中国下一代互联网示范工程 CNGI 项目情况介绍

中国下一代互联网示范工程CNGI

项目情况介绍

中国教育和科研计算机网 CERNET

网络中心2004 年 9 月 13 日

主要内容• 项目背景• 国内外下一代互联网研究发展• 中国下一代互联网发展战略研究• 中国下一代互联网示范工程 CNGI

• CNGI 示范网络核心网 CERNET2

• 项目进展情况

项目背景• 互联网已渗透到现代社会的各个领域，成为国家进步和社会发展的重要基础设施，具有重要战略地位

• 国家和社会对互联网络日益依赖，使网络和信息安全成为国家安全的重要组成部分，也是社会经济安全运转的重要支撑环境

• 网络新技术和应用需要下一代互联网络“更大、更快、更及时、更方便、更安全、更可管理和更有效”

• 下一代互联网将面临着重大理论挑战• 抓住互联网发展的战略转折机会，掌握互联网核心技术具有重大战略意义。可使我国在新一代互联网发展中处于有利地位，推动整个信息产业的大发展，增强综合国力和可持续发展能力

应用（Appl i cati on）

服务（Servi ce）

基础设施（Infrastructure）

高速计算机互连网络（IP）

光纤传输网络（DWDM）＋ Ethernet ＋ WLAN

工程： 组播、QoS、IPv6、网络管理、网络测量…

数字视频、协同工作、实时控制、虚拟现实、 ……

网格计算、远程教育、远程医疗、远程沉浸、 ……

中间件：身份认证、访问控制、目录服务、网格…

下一代互联网的技术体系结构

下一代互联网的新应用

国内外下一代互联网研究的新进展• 全球下一代互联网试验网络规模不断扩大

– Internet2 主干网 Abilene 正在升级到 10Gbps 和 IPv6– 美国启动 NLR （国家光纤铁路）研究计划– 欧盟下一代学术主干网 GEANT进展迅速 ,同时 6net和 Euro6IX

– 亚太下一代学术主干网 APAN 不断扩大和升级– 全球 IPv6 下一代互联网主干网正在形成 GTRN– 2004 年 1 月 15 日全球主要学术网宣布开通 IPv6 服务

• 2003 年 1 月 DoD 宣布全面向 IPv6 过渡• IPv6 网络设备和应用软件不断推出

– IPv6 网络设备： Juniper ， CISCO ，…– IPv6 应用软件： Microsoft ， SUN ，…

• 移动通信和家用电器对 IPv6 的需求越来越迫切– 移动计算机，手机， PDA ，家用电器

GEANT

• 连接 31 个国家• 由 DANTE 负责运行• 10Gbps 核心主干网• 由 DANTE & EuroLi

nk 提供 4x2.5Gbps + 2x1Gbps 跨过大西洋

• EuroLink 由 NSF 提供资助

Asia-Pacific Advanced Network 2004.3

Exchange PointAccess PointCurrent status

Europe

Australia

KoreaJapan

China

Thailand

Malaysia

Singapore Indonesia

USA

PhilippinesVietnam

Hong Kong

Sri Lanka

Taiwan

JANET-CERNET

France-Korea

GTRN

DoD IPv6 Timeline

Successful Transition to IPv4 from NCP in 1982.12.31

中国下一代互联网研究情况• 1998: 开始 CERNET-IPv6 试验床建设• 1999: 承担 863 计划 317 课题“ IPv6 示范系统” • 1999: CERNET-Nokia IPv6 合作项目• 2000: 建设中国下一代互联网交换中心 DRAGONTAP• 2000: 研制国家自然基金联合重大项目“中国高速互联研究试验网 NSFCNET”

• 2000: 发起 863 重大专项“中国高速信息示范网络”，提出在“十五” 863 计划中继续建设高速信息示范网

• 2002: 承担 863 计划重点课题“ IPv6 综合试验环境”• 2002: 承担“下一代互联网中日 IPv6-CJ 合作项目”• 2003: 国家计委“中国下一代互联网发展战略研究”• 2003 ：承担 CNGI 最大的核心网建设： CERNET2

