1211 未來互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢及關(guān)鍵技術(shù).pdf

未來互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢及關(guān)鍵技術(shù)未來互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢及關(guān)鍵技術(shù) 北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室 2009年12月 北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室 2 貝拉克貝拉克 奧巴馬的奧巴馬的2009年年 綠色科技綠色科技 節(jié)能減排 清潔能源 網(wǎng)絡(luò)虛擬化 網(wǎng)絡(luò)軍備競賽網(wǎng)絡(luò)軍備競賽 網(wǎng)絡(luò)安全 網(wǎng)絡(luò)管理 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 智慧地球智慧地球 智能感知 信息通信 軟件與應用 北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室 3 未來互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究未來互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究 未來互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)研究未來互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)研究 互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢 主要內(nèi)容主要內(nèi)容 北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室 4 互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢 北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室 5 互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢 中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心（中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心（cnnic）統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，截至）統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，截至2009年年6 月月30日，中國網(wǎng)民規(guī)模達到日，中國網(wǎng)民規(guī)模達到3.38億人，普及率達到億人，普及率達到25.5%，低于 發(fā)達國家 ，低于 發(fā)達國家70的普及率。的普及率。 中國網(wǎng)民規(guī)模依然保持快速增長之勢，寬帶網(wǎng)民規(guī)模達到中國網(wǎng)民規(guī)模依然保持快速增長之勢，寬帶網(wǎng)民規(guī)模達到3.2億 人，占網(wǎng)民總體的 億 人，占網(wǎng)民總體的94.3%，但是寬帶接入速度遠遠落后于互聯(lián)網(wǎng) 發(fā)達國家。 ，但是寬帶接入速度遠遠落后于互聯(lián)網(wǎng) 發(fā)達國家。 北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室 6 移動互聯(lián)網(wǎng)移動互聯(lián)網(wǎng) 2008年年12月月31日，溫家寶總理主持召開國務院常務會議，同意啟 動第三代移動通信牌照發(fā)放工作， 日，溫家寶總理主持召開國務院常務會議，同意啟 動第三代移動通信牌照發(fā)放工作，2009年是中國年是中國3g正式商用元年。正式商用元年。 中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心（中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心（cnnic）調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，截至）調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，截至2009年年8 月底，中國移動互聯(lián)網(wǎng)用戶規(guī)模超過月底，中國移動互聯(lián)網(wǎng)用戶規(guī)模超過1.55億，手機上網(wǎng)用戶為 億，手機上網(wǎng)用戶為 1.81億。手機上網(wǎng)用戶整體呈現(xiàn)穩(wěn)定增長的趨勢。億。手機上網(wǎng)用戶整體呈現(xiàn)穩(wěn)定增長的趨勢。 北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室 7 移動互聯(lián)網(wǎng)移動互聯(lián)網(wǎng) 根據(jù)根據(jù)admob公司的報告，智 能手機產(chǎn)生的 公司的報告，智 能手機產(chǎn)生的web流量，已 經(jīng)占全球移動 流量，已 經(jīng)占全球移動web流量的 流量的 33%，其中使用，其中使用iphone手機 產(chǎn)生的流量，已經(jīng)占全球智 能手機移動 手機 產(chǎn)生的流量，已經(jīng)占全球智 能手機移動web流量的流量的33。 