CERNET

CERNET（共3篇）

CERNET 篇1

一部2G容量的资料用10G网络下载, 约需16秒, 用100G网络下载, 仅需不足0.2秒……“中国教育和科研计算机网 (CERNET) 主干网和重点学科信息服务体系升级扩容工程”近日在清华大学通过验收, 标志着中国第一个100G主干网诞生, 中国教育和科研计算机网也成为世界上规模最大的100G学术网络, 为下一代互联网及未来网络技术创新提供了必要的传输基础。

随着互联网的发展, 大数据时代到来, 无论是教育科研, 还是经济生活, 对互联网的带宽要求越来越高, 对高速网络的需求越来越紧迫。扩展扩容的中国教育和科研计算机网高速光传输网全部采用国产设备, 覆盖29个省、自治区、直辖市的34座城市, 全长21732.4千米, 形成了为2000多所高校提供千兆以上高速接入的能力, 其中500所高校的接入能力达到万兆以上。值得一提的是, 升级扩容后的中国教育和科研计算机网主干网还建成了覆盖全国54个重点学科点的分布式重点学科信息服务系统, 为中国高等教育和科技创新提供了重要的信息资源。

中国教育和科研计算机网专家委员会主任、清华大学计算机系主任吴建平教授说, 第一个100G主干网的建成, 不仅从网络容量和带宽, 也从网络安全和管理上上了一个大台阶, 为中国高校教学、科研发展提供了重要支撑, 使中国教育信息化重要基础设施率先达到世界先进水平。

(摘编自中国教育和科研计算机网)

CERNET 篇2

CERNET始建于1994年, 截至目前, 已基本建成覆盖全国大部分地区的光传输网络。但随着互联网的快速发展和数据流量的迅猛增长, CERNET现有网络带宽已经不能满足中国教育网的快速发展需求, 需要建设更高速率、覆盖更广的骨干传输网。2011年, “211工程”三期高等教育公共服务体系“中国教育和科研计算机网主干网和重点学科信息服务体系升级扩容工程”项目开始启动, 拟建设覆盖全国29个省、自治区和直辖市, 总长约21700km的密集波分复用 (DWDM) 系统, 而其中绝大部分将采用目前传输速率最高、最先进的100G DWDM系统。

100G DWDM是目前光通信领域最先进、传输容量最高的光传输技术, 能实现单波100Gbps的传输速率, 单个光纤可实现最高8Tbps的传输容量, 大大节省光纤资源。目前100G DWDM标准和技术已经成熟, 包括中兴通讯在内的国际主流光通信设备厂商都能够提供100G解决方案, 而且在全球市场中已经有多个100G商用网络。

CERNET 100G测试

中兴通讯领先

100G波分网络为新型高速传输系统且国内首次建设, 为确保项目顺利开展, 项目建设单位清华大学委托工业和信息化部电信传输研究所制定了测试方案并承担测试任务。包括中兴通讯在内三家光通信设备厂商参加了测试。

本次CERNET 100G波分项目, 中兴通讯以业界最先进的100G产品参加测试:其100G产品支持标准的PM-QPSK调整码型, 支持相干检测;采用了最先进的软判决纠错编码 (SD-FEC) 技术, 具有业界最强的100G传输能力;采用业界领先的40nm工艺的ASIC芯片, 使100G单板及设备具备很高的集成度和较低的功耗。在之前多次国际运营商测试中, 中兴通讯100G产品均表现出优异的整体性能。

CERNET 100G测试于2012年1月初在工信部电信传输研究所开始, 整个测试内容包括系统测试、单机测试和网管测试三部分, 经过约1个月的测试, 整个测试在2012年2月份完成。中兴通讯的100G设备在三家厂商中取得了最优的测试结果。

100G传输性能方面, 中兴通讯100G系统的背对背OSNR (光信噪比) 比其他厂商低0.5d B以上, 这意味着在骨干波分设备最重要的传输能力方面, 中兴通讯的100G系统无电中继传输距离超过业内其他主流100G设备。

