对网络技术的认识及发展趋势

对网络技术的认识及发展趋势

一、网络技术简介

网络技术是从1990年代中期发展起来的新技术，它把互联网上分散的资源融为有机整体，实现资源的全面共享和有机协作，使人们能够透明地使用资源的整体能力并按需获取信息。资源包括高性能计算机、存储资源、数据资源、信息资源、知识资源、专家资源、大型数据库、网络、传感器等。

当前的互联网只限于信息共享，网络则被认为是互联网发展的第三阶段。网络可以构造地区性的网络、企事业内部网络、局域网网络，甚至家庭网络和个人网络。网络的根本特征并不一定是它的规模，而是资源共享，消除资源孤岛。

网络技术具有很大的应用潜力，能同时调动数百万台计算机完成某一个计算任务，能汇集数千科学家之力共同完成同一项科学试验，还可以让分布在各地的人们在虚拟环境中实现面对面交流。

二、网络的关键技术

网络的关键技术有网络结点、宽带网络系统、资源管理和任务调度工具、应用层的可视化工具。网络结点是网络计算资源的提供者，包括高端服务器、集群系统、mPP系统大型存储设备、数据库等。宽带网络系统是在网络计算环境中，提供高性能通信的必要手段。资源管理和任务调度工具用来

解决资源的描述、组织和管理等关键问题。任务调度工具根据当前系统的负载情况，对系统内的任务进行动态调度，提高系统的运行效率。网络计算主要是科学计算，它往往伴随着海量数据。如果把计算结果转换成直观的图形信息，就能帮助研究人员摆脱理解数据的困难。这需要开发能在网络计算中传输和读取，并提供友好用户界面的可视化工具。

三、网络技术的研究现状

网络计算通常着眼于大型应用项目，按照Globus技术，大型应用项目应由许多组织协同完成，它们形成一个“虚拟组织”，各组织拥有的计算资源在虚拟组织里共享，协同完成项目。对于共享而言，有价值的不是设备本身而是实体的接口或界面。

从技术角度看，共享是资源或实体间的互操作。Globus 技术设定，网络环境下的互操作意味着需要开发一套通用协议，用于描述消息的格式和消息交换的规则。在协议之上则需要开发一系列服务，这与建立在TcP/IP（传输控制协议/网际协议）上的万维网服务原理相同。在服务中先定义应用编程接口，基于这些接口再构建软件开发工具。

Globus网络计算协议建立在网际协议之上，以网际协议中的通信、路由、名字解析等功能为基础。Globus协议分为构造层、连接层、资源层、汇集层和应用层五层。每层都有各自的服务、应用编程接口和软件开发工具、上层协议调用

下层协议的服务。网络内的全局应用都需通过协议提供的服务调用操作系统。

目前，Globus体系结构已为一些大型网络所采用。研究人员已经在天气预报、高能物理实验、航空器研究等领域开发了一些基于Globus网络计算的应用程序。虽然这些应用仍属试验性质，但它证明了网络计算可以完成不少超级计算机难以胜任的大型应用任务。可以预见，网络技术将很快掀起下一波互联网浪潮。面对即将到来的第三代互联网应用，很多发达国家都投入了大量研究资金，希望能抓住机遇，掌握未来的命运。

四、网络技术的应用领域

网络技术的应用领域很广，主要有以下几方面。

1、分布式超级计算分布式超级计算将分布在不同地点的超级计算机用高速网络连接起来，并用网络中间件软件“粘合”起来，形成比单台超级计算机强大得多的计算平台。

2、分布式仪器系统分布式仪器系统使用网络管理分布在各地的贵重仪器系统，提供远程访问仪器设备的手段，提高仪器的利用率，方便用户的使用。

3、数据密集型计算并行计算技术往往是由一些计算密集型应用推动的，特别是一些带有巨大挑战性质的应用，大大促进了对高性能并行体系结构、编程环境、大规模可视化

等领域的研究。数据密集型计算的应用比计算密集型的应用多得多，它对应的数据网络更侧重于数据的存储、传输和处理，计算网络则更侧重于计算能力的提高。在这个领域独占鳌头的项目是欧洲核子中心开展的数据网络（DataGrid）项目，其目标是处理2005年建成的大型强子对撞机源源不断产生的PB/s量级实验数据。

4、远程沉浸这是一种特殊的网络化虚拟现实环境。它是对现实或历史的逼真反映，对高性能计算结果或数据库可视化。“沉浸”是指人可以完全融入其中：各地的参与者通过网络聚集在同一个虚拟空间里，既可以随意漫游，又可以相互沟通，还可以与虚拟环境交互，使之发生改变。目前，已经开发出几十个远程沉浸应用，包括虚拟历史博物馆、协同学习环境等。远程沉浸可以广泛应用于交互式科学可视化、教育、训练、艺术、娱乐、工业设计、信息可视化等许多领域。

5、信息集成网络最初是以集成异构计算平台的身份出现，接着进入分布式海量数据处理领域。信息网络通过统一的信息交换架构和大量的中间件，向用户提供“信息随手可得”式的服务。网络信息集成将更多应用在商业上，分布在世界各地的应用程序和各种信息通过网络能进行无缝融合和沟通，从而形成崭新的商业机会。