截至截至2009年年3月，全球使用 月，全球使用 apple iphone手機訪問互聯(lián) 網(wǎng)的流量上漲到了 手機訪問互聯(lián) 網(wǎng)的流量上漲到了38，超 過了 ，超 過了symbian手機手機37%的比 例，躍升到全球首位。 的比 例，躍升到全球首位。 北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室 8 移動互聯(lián)網(wǎng)移動互聯(lián)網(wǎng) 北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室 9 網(wǎng)絡(luò)、終端和業(yè)務的發(fā)展網(wǎng)絡(luò)、終端和業(yè)務的發(fā)展 網(wǎng)絡(luò)、終端和業(yè)務三者之間關(guān)系的發(fā)展變化經(jīng)歷了網(wǎng)絡(luò)、終端和業(yè)務三者之間關(guān)系的發(fā)展變化經(jīng)歷了獨立獨立、融 合 融 合和和協(xié)同協(xié)同三個階段。三個階段。 階段一：各種網(wǎng)絡(luò)之間是獨立的，特定網(wǎng)絡(luò)只能部署特定的業(yè) 務，用戶只能使用特定終端訪問特定的業(yè)務。 階段一：各種網(wǎng)絡(luò)之間是獨立的，特定網(wǎng)絡(luò)只能部署特定的業(yè) 務，用戶只能使用特定終端訪問特定的業(yè)務。 階段二：網(wǎng)絡(luò)、終端和業(yè)務之間廣泛的融合，采用以軟交換 階段二：網(wǎng)絡(luò)、終端和業(yè)務之間廣泛的融合，采用以軟交換 /ims為核心的下一代網(wǎng)絡(luò)（為核心的下一代網(wǎng)絡(luò)（ngn），實現(xiàn)了），實現(xiàn)了pstn、移動通信 網(wǎng)絡(luò)、 、移動通信 網(wǎng)絡(luò)、ip網(wǎng)絡(luò)等各種網(wǎng)絡(luò)之間的融合與互通，提供獨立于底層 網(wǎng)絡(luò)的標準業(yè)務。 網(wǎng)絡(luò)等各種網(wǎng)絡(luò)之間的融合與互通，提供獨立于底層 網(wǎng)絡(luò)的標準業(yè)務。 階段三：基于泛在網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同思想，利用無處不在的各種有線 和無線網(wǎng)絡(luò)的差異性和互補性，將異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中分離的、局部的 資源 階段三：基于泛在網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同思想，利用無處不在的各種有線 和無線網(wǎng)絡(luò)的差異性和互補性，將異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中分離的、局部的 資源與與能力進行聯(lián)合的、有序的整合，為用戶提供個性化的 泛在網(wǎng)絡(luò)服務。 能力進行聯(lián)合的、有序的整合，為用戶提供個性化的 泛在網(wǎng)絡(luò)服務。 北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室 10 網(wǎng)絡(luò)、終端和業(yè)務的發(fā)展網(wǎng)絡(luò)、終端和業(yè)務的發(fā)展 北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室 11 ibm 智慧地球智慧地球 三大信息技術(shù) 1、感應技術(shù) 2、互聯(lián)網(wǎng) 3、計算和軟件 smart planet 北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室 12 ibm smart planet 智慧地球的應用場景智慧地球的應用場景智慧地球的應用場景智慧地球的應用場景 智慧的水資源管理智慧的水資源管理 智慧的電力智慧的電力 智慧的交通智慧的交通 智慧的食品系統(tǒng)智慧的食品系統(tǒng) 智慧的零售智慧的零售 智慧的銀行智慧的銀行 智慧的電信智慧的電信 智慧的石油智慧的石油 智慧的醫(yī)療智慧的醫(yī)療 智慧的城市智慧的城市 北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室 13 智慧的交通智慧的交通 現(xiàn)有的城市交通管理基本是自發(fā)進行的，每個駕駛者根據(jù)自 己的判斷選擇行車路線，交通信號標志僅僅起到靜態(tài)的、有 限的指導作用。這導致城市道路資源未能得到最高效率的運 用，由此產(chǎn)生不必要的交通擁堵甚至癱瘓。 現(xiàn)有的城市交通管理基本是自發(fā)進行的，每個駕駛者根據(jù)自 己的判斷選擇行車路線，交通信號標志僅僅起到靜態(tài)的、有 限的指導作用。這導致城市道路資源未能得到最高效率的運 用，由此產(chǎn)生不必要的交通擁堵甚至癱瘓。 智慧的城市交通基礎(chǔ)設(shè)施可以將整個城市內(nèi)的車輛和道路信 息實時收集起來，并通過超級計算中心動態(tài)地計算出最優(yōu)的 交通指揮方案和車行路線。 智慧的城市交通基礎(chǔ)設(shè)施可以將整個城市內(nèi)的車輛和道路信 息實時收集起來，并通過超級計算中心動態(tài)地計算出最優(yōu)的 交通指揮方案和車行路線。 北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室 14 智慧的電網(wǎng)智慧的電網(wǎng) 現(xiàn)有的電力輸送網(wǎng)絡(luò)缺少動態(tài)調(diào)度，從而導致電力輸送效率 低下。 現(xiàn)有的電力輸送網(wǎng)絡(luò)缺少動態(tài)調(diào)度，從而導致電力輸送效率 低下。 據(jù)美國能源部的統(tǒng)計，使用傳統(tǒng)電網(wǎng)，大量上網(wǎng)電力被消耗在 輸送途中。 