100G接入能力方面, 中兴通讯是惟一一家能够接入100GE和OTU4两种不同业务的厂商, 客户侧可支持4×25G和10×10G两种CFP (外形封装可插拔) 模块, 能够为客户提供多种灵活的业务接入。

实测中, 中兴通讯10 0G系统色散容限可达±50000ps/nm, 最大DGD (差动式波群延迟) 容限超过91ps。这意味着长达数千公里的100G传输将不需要色散补偿和PMD补偿, 可大大节省CERNET的投资, 并简化了系统的部署和运行维护。

在互联互通测试环节, 中兴通讯100G产品性能表现最稳定, 是所有参加测试的厂商中惟一一次通过全部测试的厂商。

携手CERNET

建设100G骨干传输网络

凭借优异的测试表现和全面领先的解决方案, 中兴通讯最终成功中标本次CERNET三期传输网扩展和扩容项目, 为CERNET提供业界领先的相干100G解决方案和ZXONE 8000系列OTN产品, 与CERNET携手建设覆盖中国大部分省份, 连接北京、沈阳、大连、上海、杭州、广州、深圳、西安、武汉、重庆等各大中城市, 总传输距离超过一万公里的100G骨干传输网络。

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本项目中, 中兴通讯100G OTN设备可提供最高达8Tbit/s的单纤传输容量, 是现有10G网络传输容量的10倍, 满足当前和未来的带宽需求。并将实现100G业务和10G业务的混合传输, 支持10G系统向100G系统的平滑升级。建成后将为中国教育网的未来发展提供海量的带宽保障。

本次骨干传输项目重点解决CERNET的升级和扩容问题, 扩大CERNET传输网络的覆盖范围和传输容量, 提高主干网及核心节点的性能, 支持全国2000多所大学、科研单位的高速接入, 加强国际国内互联能力, 使CERNET成为达到世界先进水平的国家教育和科研信息基础设施, 有力促进我国教育信息化建设。

中兴通讯副总裁许明表示:“很高兴与CERNET共同建设全球最大规模的相干100G网络, 将进一步促进中国教育信息化建设的稳步发展。中兴通讯将为CERNET提供业界领先的技术和产品, 包括相干检测、自主研发的40nm工艺ASIC芯片, 软判决纠错编码 (SD-FEC) 以及控制平面, 确保整个系统具备智能、高集成度、低功耗的特点, 能够根据CERNET不同区域的需求实现平滑演进。”

中兴通讯引领100G技术创新

CERNET 篇3

进入新世纪以来, Internet飞速发展, 网络用户数量呈爆炸式增长, 随着入网设备的迅速增加, IPv4地址空间迅速耗竭。IP地址变得越来越珍稀, 在这种情况下很多单位开始转向使用NAT将多个内部地址映射成一个公共IP地址。NAT技术虽然在很大程度上缓解了公共IP地址不足的压力, 但它不支持某些网络层安全协议且难免在地址映射中出现种种错误, 这又造成了一些新的问题。而且, 靠地址转换技术没有办法彻底解决IP地址匮乏问题, 随着连联网设备的指数级增加, IPv4公共地址已经濒临完全耗尽。为了解决上述问题, Internet工程任务组 (IETF) 开发了IPv6, IPv6的全称是“互联网协议第6版”, IPv6 (IPversion6) 作为下一代互联网协议已得到了各方的公认。针对IPv4的缺陷, IPv6在网络层做了很大改变, 目前IPv4的地址是32位编码, 而IPv6除采用128位地址解决IPv4地址资源不足问题外, 还对报头进行了较大的改进, 与IPv4的编址方式相比, IPv6更灵活, 路由的效率和性能提高了, 在移动性和可扩展性方面有了很大提高。IPv6能产生2128个IP地址, 其资源几乎是无穷的。总之, 对比IPv4, IPv6有如下优点:地址资源巨大、简化的报头和灵活的扩展、层次化的地址结构、即插即用的连网方式、网络层的认证与加密、服务质量的满足、对移动通讯更好的支持等。从长远来看, IPv6必然会完全取代IPv4在互连网上占据统治地位。

