下一代互联网的发展策略探讨

　　摘要　目前的互联网已不能继续支持信息业的再一次飞跃，于是下一代互联网的研究和建设已迫在眉睫。下一代互联网在增加骨干网带宽，提升接入速率，提供视频类新业务等前提下，还应解决当前互联网存在种种缺陷。本文对下一代互联网应如何继续坚持传统互联网的端到端应用、业务免费及在网络平台上开展电信运营业务等提出了应采取的措施和建议。

　　一、引言

　　随着技术的进步，互联网飞速扩展，现已深入到生活的方方面面，甚至成为很多人生活中必不可少的一部分。但目前的互联网已不能继续支持信息业的再一次飞跃，于是下一代互联网的研究和建设已迫在眉睫。下一代互联网在增加骨干网带宽，提升接入速率，提供视频类新业务等前提下，还应解决当前互联网存在种种缺陷。例如，尽力而为的服务方式不能确保服务质量，缺乏成功的商务模式，网络与信息安全没有保障，地址空间有限等。此外，下一代互联网的发展还需要解决总体策略这个关键性问题。下一代互联网应如何继续坚持传统互联网的端到端应用、业务免费及其主要用于科研教育的模式以及如何在此基础上增加电信理念，在网络平台上开展电信运营业务等，都是值得研究探讨的问题。

　　二、互联网的现状

　　当前，我国互联网服务主要由中国电信(CHINANET)、中国网通(CNCNET)、中国联通(UNINET)、中国移动(CMNET)、中国卫通(CSNET)等运营商提供。其他提供互联网服务的还有中国教育和科研计算机网(CERNET)、中国科技网(CSTNET)、中国长城互联网(CGWNET)等机构。

　　据中国互联网信息中心提供的中国互联网发展状况统计报告内容，截止到2004年6月为止，我国上网用户总数为8700万，上网计算机总数为3630万，CN域名总数达38.2216万个；WWW站点总数达62.6600万个，国际出口带宽总量为53941M，连接的国家有美国、加拿大、澳大利亚、英国、德国、法国、日本和韩国。大陆IPv4地址总数为4942.1824万个，折合2A+242B+30C。不过，当前互联网也存在其不足之处，主要体现在服务质量、商务模式、网络与信息安全以及地址空间等方面。

　　当前，互联网上的服务普遍采用“尽力而为”的模式。也就是说，客户接入互联网以后，网络尽其所能提供服务，即使服务质量不尽如人意，也毫无办法。客户要么接受这样的服务质量，要么不使用互联网服务。提供服务质量保障有很多种方式，诸如为每个业务流预留资源、提供大带宽轻载网络，在控制接入的条件下，根据流量的流向配置资源等方式。由于互联网是一个网络层非基于连接的网络，因此很难为每个业务流预留资源。互联网的典型业务，如WEB浏览，也不适合传输层基于连接预留资源。此外，由于当前互联网流量模型没有定论，也很难仿照传统电信网的爱尔兰算法，在限制接入的条件下基于流量流向配置资源。因此，当前服务质量方面做得最多的就是采用大带宽轻载模式。然而，由于互联网商务模式不清晰，在网络不挣钱的条件下，没有人愿意为互联网配置无限资源来保障服务质量。

　　当前的互联网没有建立有效的商务模式，因网络与业务分离，运营商很难将业务绑定到终端或者网络上来开展。用户已习惯于传统上免费的互联网服务，不愿为互联网服务付费，多数运营商只能通过接入来收费。随着宽带接入方式的开展，接入市场的竞争越来越激烈。当前，已不可能通过垄断接入手段来收取高昂的费用。同时，网络上还有P2P应用、即时通信等技术手段在蚕食传统电信市场。如果电信运营商只能收取接入费用，那么电信产业的未来将很可悲，成为没有技术含量、低附加值的产业。

　　互联网现已成为国家重要基础设施，支持国民经济快速发展。网络瘫痪可能导致种种严重问题。网络安全性已成为维护国家安全和社会稳定的焦点。虽然网络安全备受关注，但是网络安全的现状不容乐观。新华社曾报道，中国近6O%的单位网络曾发生过安全事件，其中包括国防部等政府部门。据新华社报道，我国公安部进行的一项调查表明，在被调查的7072家单位网络中，有58%曾在2004年遭到过攻击。这些单位包括金融机构和国防、商贸、能源和电信等政府部门。公安部对8400台计算机进行的另一项调查表明，在过去12个月中，有近88%的个人计算机遭到过病毒的攻击。仅2004年上半年，各大运营商就曾发生过超过10次的重大通信事故。

　　在地址空间方面，我国目前拥有的地址不到3个A类地址，大约500万个地址。相对于我国13亿人口的基数，显然是杯水车薪。即使是针对当前8700万网民以及3630万上网计算机而言，也是远远不够的。随着业务需求的进一步发展，例如永远在线、家庭网络、家电上网等，地址需求将不断上扬。由于地址有限，地址分配机构表示将不为手机分配IPv4地址。在3G技术的发展中，IPv4地址资源可能会成为移动通信进一步发展的瓶颈。