智慧的電網(wǎng)通過先進信息系統(tǒng)與電網(wǎng)的整合，把過去靜態(tài)的、 低效的電力輸送網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變?yōu)閯討B(tài)可調(diào)整的智能網(wǎng)絡(luò)，對能源 系統(tǒng)進行實時監(jiān)測，根據(jù)不同時段的用電需求，將電力按最 優(yōu)方案予以分配。 智慧的電網(wǎng)通過先進信息系統(tǒng)與電網(wǎng)的整合，把過去靜態(tài)的、 低效的電力輸送網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變?yōu)閯討B(tài)可調(diào)整的智能網(wǎng)絡(luò)，對能源 系統(tǒng)進行實時監(jiān)測，根據(jù)不同時段的用電需求，將電力按最 優(yōu)方案予以分配。 北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室 15 “ “十五年周期定律十五年周期定律十五年周期定律十五年周期定律” ” ibmibm前首席執(zhí)行官郭士納提出一個重要的觀點：前首席執(zhí)行官郭士納提出一個重要的觀點：前首席執(zhí)行官郭士納提出一個重要的觀點：前首席執(zhí)行官郭士納提出一個重要的觀點：計算模式每計算模式每計算模式每 計算模式每 隔隔隔隔1515年發(fā)生一次變革年發(fā)生一次變革年發(fā)生一次變革年發(fā)生一次變革。 19651965年前后發(fā)生的變革以大型機為標志；年前后發(fā)生的變革以大型機為標志； 19801980年前后以個人計算機的普及為標志；年前后以個人計算機的普及為標志； 19951995年前后發(fā)生了互聯(lián)網(wǎng)革命（互聯(lián)網(wǎng)革命一定程度上是由年前后發(fā)生了互聯(lián)網(wǎng)革命（互聯(lián)網(wǎng)革命一定程度上是由 美國美國“ “信息高速公路信息高速公路” ”戰(zhàn)略所催熟。）。戰(zhàn)略所催熟。）。 每一次這樣的技術(shù)變革都引起企業(yè)間、產(chǎn)業(yè)間甚至國家間競每一次這樣的技術(shù)變革都引起企業(yè)間、產(chǎn)業(yè)間甚至國家間競每一次這樣的技術(shù)變革都引起企業(yè)間、產(chǎn)業(yè)間甚至國家間競 每一次這樣的技術(shù)變革都引起企業(yè)間、產(chǎn)業(yè)間甚至國家間競 爭格局的重大動蕩和變化。爭格局的重大動蕩和變化。爭格局的重大動蕩和變化。爭格局的重大動蕩和變化。 20102010年前后？物聯(lián)網(wǎng)？年前后？物聯(lián)網(wǎng)？年前后？物聯(lián)網(wǎng)？年前后？物聯(lián)網(wǎng)？（智慧地球、網(wǎng)絡(luò)軍備競賽）（智慧地球、網(wǎng)絡(luò)軍備競賽） 15 北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室 16 物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng) 物聯(lián)網(wǎng)是利用無所不在的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立起來的，是繼計算機、 互聯(lián)網(wǎng)與移動通信網(wǎng)之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)浪潮，是一個全 新的技術(shù)領(lǐng)域。 物聯(lián)網(wǎng)是利用無所不在的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立起來的，是繼計算機、 互聯(lián)網(wǎng)與移動通信網(wǎng)之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)浪潮，是一個全 新的技術(shù)領(lǐng)域。 現(xiàn)在的互聯(lián)網(wǎng)主要實現(xiàn)的是人和 人（ 現(xiàn)在的互聯(lián)網(wǎng)主要實現(xiàn)的是人和 人（person to person）之間 的通訊，物聯(lián)網(wǎng)包括人和機器的 通訊，機器和機器（ ）之間 的通訊，物聯(lián)網(wǎng)包括人和機器的 通訊，機器和機器（m2m， ， machine to machine）的通 訊，包括傳感器、控制器等。 ）的通 訊，包括傳感器、控制器等。 北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室 17 物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng) “物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)”（iot，the internet of things）的概念是在 ）的概念是在 1999年提出的，簡言之，物聯(lián)網(wǎng)就是年提出的，簡言之，物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。 這有兩層意思：第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)， 是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴展的網(wǎng)絡(luò)；第二，其用戶端延 伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通訊。 這有兩層意思：第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)， 是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴展的網(wǎng)絡(luò)；第二，其用戶端延 伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通訊。 