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下一代互联 网产业发展特点
        2011年12月23日,国务院 总理温家宝主持召开国务院常务会议,研究部署加快发展我国下一代互联网产业,会议决定,2013年年底前, 开展国际互联网协议第6版网络(即IPv6)小规模商用 试点,形成成熟的商业模式和技术演进路线,2014年至2015年,开展大 规模部署和商用,实现国际互联网协议第4版与第6版主流业务 互通。随后,国家发改委等部委也相继召开会议,部署下一代互联网的工作。下一代互联网在中国将迎来新的发展时期。
        从20世纪90年代中期开 始,互联网在中国飞速发展,从而带动了相关信息产业的发展,包括通信业、设备制造业、软件产业和服务业等,对国民经济和社会发展起到了巨大的推动作用。由于光通信技术进展迅速,互联网用户数量每半年翻一番,在这样 巨大的技术驱动和社会发展条件下,下一代互联网技术应运而生。可以看出,下一代互联网具有与现在的互联网同样的发展规律和技术特点,具有比现在的互联网更大、更快、更安全、更及时和更方便的特征,IPv6技术是实现 这些特征的主要技术之一。
        下一代互联 网是一个值得期待的网络。一个仅仅将IPv4协议替代成 IPv6而不能满足 下一代互联网特征需求(例如全世界 范围,大量用户、海量信息,廉价便捷等)的网络可以 是下一代IP网,但是不 能称为广大用户的下一代互联网。只有结合技术进展和能力,拥有稳定合理的设计理念支撑,支持长期快速发展需求,满足用户对下一代互联网需求的网络才是真正意义上的下一代互联网。
        关于IPv6及相关技术 ,已有很多文档详细介绍过,在这里讲不再讲述,本文结合有关文献,从云计算、物联网、智能光网络等方面介绍下一代互联网的特点。
一、下一代 互联网的特点之一——云计算
        下一代互联 网的发展,庞大的用户数对互联网的存储量和访问量都有相应的巨大需求,需要运营商提供更大的存储和服务器资源,以此满足用户需求;同时下一代互联网将不再主要是固定网络,移动互联网将迅速成为一个主要的表现形式, 这将促使计算和存储向服务器端迁移,让用户通过轻量级终端与互联网连接,即可享受所需要的数据和计算服务。为此IDC将成为下一 代互联网的重要组成部分,而云计算通过虚拟化技术将IDC中心的服务 器、存储、网络等资源形成一个巨大的资源池,管理者通过云计算的管理平台就可以动态监控、调度和部署其中各种资源,并通过网络提供给用户。云计算将推动下一代互联网数据中心的快速发展,云计算为下一代互联网的IDC服务提供商 提供巨大的价值:
        1.基于云计算 技术的IDC能够灵活扩 展,以较低的成本实现长尾效应。云计算平台能够以较低的管理边际成本开发新产品,推出新产品,使新业务的启动成本为零,资源不会受限于单一的产品和服务,运营商因此可以在一定投资范围内极大地丰富产品的种类,通过 资源的自动调度,满足各个业务需求,尽可能地发挥长尾效益。
        2.云计算动态 基础架构能灵活地调配资源,满足业务高峰期的需求。例如,在奥运会时期,对赛事网站的访问量会空前爆发,云计算技术可以临时调配其它闲散资源来支持访问高峰期对资源的需求。
        3.云计算提高 IDC服务提供商 的投资回报率。云计算技术通过提高资源使用率和管理效率,降低计算资源、电力消耗和人力资源成本,同时加速新业务进入市场的时间,为IDC服务提供商 最先占领市场提供支撑。
        4.云计算提供 了一种创新的收费模式。IDC服务提供商 根据用户租赁资源情况计费,用户支付相应的使用费,使IDC服务提供商 的服务收费更加透明,以此吸引更多的用户。
        5.IDC用户不必进 行硬件的初期投资和购买昂贵的软件版权,只需根据需求,租赁相应的硬件、软件资源,并根据使用情况付费。在企业信息化发展迅速的今天,越来越多的中小企业开始建立自己的网站和信息系统,云计算可以帮助这些企业以较 少的投资和少量的专业IT人员实现信 息化。
下一代互联 网从桌面计算模式转变为云计算模式,并且一切皆可作为服务交付时,将会出现值得关注的五大趋势:
        1.数字世界将 会和物理世界实现融合。回到1995年,那时的 口号是“一切皆虚拟,与地理无关”。但是从现在开始,物理位置将会意味着更多的内容,云服务会通过你所处的环境,准确地提供如时间、天气、目的地,甚至现在您身边的是哪位朋友或同事等等详细的信息。
