根據(jù)國(guó)家對(duì)CNGI核心網(wǎng)在先進(jìn)性、試驗(yàn)性、開(kāi)放性方面的要求,CNGI-CERNET2在總體技術(shù)路線上進(jìn)行了前所未有的探索,以一個(gè)“核心”八個(gè)“堅(jiān)持”為戰(zhàn)略指導(dǎo)思想,革新下一代互聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)。
以IPv6為技術(shù)核心
下一代互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)要以IPv6為技術(shù)核心,是根據(jù)實(shí)現(xiàn)我國(guó)信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)跨越式發(fā)展的戰(zhàn)略要求,在對(duì)國(guó)際下一代互聯(lián)網(wǎng)研究與實(shí)踐進(jìn)行充分調(diào)研分析的基礎(chǔ)上,結(jié)合我國(guó)具體國(guó)情提出的科學(xué)論斷。
第一,從體系結(jié)構(gòu)的角度來(lái)說(shuō),網(wǎng)絡(luò)層始終是互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)中最重要的部分。通過(guò)惟一的IP支持多種物理網(wǎng)絡(luò)上的多種應(yīng)用是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的歷史必然,任何物理網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)鏈路技術(shù)的革新最終必然歸結(jié)為IP的支持。
第二,從互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的歷史進(jìn)度來(lái)看,IPv6是目前最為可行的下一代互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議,是可以深入開(kāi)展實(shí)踐的技術(shù)。以IPv6為切入點(diǎn),有利于我國(guó)盡快躋身于下一代互聯(lián)網(wǎng)研究與實(shí)踐的先進(jìn)行列。
第三,我國(guó)的互聯(lián)網(wǎng)是可擴(kuò)展性最好的研究開(kāi)發(fā)平臺(tái)。從我國(guó)的實(shí)際國(guó)情出發(fā),人口眾多的發(fā)展中大國(guó)的地位,使得我國(guó)對(duì)互聯(lián)網(wǎng)可擴(kuò)展性的要求比世界其他國(guó)家和地區(qū)都更為突出,以地址空間空前擴(kuò)大的IPv6為基礎(chǔ)開(kāi)展下一代互聯(lián)網(wǎng)的試驗(yàn),符合我國(guó)下一代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展“需求牽引、技術(shù)驅(qū)動(dòng)、結(jié)合國(guó)情、具有特色”的指導(dǎo)思想,突出中國(guó)特色和中國(guó)優(yōu)勢(shì),能夠做出具有世界意義的工作,有力推動(dòng)全球互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的革新。
建設(shè)純IPv6網(wǎng)
建設(shè)純網(wǎng)絡(luò)是CNGI-CERNET2/6IX所提出的具有國(guó)際先進(jìn)性的基本原則。在此之前,世界上并沒(méi)有大規(guī)模建設(shè)純IPv6主干網(wǎng)的先例。建設(shè)純IPv6網(wǎng)絡(luò),是我國(guó)下一代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展科技創(chuàng)新戰(zhàn)略的體現(xiàn),具有戰(zhàn)術(shù)和戰(zhàn)略兩個(gè)方面的重要意義。 從戰(zhàn)術(shù)上講,以單一IP為核心是互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)發(fā)展的必然歸宿,我國(guó)下一代互聯(lián)網(wǎng)全力以赴建設(shè)純IPv6網(wǎng)絡(luò),一方面有利于實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)潔、清晰的組網(wǎng)結(jié)構(gòu),另一面將大大降低設(shè)備存儲(chǔ)、路由計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)管理等各方面的成本,符合走可持續(xù)發(fā)展道路的原則要求。