物聯(lián)網(wǎng)是指通過射頻識別（物聯(lián)網(wǎng)是指通過射頻識別（rfid）、紅外感應器、全球定 位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任 何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進行信息交換和通訊，以實現(xiàn)智 能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。 ）、紅外感應器、全球定 位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任 何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進行信息交換和通訊，以實現(xiàn)智 能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。 北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室 18 物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展歷程物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展歷程 1995年，微軟創(chuàng)始人比爾年，微軟創(chuàng)始人比爾蓋茨在其未來之路一書中已提及物聯(lián) 網(wǎng)概念。 蓋茨在其未來之路一書中已提及物聯(lián) 網(wǎng)概念。 1999年，在美國召開的移動計算和網(wǎng)絡(luò)國際會議就提出，年，在美國召開的移動計算和網(wǎng)絡(luò)國際會議就提出，“傳感網(wǎng)是 下一個世紀人類面臨的又一個發(fā)展機遇 傳感網(wǎng)是 下一個世紀人類面臨的又一個發(fā)展機遇”。 2003年，美國技術(shù)評論提出傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將是未來改變?nèi)藗兩?的十大技術(shù)之首。 年，美國技術(shù)評論提出傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將是未來改變?nèi)藗兩?的十大技術(shù)之首。 2005年，在突尼斯舉行的信息社會世界峰會（年，在突尼斯舉行的信息社會世界峰會（wsis）上，國際電信 聯(lián)盟（ ）上，國際電信 聯(lián)盟（itu）發(fā)布了）發(fā)布了itu互聯(lián)網(wǎng)報告互聯(lián)網(wǎng)報告2005：物聯(lián)網(wǎng)，正式提出了 ：物聯(lián)網(wǎng)，正式提出了 “物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)”的概念。的概念。 2009年年1月月28日，日，ibm首席執(zhí)行官彭明盛向美國總統(tǒng)奧巴馬提出首席執(zhí)行官彭明盛向美國總統(tǒng)奧巴馬提出“智慧 地球 智慧 地球”的構(gòu)想，得到積極回應，并提升到國家級發(fā)展戰(zhàn)略，物聯(lián)網(wǎng)是 的構(gòu)想，得到積極回應，并提升到國家級發(fā)展戰(zhàn)略，物聯(lián)網(wǎng)是 “智慧地球智慧地球”不可或缺的一部分。不可或缺的一部分。 北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室 19 比爾比爾蓋茨蓋茨“未來之屋未來之屋” 位于西雅圖麥迪那區(qū)，位于西雅圖麥迪那區(qū)，“前臨水、后倚山，招財納庫前臨水、后倚山，招財納庫” 風水之 地，耗資約 風水之 地，耗資約1億美元，花費億美元，花費7年時間建造。年時間建造。 設(shè)有氣象感知器，電腦可根據(jù)各項氣象 指標，控制室內(nèi)的溫度和通風情況。 設(shè)有氣象感知器，電腦可根據(jù)各項氣象 指標，控制室內(nèi)的溫度和通風情況。 室內(nèi)所有照明、溫濕度、音響、防盜等 系統(tǒng)都可以根據(jù)需要通過電腦進行調(diào)節(jié)。 室內(nèi)所有照明、溫濕度、音響、防盜等 系統(tǒng)都可以根據(jù)需要通過電腦進行調(diào)節(jié)。 地板中的傳感器能在地板中的傳感器能在15厘米內(nèi)跟蹤到人 的足跡，在感應到人來時會自動打開照 明系統(tǒng)，在離去時自動關(guān)閉。 厘米內(nèi)跟蹤到人 的足跡，在感應到人來時會自動打開照 明系統(tǒng)，在離去時自動關(guān)閉。 傳感器根據(jù)樹木需水情況， 實現(xiàn)及時、 全自動澆灌。 傳感器根據(jù)樹木需水情況， 實現(xiàn)及時、 全自動澆灌。 北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室 20 感知中國感知中國 2009年年8月月7日，國務院總理溫家寶視察中科院嘉興無線傳感網(wǎng)工 程中心無錫研發(fā)分中心，提出 日，國務院總理溫家寶視察中科院嘉興無線傳感網(wǎng)工 程中心無錫研發(fā)分中心，提出“在傳感網(wǎng)發(fā)展中，要早一點謀劃未 來，早一點攻破核心技術(shù) 在傳感網(wǎng)發(fā)展中，要早一點謀劃未 來，早一點攻破核心技術(shù)”，并且明確要求盡快建立中國的傳感信 息中心，或者叫 ，并且明確要求盡快建立中國的傳感信 息中心，或者叫“感知中國感知中國”中心。中心。 2009年年9月月11日，日，“傳感器網(wǎng)絡(luò)標準工作組成立大會暨傳感器網(wǎng)絡(luò)標準工作組成立大會暨感知中國感知中國 高峰論壇高峰論壇”在北京舉行，會議提出傳感網(wǎng)發(fā)展相關(guān)政策。在北京舉行，會議提出傳感網(wǎng)發(fā)展相關(guān)政策。 