下一代互联网体系结构
我国下一代互联网已达“世界领先水平”
我国下一代互联网
已达“世界领先水平＂
本刊讯９月２３ ｔ３，启动３年的“中国 下一代互联网示范工程ＣＮＧＩ”取得阶段 性成果。“中国下一代互联网示范工程 ＣＮＧＩ示范网络核心网ＣＮＧＩ—ＣＥＲＮＥＴ２／ ６ＩＸ”项目验收会在清华大学举行。由ｌ０位 院士共ｌ４位专家组成的验收专家委员会评 议认为：“ＣＮＧＩ—ＣＥＲＮＥＴ２／６ＩＸ”获得了 四项重大创新性成果，其中三项属于“国 际首创”，在国际下一代互联网发展中，“总 体上达到世界领先水平”。 ＣＮＧＩ—ＣＥＲＮＥＴ２／６ＩＸ是中国下一代
８中国教育网络２∞６ １ｏ 互联网示范工程ＣＮＧＩ示范网络核心网的 重要组成部分。ＣＮＧＩ—ＣＥＲＮＥＴ２主干网 以２．５Ｇ～ｌ０Ｇ连接了我国２０个城市的２５ 个核心节点。各核心节点均具有支持用户 网以ｌＧ～ｌ０Ｇ速率接入的能力。北京国内／ 国际互联中心ＣＮＧＩ一６ＩＸ分别以ｌＧ～１０Ｇ 速率连接了中国电信、中国联通、中国网 通／中科院、中国移动和中国铁通的ＣＮＧＩ 示范网络核心网，并与美国Ｉｎｔｅｒｎｅｔ２、欧 洲ＧＥＡＮＴ２和亚太地区ＡＰＡＮ实现了高速 互联。 ２００３年，ＣＮＧＩ项目由国家发改委等 八部委联合启动。２００４年，由清华大学等 ２５所高校承担建设的我国第一个下一代互 联网ＣＮＧＩ—ＣＥＲＮＥＴ２初步建成。经过两 年的运行，在参与项目的２５所高校的数百 名科研人员的共同努力下，下一代互联网 研究取得了多项重大成果。 受国家发展和改革委的委托，中国工 程院主持召开了由清华大学等２５所高校承 担建设完成的ＣＮＧＩ—ＣＥＲＮＥＴ２／６ＩＸ项 目验收。
维普资讯 由总装备部科技委汪成为、中国工程院邬贺铨等院士领衔的项 目鉴定委员会一致认为，ＣＮＧＩ—ＣＥＲＮＥＴ２／６ＩＸ是目前世界上规模 最大的纯ＩＰｖ６大型互联网主干网。该项目立足于国产关键网络设备 和自行研发的网络技术，设计和建设了以国产设备为主的大型下一 代互联网主干网。该项目技术起点高，实现难度很大，已在国内外 产生了重要影响。该项目有多项重大创新，特别是“建设纯ＩＰｖ６大 型互联网主干网”、“基于真实ＩＰｖ６源地址的网络寻址体系结构”和 “ＩＰｖ４ ｏｖｅｒ ＩＰｖ６网状体系结构过渡技术”属国际首创，总体上达 到世界领先水平。 项目负责人，清华大学计算机系教授，中国教育和科研计算机 网ＣＥＲＮＥＴ专家委员会主任吴建平表示，国家在２００３年启动ＣＮＧＩ 项目的战略决策是十分正确和及时的，为我国中长期科技规划和 “十一五”期间的下一代互联网研究和建设奠定了重要基础。作为 科技工作者，只要树立实现国家战略决策的历史使命感，和坚持自 主创新、增强攻克下一代互联网中重大技术难关的信心，经过不懈 努力，就一定可以取得成效。只有坚持国际合作，与国际下一代互 联网同步发展，才能在下一代互联网关键技术研究上出奇制胜。 相关专家认为，ＣＮＧＩ示范网络的建设成功，不仅确立了中国 在下一代互联网领域的领先地位，掌握了话语权，更重要的是，彻 底摆脱了对国外互联网关键技术及产品的依赖，在确保国家信息安 全的同时，对中国互联网产业将产生重要影响。 教育部副部长赵沁平、中国工程院副院长邬贺铨、国家发改 委高新司司长许勤、清华大学党委书记陈希等出席大会，并做重 要讲话。 来自国家发展和改革委员会、教育部、中国科学院、中国工程 院和国家自然科学基金会等部委的负责人，以及来自全国２５所高校 的校长、主管副校长和网络中心主任等项目承担人也参加了这次鉴 定验收会。回 回
“后实验床”重构Internet体系结构