從戰(zhàn)略上講,堅(jiān)持建設(shè)純IPv6網(wǎng)絡(luò)的基本原則,將徹底改變?nèi)蛳乱淮ヂ?lián)網(wǎng)實(shí)踐“穿新鞋,走老路”的被動(dòng)局面,有利于充分暴露IPv6網(wǎng)絡(luò)以及從IPv4過(guò)渡到IPv6的關(guān)鍵矛盾,有利于加快理解、掌握下一代互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù),有利于切實(shí)推動(dòng)我國(guó)信息網(wǎng)絡(luò)盡快向下一代互聯(lián)網(wǎng)過(guò)渡和遷移,在全球信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)“更新?lián)Q代”的歷史潮流中把握先機(jī)。
我國(guó)自1998年開(kāi)始IPv6試驗(yàn)研究工作,已經(jīng)對(duì)以雙協(xié)議棧和隧道技術(shù)為基礎(chǔ)的IPv6大規(guī)模組網(wǎng)技術(shù)開(kāi)展了大量實(shí)踐,積累了豐富的技術(shù)經(jīng)驗(yàn),這為進(jìn)一步建設(shè)純IPv6網(wǎng)絡(luò)打下了必要的基礎(chǔ),同時(shí)也要求CNGI-CERNET2/6IX的建設(shè)必須突破新的高度。建設(shè)純IPv6網(wǎng)絡(luò),符合CNGI-CERNET2/6IX在我國(guó)下一代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中的角色和歷史定位。
建成后的CNGI-CERNET2和CNGI-6IX,建設(shè)純IPv6網(wǎng)絡(luò)的基本原則體現(xiàn)在: 1.主干網(wǎng)核心路由器和接入網(wǎng)邊界路由器之間只通過(guò)IPv6互聯(lián),只傳遞IPv6的路由信息;
2.積極發(fā)展以IPv4-over-IPv6隧道為代表的IPv4/IPv6過(guò)渡新技術(shù),推動(dòng)純IPv6網(wǎng)絡(luò)從主干網(wǎng)到用戶網(wǎng)、從通信子網(wǎng)到資源子網(wǎng)全面拓展。
國(guó)產(chǎn)設(shè)備為主多個(gè)廠商設(shè)備混合組網(wǎng)
多個(gè)廠商的IPv6設(shè)備混合組網(wǎng)是CNGI-CERNET2所提出的富有特色的部署方針。
在大規(guī)模真實(shí)環(huán)境中用多個(gè)廠商的設(shè)備混合組網(wǎng),是確定網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在物理層、鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層和網(wǎng)絡(luò)管理維護(hù)方面的標(biāo)準(zhǔn)化程度、發(fā)現(xiàn)兼容性問(wèn)題的根本途徑,也是全面理解互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的根本途徑。堅(jiān)持多廠商設(shè)備混合組網(wǎng),有利于推動(dòng)國(guó)產(chǎn)設(shè)備制造商盡快成長(zhǎng),全面理解并掌握網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的關(guān)鍵技術(shù),積累自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)成果,提高國(guó)產(chǎn)設(shè)備的國(guó)際兼容能力、提高國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力,符合我國(guó)下一代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展“科學(xué)試驗(yàn)和產(chǎn)業(yè)化相互促進(jìn)、共同發(fā)展”的指導(dǎo)思想,是下一代互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的重要體現(xiàn)。
建成后的CNGI-CERNET2和CNGI-6IX中,堅(jiān)持多個(gè)廠商設(shè)備混合組網(wǎng)的部署方針體現(xiàn)在:
第一,以國(guó)產(chǎn)路由器為主,同時(shí)選用國(guó)際領(lǐng)先品牌的設(shè)備,推動(dòng)國(guó)產(chǎn)路由器在國(guó)際化環(huán)境中成長(zhǎng)。其中,主干網(wǎng)核心路由器和邊界路由器采用華為、比威、Juniper等三家廠商的產(chǎn)品,主干網(wǎng)備份路由器選用Cisco、Juniper、日立、華為等四個(gè)廠商的產(chǎn)品。
第二,實(shí)施不同廠商的設(shè)備交錯(cuò)部署,充分測(cè)試國(guó)產(chǎn)路由器兼容能力,推動(dòng)國(guó)產(chǎn)設(shè)備制造商全面理解互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。同一主節(jié)點(diǎn)上的核心和邊界路由器一定使用不同廠商的設(shè)備進(jìn)行互聯(lián)。
