美國下一代互聯(lián)網(wǎng)(internet2)

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考試大整理:前全世界廣泛使用的是第一代國際互聯(lián)網(wǎng),相應(yīng)的IP地址協(xié)議是IPv4,即第4版。IPv4設(shè)定的網(wǎng)絡(luò)地址編碼是32位,總共提供的IP地址為2的32次方,大約43億個。目前,它所提供的網(wǎng)址資源已近枯竭。
    美國是第一代互聯(lián)網(wǎng)的受益者。目前,全世界共有13臺根服務(wù)器,其中10臺在美國,而且2臺由美軍使用,1臺由美國國家航空航天局使用。也就是說,每天世界各地的電子郵件有很多要先由美國人“過目”之后才能去它該去的地方。此外,美國私營公司掌握著全世界互聯(lián)網(wǎng)域名的分配大權(quán)。假如美國與日本的關(guān)系急劇惡化,只要美國通過技術(shù)手段刪去日本的域名“. jp”,日本馬上就會成為“網(wǎng)上孤島”,無法通過網(wǎng)絡(luò)與外界聯(lián)系。另一方面,從光纖中的玻璃絲到芯片,從路由器到操作系統(tǒng),互聯(lián)網(wǎng)和信息產(chǎn)業(yè)鏈上每個環(huán)節(jié)的關(guān)鍵設(shè)備,基本上都由美國公司主宰。全世界的網(wǎng)絡(luò)用戶都要向美國支付費用,“全世界都在為美國打工”。網(wǎng)絡(luò)強勢和壟斷是美國安全的基礎(chǔ),是美國經(jīng)濟持續(xù)繁榮和美國保持全球領(lǐng)導地位的基礎(chǔ)。
    下一代互聯(lián)網(wǎng)采用的是IPv6協(xié)議,它設(shè)定的地址是128位編碼,能產(chǎn)生2的128次方個IP地址,地址資源極端豐富。
    1996年10月,美國政府宣布啟動“下一代互聯(lián)網(wǎng)NGI”研究計劃,其核心是互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議和路由器。目前,它的項目提出機構(gòu)——Internet2,已發(fā)展成為由200多所大學領(lǐng)導、政府及商業(yè)企業(yè)共同參與的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研發(fā)組織,目的是開發(fā)及部署先進網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用,加速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展。Internet2致力于在學術(shù)界、商業(yè)應(yīng)用及政府間建立溝通交流的橋梁,這些機構(gòu)正是目前Internet網(wǎng)絡(luò)的共同。
    Internet2社區(qū)除了骨干的200多所大學以外,還有70多家企業(yè)和40多個子機構(gòu),其中包括美國政府的研究實驗室。
    它的主要目標是:建設(shè)高性能的邊緣網(wǎng)絡(luò),為科研提供基礎(chǔ)設(shè)施;開發(fā)具有革命性的Internet應(yīng)用技術(shù);促進新的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)及應(yīng)用在Internet上的推廣。
    Internet2除了積極發(fā)展與公司、企業(yè)的合作外,還與30多個類似的研究項目有合作關(guān)系。Internet2由一系列工作組組成,使成員在多個領(lǐng)域展開合作,這些工作組致力于以下的工作:
    1、各種類型的合作。包括與政府的合作及一系列的國際合作;
    2、基礎(chǔ)性研究。Internet2基礎(chǔ)研究涵蓋許多基礎(chǔ)性研究項目,包括中間件研究項目、點對點性能研究項目及人文科學研究項目等等;
    3、應(yīng)用研究。Internet2研究基于網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同和對信息與資源的交互式訪問,這些先進的應(yīng)用技術(shù)在目前Internet環(huán)境下是無法實現(xiàn)的;
    4、工程技術(shù)研究。包括網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、光學網(wǎng)絡(luò)等研究項目;
    5、中間件研究。目的是研究中間件的標準化及互操作性,并在各大學節(jié)點展開核心中間件服務(wù)的部署工作。
    先進網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施(Advanced Network Infrastructure)
    先進的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施用來連接超過200家大學與研究機構(gòu),是新型網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和提供高可靠網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的基礎(chǔ)。Internet2的主要網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項目包括Abilene、GigaPoPs、FiberCo等。
    Internet2不但投入網(wǎng)絡(luò)的建設(shè),同時還支持許多相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)研究,如:分布式數(shù)據(jù)安全研究、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控數(shù)據(jù)、與數(shù)據(jù)共享和協(xié)同相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)研究等。
    Abilene
    Abilene是一個Internet2的高性能主干網(wǎng),提供高帶寬的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。該項目于1998年4月啟動,1999年底完成2.5G的主干網(wǎng)建設(shè),2003年網(wǎng)絡(luò)完成升級,主干網(wǎng)傳輸速度達到10G,桌面連接速度為100M,并提供對IPv6的支持。Abilene已經(jīng)成為美國最先進的IP主干網(wǎng)絡(luò),提供先進的網(wǎng)絡(luò)服務(wù),支持豐富的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,包括虛擬實驗室、數(shù)字圖書館、遠程教育與遠程沉浸應(yīng)用等。做為Internet2的高性能主干網(wǎng)絡(luò),Abilene充分體現(xiàn)了Internet2對先進網(wǎng)絡(luò)性能的要求。同時Abilene與Internet2的GigaPoPs(高速接入/交換節(jié)點)連通,為超過220家的大學、企業(yè)和研究機構(gòu)提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。目前Abilene主要是OC-192c(10G)的網(wǎng)絡(luò),使用先進的光學傳輸設(shè)備和高性能路由設(shè)備。
    光網(wǎng)絡(luò)(Optical networking)
    光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展及相關(guān)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的建立,為Internet2上的先進網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提供了很好的平臺。相關(guān)的項目包括LambdaRail、HOPI和FiberCo等。
    LambdaRail提供光纖網(wǎng)絡(luò),為Internet技術(shù)和協(xié)議的開發(fā)提供支持,并支持新的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和服務(wù)。
    FiberCo(National Research and Education Fiber Company,國家教育科研光纖公司)是由Internet2成立的公司,其擁有大量的黑光纖設(shè)備,可供其他組織使用。
    HOPI(Hybrid Optical and Packet Infrastructure,光路分組綜合網(wǎng)絡(luò))是研究下一代網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的項目,試驗未來網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、設(shè)施及架構(gòu)。
    中間件與安全(Middleware and Security)
    中間件是介于網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)用間的軟件層,提供基本的網(wǎng)絡(luò)服務(wù),如授權(quán)、驗證、目錄服務(wù)及安全等。中間件在高性能網(wǎng)絡(luò)中的作用正變得越來越重要。Internet2在中間件方面的研究主要包含兩個方面,一是核心中間件的開發(fā),另一個是中間件整合計劃。