        2.以设备为中 心的计算时代终结了,取而代之的是以互联为中心的计算方式。人们通常会问:“我什么时候才能得到这样一种设备,它能满足我所有的需求?”其实,你 真正想要的是,让你所有的设备都能够简单易用,为你提供各种你想要的信息。毫无疑问,设备将继续扮演重要的角色,但在下一个发展阶段,各种基于设备的交互性服务——即云服务才是真正的焦点。
        3.出版将更加 大众化。现在,全球12亿互联网用 户拥有制作从书刊杂志到音乐视频等一切东西的工具。这给传统的出版模式带来了巨大的冲击。不久以后,人们将根据需要去印刷任何已出版过的书籍,“断版”概念将成为过去式。同样,物理仓库在出版界也将不再需要。
        4.众包(crowd-souring)成为主流并 将永远改变游戏规则。全球财富50强的公司将 通过互联网在全球范围内寻找、使用最高级人才。企业在众多专业性领域如会计师、广告专家、律师以及工程师上的花费将节省数百万美元。
        5.企业将会使 用截然不同的工具来进行关键业务决策,包括能精确预知未来的系统。助力商业智能的结构化数据与web上的非结构 化数据之间的融合正在发生,这个融合代表了一种能够提高商业智能技术发展水平的最高境界。同时,基于市场的、能够精确地预知未来的系统,将会在企业中得到普遍应用。
二、下一代 互联网的特点之二——物联网
        下一代互联 网将不再局限在现有的互联网技术上,它的另一个表现形式就是物联网。物联网是在现有互联网基础上的向下延伸,由感知对象和感知单元来获取信息,再通过通信网络收集信息,最后上传做智能分析决策,提供智能服务。
        物联网是继 计算机、互联网与移动通信网之后世界信息产业的第三次浪潮。物联网的两大特点一是规模联网,各种信息传感设备(如RFID装置、红外 传感器、全球定位系统、激光扫描器等)与互联网络 结合形成了一个前所未有、不断拓展的巨大网络;二是智能管理,所有的物品 都与网络连接在一起,需要实现智能化的识别和管理,电信运营商的网络化设备管理经验和积累的跨行业客户资源将成为宝贵的财富。
        物联网对所 连物件的要求主要有三点:连网的每一物件均可寻址、连网的每一物件均可控制、联网的每一物件均可控制。
    物联网最基 本的元件是传感器,它感应物理条件和化学成分,并且转化为被观察的特性成比例的电信号。单个传感器节点是不能用的,也不可靠,需要多个传感器节点连起来,组成传感器网络。
        物联网节点 数量多,节点的配置非常密集,从减轻安装和维护成本考虑要尽可能少用人工干预,即节点的位置无需预设或硬连接。随着新物品的加入将添加或删除节点以适应网络拓扑的变化,要求具有发现邻近节点的存在和身份,并协商分 享任务的功能,自动定位节点的类型和编组并能根据节点的移动而重新分组。物联网的发现功能不仅表现在连接建立过程,还用于性能监视,开始、停止、管理和调度发现过程,自动部署与激活、解除激活,理解和建立逻辑位置 与空间位置的映射关系,还可在任何时间对所分配的作用和属性进行调整,或按需创建新的属性。
    将信息收集 传输并汇集到信息中心还没有完成物联网的功能,需要利用专家系统和数学模型,参考历史数据,综合异构来源的多种信息,进行分析推理,给出决策,取决于智能决策算法的成熟性和水平,上述过程的部分或全部由智能决策系 统自动完成。智能决策算法需要考虑事件间的相关性和上下文感知,对观察到的数据进行过滤、汇聚和挖掘及认知处理与优化,而不基于单个事件来触发活动。
        物联网的管 理包括以下方面:传感器管理、任务分配和数据通告、传感器询问和数据分发;对物理网设施的自动轮询、网络拓扑变化实时图形显示;物联网节点身份、关系和信誉管理;流量和拥塞管理及实时图形显示,要求能识别突发的过 载,监视物联网和Web的应用,识 别黑客的冲击。
    物联网还需 要重视安全技术。物联网的节点可能被克隆、被假冒、被移动和被解激,节点的数据会被屏蔽、被干扰、被窃取和被篡改。物联网的节点进网时需要认证,重要的物联网节点的数据需要加密。物联网节点配置的冗余性和多路由选 择提供了抗御节点被损坏的网络生存性。物联网的智能分析决策数据库也需要有应对非法入侵能力和灾备设计。对异构设备的隐私保护技术、虚拟化、匿名机理;以用户为中心的上下文感知隐私和隐私策略;基于安全与隐私需要 的安全与隐私属性选择。
        物联网的应 用有智能电网、节能建筑、智能工业、智能农业、智能交通、智能、数字医疗、数字家居、安全监控和环境监测。在工业领域,物联网管理制造业的供应链,监测生产环境、优化生产过程用料和工艺、管理设备、监测产品全生命 周期、监测环保指标、管理员工。在农业领域,物联网可用于农产品加工与农产品运输,牲畜管理,农用物资、农产品、农场、农药的管理等。