北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室 21 物聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)與td-scdma網(wǎng)絡(luò)融合網(wǎng)絡(luò)融合 2009年年8月月24日，中國移動總裁王建宙訪臺期間解釋了物聯(lián)網(wǎng) 的概念。 日，中國移動總裁王建宙訪臺期間解釋了物聯(lián)網(wǎng) 的概念。 2009年年11月月12日，為日，為促進物聯(lián)網(wǎng)與促進物聯(lián)網(wǎng)與td-scdma網(wǎng)絡(luò)融合網(wǎng)絡(luò)融合、加 快建設(shè)國家 、加 快建設(shè)國家“感知中國感知中國”中心示范區(qū)，中國移動與無錫市政府簽 署戰(zhàn)略合作協(xié)議。根據(jù)協(xié)議，中國移動將在無錫成立中國移動 中心示范區(qū)，中國移動與無錫市政府簽 署戰(zhàn)略合作協(xié)議。根據(jù)協(xié)議，中國移動將在無錫成立中國移動 物聯(lián)網(wǎng)研究院物聯(lián)網(wǎng)研究院，重點開展，重點開展td-scdma與物聯(lián)網(wǎng)融合的技術(shù)研究 與應用開發(fā)；同時還將在無錫建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心，以支撐物 聯(lián)網(wǎng)相關(guān)業(yè)務的落地運營。廣泛開展示范項目合作，在工業(yè)、 農(nóng)業(yè)、公共服務等各個領(lǐng)域開展形式多樣的應用示范工程建 設(shè)，包括 與物聯(lián)網(wǎng)融合的技術(shù)研究 與應用開發(fā)；同時還將在無錫建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心，以支撐物 聯(lián)網(wǎng)相關(guān)業(yè)務的落地運營。廣泛開展示范項目合作，在工業(yè)、 農(nóng)業(yè)、公共服務等各個領(lǐng)域開展形式多樣的應用示范工程建 設(shè)，包括環(huán)境監(jiān)測環(huán)境監(jiān)測、要地防入侵要地防入侵、智能交通智能交通、智能電網(wǎng)智能電網(wǎng)、智能 家居 智能 家居等，由點到面，推動物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的健康成長，促進物聯(lián) 網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的商業(yè)化和規(guī)模化發(fā)展。 等，由點到面，推動物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的健康成長，促進物聯(lián) 網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的商業(yè)化和規(guī)?；l(fā)展。 北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室 22 microsoft：easyliving 應用舉例殘疾人護理應用舉例殘疾人護理 視力殘疾視力殘疾 通過pda或麥克風通信 獲知周圍信息：誰，哪兒，什么 行動殘疾行動殘疾 虛擬現(xiàn)實，減少你的必須活動量 監(jiān)視緊急事件發(fā)生 actuatorsactuators 北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室 23 現(xiàn)代化高爾夫球場現(xiàn)代化高爾夫球場 監(jiān)測草皮土壤的溫度、濕度和 鹽度； 監(jiān)測草皮土壤的溫度、濕度和 鹽度； 自動控制地下曝氣處理系統(tǒng)調(diào) 節(jié)草根的水分、通風情況以及 養(yǎng)料供給； 自動控制地下曝氣處理系統(tǒng)調(diào) 節(jié)草根的水分、通風情況以及 養(yǎng)料供給； 節(jié)點埋在草皮土壤下4英寸至8 英寸深； 節(jié)點埋在草皮土壤下4英寸至8 英寸深； 每個節(jié)點之間的距離大約是100 至400米； 每個節(jié)點之間的距離大約是100 至400米； 每30分鐘采集并傳輸一次數(shù)據(jù)。每30分鐘采集并傳輸一次數(shù)據(jù)。 北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室 24 現(xiàn)代化物流系統(tǒng)現(xiàn)代化物流系統(tǒng) manufacturer intnl truck intnl sea port transoceanic ship us sea port rail line us truck retailer global visibility server satellite communication s and gps internet 北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室 25 泛在信息社會（泛在信息社會（ubiquitous society） increasing data volume growth of business interaction (interrelationship) dept. a dept. b systemization global network ubiquitous society e-collaboration tangible future network robots web services real world cyber world (it) person person mobile nw means to connect real world and cyber world cell phones smartcards