１ ’●Ｉ酮鲺嘲 ！Ｕ ｌ 癌 黼喇隧暖嚼＆豳 旦ｌ蔗； 美国５０个互联网专家向ＮＳＦ（美国自然科学基金会）提交了 相关的报告，推动其网络研究领域重构下一代互联网的计划—— ＧＥＮＩ项目逐渐成形。 本刊前两期刊出了这一报告的前三部分，主要阐述了目前 互联网面临的问题和挑战，提出重构下一代互联网的总体设 想，分析破解现有网络七大迷局的方向。本期刊出第四和第五部 分，论述如何部署和创新Ｉｎｔｅ ｒｎｅｔ体系结构，建立一个全球访问和不 同性能的试验床，并总结创建全新网络的六大建议，以便在互联网 领域推进创新性变革，从而释放出受限于目前＃ｎｔｅ ｒｎｅＤ￣．务的新的应 用类型。 “后实验床＂重构Ｉ ｎｔｅｒｎｅｔ体系结构
为了产生效果，创新Ｉｎｔｅｒｎｅｔ体系结 构的研究项目将让研究者建立、部署并评 估新颖的体系结构。这些体系结构应该既 能形成规模，又能承担真实用户的流量。 这需要建立一个全球访问和不同性能的试 验床。这一部分勾勒了搭建这个试验床的 目标和设计原理。 目标和观察 这个实验床应该提供一个多种新的网 络体系结构和服务都能被部署的环境。这 意味着对于运行在试验床上的体系结构和 试验床提供的效能的限制越少越好。为了 这个目标，试验床需要有多样的链路和节 点（包括物理的和虚拟的），并且允许任何 边缘设备的接入。 这个试验床应该有能力消除限制研究 的生产型试验床和限制用户的研究型试验 床之间的隔阂。它必须有能力吸引并支持 不属于研究团体的用户。这不论是对大规 模评估新的体系结构，或是对建立一个用 户群来说，都是必需的。被证实的用户群 对新功能的兴趣将促进技术转移到商业 Ｉｎｔｅｒｎｅｔ上。 为了实现这个目标，试验床不需要任 何一个传统意义上的体系结构。取而代之 的是，它的角色是提供一个环境，在这个 环境中，包含多样的拥有各自不同体系结 ３０中国教育网络２００６ ｇ 构的试验网络都可能运行。从这个意义上 来说，这个试验床其实是一个真正的“后 试验床”，它可以支持很多种试验床。这些 独立的试验床中的每一个都被分配了“后 试验床”资源的一部分。“后试验床”必须 限制受控的活动在可能的最小范围内，并 且为这些活动提供不同等级的隔离和交互。 这种“后试验床”的普遍部件，被我们称 作衬底（基底），提供了配置资源以及确保 必要的隔离度的机制。 “后试验床”应该被看作是一个动态 的人造物品：物理资源、管理能力、监控 过程、实现，甚至基底的设计都会随时间 演进。试验床的物理资源包括许多专用物 理链路、节点、试验床用户黄页出来的长 期或者暂时的虚拟部件，以及向ＮＬＲ这样 的第三方提供者或联盟租借的资源。基底 和管理基础设置必须包含标准的服务政策 和接口，以实现有机的增长，提供贡献的 动机，并且临时在一个不同条件下的基础 上管理“后试验床”可以支配的动态资源。 关键概念 有许多关键的体系结构上的概念，我 们希望它们在“后试验床”的设计中扮演 中心角色。“后试验床”将由链路、节点和 边缘设备组成。链路将通过多种方式实现， 包括直接物理连接、ＭＰＬＳ等。“后试验床” 的链路可以通过虚拟链路复接技术，被后试 验床范围内的不同试验网络所共享。 “后试验床”的节点提供了－ｉｌｌ处理 器和存储资源。他们可能与不同的虚拟机 相联系，包括工作在日常的处理器、专用 的通用处理器、既专用又虚拟化的网络处 理器和可编程硬件，以及虚拟化的路由器。 “后试验床”提供配置这些资源的机制，以 便不同试验网络的应用以及试验网络间的 隔离。 边缘设备（包括传统的主机）可能参 加到“后试验床”上运行的多个网络中。在 某些情况下，这需要边缘设备实现独立的 协议栈。 