《互联网技术的现状、特点及发展趋势汇总》由会员分享，可在线阅读，更多相关《互联网技术的现状、特点及发展趋势汇总（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、互联网技术的现状、特点及发展趋势 国家信息化专家咨询委员会课题研究成果 互联网技术的现状、特点及发展趋势 承担人：汪成为 合作人： 马昕 国家信息化专家咨询委员会秘书处 二00三年一月 重要说明：本文是为国家信息化办公室撰写的咨询报告，在成文过程中，除参阅了国际上相关的文献外，还得到了李国杰、李未、顾冠群等院士，和高文、吴建平、诸葛海等教授的启示和帮助，本咨询报告中引用了他们的论文和谈话中的部分观点、材料和数据，特此说明，并向他们致谢。但对本咨询报告中所陈述的观点和建议的科学性及适用性，则应由本咨询报告的作者负责。 一、互联网的战略地位及其发展态势 互联网的发展已经历了30多年的历史了，是20
2、世纪最具影响的一项技术成就之一，对各行各业的发展具有巨大的渗透力和增值作用，互联网的技术和应用已经成为衡量各国综合国力强弱的主要指标之一。 互联网技术已经成为信息技术的核心，虽然，目前许多互联网企业的发展面临着一些困难，但据福布斯杂志对未来世界市场的预测，互联网技术下一次大发展将可能在20222022年度出现，并将造就2022-2022十五年的黄金时代，这个发展浪潮将极大地改变我们的工作和生活。到2022年左右，互联网将可能成长为一个20万亿美元产值的大工业。限于我们掌握的资料，很难对福布斯所预测的数据的准确性进行核实，但我们可以确定地认为，信息技术特别是互联网技术必然是未来经济发展的动力之一
3、，它对改进我国目前的生产方式、生活方式，提高我国企业的劳动生产率，带动国家基础设施的建设，促进对我国国民经济的发展、应对日趋激烈的国际竞争将起到的巨大的推动作用。 注 福布斯集团是美国知名商业及财经杂志Forbes及其国际版Forbes Globes的出版商。该集团同时出版专为管理决策者而设的科技特刊Forbes ASAP featuring Best of The Web生活特刊Forbes FYI。该公司旗下部门还包括从事互联网业务的 、Forbes Management Conference Group、Forbes Custom Communications Partners、以及出版
4、American Heritage杂志、American Legacy和American Heritage of Invention & Technology两本季刊的出版商American Heritage等等。 从九十年代初期到目前为止，接入因特网的网络和主机数目一直在飞速增长，这些设施分别位于全球不同的国家和地区，是由不同的机构和部门建立的，从而使网络变得混乱，但实质上互联网仍然是一个单一的体系结构。当把互联网看成为单一的体系结构时，它表现为两种抽象。一种抽象把它看成是由通信连接、分组传送以及多种多样的端对端通讯服务系统。另一种抽象是把它看成一个信息系统，而不涉及它下面的通信基础设施。这
5、一信息系统包括范围广阔的信息资源，如各类数字对象以及在不同抽象级别上的相关服务。随着互联网应用领域和规模的剧增，现有的互联网无论从通讯服务系统的角度还是信息系统的角度都已成为一个典型的复杂巨系统了。这个复杂的巨系统具有以下的特性，即：资源的多样性、资源和用户的持续增长性、资源组织的全局无序性和局部的自治性。互联网的信息共享性是获得持续发展的最大的动力。在互联网发展的历程中，积累了许多成功经验，但也暴露了许多不足和问题。比如，基本无法对它进行宏观上的控制；网络上的资源浩如烟海，但这些资源却难以准确、有效、快速和安全地共享和利用等等。 美国是互联网发展最快的国家，对下一代互联网的研究也给予了极大的