復(fù)雜試驗(yàn)和簡(jiǎn)單運(yùn)行協(xié)調(diào)發(fā)展
從宏觀結(jié)構(gòu)上看,互聯(lián)網(wǎng)是由大量獨(dú)立運(yùn)行的自治域組成的復(fù)雜巨系統(tǒng);從微觀運(yùn)行機(jī)理上看,在一個(gè)自治域的內(nèi)部,互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)計(jì)又強(qiáng)調(diào)簡(jiǎn)潔、清晰,保證穩(wěn)定的運(yùn)行?;ヂ?lián)網(wǎng)本身是復(fù)雜與簡(jiǎn)單的統(tǒng)一體。 我國(guó)現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng),規(guī)劃成為數(shù)不多的全國(guó)范圍的自治域,結(jié)構(gòu)相對(duì)單一,不能體現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)復(fù)雜多樣的本質(zhì)。CNGI-CERNET2提出復(fù)雜和簡(jiǎn)單相統(tǒng)一的設(shè)計(jì)理念,符合互聯(lián)網(wǎng)本身的基本物理特點(diǎn),為充分理解互聯(lián)網(wǎng)的行為和性質(zhì)創(chuàng)造了環(huán)境。 建成后的CNGI-CERNET2和CNGI-6IX,其復(fù)雜和簡(jiǎn)單相統(tǒng)一的設(shè)計(jì)理念體現(xiàn)在: 1.主干網(wǎng)拓?fù)鋸?fù)雜,即包含環(huán)形結(jié)構(gòu)、也包含樹(shù)狀結(jié)構(gòu); 2.自治域規(guī)劃復(fù)雜,主干網(wǎng)和接入網(wǎng)分別組成26個(gè)自治域,相互之間通過(guò)邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議BGP4+實(shí)現(xiàn)互聯(lián); 3.域間互聯(lián)關(guān)系復(fù)雜,用戶網(wǎng)同時(shí)與其他IPv6試驗(yàn)、示范網(wǎng)絡(luò)相連,形成Multi-homing的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境; 4.網(wǎng)絡(luò)層通信協(xié)議簡(jiǎn)單:在主干網(wǎng)和接入網(wǎng)之間惟一運(yùn)行IPv6; 5.路由協(xié)議簡(jiǎn)單:域內(nèi)使用OSPFv3,域間使用BGP4+; 6.域間路由策略簡(jiǎn)單,嚴(yán)格聚類。 先進(jìn)性和實(shí)用性相統(tǒng)一 下一代互聯(lián)網(wǎng)必須在發(fā)展中不斷成熟、不斷進(jìn)步、不斷完善。CNGI-CERNET2/6IX的建設(shè)貫徹先進(jìn)的建設(shè)原則、先進(jìn)的部署方針、先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念,同時(shí)又要兼顧網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)階段,兼顧國(guó)產(chǎn)廠商設(shè)備從不成熟走向成熟過(guò)程中的技術(shù)約束,兼顧C(jī)NGI-CERNET2/6IX既要支持研究開(kāi)發(fā),又要支持應(yīng)用示范的應(yīng)用需求。CNGI-CERNET2/6IX的具體技術(shù)實(shí)現(xiàn)必須因地制宜,貫徹落實(shí)我國(guó)下一代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展“整體規(guī)劃、分步實(shí)施、宏觀有序、整體最優(yōu)”的指導(dǎo)思想,體現(xiàn)我國(guó)下一代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展穩(wěn)步過(guò)渡的戰(zhàn)略。 建成后的CNGI-CERNET2/6IX,其先進(jìn)性和實(shí)用性的統(tǒng)一表現(xiàn)在: 1.在堅(jiān)持建設(shè)純IPv6網(wǎng)絡(luò)的基本原則的同時(shí),實(shí)施主干網(wǎng)先突破、逐步向用戶網(wǎng)擴(kuò)散的策略。下一代互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè),不僅僅是網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),同時(shí)也是現(xiàn)有的應(yīng)用和資源不斷遷移、新應(yīng)用和資源不斷產(chǎn)生的過(guò)程。在用戶網(wǎng)當(dāng)中IPv6的應(yīng)用和資源還不豐富的情況下,允許用戶接入網(wǎng)運(yùn)行雙協(xié)議棧,同時(shí)積極使用新開(kāi)發(fā)的IPv4-over-IPv6過(guò)渡技術(shù)解決訪問(wèn)現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)資源的問(wèn)題。 