每个试验网络都将运行在一些后试验 网资源的子网上。我们把绑定到一个特殊 试验网的底层资源叫作一个ｓｌｉｃｅ（片断）， 这是借用ＰｌａｎｅｔＬａｂ的术语。每个ｓｌｉｃｅ将 包含很多通过链路（包括物理链路和虚拟 链路）连接起来的节点（包括物理处理器 和虚拟机多元共享的硬件）。“后试验床” 管理软件的主要任务将是提供这样一种机 制，它能被用来为ｓｌｉｃｅｓ分配资源，并确保 这些ｓｌｉｃｅｓ不相互干扰。 我们注意到“后试验床”的不同用户需 要可变的隔离度、连接性、动态特性及控 制。那些需要与其它ｓｌｉｃｅ完全隔离的ｓｌｉｃｅ
web3行业知识体系
web3行业知识体系
Web3.0，也称为分布式互联网或区块链网络，是下一代互联网，它采用分散式和加密的技术构建，通过使用智能合约，提供一个去中心化的平台，从而实现更加安全、快速、透明和可信任的互联网世界。目前，Web3.0被广泛应用于数字货币、去中心化金融、游戏、身份认证和供应链等领域。
Web3.0的知识体系主要包括以下几个方面：
1. 区块链技术
区块链是Web3.0的核心技术。区块链是由多个区块组成的分布式账本，每个区块包含了多个交易信息，区块之间通过哈希链接起来，形成了无法篡改的数据结构。区块链技术包括共识算法、加密算法、智能合约等。
2. 智能合约
智能合约是Web3.0的重要组成部分，它是一种自动化执行的计算机程序，用于管理、验证和执行双方之间的协议。智能合约可以帮助用户实现信任、减少成本和降低风险。
3. 去中心化应用（DApps）
去中心化应用（DApps）是使用区块链技术构建的应用程序。与传统的中心化应用程序不同，DApps没有任何一个集中的控制节点，而是通过智能合约实现分散式的控制和管理。
4. 数字货币
数字货币是一种基于加密技术的电子货币，与传统货币相比，数字货币具有更高的安全性和隐私保护性。目前，比特币和以太币是最流行的数字货币。
5. 去中心化金融（DeFi）
去中心化金融（DeFi）是指使用区块链技术去除中心化机构，实现点对点交易、资产管理和借贷等金融服务的一种新形态。DeFi市场经过快速发展，已成为数字货币领域最具前景的应用之一。
6. 去中心化身份认证
去中心化身份认证是一种基于区块链技术的身份验证方法，通过去除传统中心化身份认证的环节，实现更加灵活、安全和便捷的身份验证方式。这种方式可以为用户带来更好的隐私保护和安全保障。 7. 零知识证明
IMS基本原理(网络整理)资料
前言
IP 多媒体子系统 (IMS) 是一组规范，描述用于实现基于 IP 的电话和多媒体服务的下一代网络 (NGN) 体系结构。IMS 定义了一个完整的体系结构和框架，允许在基于 IP 的基础设施上对声音、视频、数据和移动网络技术进行聚合。它填补了两个最成功的通信范式（移动电话和 Internet 技术）之间的空白。
IMS 最初是由第三代合作伙伴计划 (3GPP) 定义的，3GPP 是多个电信标准组织间达成的协作协议，是其支持 GSM 网络和无线电技术发展的标准化工作的一部分。IMS 最初是在 3GPP 第 5 版中推出的，其中将互联网工程工作小组（Internet Engineering Task Force ，IETF）定义的“会话发起协议”（Session
Initiated Protocol，SIP）作为了 IMS 的主要协议。3 GPP 的第 6 版和第 7 版对此进行了进一步的增强，以包括其他功能，如在线状态和组管理、与 WLAN 和基于 CS 的系统协作以及固定带宽接入等。
另一个标准组织，第三代合作伙伴计划 2（3rd Generation Partnership Project