1 CNGI-CERNET2项目

我国初期的IPv4互联网研究和建设工作较滞后, 但在IPv6建设方面相对起步较早, 且从政府层面给予了极大的政策扶持。1998年, 全国规模的IPv6试验床由CERNET (中国教育和科研计算机网) 建立。1999年, 我国IPv6试验床和国际IPv6互联网实现互联。2001年, CERNET承担建设了中国下一代互联网北京地区试验网, 即NSFCNET。2003年我国正式启动了CNGI计划 (China Next Generation Internet, CNGI) , CNGI建设项目由国务院批准, 由国务院信息化工作办公室和国家发改委等多个部级单位联合领导, 是我国下一代互联网技术创新、培育互联网战略人才和转化科研成果, 促进我国网络相关产业可持续发展的最重要项目之一。以此项目的启动为标志, 我国的IPv6进入了实质性发展阶段。CNGI项目的主要目标是构建我国下一代互联网的基础平台, 该平台不仅仅是物理平台, 下一代互联网相关研究和技术开发也都可以在这一平台上开展, 最终目标是使之成为产、学、研、用相结合的平台及中外合作开发的开放平台。

2004年末, 我国首个下一代互联网“CERNET2主干网”正式开通并为高校和科研单位提供各类服务。下一代互联网CNGI以CERNET2作为核心网, 并将其作为唯一的一个学术网, 在世界上已知的纯IPv6互联网中, 属我国的下一代互联网规模最大。CERNET2以2.5Gbps~10Gbps连接了我国20个城市的25个核心节点, 全国范围内已有200多所高校与CERNET2主干网实现高速互联。下一代互联网的国内/国际互联中心CNGI-6IX位于北京, CNGI-6IX分别以1G~10G速率连接了中国联通、中国电信、中国移动、中国网通、中科院和中国铁通的CNGI示范网络核心网, 并高速互联至亚太APAN、欧洲GEANT2和美国Internet2, 成为我国开展下一代互联网技术研究、推动我国下一代互联网科研、应用于产业升级的关键性基础设施。

2 IPv4-IPv6过渡问题

实现从IPv4网到IPv6网的平稳迁移是下一代互联网建设中的一个现实问题。虽然能将IPv6系统做成向后兼容的, 即能发送、选路和接受IPv4数据报, 但已设置的IPv4系统不能处理IPv6数据报。

要解决这个问题有两种办法可以选择:一种办法是使用双栈模式, 双栈模式的原理如图1所示。系统主机中同时安装IPv6协议栈和IPv4协议栈, 使其具备访问IPv6网络和IPv4网络的能力, 这种模式既保证了原有系统在IPv4网络环境中的应用不受影响, 并且能以最小的代价向IPv6网络环境平滑移植;另一种解决办法是建隧道, 如图2所示。隧道技术的基本思想如下:假定两个IPv6节点, 要使IPv6数据报互相交互, 但它们是经由中间IPv4路由器而互连, 则将两个IPv6路由器之间的IPv4路由器的集合称为隧道。借助于隧道, 在隧道收发端的IPv6节点可将整个IPv6数据报封装到一个IPv4数据报的数据 (有效载荷) 字段中。于是, IPv4数据报地址设为指向隧道接收端的IPv6节点, 再发送给隧道中的第一个节点。隧道中的中间IPv4路由器在其间为该数据报选路, 就像为其它数据报选路一样, 完全不知道该IPv4数据报本身就含有一个完整的IPv6数据报。隧道接收端的IPv6节点最终收到该IPv4数据报, 于是从中取出IPv6数据报, 然后再为该IPv6数据报选路, 就好像它是从一个直接相连的IPv6邻居那里接收到该IPv6数据报一样。

