未来网络的发展及前景

未来网络的发展及前景未来网络的发展及前景刘韵洁2011－11－11（南京）提提纲纲提提纲纲第一部分国内外未来网络的发展第一部分国内外未来网络的发展第二部分国家网络创新基础平台第三部分我们对网络发展的思考（一）互联网已经成为重要基础（一）互联网已经成为重要基础设施设施„无线通信、传输技术、计算技术长足发展•光传输、无线通信、云计算、移动计算、虚拟化•光传输、无线通信、云计算、移动计算、虚拟化„层出不穷的新应用•物联网、社会网络、大流量视频业务、3DTV„现有IP网络中的问题越来越严重，更无法满足未来发展的需要目前网络存在的主要问题目前网络存在的主要问题问题问题11：可扩展性问题：可扩展性问题„互联网流量爆炸路由表超线性增长问题问题11：可扩展性问题：可扩展性问题„互联网流量爆炸，路由表超线性增长•流量增长速度远远高于芯片处理性能增长速度（摩尔定律）速度（摩尔定律）•域间路由收敛变慢，网络稳定性下降。根据APNIC提供的数据：BGP（边界网关协据APNIC提供的数据：BGP（边界网关协议）更新频率平均达到6次/s，一天累计50万次以上，峰值高达1000次/s（来源///）50万次以上，峰值高达1000次/s•路由表项增长速度已超过硬件性能的提升速度(2006年IAB阿姆斯特丹会议)•（来源：）速度(年阿姆斯特丹会议)•IPv6的部署将使问题更加严重络持续发临严峻挑战络持续发临严峻挑战•（来源：）网络可持续发展面临严峻挑战网络可持续发展面临严峻挑战问题问题22：安全性问题：安全性问题„据统计，由于网络安全问题（恶意据统计，由于网络安问题（攻击、病毒等），造成的损失全球每年约1800亿„美国成立白宫网络安全办公室，五角大楼成立了网络司令部，海陆空也分别成立各自网络司令部开始也分别成立各自网络司令部。开始招募网络安全人才，组建“网军”„2011年5月16日美国发布《网络„2011年5月16日，美国发布《网络空间国际战略》，2011年7月14日，发布《网络空间行动战略》，网络发布《网络空间行动战略》，网络空间列为与陆、海、空、太空并列的五大“行动领域”目前目前互联网安全互联网安全不是一个不是一个系统的系统的解决方案，基本处于被动应对解决方案，基本处于被动应对状态。状态。问题问题33：不可：不可控、不可管、控、不可管、QoSQoS„不能测试不能感知网络实时状态™路由器技术的问题„不能测试，不能感知网络实时状态„路由器间不能交换网络实时状态信息A路由器间不能交换网络实时状态信息„IP网的开放最短路径OSPF算法只根络的静态拓扑结构数库进行BE据网络的静态拓扑结构数据库进行„即：缺乏流量工程TE（TrafficD„即：缺乏流量工程TE（TrafficEngineering）及没有操作维护管理OAM（OperationAdministrationMt）及资源管理功能CManagement）及资源管理功能随着随着网络规模越来越大如何实现信息系统的自诊网络规模越来越大如何实现信息系统的自诊随着随着网络规模越来越大，如何实现信息系统的自诊网络规模越来越大，如何实现信息系统的自诊断、自修复和自恢复已成为必须解决的科学问题断、自修复和自恢复已成为必须解决的科学问题问题问题44：绿色：绿色与节能与节能互联网设备芯片容量与速度的提升意互联网设备芯片容量与速度的提升，意味着更高的工作频率和复杂的加工工艺，直接导致芯片耗电量的增大，从而增加了设备接导致芯片耗电量的增大，从而增加了设备的功耗，为此需要购买更大容量的供电系统和冷却系统。截至目前，互联网耗电量约占全球总电量的5.4%，且目前正按照8%~10%的速度量的5.4%，且目前正按照8%10%的速度增长，节能降耗已经成为运营商必须面对和亟待解决的技术难题。网络网络通信行业已经不仅是个高科技行业也是个高耗能行业通信行业已经不仅是个高科技行业也是个高耗能行业网络网络通信行业已经不仅是一个高科技行业，也是一个高耗能行业通信行业已经不仅是一个高科技行业，也是一个高耗能行业。。高效高效节能网络已经成为影响国民经济和社会发展的重大科技问题。节能网络已经成为影响国民经济和社会发展的重大科技问题。解决思路：从头再来解决思路：从头再来(cleanslate)(cleanslate)„任何技术体系都有它的生命周期。„IP网络体系结构在设计的时候并没有充分考虑到当前网络应用的复杂性，演进方式难以从根本上解决Internet面临的问题。杂性，演进方式难以从根本上解决Internet面临的问题。„从头再来的思路：不受IP限制，构建全新的网络体系结构。„„互联网是一个巨大的成功，但是互联网是一个巨大的成功，但是……增式改进当今设计的方法我们能够满的求增式改进当今设计的方法我们能够满的求??„„以增量式改进当今设计的方法，我们能够满足明天的需求吗以增量式改进当今设计的方法，我们能够满足明天的需求吗??„„1010到到1515年以后，全球网络的需求是什么，那个网络是什么样年以后，全球网络的需求是什么，那个网络是什么样??„„构想未来的目的是帮助我们看得比今天更远构想未来的目的是帮助我们看得比今天更远„„构想未来的目的是帮助我们看得比今天更远构想未来的目的是帮助我们看得比今天更远„„如果能够从零开始，我们今天如何重新构想明天的全球网络如果能够从零开始，我们今天如何重新构想明天的全球网络??