(luò)服務(wù)（VBNS）：1995年，美國國家科學基金會就VBNS與MCI公司簽訂5年合作協(xié)議，VBNS于1995年4月起投入運行，連接5個超級計算機中心和100所大學及研究機構(gòu)。到2000年VBNS主干速率將升級到2.5Gbit/s。

Internet2：1996年10月1日，美國一些科研機構(gòu)和34所大學代表在芝加哥聚會，提出開發(fā)新一代因特網(wǎng)，取名“Internet2”，以提供高速互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的設(shè)想。1997年9月，高級因特網(wǎng)開發(fā)合作組（VCAID）成立，以管理Internet2和幫助其他聯(lián)合組織。Internet2的建立不是為取代因特網(wǎng)，也不是為普通用戶新建另一個網(wǎng)絡(luò)，而是用于教育和科研。

白宮下一代因特網(wǎng)：Internet2提出之后，美國政府隨即于10月6日宣布白宮NGI這一多機構(gòu)倡議。1997年，研究機構(gòu)已經(jīng)演示了5種“前期應(yīng)用”。NGI計劃的研究工作主要涉及協(xié)議，開發(fā)部署、高端試驗網(wǎng)以及應(yīng)用演示。其中某些目標會通過Internet2或VBNS來實現(xiàn)。NGI計劃在3個倡議計劃中是最領(lǐng)先的。它的一個關(guān)鍵目標是開發(fā)和演示兩個試驗網(wǎng)，要在端到端的速率方面分別比目前的因特網(wǎng)快100和1000倍，即達到100Mbit/s和1Gbit/s。

主要目標下一代因特網(wǎng)具有廣泛的應(yīng)用前景，支持醫(yī)療保健、國家安全、遠程教學、能源研究、生物醫(yī)學、環(huán)境監(jiān)測、制造工程以及緊急情況下的應(yīng)急反應(yīng)和危機管理等，它有直接和應(yīng)用兩個方面目標。

直接目標1、使連接各大學和國家實驗室的高速網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率比現(xiàn)有因特網(wǎng)快100～1000倍；其速率可在1s內(nèi)傳輸一部大英百科全書。

2、推動下一代因特網(wǎng)技術(shù)的實驗研究，如研究一些技術(shù)使因特網(wǎng)能提供高質(zhì)量的會議電視等實時服務(wù)。

3、開展新的應(yīng)用以滿足國家重點項目的需要。

應(yīng)用目標1、在醫(yī)療保健方面要讓人們得到最好的診斷醫(yī)療，分離醫(yī)學的最新成果。

2、在教育方面要通過虛擬圖書館和虛擬實驗室提高教學質(zhì)量。

3、在環(huán)境監(jiān)測上通過虛擬世界為各方面提供服務(wù)；在工程上通過各種造型系統(tǒng)和模擬系統(tǒng)縮短新產(chǎn)品的開發(fā)時間。

4、在科研方面要通過NGI進行大范圍的協(xié)作，以提高科研效率等。

美國的下一代因特網(wǎng)NGI（Next Generation Internet的縮寫），指下一代因特網(wǎng)。NGI(Next Generation Internet)計劃是美國總統(tǒng)克林頓在1996年10月6日宣布的。目標是將連接速率提高至今天Internet速率的100倍到1000倍。突破網(wǎng)絡(luò)瓶頸的限制，解決交換機、路由器和局域網(wǎng)絡(luò)之間的兼容問題。2 1997年10月，美國約40所大學和研究機構(gòu)的代表在芝加哥商定共同開發(fā)Internet2。此后不久，即被采納為NGI計劃的一部分。2 Internet2是34所大學的研究機構(gòu)在1996年創(chuàng)建的 ，擁有先進的主干網(wǎng)，在局域網(wǎng)范疇，一般稱多達1Gb/s(每秒1000兆比特，1G=1000M)以上帶寬的光纖網(wǎng)絡(luò)為超高速網(wǎng)絡(luò)。在核心骨干網(wǎng)，一級稱2．5Gh/s以上的光纖網(wǎng)絡(luò)為超高速網(wǎng)絡(luò)。而Internet2 主干網(wǎng)帶寬達到100G，主干網(wǎng)總帶寬可擴展到8.8T。2 設(shè)計Internet2的目的是滿足高等教育與科研的需要，開發(fā)下一代互聯(lián)網(wǎng)高級網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用項目。已經(jīng)連接了60000多個科研機構(gòu)，并且和超過50個國家的學術(shù)網(wǎng)互聯(lián)。2013年，Internet2有330多個正式會員，會員按照不同的性質(zhì)，分成四類，包括：高等教育機構(gòu)、地區(qū)教育和科研網(wǎng)、從事教育和科研的非盈利組織(附屬會員)和企業(yè)。在某種程度上，INTERNET2已經(jīng)成為全球下一代互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的代表名詞。2

中國的下一代互聯(lián)網(wǎng)CNGI：中國下一代互聯(lián)網(wǎng)（China's Next Generation Internet），即基于IPv6地址協(xié)議的互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)平臺。目前互聯(lián)網(wǎng)使用的是IPv4，其地址為32位編碼，可提供的IP地址大約為40多億個，目前基本分配完畢。IPv6采用128位地址長度，幾乎可以不受限制地提供地址。2 1998年，CERNET的研究者在我國第一次搭建了IPV6試驗床。2 2001年，在國家自然科學基金委的支持下，我國第一個下一代互聯(lián)網(wǎng)地區(qū)試驗網(wǎng)NFCNET在北京建成并通過驗收。同年，57名院士上書國務(wù)院，提出應(yīng)利用好下一代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的難得機遇，盡快推出我國的下一代互聯(lián)網(wǎng)項目，加快下一代互聯(lián)網(wǎng)研究與建設(shè)，占領(lǐng)下一代互聯(lián)網(wǎng)的制高點。2 2003年，國務(wù)院批復(fù)了由國家發(fā)改委主導的8部委關(guān)于“關(guān)于推動我國下一代互聯(lián)網(wǎng)有關(guān)工作的請示”，隨后國家發(fā)改委正式批準中國下一代互聯(lián)網(wǎng)示范工程(CNGI)，CNGI項目開始實施。CNGI專家委由工程院牽頭。我國下一代互聯(lián)網(wǎng)由此正式進入了大規(guī)模研究及建設(shè)階段。2 2004年12月底，初步建成CERNET2，它連接中國20個主要城市的25個核心節(jié)點，為數(shù)百所高校和科研單位提供下一代互聯(lián)網(wǎng)的高速接入，并通過中國下一代互聯(lián)網(wǎng)交換中心CNGI—6IX高速連接國外下一代互聯(lián)網(wǎng)。2 2012年，為加快推進我國下一代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，黨中央、國務(wù)院關(guān)于從戰(zhàn)略高度給予重視，指導發(fā)改委、工信部、中國科學院等部門研究制定了《關(guān)于下一代互聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展建設(shè)的意見》。2 2015年，《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃的建議》中提出，“拓展網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟空間。實施“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃。完善電信普遍服務(wù)機制，開展網(wǎng)絡(luò)提速降費行動，超前布局下一代互聯(lián)網(wǎng)?！?