下一代互聯(lián)網(wǎng)城市的發(fā)展及關(guān)鍵技術(shù)

單超穎 等

摘要：隨著互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)用戶對(duì)服務(wù)水平要求的

不斷提高，在IPv4協(xié)議的基礎(chǔ)上運(yùn)行的現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)有限的地址空間將被耗盡，擬通過(guò)IPv6互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議重新定義地址空間，改善網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)下一代互聯(lián)網(wǎng)城市建設(shè)。本文通過(guò)分析互聯(lián)網(wǎng)城市建設(shè)現(xiàn)狀與關(guān)鍵技術(shù)，闡述了建設(shè)需要及當(dāng)前信息化應(yīng)用效果，提出了未來(lái)發(fā)展中應(yīng)注意的問(wèn)題及目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：下一代互聯(lián)網(wǎng) IPv6 三網(wǎng)融合

1 概述

互聯(lián)網(wǎng)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要信息基礎(chǔ)設(shè)施，互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展創(chuàng)造了一種新的經(jīng)濟(jì)形式與社會(huì)生活方式，對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及社會(huì)生活都起到了重要的推動(dòng)作用。目前，隨著互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)用戶對(duì)服務(wù)水平要求的不斷提高，在IPv4協(xié)議的基礎(chǔ)上運(yùn)行的現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)有限的地址空間將被耗盡，而地址空間的不足必將妨礙互聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展。為了擴(kuò)大地址空間，擬通過(guò)IPv6互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議重新定義地址空間，幾乎可以不受限制地提供IP地址，從而可以利用最大傳輸單元，獲得更快、更可靠的數(shù)據(jù)傳輸，提高轉(zhuǎn)發(fā)效率及整體吞吐量，改善網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量。

2 城市互聯(lián)網(wǎng)及下一代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展

按照國(guó)家工作部署，下一代互聯(lián)網(wǎng)城市建設(shè)應(yīng)本著深入落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀、加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式、保持經(jīng)濟(jì)社會(huì)持續(xù)健康發(fā)展為原則，以重大項(xiàng)目建設(shè)為重點(diǎn)，發(fā)揮投資對(duì)穩(wěn)定增長(zhǎng)的拉動(dòng)作用；以新型工業(yè)化綜合配套改革和招商引資為重點(diǎn)，深化改革開(kāi)放；以產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展為重點(diǎn)，加快經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)步伐；以提高城鄉(xiāng)居民收入和改善民生為重點(diǎn)，促進(jìn)社會(huì)和諧穩(wěn)定。

2.1 大力推進(jìn)三網(wǎng)融合產(chǎn)業(yè)的需要

電信運(yùn)營(yíng)企業(yè)應(yīng)結(jié)合自身優(yōu)勢(shì)開(kāi)展融合產(chǎn)業(yè)，以FTTH（光纖到戶）方式覆蓋家庭互聯(lián)網(wǎng)，通過(guò)ONT（光網(wǎng)絡(luò)終端）設(shè)備作為用戶家庭內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)中心，將固定電話、寬帶、電視承載在同一個(gè)光網(wǎng)絡(luò)之上，可以實(shí)現(xiàn)電信網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)及廣播電視網(wǎng)的融合統(tǒng)一。通過(guò)此網(wǎng)絡(luò)可以完成無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)信號(hào)優(yōu)化、智能家電控制等其他功能。以LTE方式覆蓋的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，通過(guò)基于數(shù)據(jù)流量的手機(jī)應(yīng)用、視頻及游戲類業(yè)務(wù)向用戶提供個(gè)性化通信及娛樂(lè)服務(wù)。

根據(jù)國(guó)務(wù)院三網(wǎng)融合工作協(xié)調(diào)小組辦公室《關(guān)于推動(dòng)三網(wǎng)融合工作深入開(kāi)展的通知》（國(guó)協(xié)辦函〔2013〕1號(hào)），電信運(yùn)營(yíng)企業(yè)，應(yīng)進(jìn)一步拓展從事除時(shí)政類節(jié)目以外的廣播電視節(jié)目生產(chǎn)制作、轉(zhuǎn)播時(shí)政類新聞視聽(tīng)節(jié)目服務(wù)、除廣播電臺(tái)電視臺(tái)形態(tài)以外的公共互聯(lián)網(wǎng)視聽(tīng)節(jié)目服務(wù)、IPTV傳輸、手機(jī)電視分發(fā)服務(wù)。推進(jìn)有線傳輸網(wǎng)絡(luò)的光網(wǎng)覆蓋，采用FTTH/B的接入方式覆蓋全部新建駐地網(wǎng)小區(qū)，速率達(dá)到100M。繼續(xù)對(duì)現(xiàn)有ADSL小區(qū)采用FTTH/B接入方式進(jìn)行改造，最高速率達(dá)20M以上。