CERNET 与 Internet2 的互联

中国下一代互联网研究与试验

中国下一代互联网发展战略研究• 2001 年 11月，杨嘉墀等 57名院士致信国务院领导，提出建设我国第二代互联网的学术性高速主干网。国务院领导对此作了重要批示。

• 2002 年 8 月 1 日，原国家计委组织中国“下一代互联网发展战略研究”– 成立“下一代互联网发展战略研究”专家委员会，办公室设在

CERNET 网络中心， CERNET 主要专家参加了战略研究• 2002 年 10 月，完成“下一代互联网发展战略研究报告”

• 2003 年 3 日，完成“中国下一代互联网示范工程 CNGI实施方案建议”。

• 2003 年 8 月，国务院批复同意国家发改委等八部委“关于推动我国下一代互联网发展有关工作的请示”，正式启动“中国下一代互联网示范工程 CNGI”

下一代互联网的国家发展战略地位• 21世纪初互联网将引发 20万亿美元的大市场

– 信息技术的下一波大浪潮将在 2004－ 2005年度出现，并造就 2005-2020十五年的黄金时代，互联网将从 2000年的 1万亿美元成长为一个 20万亿美元的大市场。

• 未来社会的竞争是人才的竞争– 消除数字鸿沟是当务之急，互联网将发挥主要作用

• 未来战争将从“平台中心战”转为“网络中心战”• 未来的信息产业将面向网络的应用、服务和产品

– 用于网络计算的芯片、计算机、服务器，基于网络的系统软件、中间件、路由器，以及各类应用和服务将是产业发展重点

• 抓住互联网发展的战略转折机会– 可使我国在下一代互联网发展中处于有利地位，增强综合国力和可持续发展能力

下一代互联网的定义和主要特征• 目前还没有统一的严格定义 , 下一代互联网将是一个渐进的发展过程

• 目前已取得共识的主要特征– 更大： IPv6 的地址空间，网络的规模更大，接入网络的终端种类和数量更多，网络应用更广泛

– 更快： 100Mbps以上的端到端高性能通信，– 更安全可信：对象识别，身份认证和访问授权，数据加密和完整性 , 可信任的网络

– 更及时：组播服务，服务质量（ QoS ），大规模实时交互应用

– 更方便：基于移动和无线通信的丰富应用– 更可管理：有序的管理、有效的运营、及时的维护；– 更有效：有盈利模型，获得重大社会效益和经济效益

中国下一代互联网发展规划近期目标和中远期目标

• 近期目标（ 2002－ 2005 ）– 在改进和提高现有的网络和大力推广应用的同时，建成中国下一代互联网示范工程，推动下一代互联网的科学技术进步

– 攻克下一代互联网的关键技术，开发重大应用，初步实现产业化

• 中远期目标（ 2006－ 2010 ）– 建成全球最大规模的下一代互联网络，大力推广下一代互联网的重大应用

– 形成中国下一代互联网产业，在世界上占有重要地位，提高我国综合国力和可持续发展能力

863计划

国家攻关计划

973计划

自然基金

下一代互联网示范工程

科技创新和产业发展的关系图

基础研究

技术攻关

试验、验证、测试

研究环境

下一代互联网运营业

设备、软件和芯片业

重大应用和信息服务产业

中国下一代互联网示范工程 CNGI

• 建设下一代互联示范网络– 核心网（含城域网）建设– 驻地网（ CPN ）建设– 国际联网和交换中心

• 网络技术的开发试验和重大应用示范– 网络关键技术开发试验– 网络中间件技术开发试验– 重大网络应用示范

• 关键设备和软件开发和推广应用– 关键软、硬件网络设备产业化– 重大应用产业化

核心网

接入网 /驻地网 (CPN)

接入网 /驻地网 (CPN)

接入网 /驻地网 (CPN)