2，3GPP2）也对自己的 IMS 进行了标准化。成立 3GPP2 是为了将北美和亚洲移动无线电通信跨系统操作过渡到第三代系统。3GPP2 规范有关 IMS 的最初版本主要源自 3GPP 第 5 版。两个组织定义的 IMS 网络相当类似，但并非完全相同。3GPP2 根据其特定的问题进行了相应的调整。不过，这两个组织的目的都是为了确保 IMS 应用程序将跨不同的网络基础设施一致地工作。
除了 3GPP 和 3GPP2 外，开放移动联盟（Open Mobile Alliance，OMA）在制订和开发 IMS 移动标准化方面也扮演着重要的角色。OMA 定义的服务构建于 IMS
基础设施之上，如即时消息传递（Instant Messaging，IM）、在线状态服务和组管理服务等。
什么是IPV6协议
什么是IPV6协议
浅析IPv6下一代网络协议
关键字: IPV6 SSL IPSec NGN网络协议 IEEE 802.1x IEEE 802.11 摘要:文章介绍了IPv6的体系结构和协议，分析其未来的发展前景
1、引言
互联网给人们的生活带来了巨大的变化，它的影响已经渗透到社会的各个方面，已经成为国家信息化和现代化建设的重要部分，并产生了重大的经济效益和社会效益。但随着互联网应用的发展，基于IPv4的互联网在实际应用中越来越暴露出其不足之处。主要包括4个方面。 (1)有限的地址空间
在IPv4协议中，每一个网络接口由长度为32位的IP地址标识，这决定了IPv4的地址空间在理论上可以容纳43亿个主机，这一地址空间难以满足未来移动设备和消费类电子设备对IP地址的巨大需求。
(2)路由选择效率不高
IPv4的地址由网络和主机地址两部分构成，以支持层次型路由结构。IPv4地址的层次结构缺乏统一的分配和管理，导致主干路由器中存在大量的路由表项。庞大的路由表增加了路由查找和存储的开销，成为目前影响提高互联网效率的一个瓶颈。
(3)IPv4的安全性
网络对净荷数据的加密、净荷的数字签名、密钥交换、实体的身份验证和资源的访问控制一般由较高层处理，尽管数据本身是加密的，但携带它的IP数据仍会泄漏参与处理的进程和系统的信息。
(4)其他问题
如配置复杂，对移动性支持不好，很难开展端到端的业务等。 这些问题已经成为制约互联网发展的重要障碍，只有通过下一代互联网的建设才能彻底、有效地解决上述问题。
2、下一代互联网协议——IPv6
为了彻底地解决IPv4协议存在的问题，IETF开始研发用来替代现行IPv4协议的一种新的协议即IPv6(Internet Protocol version 6)，也被称为下一代互联网协议。IPv6继承了IPv4的优点，并根据IPv4 30年来的应用经验进行了大幅度的修改和功能扩充，取代IPv4，成为下一代互联网的主导协议。与IPv4相比，IPv6主要有如下改进。
美国30位互联网专家在提交NSF的“跨越网络革命性创新的障碍”报告中建议：建立全新网络体系结构
编者按：２００５年１月，美国的５Ｏ位互联网专家组织了“跨越网络革命
性创新的障碍”研讨会，这个研讨会是由Ｔｏｍ Ａｎｄｅｒｓｏｎ、Ｌａｒｒｙ Ｐｅｔｅｒｓｏｎ、Ｓｃｏｔｔ Ｓｈｅｎｋｅｒ以及Ｊｏｎａｔｈａｎ Ｔｕｍｅｒ等人发起的，会议向ＮＳＦ（美国自然科学基金会）
提交了相关的报告。在这个研讨会报告的基础上，一个美国网络研究领域
重构下一代互联网的计划——ＧＥＮＩ项目逐渐成形。２００５年８月底，ＮＳＦ专家
