吴建平生产经营

计算机互联网络Internet技术:历史、现在和未来吴建平清华大学计算机科学与技术系2003年1月9日主要内容计算机互联网络技术的历史计算机互联网络的成功经验计算机互联网络技术的现在下一代互联网络技术研究的特点国际下一代互联网络研究计划中国下一代互联网络研究进展计算机信息网络发展历史的回顾七十年代的计算机信息网络X.25分组交换网：各国的电信部门建设运行各种专用的网络体系结构：SNA，DNAInternet的前身ARPANET进行实验运行八十年代的计算机信息网络标准化计算机网络体系结构：OSI局部网络LAN技术空前发展建成NSFNET，Internet初具规模九十年代的计算机信息网络Internet空前发展Web技术在Internet/Intranet得到广泛应用计算机互联网络技术的历史1960年代，首次提出用于数据传输分组交换理论1969，美国ARPA和英国NPL首次建成分组交换计算机网络1970年代，各种网络技术和试验网络不断产生1982，TCP/IP协议体系结构逐步成熟1986，美国NSF建立世界上第一个Internet主干网：NSFNET1990，Internet开始接入商业用户1992，发明Web技术，使Internet使用空前增长1990年代，Internet开始大规模商业化Internet的主要技术特点分层的分布式结构无连接的分组交换技术网络互连协议IP（IPovereverything）路由器加专线技术可扩展的路由技术端到端的网络连接技术层次结构的域名、网络管理技术开发通用的应用技术Internet的发展现状Internet目前的发展规模连接计算机2亿多台Internet用户已超过5亿人Internet的发展速度是历史上发展最快的一种信息网络技术以商业化后达到5000万用户为例电视用了13年，收音机用了38年，电话100年Internet从商业化达到5000万用户用了4年时间Internet正在以超过摩尔定理的速度发展Internet技术的现状广域网络技术通信线路：光纤、DWDM、SDH、卫星交换技术：高性能路由器技术，ATM交换技术局域网络技术Ethernet、SwitchEthernet、FastSwitchEthernetGEthernet，10GEthernetWireless、CableTV、ADSL主要的网络应用技术Web技术、信息组织和发现技术、网络计算技术CSCW、InternetPhone、VideoConferencing、VOD电子商务技术Internet的成功经验有远见的政府不断支持：1996-有风险的企业参与和投入：NSF：MCI、IBMvBNS：MCIAbilene:Qwest，CISCO联合协作的开放式研究：IETF/RFC教育和科研的示范网络为起点具有实验物理学的研究特点ARPAnet、NSF、ANS、vBNS、Abilene简单实用的技术路线：TCP/IP网络应用总是要求更高网络速度SimpleVideo,MultimediaBrowsing,PCMVoiceIP,PCS,E-Mail,FileTransferPagingVideoConferencing,MPEG1NTSCVideoTelnet,VoIPISDN,FrameRelayATM/POST3/E3T1/E1NewModemWirelessWANOldModem.004.0192.0288.1281.53155Mb/sMinimumBandwidthforApplicationperUserVirtualReality,MedicalImaging用户接入要求更快更便宜199719981999200020012002US$6050403020100AverageUSCostperMonthADSLCableDialupISDNSource:ForresterResearch,January1998最有希望接入技术EthernetData(Still)OvertakingVoice0199619971998199920002001200220406080100120140160180RelativeCapacity(%)VoiceDataSource:MCI(VintCerf)InternationaldatatrafficalreadyexceedsinternationalvoicefromAustraliaandScandinavia.012345678919971998199920012002VoiceTraffic(Rising)overConvergedNetworks13%0%BillionsofMinutes/MonthVoiceTrafficonMultiserviceNetworksFractionofTotalVoiceSource:Frost&Sullivan;BusinessWeek,April6,1998RelativeUserPopulationMultimediaDynamic(Still)GoingInteractiveToTransactionalPages(Red)andAudio/VideoContent(Purple)100%80%60%40%20%0%200019981996Source:TheYankeeGroup,1996TraditionalSeparateInfrastructureBenefitsUsesexistingequipment.Independence(reliability).ProblemsDuplicatenetworks.Costlyandunwieldy.Complexoperations.Videoisnotnetworked,onlyonpoint-to-pointlinks.VideoVoiceDataIPATMSDH/SONETOpticalIPDeep-ConvergentTransportInfrastructureBenefits:Unifiednetworkinfrastructure.New-worldeconomics.IPbringsscaleandubiquity.CoSviaedge“policyrouting.”LeverageInternetgrowth:Applications/content/services.Cost/performancecurve.Interoperability.Challenges:Backbone-classdevicesonlyemergingnow.QoSmainlyprobabilistic;stillbecomingindustrialstrength.SDH/SONETintegration.DataVoiceVideoIPSDH/SONETOpticalATMSDH/SONETIPOpticalIPTransportAlternativesB-ISDNIPoverATMIPoverSDH/SONETIPoverOpticalLong-TermWinnersIPATMOpticalIPSDH/SONETOpticalIPOpticalMultiplexing,Protection,andManagementatEveryLayer.EliminatingLayersLowersCosts.光纤容量网络带宽与CPU性能TrafficGrowth0501001502002503003501990199520002005YearRelativeLoadDataVoiceDatais23xVoiceTrafficDatais5xVoiceTrafficSource:LightwaveApril1998计算机互联网络发展中的若干问题计算机互联网络与传统电信网络的一些技术分歧已经共认TCP/IP是未来网络的核心协议，但认识不同无连接通信－有连接通信“路由器＋专线”组网－为用户提供网络服务IP/专线（SDH、光波）－IP/ATM路由器/光波－路由器/光网NGI－NGN计算机互联网络相关的技术层出不群，需要识别日本最近总结计算机互联网络接入技术的教训近几年已经投入2000多亿美元，基本以失败告终五种技术使他们受到影响：CableModem；ADSL；光纤入户；综合布线；蓝牙技术计算机互联网络的发展趋势美国主导着Internet的发展，已经把对网络技术的研究开发演变成为市场竞争的武器。美国已从Internet中获得重大的经济利益和社会利益，已从很大程度上控制了各国的信息基础设施美国对Internet的成功已经进行了认真的总结未来互连网络及其系统的发展趋势更大、更快、更安全、更及时、更方便继续投资研究新一代信息网络的理论和技术，新的研究成果不断出现。美国政府“下一代Internet”研究计划NGI，依托vBNS美国100多所大学的Internet2研究计划，依托Abilene加拿大政府的全光Internet计划CA*NET3ResearchandDevelopmentCommercializationPartnershipsPrivatizationNSFNETInternet2,Abilene,vBNSAdvancedUSGovtNetworksARPAnetgigabittestbedsActiveNetswirelessDWDMSprintLinkInternetMCIUSGovtNetworksANSInteroperableHighPerformanceResearch&EducationNetworks21stCenturyNetworkingQualityofService(QoS)下一代互联网现状与发展趋势（1）国外下一代互联网研究计划北美下一代互联网研究组织及其计划NGI/vBNS，LSN，Internet2/Abilene，CA*NET3/4欧洲共同体下一代互联网研究计划：DANTE/GÉANT亚太地区下一代互联网络组织及其计划：APAN全球下一代互联网络计划:GTRN国外下一代互联网研究进展和发展趋势初步建成大规模先进网络试验环境,正在逐步扩大攻克了一批关键技术，产业化进展迅速网络中间件软件和重大应用取得突破，逐步完善推广基础理论研究活跃，创新成果不断出现标准化工作进展迅速，产业界不断采用新标准下一代互联网现状与发展趋势（2）国外产业界发展下一代互联网的情况已开发出IPv6网络设备Cisco,Juniper,Nokia,Fujitsu,Hitachi,NEC小规模商业IPv6试验网：Sprint,MCI，NTT下一代网络软件：Microsoft,IBM，SUN支持下一代互联网研究：赞助网络设备和光纤线路Cisco,Juniper，Nortel，Qwest国外下一代互联网发展存在的问题美国互联网产业正从互联网中获利，对发展下一代互联网犹豫不决仍然延用传统互联网的研究模式，不重视可持续发展国际下一代互联网络研究的新进展美国NGI和Internet2研究计划非常活跃每年2－3次的会议，进行学术交流注意国际合作伙伴的研究动向Internet的IETF组织正在推动下一代互联网络技术研究及其标准RFC的制定国际互联网络域名和地址管理组织ICANN也在推动下一代互联网络的地址和域名分配工作各国下一代互联网络的研究工作全面展开亚太地区下一代互联网络组织APAN积极活动IPv6的研究工作引起人们的广泛注意开始建立IPv6试验网，开发基于IPv6的网络应用商业化的IPv6的路由器开始问市下一代互联网的定义和主要特征目前还没有