2.2 完善電子政務(wù)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)搭建

政府部門應(yīng)采取多節(jié)點(diǎn)構(gòu)成電子政務(wù)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，并以此為中心分別匯接政務(wù)對(duì)外所有部門，涉及財(cái)稅、教育、醫(yī)療衛(wèi)生、勞動(dòng)就業(yè)及社會(huì)保障、城市管理、工商管理、食品藥品安全、安全生產(chǎn)、監(jiān)督監(jiān)察、經(jīng)濟(jì)建設(shè)等各個(gè)領(lǐng)域。隨著電子政務(wù)建設(shè)的不斷推進(jìn)，相關(guān)委辦局的業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用都將逐步納入電子政務(wù)網(wǎng)絡(luò)體系之中，同時(shí)開(kāi)放多種終端接入。近年來(lái)，已建成電子政務(wù)網(wǎng)的政府已開(kāi)展文件傳輸、視頻會(huì)議等多個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)，并在政務(wù)內(nèi)網(wǎng)上逐步推廣協(xié)同辦公、公務(wù)員郵箱及輔助領(lǐng)導(dǎo)決策支持等業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的使用范圍。

市政府門戶網(wǎng)站、市政務(wù)公開(kāi)網(wǎng)站、行風(fēng)政風(fēng)熱線網(wǎng)等面向廣大市民政務(wù)信息平臺(tái)的運(yùn)行，有效的提升市民掌握國(guó)家政策、法規(guī)的惠民措施的手段。藥品監(jiān)察系統(tǒng)建設(shè)將醫(yī)藥經(jīng)營(yíng)企業(yè)納入了實(shí)時(shí)視頻監(jiān)管范疇。水情監(jiān)測(cè)和抗洪防汛系統(tǒng)建成并投入運(yùn)行，有效地提高防洪減災(zāi)能力；數(shù)字城管系統(tǒng)的建設(shè)大大提升了城市管理水平。電子政務(wù)建設(shè)逐步走上法制化、規(guī)范化軌道。公務(wù)人員信息化應(yīng)用水平大幅提高。

國(guó)家發(fā)改委、中國(guó)工程院組織實(shí)施的下一代互聯(lián)網(wǎng)工程CNGI（China Next Generation Internet）工程，部署范圍主要包括：建設(shè)駐地網(wǎng)接入交換機(jī)，以提供相關(guān)科研院所、大型企業(yè)研發(fā)中心的駐地網(wǎng)IPv6接入服務(wù)；建設(shè)提供基于下一代互聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)條件和應(yīng)用示范環(huán)境；IPv6視頻監(jiān)控/監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用示范；駐地網(wǎng)接入技術(shù)試驗(yàn)，進(jìn)行IPv4/IPv6雙棧網(wǎng)絡(luò)的平滑遷移的研究。全面部署4G-LTE網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，4G-LTE靈活支持1.4，3，5，10，15，20MHz帶寬；最高速率達(dá)到100Mbits/s，滿足移動(dòng)客戶端高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蟆Ｔ诤诵木W(wǎng)、城域網(wǎng)、接入網(wǎng)上逐步支持IPv6協(xié)議，依據(jù)網(wǎng)絡(luò)改造整體部署，在城域網(wǎng)新建數(shù)據(jù)設(shè)備以及系統(tǒng)建設(shè)上按照支持IPv6協(xié)議要求進(jìn)行建設(shè)，針對(duì)原有部分不支持的設(shè)備，在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行IPv6改造，以便支持下一代的更深層應(yīng)用。

3 目前互聯(lián)網(wǎng)存在的主要問(wèn)題

3.1 內(nèi)容及應(yīng)用的匱乏

IPv6實(shí)現(xiàn)商用化才能體現(xiàn)出向下一代互聯(lián)網(wǎng)演進(jìn)的意義和價(jià)值。實(shí)現(xiàn)從IPv4向IPv6網(wǎng)絡(luò)部署上的遷移最重要的是要實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)和應(yīng)用的遷移，才能真正讓用戶使用IPv6，體驗(yàn)到在IPv6時(shí)代的美好。目前IPv6并未找到突破性的關(guān)鍵應(yīng)用，大部分的網(wǎng)站、應(yīng)用等內(nèi)容提供商沒(méi)有意識(shí)到IPv6的重要性，除了少數(shù)內(nèi)容提供商有明確的啟用IPv6的計(jì)劃外，大多數(shù)的內(nèi)容提供商都不支持IPv6，使得IPv6應(yīng)用的發(fā)展受到很大的限制。