2.在堅(jiān)持多廠商設(shè)備特別是國(guó)產(chǎn)設(shè)備混合組網(wǎng)的部署方針的同時(shí),設(shè)計(jì)備份和冗余,實(shí)施“因需而變”的靈活配置策略。實(shí)踐表明,不同廠商的設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)各層的實(shí)現(xiàn)上都反映出對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的不同理解,互聯(lián)過(guò)程中可能產(chǎn)生各種各樣的兼容性和互操作性問(wèn)題;同時(shí),管理、運(yùn)行大規(guī)模復(fù)雜互聯(lián)網(wǎng)的經(jīng)驗(yàn)還在逐漸豐富,物理基礎(chǔ)設(shè)施和網(wǎng)絡(luò)配置故障不可避免,在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上和設(shè)備使用上的備份和冗余不可或缺。 3.在堅(jiān)持宏觀結(jié)構(gòu)復(fù)雜與微觀機(jī)理簡(jiǎn)單相統(tǒng)一的設(shè)計(jì)理念的同時(shí),實(shí)施用戶接入方式不拘一格的策略。用戶接入方式簡(jiǎn)單使用雙協(xié)議棧或者純IPv6技術(shù),有利于提高網(wǎng)絡(luò)微觀機(jī)理上的可靠性和穩(wěn)定性,但是在我國(guó)現(xiàn)階段還難以完全做到,在很多地方還必須采用IPv6-over-IPv4的傳統(tǒng)隧道技術(shù)實(shí)現(xiàn)用戶的接入,在全網(wǎng)形成既有純IPv6主干網(wǎng)和IPv4-over-IPv6新型過(guò)渡技術(shù),又有雙協(xié)議棧和IPv6-over-IPv4傳統(tǒng)隧道技術(shù)的復(fù)雜環(huán)境。事實(shí)上,這也體現(xiàn)了全球IPv6網(wǎng)絡(luò)的真實(shí)現(xiàn)狀。 以滿足用戶需求為出發(fā)點(diǎn) 用戶需求是推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的最根本動(dòng)力。滿足用戶需求是我國(guó)下一代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展應(yīng)用推廣戰(zhàn)略的體現(xiàn)。 建成后的CNGI-CERNET2和CNGI-6IX,以滿足用戶需求為出發(fā)點(diǎn),表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面: 1.接入服務(wù)滿足用戶對(duì)不同接入方式的需求; 2.地址分配滿足用戶對(duì)不同IPv6地址粒度的需求; 3.路由策略滿足用戶對(duì)不同端到端性能及服務(wù)質(zhì)量的需求; 4.組播服務(wù)滿足用戶對(duì)不同應(yīng)用模型——任意源組播(ASM)或特定源組播(SSM)的需求; 5.開(kāi)放網(wǎng)管滿足用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能知情的需求。 下一代互聯(lián)網(wǎng)的用戶需求不僅表現(xiàn)在對(duì)穩(wěn)定、可靠、價(jià)格低廉的接入服務(wù)的要求上,還表現(xiàn)在對(duì)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)行狀況、網(wǎng)絡(luò)端到端性能“知情可控”的期待。用戶知情可控是國(guó)際上以UCLP、HOPI、FIND等為代表的下一代互聯(lián)網(wǎng)研究項(xiàng)目的一個(gè)共同出發(fā)點(diǎn)。支持用戶知情,是CNGI-CERNET2/6IX的重要特色。 為新技術(shù)研究試驗(yàn)提供支持 CNGI-CERNET2和CNGI-6IX是CNGI示范工程最重要的基礎(chǔ)設(shè)施,支持后續(xù)開(kāi)展的CNGI新技術(shù)研究、開(kāi)發(fā)、試驗(yàn)和應(yīng)用示范是CNGI-CERNET2/6IX的重要建設(shè)目標(biāo)。 建成后的CNGI-CERNET2,為新技術(shù)研究、開(kāi)發(fā)、試驗(yàn)、示范提供的支持表現(xiàn)在: 1.已經(jīng)支持CNGI示范工程2005年度“CNGI大規(guī)模路由和組播研究與試驗(yàn)”、“基于IPv6的P2P內(nèi)容存取應(yīng)用系統(tǒng)”等43個(gè)研究開(kāi)發(fā)、產(chǎn)業(yè)化及應(yīng)用試驗(yàn)項(xiàng)目,是支持項(xiàng)目數(shù)最多的CNGI核心網(wǎng)。 2.