6、信息集成如信息网络、服务网络、知识网络等，是

近几年网络流行起来的应用方向。2002年，Globus联盟和IBm在全球网络论坛上发布了开放性网络服务架构及其详细规范，把Globus标准与支持商用的万维网服务标准结合起来。2004年，Globus联盟、IBm和惠普（HP）等又联合发布了新的网络标准草案，把开放性网络服务架构详细规范I转换成6个用于扩展万维网服务的规范，网络服务已与万维网服务彻底融为一体，标志着网络商用化时代的来临。

五、网络技术在我国的发展趋势

随着我国加入wTo，通信产业政策也将出现相应的调整。市场需求、市场竞争和管制政策的变化正促使信息产业进入一个全面竞争的时代，而业务将成为电信运营商参与市场竞争的关键元素。在传统的业务开发模式中，业务开发是一种“垂直型”的模型，业务的发布与下层网络密切相关，不同网络可能需要发布不同的版本，这直接导致了不同网络间业务交互困难、业务融合难度大。而且，在传统的模式下，业务实现复杂，开发的周期长，容易造成运营商市场反应滞后，不利于电信运营企业提升市场竞争力。要促进通信产业的更加繁荣，建立一张基于网络和业务分离的新架构网络，已经成为各大电信运营商的迫切需求。

下一代网络（NGN）正是在电信产业面临巨大压力的前提下提出的一种关于网络发展的总体设想和思路。NGN泛指一个以IP技术为中心，可以同时支持语音、数据和多媒体

业务的全业务网络。下一代网络是一种全新的网络架构，涉及下一代交换网、接入网、传输网、互联网以及移动网等多个领域，在很多技术方面还须不断成熟和完善。

NGN已经成为通信网络发展和演进的方向，因此，加强对NGN在业务所涉及的关键技术发展趋势进行研究意义重大。

一方面，对NGN业务涉及的关键技术发展趋势的研究对通信产业的发展有重要的指导意义。对于电信运营商而言，深入了解下一代电信业务所涉及的关键技术发展趋势，可以帮助电信运营商在进行网络规划、建设以及业务推广时，能够从整体上长远地进行综合考虑，尽可能避免出现和技术发展不吻合的被动局面。更重要的是，由于电信网络业务构成将出现根本性的变化，数据业务的飞速发展必然引起业务运营模式的变化，运营商对新技术的有利于及时确立新的运营模式，并在运营过程中不断认识运营数据网络的规律，建立完善、高效的运营体制。

同样，对于通信设备制造商而言，能否在对市场进行深度分析的基础上，准确把握技术发展的趋势，是企业能否在激烈的市场竞争中立于不败之地的决定因素。加强对NGN业务所涉及的关键技术发展趋势进行研究，对于企业了解市场动向、把握市场热点具有不可替代的指导作用。

电信技术的日益成熟和市场竞争态势的加剧使得技术

驱动网络发展的时代一去不复返，随之而来的是业务驱动网络发展的新时代，NGN也正是以其丰富的业务应用前景以及开放的业务平台而受到业界的关注。然而，要提供高质量、多样化的下一代网络业务，还期待在一些关键技术环节上取得新的突破：

（1）NGN业务生成技术

能够实现业务和网络的分离，便于灵活有效地实现业务的提供是NGN相对于传统网络的优势所在。在NGN业务提供方式中，最重要的就是开放式应用编程接口（API）技术。目前关于API技术的研究很多，包括Parlary/oSA、jAIN等。该技术的研究进展对于能否实现下一代网络业务的繁荣至关重要。

（2）支持用户移动性的技术

用户移动性的研究划分为两个领域：终端移动性和个人移动性。近年来，针对终端移动性的研究比较多，而针对个人移动性的研究要相对滞后一些。因此，针对个人移动性的研究将成为支持用户移动性的关键。

（3）SIP技术的发展

相对于H.323协议，SIP协议以其简单、灵活的特点越来越受到包括移动通信标准化组织3GPP在内的有关方面的青睐。但是由于SIP协议相对简单，要利用SIP协议构建电信级大网，必须对其进行补充、完善。此外，在SIP协议环

境下业务创建的相关机制，包括呼叫控制语言、SIP公共网关接口等，都还须进一步研究。

（4）QoS保障和网络安全策略

NGN作为一个电信级的运营网络，必须提供端到端的可靠服务，这种可靠性包括业务、网络和设备三个层面。目前，针对不同的层面，各种各样的技术不断涌现，但是从网络的整体来看，缺乏统一的规划和统一的协议。NGN的QoS和网络安全是一个很大的技术问题，如何将网络的多个层次联合起来考虑，寻找着眼于整体的解决方案还要进一步研究。

另外，演进到NGN后，多媒体和网络融合等方面的业务都要求通信终端具有相当的智能，因此包括微处理器、远程控制技术、身份特性识别、TTS技术等智能终端技术也应该是支撑下一代网络业务的关键技术，要进一步加以研究。六、结束语

通过这学期对网络技术应用的了解，让我明白了网络技术在我们生活中的重要性，对我国的发展也有着不可或缺的仲要性，我相信，随着网络技术的不断发展，我们的生活必定丰富多彩。。。