broadband agent content sensors id (individual identifier) image text voice log data db personal etc physical existence wireless security content content service service service object object person object id assigned to an individual connects the real and cyber (it) worlds union of real and cyber (it) inter-division interaction interaction in whole value chain (scm, crm) interaction in whole society (web service) in-house information storage growth of intercorporate and web information (xml、 、rdf) data available from any kinds of object (rfid, sensors) 北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室 26 未來互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究未來互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究 未來互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)研究未來互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)研究 互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢 主要內(nèi)容主要內(nèi)容 北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室 27 互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)發(fā)展趨勢互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)發(fā)展趨勢 北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室 28 互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)發(fā)展趨勢互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)發(fā)展趨勢 北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室 29 互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)發(fā)展趨勢互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)發(fā)展趨勢 北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室 30 互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)發(fā)展趨勢互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)發(fā)展趨勢 北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室 31 互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)發(fā)展趨勢互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)發(fā)展趨勢 北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室 32 itu-t 未來網(wǎng)絡(luò)（未來網(wǎng)絡(luò)（fn ， ， future network） 未來網(wǎng)絡(luò)能夠提供革命性服 務、能力和設(shè)施，很難利用 現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)； 未來網(wǎng)絡(luò)能夠提供革命性服 務、能力和設(shè)施，很難利用 現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)； 采用采用 clean-slate 設(shè)計方 法； 設(shè)計方 法； 若干種新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，包括 自組織網(wǎng)絡(luò)、重疊網(wǎng)、主動 網(wǎng)絡(luò)、上下文感知網(wǎng)絡(luò)等； 若干種新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，包括 自組織網(wǎng)絡(luò)、重疊網(wǎng)、主動 網(wǎng)絡(luò)、上下文感知網(wǎng)絡(luò)等； 不后向兼容現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)。不后向兼容現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)。 itu-t在網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)方面的主要工作包括： 未來網(wǎng)絡(luò)愿景、網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)等。 