　　三、下一代互联网的需求与现状

　　当前，互联网面临着诸如服务质量、网络与信息安全、商务模式以及地址空间等方方面面的挑战，于是出现了对下一代互联网的需求。人们普遍期待，下一代互联网(NGI)能成为一个无处不在、无所不达，永远在线、应用为先，我行我素、可信可管、资源共享、良性互动的网络。下一代网络的相关技术有IPv6，服务质量保障与网络安全，Softswitch及流媒体、交互多媒体等，而不是仅仅局限在IPv6上。

　　在上述需求的推动下，57位院士致函有关部门，建议建设我国下一代互联网试验平台。其后，国家计委组织专家组研究并起草了“下一代互联网发展战略报告”和“中国下一代互联网示范工程CNGI项目实施方案建议”。最后，该项目被列为国家重大高科技工程项目。

　　CNGI由信产部、科技部、教育部、发改委、工程院、中科院、自然基金委和国信办八个部委联合部署。其总体目标是，在国家统一协调下，抓住时机，在改进和提高现有网络和大力推广应用的同时，实施中国下一代互联网示范工程，攻克下一代互联网及其重大应用的关键技术，实现下一代互联网的产业化。

　　CNGI的研究周期为2003年至2010年。2005年将完成中国下一代互联网示范工程并初步实现产业化。2010年，将建成全球最大规模的下一代互联网络。该网络的建成将在下一代互联网的标准、技术和产业上占有重要地位，从而将大大推动我国的信息化建设，增强我国的综合国力和可持续发展能力，为实现国民经济和社会进步的跨越式发展作出贡献。

　　CNGI项目第一期(2003～2005年)的经费为14亿元人民币。其中，平台建设为6亿元，网络技术试验和应用示范为3亿元，技术开发和应用推广为5亿元。2004年初步建成约20个核心节点，100个接入网络的全国示范网络。到2005年底，将逐步建成约30个核心节点，300个接入网络的全国示范网络，并完成基本网络试验和一批重点应用示范系统的建设。技术开发将初步完成，将开发出2～3个有前景的应用并开始进行推广。同时，我国还将积极参与国际下一代互联网络的研究，争取完成一批核心技术专利和提交若干个相关标准。

　　第二阶段为2006～2010年。2006年运营商将开始大规模建设下一代互联网或下一代网。2010年前，中国下一代互联网将在全世界达到最大规模，在国际下一代互联网中将占有重要地位，包括核心技术、专利和标准。

　　主干网承建单位有六家，即CERNET，中国电信、中国移动、中国联通、中国网通/中科院、中国铁通。设计单位有两家，即中国电子工程设计院和中京邮电通信设计院。

　　出于推动设备国产化/产业化考虑，CNGI的建设较晚。国产IPv6设备现已基本成熟，主流厂商，如华为、中兴、港湾等，已推出较为成熟的产品。一些来自大专院校和科研单位的研究成果，如清华比威、佳讯飞鸿及信息工程学院的设备已基本成型。当前，CNGI骨干网正处在选型招标阶段。网通和教育网已完成招标选型，中国移动正在选型，联通也在准备选型。总体来看，CNGI工程建设正在紧锣密鼓地开展。

　　四、下一代互联网的发展策略探讨

　　对于六大骨干网承建单位之一的中国教育和科研计算机网(CER-NET)来说，下一代互联网的发展策略比较清晰。教育网的思路是，将下一代互联网建设成为以IPv6为基础的速率更高的网络。教育网的基本策略是，将下一代互联网建设成一个非盈利性质的、提供Best Effort服务质量、端到端提供业务、继续采用原有动态路由技术、管理维护最小化的CERNET2网。

　　(1)对现有互联网服务质量而言，CERNET将大带宽轻载作为解决服务质量的主要方法，故Best Effort仍将是下一代互联网的惟一选择。随着传输能力的不断增加，传输资源成为非稀缺资源，越来越廉价。因此，Best Effort也可能是保障服务质量的一种选择。

　　(2)教育网的目的是探索技术方向，推动技术发展，主要是做一些探索性、基础性的试验，没有将盈利作为主要目的。国家投资将是教育网的资金来源。对教育网进行业务计费结算，只能增加技术复杂性，况且面对试验性的新业务和新技术也无法有效地进行计费结算。

　　(3)维护的复杂性与维护成本不会成为教育网的负担，但会构成对网络试验的挑战。对于教育网来说，下一代互联网与当前的互联网定位基本一致，因此管理和维护可以沿用现有模式。

　　(4)对网络与信息安全而言，CERNET主要关注信息安全。对教育科研网来说，确实没有必要建设成可靠性达99.99%或者99.999%的网络。网络层的安全不是其考虑的重点。网络设备与提供网络服务的计算机设备一样，是作为信息系统来考虑其安全性的。因此，网络与信息安全主要考虑如何防止黑客入侵及流量攻击等。

　　(5)在地址分配方面，教育网有丰富的经验。在IPv4网络中行之有效的方法，在有更多地址资源的IPv6网络中当然也可以沿用。而且教育网不必考虑运营企业可能面对的家庭网络、企业用户携带地址转网、使用拨号的无数个人用户管理的问题等。

　　(6)在业务方面，CERNET