中美未来网发展现状研究和探究

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1、中美未来网发展现状研究和探究摘要：传统互联网固有的缺陷使其难以适应未来社会信息化的需求，未来网研究方兴未艾。对美国未来网研究计划和中国未来网研究计划进行对比分析：美国未来网计划涵盖了未来网研究的所有方面，以重建一套适应未来发展的新型网络架构为基础；中国未来网计划则偏重于对未来网关键实现技术的研究，从应用出发，通过未来网实现技术构建未来网网络架构。结论：对比美国的未来网发展计划，中国未来网发展计划缺少未来网互联协议标准、太空网络和网络安全等前沿的关键性研究项目，在以后的未来网发展建设中应加强这些方面的构建。关键词：未来网；互联网；全球网络创新环境；国家级创新基础

2、平台中图分类号：TP393.08文献标识码：A文章编号：10053824(2013)040056040引言随着计算技术和通信技术的不断发展，面向未来的信息需求，构建怎样的网络与之适应是世界各国研究团体的重点课题。美国、欧盟和日本都先后启动了未来网研究计划，在未来网架构、设计标准和具体实现的关键技术等方面取得了一定程度的突破。面向未来，中国的未来网发展应找准方向,理清思路，并制定本国的未来网发展计划，积极与国际未来网研究计划相接轨。未来网的形态可能是多种的，其具体实现技术或许会存在差异，但未来网的发展思路和目标是一致的。本文拟对中美未来网发展现状进行分析研究，提

3、出中国未来网发展构想。1研究背景未来网研究主要源于2点：一是互联网的成功，二是互联网固有的缺陷不能适应未来网络的发展。互联网是当今社会最重要的基础设施。依托于互联网，计算技术、光传送技术和无线技术取得了长足的发展，应用也层出不穷，物联网、云计算、视频业务和社交网络已逐步延伸至社会生产和生活的各个领域。互联网的成功是巨大的，但成功的背后却是危机。随着数据应用的日益复杂化，IP（互联网协议）架构的固有缺陷日益突出，严重影响着网络生态系统，难以适应未来信息化的需求，具体表现有以下4点。1）互联网流量增长超摩尔定律，路由表超长庞大，网络可持续发展面临严峻的挑战。器件的

4、性能已接近极限，目前的硬件材质架构难以适应流量高速增长的网络。网络稳定性不断下降，域间路由的收敛不断变慢，路由表的增长也对硬件性能提出严峻的挑战。2）互联网安全缺乏系统性的解决方案。互联网架构的本质是被动的安全防范架构，每年因互联网安全而造成的经济损失高达数千亿美元，美国为此成立了网络司令部，并组建了网络空间的军事部队。从军事层面出发，研制新型未来网络架构，构建主动防御的网络安全系统，是其战略的首要目标。3）缺乏网络感知。IP网络缺乏TE（流量工程）和OAM（运行维护管理开销），对网络实时状态不可测，其OSPF（开放路径最短优先协议）协议也是基于静态拓扑数据库

5、中的数据而实现的算法。4）互联网设备制造工艺复杂，发热量大，导致与其相配套的动力设备增多，能源消耗巨大。未来网应是低能且无污染的。基于以上的分析，需要全新的网络架构以适应未来信息发展的需要。目前的互联网技术架构是过去面向现在的架构模型，每一项技术总有一个生命周期，面向未来网络，我们需要一个全新的网络架构［13］。依托过去的架构，即使不断做出调整和优化，也难以适应未来信息化的需求。正因如此,MIT（麻省理工学院）的克拉克博士提出“从头再来”的未来网解决思路，其目的是解放人的思想，构建更适应未来需要的感知型智能网络。2中美未来网研究现状及其发展计划互联网的发展已经

6、经历了2个阶段：第一个阶段，从上世纪50年代初至上世纪80年末，互联网处于研究摸索阶段;第二个阶段从上世纪90年代初至本世纪第5年，是互联网产业化大发展的阶段。如今互联网的发展方向大体有2个：一是IP后网络，二是未来网络。本文重点研究中美未来网发展计划，并进行对比分析。美国是互联网的发源地，也是全球的知识创新高地，通过对美国未来网设计（FIND）的深入解析，对比中美两国的未来网发展计划，为中国的未来网研究提供更好的思路。2.1美国FIND研究计划美国FIND计划源于2005年，由美国国家开放基金（NFS）资助，此计划对未来网的网络架构及其关键技术进行专门研究。

7、该计划对研究领域进行细分，各领域的项目总数共有50个，涵盖了未来网网络架构研究的所有方面，项目分为新型体系架构、无线及移动网络服务、安全隐私、网络管理、路由机制、新型光网、故障诊断及生存性、网络虚拟化、网络测量及感知、内容分发和应用管理等16类。2010年，美国未来网体系架构研究分为4个课题，分别命名为数据网络（NDN）、基于表达的互联网架构（XIA）、移动优先（MF）和星云（Nebula）o其中，NDN是以内容为中心,实现从地址识别定位内容到内容名称定位内容的转变。具体原理示意图如图1所示。1）将戴维斯社交连接（DSL）移植至GENIoDSL是由美国加州大学

8、戴维斯分校研发的社交网络架构，其釆用脸