6、关注。1992年，美国提出“信息高速公路”计划，不仅推动了互联网本身，也促进了对下一代互联网的研究；1995年，美国科学基金会NSF资助下一代互联网NGI研究计划，建立了主干网vBNS；1998年，美国大学“先进网络研究联盟”UCAID成立，设立 Internet2 研究计划，建立了主干网Abilene。 英、德、法、日、加等发达国家也都设立了下一代互联网的研究项目和试验床。2022年，欧共体资助下一代互联网研究计划，建立了主干网GEANT；2022年，提出建立全球高速互联网GTRN，连接全球的下一代互联网。 亚太地区也成立了“先进网络组织”APAN，逐步建立了APAN 主干网，推动亚太地区下
7、一代互联网研究。 21世纪互联网的发展正面临一系列的机遇和挑战，对未来互联网的需求、技术、应用和产品必将引发更为激烈的国际竞争。因此，世界各国都在国家级的战略层次上对互联网的发展进行统筹规划。 互联网络发展所面临的挑战 1技术方面的挑战 互联网络技术所面临的挑战涉及网络的体系结构、网络的可扩展性（包括IP地址空间（IPv4）和路由）、网络的安全和可信性、端到端的高性能通信和服务质量控制、拓展网络应用的关键技术（如：中间件技术、浏览器技术等）、以及网络的基础理论研究等方面。这里我们还特别强调，要对面向企业的基于因特网的新型计算环境的建立特别予以关注，能否集成以上提到的如安全、宽带、服务质量及中间
8、件等技术，建立适合我国企业的计算环境对于改变我国目前的生产方式，普遍提高我国的劳动生产率有重要的意义。 2运行管理方面的挑战 网络系统的复杂性和网络管理的松散性的矛盾已日益尖锐了，例如：目前的互联网在路由器的配置以及其他管理活动方面更多的是依赖于网络管理人员的手工操作，随着网络规模的增长，网络复杂度的提高，这种手工操作的方法已变得不可行和不可信了。 到目前为止，甚至还没有一个较为可用和可信的、有关互联网的数学模型，因此，也就很难在科学的层面上去研究、分析和评估网络的管理和运行品质。 3经济模型和盈利模式方面的挑战 早期研发和实现了异地计算机间的互联，它的主要目的是为了应对冷战的威胁和满足科研的
9、需求，根本未考虑网络使用的计费问题，更谈不上经济模型和盈利模式方面的研究。随着互联网的发展和商业化，研究和确定互联网的经济模型和盈利模式就成为当务之急了，如何使互联网发展成为支持经济持续增长的杠杆和动力、如何建立一个有利于互联网发展的“良性生态系统”就成为一个急需解决的问题了。三、未来互联网发展所追求的目标 什么是未来互联网发展所追求的目标呢？由于人们对信息共享和分布协同环境的需求是不断增长的，所以对互联网性能的追求也是无止境的。另一方面，多年来基于互联网所创造的各类资源也已成为人类的共同财富（甚至已成为人类文化和生活规范的一部分），也是只能继承、不容废弃了。因此，互联网的发展必然是继承的和渐
10、进的，所追求的阶段目标的先进性也是相对而言的。 基于以上的认识，可以把未来互联网的发展目标归纳如下。 1更大 使更多的人能够共享更多的多种信息资源，这是发展互联网的根本目的。因此，努力增大互联网接入终端设备的种类和数量、增大使用网络的人数、以及拓展网络的规模，是未来互联网的首要任务。因此，未来的互联网将全面采用IPv6协议，以支持更大的IP地址空间。 2更快 随着千兆/万兆位以太网技术、光通信技术（尤其是密集波分复用技术-DWDM）的发展和成熟，下一代互联网的主干网和城域网传输速率将比当前的互联网传输速率高100倍到1000倍。此外，网络中应用的服务器、路由器技术也产生了非常大的进步。例如，以