已經(jīng)支持“真實(shí)IPv6源地址尋址結(jié)構(gòu)”、“IPv4-over-IPv6”等和純IPv6網(wǎng)絡(luò)密切相關(guān)的新技術(shù)研究和開(kāi)發(fā),同時(shí)也直接得益于這些研發(fā)工作,增強(qiáng)CNGI-CERNET2/6IX本身支持下一代互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的能力。 3.CNGI-CERNET2/6IX,還直接或間接支持著以“新一代互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)”為代表的國(guó)家“973”、“863”、“211”工程、自然科學(xué)基金等和下一代互聯(lián)網(wǎng)有關(guān)的多個(gè)研究項(xiàng)目。 走國(guó)際化發(fā)展道路積極參與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定 下一代互聯(lián)網(wǎng)是國(guó)際化的技術(shù)潮流,抓住信息技術(shù)更新?lián)Q代的歷史機(jī)遇,提高我國(guó)綜合國(guó)力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力,必須在國(guó)際化、全球化的環(huán)境中,力圖提高我國(guó)自主創(chuàng)新的能力。CNGI-CERNET2 /6IX的建設(shè)堅(jiān)持走國(guó)際化的發(fā)展道路,符合我國(guó)發(fā)展下一代互聯(lián)網(wǎng)“開(kāi)放性、標(biāo)準(zhǔn)化”的指導(dǎo)思想。 CNGI-CERNET2/6IX建設(shè)過(guò)程中,積極推動(dòng)國(guó)際合作,參與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程,表現(xiàn)在: 1.實(shí)現(xiàn)與國(guó)際下一代互聯(lián)網(wǎng)的純IPv6互聯(lián)。CNGI-6IX先后開(kāi)通了與美國(guó)的Internet2、歐洲的G傾NT2以及亞太地區(qū)的APAN等純IPv6網(wǎng)絡(luò)的高速互聯(lián); 2.積極投入國(guó)際交流,在國(guó)際下一代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中發(fā)揮作用。CNGI-CERNET2不僅積極參加Internet2的有關(guān)活動(dòng),而且在TEIN2、APAN等國(guó)際下一代互聯(lián)網(wǎng)合作項(xiàng)目中發(fā)揮日益重要的作用,提高CNGI的國(guó)際影響力。 3.直接參與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定。結(jié)合CNGI-CERNET2在IPv4/IPv6過(guò)渡技術(shù)以及真實(shí)IPv6源地址尋址結(jié)構(gòu)方面的研究和開(kāi)發(fā),在IETF已經(jīng)或正在發(fā)起建立SoftWires工作組以及SAVA(Secure Address Validation Architecture)工作組。 以人為本、培養(yǎng)人才 人才是國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力的核心,人才培養(yǎng)對(duì)于下一代互聯(lián)網(wǎng)這樣的大型工程項(xiàng)目具有特別重要的意義。CNGI-CERNET2/6IX堅(jiān)持一邊建設(shè)一邊鍛煉隊(duì)伍,是我國(guó)下一代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展人才培養(yǎng)戰(zhàn)略的體現(xiàn),具體表現(xiàn)在: 1.通過(guò)華為、比威設(shè)備產(chǎn)品使用技能的培訓(xùn),以及CNGI項(xiàng)目的培訓(xùn),全面提高了CNGI-CERNET2運(yùn)行隊(duì)伍的工程實(shí)踐能力; 2.通過(guò)郵件組、技術(shù)論壇等形式建立了CNGI-CERNET2運(yùn)行維護(hù)工程技術(shù)人員以及學(xué)術(shù)研究人員的技術(shù)交流途徑; 3.通過(guò)多自治域互聯(lián)的真實(shí)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,全面提升工程技術(shù)人員和學(xué)術(shù)研究人員對(duì)大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的理解和實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn),支持碩士、博士研究生和青年學(xué)者在CNGI-CERNET2/6IX的平臺(tái)上開(kāi)展科學(xué)研究、完成學(xué)術(shù)論文和學(xué)位論文等相關(guān)工作。