在费域的科学讨论会上首次公开讨论了这一项目，目标是创建一个新的互 联网和分布式系统架构，其设想超出了目前渐进式改进Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的努力范围，
预计将耗资５亿美金，为期１ ０年。目前，该项目仍处于规划阶段，５亿美 元的投入预算还处于评估之中。ＧＥＮＩ于２００６年２月从原有的“Ｇｌｏｂａｌ Ｅｎｖ Ｊ
ｒｏｎｒｎｅｎｔ ｆｏｒ Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ）ｎｖｅｓｔｅｇａｔｉｏｎｓ”（全球网络探索环境）更名为“Ｇｌｏｂａｌ Ｅｎ—
ｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｆｏｒ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎｓ”（全球网络创新环境），这一更名体现了其 革命性的主旨。本刊将分三期对“跨越网络革命性创新的障碍”研讨会报 告进行全文译介，奉献给关注并正在进行互联网研究的工作者们。
这个报告共有五个部分，第一部分是关于重构下一代互联网的总体建议，
提出全新的革命性设想；第二部分阐述Ｉｎｔｅｒｎｅｔ在发展中出现的各种问题，以及
目前为此而进行的一些渐进式的修正努力；第三部分提出了目前Ｉｎｔｅｒｎｅｔ面临的
严峻挑战，及迎接挑战的方案，包括安全、经济动机、地址绑定、终端主机假
设、用户层的路由选择、控制和管理、满足应用的需求等七大方面，这是网络 体系结构上七个可能的局限性，指出新网络要减少信用猜忌、给用户选择权、
允许边界差异、让网络透明、符合应用的需求等；第四部分是［ｎｔｅｒｎｅｔ体系结构 创新的试验性部署，提出建立一个全球访问和不同性能的试验床，这一部分勾
下一代互联网墨迹业务关注点 FIND强调协作和包容
■ 画下一代互联网 下一代互联网转变业务关注点 Ｆ＿Ｎ Ｄ强调协作和包容 ＮｅＴＳ—ＦＩＮＤ是ＮｅＴＳ计划提出的一 个新的长期计划。 ＮｅＴＳ计划（网络系统和技术研究计划） 由美国国家自然科学基金会ＮＳＦ于２００４年 推出，旨在推动新的下一代网络基础设施 体系的尽早出现。ＮｅＴＳ－ＦＩＮＤ针对未来 Ｉｎ￣ｒｎｅｔ研究，提出了两个大的问题：一个 是未来１５年里全球网络的需求是什么，１５ 年后的网络将是什么样？另一个是如果我 们现在重新开始设计未来的全球网络，我 们应该怎样做？ＦＩＮＤ将会资助在网络体 系结构、原则和设计等多领域的研究，以期 很好地解答这两个问题。 ＦＩＮＤ计划认为，未来的Ｉｎ￣ｒｎｅｔ是一 个促进创新的平台，应该具有以下的特征： 能被社会所信任，甚至可以用来管理和控制 重要的社会基础设施提供虚拟和真实世界 间的桥梁，通过采用传感器和其它设备的物 理环境达到这样的目的；支持普适计算，从 无线设备到计算机、从无线通道到所有的光 通道，实现普适计算；促进未来科学技术研 究的创新，使可以无缝连接到网络设施、超 级计算机、存储设备等；创建一个使人们愿 意生活于其中的社会环境。 ＦＩＮＤ计划初步拟定分为三个阶段，它 基于新的网络技术研究概念，这样的概念将 根本改变网络技术的研究过程，从更关注于 商业应用，转变为更加强调协作、集成和包 容。计划将支持网络方面基础性的研究，或 者是具有革命性的创新技术，这些研究工作 会对未来￣ｔｅｒｎｅｔ研究产生重要影响。 在第一阶段，计划将致力于基础研究， 解决未来Ｉｎｔｅｍｅｔ网络系统架构的一系列 基础性问题；第二阶段，ＮｅＴＳ将发布新的 资助计划，届时可能会有一个或多个系统 结构工作组开始基于第一阶段的研究成果， ３２中＿教育霸格２０ｏｅ ４ 尝试实现一些体系结构的原型；第三阶段， ＮｅＴＳ将减少选择的系统结构，更加关注于 细节和协议，并开发可以运行于研究基础 设施的整合代码。 