11、往路由器中通过软件实现的路由选择和分组转发将采用并行处理、专用集成电路实现，从而使分组转发速度可以大大提高。巨大的主干网带宽，高速路由交换技术，再加上大量宽带接入技术的使用使端到端高性能通信成为现实。 3更可信 信息共享和信息安全是永恒的矛盾，信息系统的安全必须系统性地予以解决，因此，建立完整的安全保障体系是下一代互联网研究的重点问题。为此，下一代互联网研究的核心中间件研究基本上是围绕网络安全、可信、可靠和私密性展开的。下一代互联网必须比当前的互联网更加安全可信，能为动态、复杂、异构系统的通信提供了安全、私密和可靠性保证。 4更好用 随着无线和移动通信技术的发展和广泛应用，下一代互联网可望实现
12、一个“无处不在，无时不在”的网络和计算环境。丰富多样的智能网络终端加上无线和移动通信技术，使得下一代互联网的访问更加方便好用了。 此外，下一代互联网将大量采用数字视频和流媒体技术，多媒体化和组播化使得下一代互联网的应用更加丰富，将更深刻地改变人际交流的方式，人类生活的方式，协同工作的方式。智能化搜索引擎的出现将大大地提高人们在网络上共享信息的效率。“网格”（数据网格、计算网格等）作为下一代互联网的一个重要服务和应用，也将极大地方便了计算资源的共享和检索。 5更好管 下一代互联网将支持区分服务，从而使得它支持服务质量的任意控制（QoS），而不再是当前互联网所采取的“尽力服务”的策略。基于IPv6
13、的自动地址构造技术、各种智能代理技术和自动配置管理系统的广泛应用，将网络管理和运行维护人员从繁重的手工劳动中解放出来，并减少了由于手工操作而造成的错误的概率。 下一代互联网也提供了良好的计费支持，网络运营商可以根据提供的服务收取相应的费用。更重要的是网络运营商能够根据客户的需要随时随地开展新的业务，下一代互联网是一种更可管理的网络。 当然，在有限的时间内，下一代互联网不见得能去全部解决以上所提到的问题，但我们相信它在宽带、无线、安全和服务等方面定会有的喜人的表现。 四、发展未来互联网应优先攻克的10项关键技术 为满足不同的需求，应攻克不同的关键技术。我们认为在系统方面，则体系结构、网络协议、网
14、格结构、信息安全、数学模型应予以优先；在硬件方面，则宽带、无线、路由器、光通信应予以优先；在软件和应用方面，则中间件、语义网、流媒体应予以优先。以下将归纳为10项，并作简要说明。 1DWDM等光通信技术 DWDM（Dense Wavelength Division Multiplexing密集波分复用）光传输系统是未来互联网的关键技术之一，DWDM等光通信技术的重大进展极大推动了互联网的应用和发展。目前实验室中DWDM的传输容量已经达到 6.4Tbps，商用系统的容量也已达到1.6Tbps。复用3040波长的DWDM系统已经大范围地投入应用，100160波长的系统近期也即将投入商用，实验室中复
15、用波长已超过1000波长。 2WLAN等无线/移动通信技术 WLAN（Wireless LAN无线局域网）也是未来互联网的关键技术之一，目前，以IEEE 802.11b为首的无线局域网单元接入技术也已成熟，使得以IP网络作为核心构建大规模无线计算机网络成为了可能。 由于现有的无线局域网不仅能够提供1-11M的带宽，适合文本、图像、语音、实时多媒体等应用；而且组网方式灵活，适合各种场合： 体育场馆、博物馆、展示会、机场、医院、SOHO等等。因此，无线局域网必然将得到飞速的发展。最新的进展包括：IEEE 802.11a，使用5GHz，采用OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing正交频率波分复用）技术，可以提供最高54M的无线通信带宽；IEEE 802.11g，使用2.4GHz，采用OFDM技术，也可以提供最高54M的无线通信带宽。从目前的发展趋势来看，无线局域网将成为无线互联网的重要支柱之一。