另外由于我國(guó)對(duì)IPv6的宣傳很少，導(dǎo)致公眾對(duì)其的認(rèn)知度很低，沒(méi)有機(jī)會(huì)體會(huì)到IPv6應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)。

3.2 終端支持較弱

要實(shí)現(xiàn)IPv6的規(guī)模商用，必然離不開(kāi)終端的支持。目前我國(guó)的IPv6終端和軟件在產(chǎn)業(yè)鏈中發(fā)展的最為薄弱。移動(dòng)終端對(duì)于IPv6支持情況不甚理想，現(xiàn)網(wǎng)2G終端還有很多不支持IPv6，3G商用終端支持IPv6的能力參差不齊。終端的支持不力，將會(huì)從根本上延誤IPv6的商用進(jìn)程。同時(shí)，在業(yè)務(wù)和應(yīng)用不足的情況下，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)升級(jí)IPv6將會(huì)變得非常困難。

3.3 技術(shù)的挑戰(zhàn)

從IPv4向IPv6平滑過(guò)渡是轉(zhuǎn)向IPv6的重要要求，IPv4與IPv6的互通和過(guò)渡技術(shù)是當(dāng)前技術(shù)研究的重點(diǎn)內(nèi)容。IPv4和IPv6協(xié)議本身不兼容，在過(guò)渡過(guò)程中會(huì)遇到很多未知的技術(shù)問(wèn)題。此外，雖然IPv6在安全性、移動(dòng)性和服務(wù)質(zhì)量方面都有了很大的提高，但是在過(guò)渡的過(guò)程中仍然需要注意這些方面。正如同以前在大規(guī)模部署和使用了IPv4后，才發(fā)現(xiàn)IPv4存在很多問(wèn)題，IPv6大規(guī)模部署和使用也即將引出許多未可預(yù)料的新問(wèn)題，需要在實(shí)踐中不斷的更新和完善。

實(shí)現(xiàn)向基于IPv6的下一代互聯(lián)網(wǎng)演進(jìn)將是一個(gè)系統(tǒng)過(guò)程，從網(wǎng)絡(luò)到業(yè)務(wù)再到用戶，都需要逐步遷移。而如何實(shí)現(xiàn)從IPv4到IPv6的平穩(wěn)過(guò)渡將是其中的重中之重，不僅要做到使現(xiàn)有IPv4用戶可以繼續(xù)使用原有業(yè)務(wù)，同時(shí)在此基礎(chǔ)上訪問(wèn)基于IPv6的新業(yè)務(wù)，還要做到直接使用IPv6的用戶可以很好地訪問(wèn)在IPv4網(wǎng)絡(luò)上的業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)IPv4用戶和IPv6用戶的互聯(lián)互通。

4 結(jié)束語(yǔ)

下一代互聯(lián)網(wǎng)城市的發(fā)展促進(jìn)了我國(guó)信息化的建設(shè)，而信息化的建設(shè)反過(guò)來(lái)又促進(jìn)了下一代互聯(lián)網(wǎng)城市的發(fā)展，二者相互促進(jìn)，共同發(fā)展。就目前形式而言，下一代互聯(lián)網(wǎng)城市建設(shè)在我國(guó)有著十分必要的發(fā)展作用，需要抓住機(jī)遇，克服困難，才能保證我國(guó)信息化的建設(shè)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張?jiān)朴拢瑒㈨崫?，張智?基于IPv6的下一代互聯(lián)網(wǎng)[J].2004.

[2]林闖，雷蕾.下一代互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)研究[J].計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào)，2007，30（5）：693-711.

[3]胡光華.下一代因特網(wǎng)[J].國(guó)外科技新書(shū)評(píng)介，2012（1）：32-33.

[4]吳建平，吳茜，徐恪.下一代互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)研究及探索[J].計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào)，2008，31（9）：1536-1548.

[5]吳建平，李星，劉瑩.下一代互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J].中興通訊技術(shù)，2011（02）.

[6]于溯.下一代互聯(lián)網(wǎng)廣域網(wǎng)用戶接入研究[J].信息安全與通信保密，2011，9（10）：65-68.

[7]韋樂(lè)平.下一代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的若干問(wèn)題思考[J].電信網(wǎng)技術(shù)，2011，12.

[8]項(xiàng)力，吳學(xué)智，王斌.基于云計(jì)算的下一代數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)[J].通信技術(shù)，2012，45（6）：107-109.

作者簡(jiǎn)介：?jiǎn)纬f（1986-），女，2012年3月畢業(yè)于沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)，獲控制理論與控制工程碩士研究生學(xué)位，現(xiàn)任沈陽(yáng)城市建設(shè)學(xué)院信息與控制工程系，助教。