ＦＩＮＤ面对的需求 安全和可靠性 未来的网络应该能够大大改进其安全 性和鲁棒性。广义的安全性包括支持终端 安全的网络技术，对故障和攻击的高可靠 性和恢复能力。未来的网络应该具备足够 的健壮性，能够在危机关头仍然支持关键 的功能，并且能够权衡尊重隐私权与保护 公共安全之间的冲突问题。 新网络技术 无线的日益重要带来了对移动性、定 位和处理带宽限制的关注。新的光纤技术 表明：与之前相比，可重配置、动态的和灵 活的网络将在降低价位的同时拥有更多的 功能。 新计算示范 未来的Ｉｎｔｅｒｎｅｔ必须能够支持未来十 年的计算环境，在这个环境中，有大量的可 供处理的小型计算机设备，如人机界面、感 知设备、存储媒介、交互设备等。这些设 备通过网络连接在一起，能够发现彼此，并 在适当的时候通过配置接入大型系统。 应用支持 未来的更为复杂的应用将能够从更为 丰富和先进的应用支持特性中获益。覆盖 网络技术的出现可能预示着未来Ｉｎｔｅｒｎｅｔ 的重新分层。 网络管理 未来的Ｉｎｔｅｒｎｅｔ应该更容易配置、调 试和管理，这不仅是大型网络提供商关注 的，更受普通消费者关注。未来网络将继续 支持部署和使用上的便利性、高可靠性、低 消耗等特性，并且拓宽应用范围。 经济考虑 未来的网络应该能够促进，而不是阻 止新功能的发展。体系结构的设计应该能 够提供激励策略以促进其自身的部署，并 鼓励新网络设备的部署，以及应用创新。 改进计期 未来Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的体系结构应该在维护 体系结构延续性的同时，允许持续的改进 和发展。 总的来说，新的全球网络的需求不仅 以研究和发展为目标，而且，作为促进社会 发展的有益因素，更是新的投资和创新的 推动力。 ＦＩＮＤ关注的研究方向 构叠新的按心功能 重新考虑基本的网络功能，包括包交 换和其它的模式，如多路技术和数据分发； 另外还要研究寻址、命名、标识，路由及转 发，对移动性的支持，覆盖网络及服务，性 能目标对体系结构的启示，以及网络服务 的其它基础性功能等。 安全性设计 研究内容包括高可用性技术和可防范 攻击的体系结构；可以抵御大量攻击的安 全协议，安全障碍及取证分析的研究；防范 恶意信息的机制；支持终端安全性的网络； 可以处理如诸如“ｚｏｍｂｉｅｓ”和“ｂｏｍｅ￣” 等安全性问题；安全应用的框架和设计技 术等。 可管理性设计 通过改进网络协议和相关机制促进管 理，收集和维护网络配置信息的自动化方
下一代互联网协议(IPv6)的概念及原理
Ｌａｎｄ ａｎｄ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｚａｔｉｏｎ 信息技术 下一代互联网协议（ＩＰｖ６）的概念及原理 吴伟民 （国土资源部信息中心 北京 １００８１２） 摘 要：ＩＰｖ６是下一代互联网采用的核心协议。本文介绍了ＩＰｖ６技术发展背景、新特性、地址空间、地址格 式、地址表示方法、地址类型、地址范围、ＩＰｖ４到ＩＰｖ６的过渡技术，以及在国土资源部的具体应用。 关键词：ＩＰｖ６；路由；无状态的地址配置；双协议栈技术；隧道技术 １ ＩＰｖ６诞生的发展背景 Ｉｎｔｅｍｅｔ协议的第４版ｆ ＩＰｖ４）为ＴＣＰ／ＩＰ族和Ｉｎ— ｔｅｍｅｔ提供了基本的通信机制。ＩＰ技术已经广泛应用 了１０多年，互联网的影响已经渗透到社会的各个方 面，同时，互联网的发展也成为国家信息化和现代化建 设的重要部分，并产生了重大的经济效益和社会效 益。