„„不是为了变革而变革目的是解放思想不是为了变革而变革目的是解放思想„„不是为了变革而变革，目的是解放思想不是为了变革而变革，目的是解放思想引自引自::DavidDavidClarkClark，麻省，麻省理工学院理工学院第三代第三代InternetInternet的提出（的提出（IPIP后网络后网络和和未来网络未来网络））FromProf.RahimTafazolli,UniversityofSurrey,UK（二）美（二）美欧日都在加大未来网络技术的研究欧日都在加大未来网络技术的研究EUUSJapanResearchfundingprogramaimingat-R&DfundingprogramtosupporttosecureEUUS（独）情報通信研究機構(NICT)の研究者グルプが中心となり新たなネットワクJapanAKARIFINDFP7NICTpromotesNWGNresearchactivity“AKARIAhitt”iit-ResearchfundingprogramaimingatestablishingfutureInternetarchitecture-Clean-slateapproach-FocusingoncomprehensiveresearchofnetworkarchitecturedesigntechnologicalimprovementandcompetitivenessofuniversitiesandcompaniesinEuropeRelatedprojects1.Thenetworkofthefuture2Sfループが中心となり、新たなネットワークアーキテクチャの確立と、それに基づいたネットワーク設計図の作成を目的としたプロジェクト「AKARI」が立ち上げられた。AKARIプロジェクトでは、議論を重ね、2007年4月に新ネットワークアーキテクチャの“AKARIArchitecture”,aimingatimplementationofNWGNviaestablishingnewNWarchitecture/designandexperiments.TheconceptpaperofNWGNarchitecturewaspublishedinApr2007NICTofnetworkarchitecturedesign-Manysmallprojectsareadoptedandconvergedtoafewfull-scalearchitectures.ThosearchitectureswillbeexaminedonGENIinfrastructure.2.Serviceandsoftwarearchitectures,InfrastructuresandEngineering3.Secure,DependableandTrustedInfrastructure4.NetworkedMedia年4月に、新ネットワークアーキテクチャの原理と手法、基本構成、その検証のためのテストベッドに対する要求条件等からなる「新世代ネットワークアーキテクチャAKARI概念設計書」を取りまとめ、公表。プジクpublishedinApr2007.NICTestablishedStrategicHeadquarterforNWGNR&DinOct2007tobuildupstrategicroadmapofR&Dandtopromoteit.GENIInitiativeAKARIプロジェクトのURL：ÉANT2-R&DtestbednetworkoperatedbyNICTwithnation-wideaccesspoints,utilizedtoR&DactivitiesandexperimentsthroughcollaborationofJGN2ÆJGN2plus-SucceedingtotheresultofPlanetLab-ProgrammableAimingatinnovationbyfundamentalEuropearea,fundedbyEUcommittee.-Interconnecting34NRENsinEU.-Over3,000researchorganizationsinEuropecanshareinformationaboutresearchactivities.pgindustry,academiaandgovernment.-ContributingtohumanresourcedevelopmentinICTareaviaexperienceofpracticalexperiments.-NICTmodifiesexistingJGN2network-AimingatinnovationbyfundamentalreconsiderationofservicearchitecturetoovercomeproblemsofcurrentInternet-Researchscopes:Security,Mobile/WirelessSensorNWetc-MigrationtoGEANT3isplannedin2008;improvingbandwidthandfunctionality.gandstartsoperationof“JGN2plus”fromnextfiscalyear,asatestbedforNWGNresearches,R&DofNWtechnology,etc.Wireless,SensorNW,etc.-TryingtosecurebudgetfromMREFC-Internationalcollaborationisalsoinascope.美国美国FINDFIND（（FutureInternetDesignFutureInternetDesign）计划，）计划，20052005„„美国美国NSFNSF资助专注于未资助专注于未目前FIND支持的项目（～50）„„美国美国NSFNSF资助，专注于未资助，专注于未来网络体系结构和技术研来网络体系结构和技术研究究提出未来网络架构提出未来网络架构细分研究领域资助项目数新型体系结构16内容分发统究，究，提出未来网络架构提出未来网络架构((可能不止一个可能不止一个))。