3 CERNET2推广与应用现状

我国下一代互联网的研究和建设, 极大地推动了下一代互联网发展。截至2013年6月, 我国IPv4地址数量约为3.31亿, IPv6地址总量是14 607块, IPv6地址数量位居世界第二位。我国域名总数为1 469万个, 其中.cn域名总数为781万, 相比2012年底增长了4.0个百分点, 占中国域名总数比例达53.1%;“.中国”域名总数为27万。我国网站总数为294万个, 半年增长9.6%。国际出口带宽为2 098 150Mbps, 半年增长率为10.4%。由于全球IPv4地址数已于2011年2月分配完毕, 因而自2011年开始我国IPv4地址总数基本维持不变, 截至2013年6月底共计有3.31亿个。当前, 各大运营商都在大力推进IPv6产业链的成熟, 积极开展试点和试商用, 逐步扩大IPv6用户和网络规模。

CNGI-CERNET2的建设成果丰富, 主要表现在以下几个方面:一是CNGI-CERNET2已经连接了全国200多个高校和科研单位, 图5、图6分别为驻地网在院校、各省份接入数目统计, 用户总数达到100万人以上, 成为我国开展下一代互联网研究的关键性基础设施;二是已经建成国内互联和国际交换中心CNGI-CERNET2/6IX和下一代互联网试验网基础设施, 如CNGI高校驻地网等;CNGI-CERNET2建设在一些关键IPv6技术上取得积极成果, 这些成果引入教育领域, 并且在一些重大科研中得到应用部署;三是国产IPv6核心路由器借助于CNGI-CERNET2平台得到广泛应用, 大幅提高了国产网络核心设备的研发速度和研发能力, 提高了国产网络设备在下一代互联网中的竞争力;四是推动下一代互联网在教育和科研领域的应用, 提供了一个开放性试验环境, 为我国各级各类下一代互联网课题和科研项目提供实验平台, 包括国家自然科学基金项目、国家重点基础研究发展计划 (973计划) 项目和国家高技术研究发展计划 (863计划) 项目, 以及几十项CNGI技术试验、应用示范和产业化项目, 使中国的下一代互联网研究在国际范围内保持领先地位, 并在国际下一代互联网建设中拥有了话语权;五是为我国培养、储备了下一代互联网技术的高级人才, 增强了我国在下一代互联网领域的核心竞争力。

4 结语

IPv6在地址数量和协议等方面比IPv4具有显著优势, 是互联网发展的趋势。随着中国下一代互联网CNGI的快速发展, IPv6的各类新技术、新应用和新产品将给我们完全不同的体验, 将给我国的互联网产业和信息产业带来潜在的巨大机会, 其发展前景广阔。但是就当前下一代互联网发展现状来看, 下一代互联网的特色应用和业务还有待深入开发。未来, 除CERNET外的中国移动、中国电信、中国网通等主干网, 尤其需要加快下一代互联网基础设施建设, 加大支持IPv6网络的设备和网络部署。此外, 国家应该出台相关政策鼓励进一步强化网络安全、网络防护的研究, 还要特别重视过渡技术的测试和部署以及虚拟化技术在IPv6网络中的应用。互联网从业人员及单位应该把握IPv6互联网产业发展的新趋势, 不断探索开发基于IPv6的互联网应用, 使中国摆脱IPv4时代引进技术被动跟进的模式, 逐步转变为具有自主创新优势, 并能够引领IPv6互联网标准、技术、产业和应用的新方向。

摘要：IPv4地址空间几近耗竭, Internet工程任务组开发了IPv6, 我国政府在IPv6研究和建设方面给予了积极的政策扶持。2004年, 中国下一代互联网CERNET2正式开通并提供服务, 成为我国下一代互联网的最大核心网和唯一的全国性学术网, 也是目前世界范围内规模最大的采用纯IPv6技术的下一代互联网。对CNGI-CERNET2项目进行了介绍, 分析了IPv4到IPv6的过渡问题, 并对CERNET2推广与应用现状进行了研究。CERNET2主干网成为我国开展下一代互联网研究的关键性基础设施, 极大地推动了下一代互联网的发展。

关键词：IPv6,CERNET2,互联网

参考文献

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