IPv6主干网1

IPv6主干网2

IPv6主干网 n

城域网

国际下一代互联网

接入网 /驻地网 (CPN)

城域网

接入网 /驻地网 (CPN)

城域网

GigaPoPGigaPoP GigaPoP GigaPoP

GigaPoP GigaPoP GigaPoP

GigaPoP GigaPoP

交换中心 6IX交换中心6IX/6RA

GigaPoP

GW

网关

CNGI 示范网络核心网络

北京

上海

主要试验、示范内容• 下一代互联网络关键技术开发试验

– 国产 IPv6 核心路由器和交换机技术研究– 大规模网络关键技术研究

• 网络中间件开发试验• 重大应用研究示范研究

关键技术开发试验• 大规模路由研究与试验• 大规模、多种类网络终端接入试验• 兼容性与互通性研究与试验• 端到端高性能传输研究与试验• 大规模组播服务研究与试验• 端对端服务质量控制研究与试验• 网络抗攻击和安全防护技术研究与试验• 大规模无线和移动漫游研究与试验• 网络测量研究与试验，网络管理研究与试验• 下一代互联网的域名地址研究• 网络过渡研究与试验• 结算与计费管理技术研究与试验• 国产网络和终端设备软硬件测试与试验

网络中间件研究与试验• 基于 IPv6 的信息安全技术

– 对象识别、身份认证、访问授权• IPv6 信息内容安全关键技术• 基于 IPv6 的目录服务技术• 证书服务和 PKI 技术

– 大规模网络证书服务，公钥基础设施 PKI

• 内容分送技术• 网格技术

– 计算网格、信息服务网格• 中间件集成试验

重大应用的研究示范• 互联网新应用：大规模点到点的多媒体通信

– 采用新型移动式多媒体个人用信息终端，可实现全网漫游– 实现端到端的高性能传输– 具有安全服务和网络计费功能

• 无线 / 移动应用：智能交通与定位应用– 基于 IPv6 ，结合 GPS ，实现城市智能交通管理示范系统– 基于 IPv6 建立家庭网络，实现远程家电控制– 定位应用