        物联网的发 展离不开泛在化的下一代互联网和云计算技术的保驾护航,未来传感云、网络云和计算云将有机地融为一体。一是下一代互联网是物联网产业化规模发展的网络基础,物以网聚是形成开放产业生态体系的关键,且物联网需要对接 的大量资源都已经存在于互联网之上,而规模化地 引入物联网设备还需要IPv6地址体系的 支持。二是云计算为物联网信息的存储、处理、分析提供了强有力的计算手段。它可以根据客户的需要灵活地配置相关的计算能力,实现商业智 能所需要的广泛信息关联。
三、下一代互联网的特点之二——智能光网络
        下一代互联 网为满足人们对通信和信息的需求,需具备高带宽的智能网络,其中肩负底层信息传输的光通信技术在过去的20年里获得了 巨大的进步,世界各国光通信网络建设的规模不断扩大,这使得如何支持、管理和维护如此大规模的网络成为一个主要问题。同时,近年来以IP为代表的宽 带数据业务的快速增长,也使得提高光传输网络的可靠性和灵活性并提高网络传输带宽供给的实时性等要求逐渐提上日程。
    于是,人们 把目光投向了光网络的智能性,试图把光层组网技术和以IP为基础的网 络智能化技术发展并结合起来,形成具有智能性的光网络。其中的主流方向就是自动交换光网络(ASON)。它并非是 要抛弃现有传送网络而重新构建一个全新的网络,而是在现有传送网络的基础上增加一层独立的控制平面,在现有传送网络中引入动态交换的概念,在网元中实现一定的智能,在信令和路由协议控制下,由网元动态自动地完成交 换传输功能,从而使光网络由静态的传输网络变成为动态可运营管理的网络。
        这种智能自 动交换光网络能够根据客户端的需求,由客户端或管理平面发起,动态自动地完成端到端光通道的建立、拆除和修改,实现网络带宽的动态按需分配,快速灵活地提供新型服务。这一方面使得光网络的管理更加简单,减少了光网 络的运维管理费用,另一方面也使得电信运营商按服务等级提供多样化、个性化的服务成为可能。
    同时,相对 于传统光网络而言,智能光网络在网络的保护和恢复方面具有超强的能力。当网络出现故障时,它能够根据网络拓扑信息、可用的资源信息、配置信息,按照合理的路由算法和约束条件,自动、快速、实时、动态地计算最佳恢复 路由,实现网络的保护和恢复。
        由于智能光 网络是构造在各种传送技术之上的,也就是在传送平面SDH、光传送网 (OTN)之上增加了 独立控制平面,因此它支持目前传送网可以提供的各种速率和不同信号特性(如格式、比 特率等)的业务。智 能光网络可以在两个客户网元之间提供具有固定带宽的传输通道,通道界定在光网络的输入接入点和输出接入点之间。ASON业务包括以 下几个方面:
    SDH业务,支持  G.707定义的SDH连接颗粒VC-n和VC-n-Xv。
    OTN业务,支持  G.709定义的OTN连接颗粒ODUk和ODUk-n-Xv。
    透明或不透 明的光波长业务。
    10Mbit/s、100Mbit/s、1Gbit/s和10Gbit/s的以太网业 务。
        基于光纤连 接(FICON)、企业系统 连接(ESCON)和光纤通道 (FC)的存储域网 络(SAN)业务。
    智能光网络 对新业务类型具有可扩展性。智能光网络可以支持多种类型的业务模型,每种业务模型都有自身的业务属性、目标市场和业务管理需求。为了支持增强型业务(如带宽按需 分配、多样性电路指配和捆绑连接等),智能光网 络应支持呼叫和连接控制的分离。呼叫和连接控制的分离可以减少中间连接控制节点过多的呼叫控制信息,去掉解码和解释消息的沉重负担。智能光网络 支持的连接拓扑类型包括:双向点到点连接、单向点到点连接、单向点到多 点连接。由于呼叫和连接分离,一个呼叫可以对应多个连接,目前双向点到点连接是最主要连接方式。
    智能光网络 支持3种业务网络 连接类型:永久连接(PC)、交换连接 (SC)、软永久连 接(SPC)。PC和SPC连接都是由 管理平面发起的对连接的管理。PC和SPC的区别在于 光网络内建立连接是利用网管命令还是实时信令,这两种方式都是由运营商发起建立的业务连接。SC连接通过UNI信令接口发 起,用户的业务请求通过控制平面(包括信令代 理)的UNI发送给运营 商,即由用户直接发起建立业务连接,业务等级。智能光网络将为下一代互联网网提供坚实的底层传输基础。
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