随着Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的指数增长，互联网的体系结构由 ＮＳＦＮＥＴ核心网络演变为由ＩＳＰ（１ｎｔｅｒｎｅｔ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｐｒｏｖｉｄｅｒ，互联网络提供商１运营的分散的体系结构。 当前互联网面临的一个严峻问题是地址消耗严重，即 没有足够的地址来满足全球的需要。ＩＰｖ４的问题逐渐 显露出来，３２位的ＩＰ地址空间枯竭、路由表急剧膨 胀、路由选择效率不高、对网络安全和多媒体应用的 支持不够，配置复杂，对移动性支持不好，很难开展端 到端的业务等，这些问题已经成为制约互联网发展的 重要障碍，而ＩＥＴＦ开发的ＩＰｖ６下一代网络彻底、有效 地解决了目前ＩＰｖ４所存在的上述问题。 ２ ＩＰｖ６的新特性 （１）巨大的地址空间 ＩＰｖ６的源地址和目标地址都是１２８位的（１６字 节），几乎可以不受限制地提供 地址。１２８位可以表 达超过３．４×１０３８种可能的组合，也就是说整个地球 的每平方米面积上可以分配６．６５ Ｘ １０２３个ＩＰ地址， 设计这种巨大的地址空问的目的是为了能更好的把 路由器域名划分出层次结构，并更好地反映出现代 Ｉｎｔｅｍｅｔ的拓扑结构，使寻址和路由层次的设计更具灵 活性，允许使用多级的子网划分和地址分配，涵盖范围 从ｌｎｔｅｒｎｅｔ骨干直到机构组织内部的各个子网，这些 正是基于ＩＰｖ４的Ｉｎｔｅｒｎｅｔ所缺乏的。即便是算上目前 已为主机分配的所有ＩＰ地址，ＩＰｖ６仍然还有充足的 地址可供今后使用。由于有绝对更多地可用地址，就 不再需要一些节约地址的技术，比如ＮＡＴ转换，这样 就可以全面建立端到端的连接了。 （２）新的协议头格式 ＩＰｖ６的协议头采用一种新的格式，可最大程度地 减少协议头开销。ＩＰｖ６的报头有一个基本包头和多个 扩展包头构成，基本包头具有４Ｏ字节的固定长度，放 置所有路由器都需要处理的信息。由于Ｉｎｔｅｒｎｅｔ上的 绝大部分包都只是被路由器简单地转发，因此固定的 包头长度有助于加快路由速度。为实现这个目标， ＩＰｖ６包头中字段的数量从ＩＰｖ４中的１２（包括选项） 个，降到了８个；中间路由器必须处理的字段从６个降 到了４个，这样网络中的中间路由器在处理这种简化 的ＩＰｖ６协议头时，效率就更高；很少使用的字段，如支 持拆分的字段，以及ＩＰｖ４包头中的选项，被移到了ＩＰｖ６ 包头的扩展包头中。ＩＰｖ６定义了多种扩展包头，能提 供对多种应用的强力支持，同时又为以后支持新的应 用提供了可能。ＩＰｖ４头和ＩＰｖ６头不具有互操作性。 ＩＰｖ６从功能上说，并不是ＩＰｖ４的超集，也就是说它并 不向下兼容ＩＰｖ４。因此每台主机或路由器都必须既实 现ＩＰｖ４，又实现ＩＰｖ６协议，以便识别和处理两种不 同的协议头。虽然新ＩＰｖ６中的地址位数是ＩＰｖ４地址 位数的４倍，但是，新ＩＰｖ６协议头的长度仅是ＩＰｖ４协 议头的２倍。 （３）有效地、分级的寻址和路由结构 《构建国土资源保障科学发展新机制理论与实践》征文稿件。 收稿日期：２００８～０９—０９ 作者简介：吴伟民（】９７２一），男，硕士，研究方向为网络管理及网络安全。
工信部发布推进互联网协议第六版IPv6规模部署计划
网络基础设施、心川基础设施、 络安
、关键前沿技术等ｆ 大领域深化ｌＰｖ６
发腱
天地一体化信息网络是国家重大战略
求。２０１６年．“天地一体化信息网络”
Ｊｌ 式列入围家２０３０科技创新承人项ｆＩ， ０ｊ入围家“Ｉ’ 五”规划纲要