• 计算网格和数据网格：大规模科学计算与协同服务– 高能物理网格、虚拟天文台、生物网格、地学网格、化学信息网格– 信息服务网格

• 大规模视频会议、高清晰度电视– 基于组播的多点多路视频会议，支持远程教育和远程医疗等综合应

用– 基于组播的高清晰度电视，分辨率达到 HDTV指标– 流媒体业务与应用

重大应用的研究示范• 环境监测、地震监测

– 基于 IPv6实现大气、水文、水质等环境参数传感器联网– 实现环境监测体系的规划部署，实时采集数据

• 远程仪器控制、虚拟实验室– 大型贵重仪器联网，实现对仪器的远程操作与控制– 建立有关 CAVE 的试验、示范环境，实现虚拟实验– VR 的研究试验与应用

• 先进制造– 交互式协同设计– 远程仪器控制

• 远程教育、数字图书馆– 基于组播视频会议的远程授课和师生交流– 图书馆资源的海量数据存储、管理和检索

• 远程医疗– 安全、可靠地传输医学图象和视频，实现远程协同诊断– 基于 IPv6 的各种人体传感器联网，实现人体健康监测

CNGI 示范网络核心网 CERNET2

• 建成我国学术性下一代互联网 CERNET2 ，其主干网是中国下一代互联示范网络 CNGI 的主干网之一

• 连接分布在 20 个主要城市核心节点，传输速率 2.5~10Gbps

• 与北美、欧洲、亚太地区国际下一代互联网实现实现 45~155M 高速互联

• 全国 180余所 211 和具有重点学科的高校以 1～ 10G 高速接入 CERNET2 ，同时高速连接其他领域的科研院所和研发机构

• 与其他 CNGI 主干网实现高速互联• 成为我国研究下一代互联网技术、开发重大应用、推动下一代互联网产业发展的关键性基础设施。

CERNET2 Backbone

CERNET2 试验网开通• 2003 年 10 月， CNGI 最大的核心网 CERNET2 试验网开通

• CERNET2 试验网以 2.5G 速度连接北京，上海和广州，达 6000多公里，提供纯 IPv6 服务

• 2004 年 1 月， CERNET2 开通连接美国，欧洲和日本的IPv6 国际线路

• 2004 年 3 月 19 日， CERNET2 宣布开始提供接入服务

CNGI 核心网 : CERNET2 试验网

CNGI 项目进展情况 (1)• 2003年 8月，国务院批复了同意八部委“关于推动我国下一代互联网有关工作的请示”。同意启动“中国下一代互联网示范工程 CNGI”

• 由中国工程院负责项目的组织和协调，并作为 CNGI项目专家委员会挂靠单位。

• 国家同意投入 14 亿元的经费建设中国下一代互联网示范工程 CNGI，其中，国家投入 10亿元，各单位自筹 4亿元。

• 国家投入中，国家发改委投入 6亿元，科技部投入 2.5亿元，信息产业部投入 1亿元，国家自然基金委员会投入 5000万元。

CNGI 项目进展情况 (2)

• 2003年 8月，中国工程院组织对 CNGI示范网络核心网承担单位进行了招标。 CERNET网络中心，中国电信，中国联通，中国网通 /科技网，中国移动，中国铁通分别招标

• 2003年 8月－ 11 月，中国工程院和各核心网承担单位完成项目可行性研究报告编制和评估工作，

• 2003年 11月，国家发改委批复了项目的可行性研究报告。

• 2003年 11月－ 2004年 5月，各核心网承担单位完成了项目的初步设计，并经过中国国际工程咨讯公司的评估。

• 2004年 9月 2日，中国工程院批复 CNGI各核心网初步设计方案

CNGI 示范网络核心网招标结果• CERNET

– 核心节点： 10( 全额国拨 )+3( 自筹 )– 北京 CNGI 国际国内交换中心 ( 全额国拨 )

• 中国电信– 核心节点： 6(半额国拨 )＋ 1– 上海 CNGI 国际国内交换中心 (半额国拨 )

• 中国联通： 6(半额国拨 )＋ 1• 中国网通 / 中国科技网： 5(半额国拨 )＋ 2• 中国移动： 3(半额国拨 )＋ 1• 中国铁通： 1(半额国拨 )• 以上共 39 个核心节点。国家支持 31 个；自筹经费 8个

CNGI 示范网络核心网核心节点分布图

CNGI 示范网络核心网项目经费情况

• 项目总投资： 58902万元– 其中 , 国拨 28119万元 , 部门配套 30783万元。– 每个核心节点平均经费 1000万元。– CERNET 交换中心 1389万元；中国电信交换中心 695万元。– 管理经费 280万元，国际线路 4752万元，预备费 502万元

• CERNET: 国拨 11389万元，部门配套 5452万元

• 中国电信：国拨 3689万元，部门配套 7312万元• 中国联通：国拨 3000万元，部门配套 6405万元• 中国网通：国拨 2500万元，部门配套 6905万元• 中国移动：国拨 1500万元，部门配套 4237万元中国铁通：国拨 500万元，部门配套 472万元

CNGI 项目进展情况 (3)• 2004年 7月 9日，国家发改委组织召开了 CNGI项目领导小组第一次工作会议。– 会议总结了 CNGI项目进展情况，下一步的工作安排，成立了项目领导小组和协调小组，建立了项目专家委员会，通过了项目组织管理办法。

• 2004年 7月 21 日， CNGI项目专家委员会成立并召开了第一次工作会议 .– 进一步明确了项目任务和管理方面的有关问题– 分别成立了网络建设，网络试验和应用示范，以及研究开发和产业化三个工作。目前，各承担单位正在紧张进行各核心网的建设工作，网络建设工作组正在提出用户驻地网的建设要求和参考设计；其他两个工作组正在进行项目指南编制和招标准备工作。 CNGI项目已工作全面启动。