一体化融合网络是未来发展趋势．
将以ＩＰｖ６下一代互联网体系结构为基础：
仃、ｌ 网络包括物联网、工业互联网等；
成热网络包括互联刚、广电网络等；国 家战略基础设施包括宅问信息 络、海
洋信息网络等 未来的网络卒问将不断 发展
一体化融合网络的技术挑战
一体化融合的挑战表现住：凶‘先，大
时 跨度，传输时延长、时延变化大、丢 也率较高；其次，拓扑高动态，网络拓扑
时变、周期性变化仔 断续链路；最后，
网络立体化，¨＿ｉ维 立体网络节点及传
输特性差别大、
一怵化融合网络的关键技术难点呵以
从Ｉｌ＾ｊ个层＿噎ｉ去考 ：第一，网络层。路由
算法应该考虑时空约束、计算资源约束和 能源约束。空问 点的高动态对路由表更
新的冲击；第二．传送层。端到端传送协
议性能显著下降 断续链路导致现有端到
端传送协议失效。多维延展，需有效统筹 利ｆ｛ｊｌ
统一网络体系结构才是一体化的根
本 网络层承一Ｊ 扁下，保汪全网通达，是
体系结构的核心。核心难题在于，在传送
格式和转发方式＿卡Ｈ对稳定的情况下，路由
控制必须小断满足天地一体化网络发展需 求（复杂多变垃），达到“天网地网”最
ｆ』ｃ，卫星要具箭Ｉ３功能
网络层关键技术的总体方案是，基于
一代互联网网络 议１Ｐｖ６，以“网络
』 统一、协议演进、高效适变、低功耗”
为设计原！Ｊ！ＩＪ，米实观 联网、移动通信网
ｆｌＩ 问网络的商效融合。
２８中国教育网络２０１８ ５ ⑧
网络层关键技术的总体方
案是，基于下一代互联网网络
层协议ＩＰｖ６，以“刚络层统一、
议演进、离效适变、低功耗”
为设计原则，来实现互联网、移
动通信１）（）ｃＪ和空间网络的高效融合。
角力下一代互联网
科研＆创新 关键词】 ３９第五空间战略诞生 ４ＧＰＵ盛开 【见证人物】
４Ｏ汪成为：Ｃｙｂｅｒｓｐａｃｅ具有重大战略意义 ４１邬贺铨：互联网在创新中演进 ４２李国杰：科研人员要敢于创新 ４３倪光南：社区是开源发展的动力
角力下一代互联网 ４５陈世卿：土地和农民最值得 尊重 ４６张丽霞：体系设计要随需 而变 ４７李星：两代网在不知不觉 中切换 ４６ Ｃｅｒｆ：中国下一代互联网 的研究为全球做出了榜样
美国网络空间战略一出，国家的疆界已经扩展到互联网空间，互联网已经成为一国战略资源的
重要组成部分。
■文／本刊记者傅宇凡
２０１１年５月和７月，美国政府向全世 界发布《网络空间的国际战略》，这是美国
有关全球网络安全战略构想的集中体现， 其宣称美国将使用一切必要手段防御至关
重要的网络资产，美国将像对待其他任何 威胁一样，对网络空间的敌对行为作出反
应。专业人士指出，这一战略，将世界各 国带到一个全新的谈判桌前，今后各国将 在互联网领域展开新一轮的战略资源博
弈。
２００９年，中国工程院院士汪成为就曾
经预言美国将对网络空间（Ｃｙｂｅｒｓｐａｃｅ）制 定战略政策，他指出互联网的研究需要“摒
弃以往，摒弃经典，向前演进。”
可以预见，未来互联网将成为一国实
力比拼的新领域。有关专家指出，互联网的
安全、资源及体系结构，成为未来互联网研 究领域关注的三大重点。 信息安全的博弈
互联网创始之初，并没有考虑到安全
性、移动性、可扩展性、高性能和实时眭等 问题，这些问题在互联网三十年的历程中，
已经逐渐成为阻碍发展的瓶颈。尤其以安
全性最为突出，全球“红与黑”的博弈和
较量，在近两年间达到了白热化的程度。不
仅在民用的网络中上演经济利益争夺战，
更激烈的是在真实的战场上。在美国的网 信息化创造教育未来 中国教育网络２０１１年１０月
络空间战略中，网络安全已经成为国土安 全的一个组成部分。
战争中，利用计算机系统漏洞进行攻