在網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)方面的主要工作包括： 未來網(wǎng)絡(luò)愿景、網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)等。 國際電信聯(lián)盟（國際電信聯(lián)盟（itu-t） 北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室 33 美國 美國 planetlab planetlab是針對未來互聯(lián)網(wǎng)的開放式 試驗平臺，目標是在真實網(wǎng)絡(luò)中試驗， 促使技術(shù)進步。 截止目前planetlab平臺已分布在40多個國家的474個站點， 總計950個節(jié)點。 planetlab長期目標： 孵化下一代互聯(lián)網(wǎng) 重疊于現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)之上部署新網(wǎng) 使面向業(yè)務的網(wǎng)絡(luò)成為標準 計算作為本地化的網(wǎng)絡(luò)資源 planetlab的顯著特點：的顯著特點： 增加新的層重疊到互聯(lián) 網(wǎng)體系中。 增加新的層重疊到互聯(lián) 網(wǎng)體系中。 以互聯(lián)網(wǎng)作為傳輸層的 虛擬網(wǎng)。 以互聯(lián)網(wǎng)作為傳輸層的 虛擬網(wǎng)。 業(yè)務切片，可在此平臺 進行各自的分片研究。 業(yè)務切片，可在此平臺 進行各自的分片研究。 北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室 34 美國美國geni/find geni使命：使命：創(chuàng)造新的網(wǎng)絡(luò)和分布系統(tǒng) 體系-“下一代internet”，或者“新的改 進的internet”。 geni吸收現(xiàn)有各種試驗網(wǎng)（orbit、 planetlab 、whynet、emulab、x-bone、 deter等）成熟的思路和能力。 find更偏重于未來互聯(lián)網(wǎng)體系框架研究。 find設(shè)定應用、能力和技術(shù)3大研究主線。 find已被netse取代，作為一個組成部分 繼續(xù)相關(guān)研究工作。 geni核心理念：核心理念： 可編程性可編程性可編程性可編程性：可下載軟件到兼容節(jié)點； 虛擬化虛擬化虛擬化虛擬化和其他形式的資源共享資源共享資源共享資源共享：允許多用 戶同時共享基礎(chǔ)設(shè)施； 聯(lián)合聯(lián)合聯(lián)合聯(lián)合：不同部分的geni屬于不同的組織； 基于分片的實驗基于分片的實驗基于分片的實驗基于分片的實驗：geni的資源分布在不同 的平臺和地域。 北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室 35 歐盟歐盟future internet項目項目 北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室 36 歐盟歐盟fp7未來網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要項目未來網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要項目 注：strepspecific targeted research project；ip integrated project；ssa specific support action 北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室 37 歐盟 歐盟 fp7/4ward 歐盟通過4ward對可靠的和無處不在的 協(xié)作網(wǎng)絡(luò)進行研究； 促使網(wǎng)絡(luò)和應用更簡化和更快捷。 4ward正在開展6個work packages： wp1：商業(yè)創(chuàng)新、管理和發(fā)布 wp2：新型架構(gòu)原理和內(nèi)容 wp3：虛擬網(wǎng)絡(luò) wp4：網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部管理 wp5：通用路徑管理 wp6：信息聯(lián)網(wǎng) 4ward技術(shù)目標：技術(shù)目標： 克服現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)的缺點 研究異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)共存互聯(lián)協(xié)同工作的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 提出下一代互聯(lián)網(wǎng)整體解決方案 北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室 38 歐盟 歐盟 fp7/trilogy trilogy認為互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)功能可以分為兩 大類： （1）建立和管理一個可擴展的，動態(tài)的， 自主和彈性的網(wǎng)絡(luò)（reachability）； （2）允許多方用戶依據(jù)其不同的需求共享 網(wǎng)絡(luò)（resource control）。 trilogy技術(shù)目標： 1 為未來網(wǎng)絡(luò)開發(fā)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)控制架構(gòu)； 2 針對互聯(lián)網(wǎng)解決方案的關(guān)鍵控制技術(shù)： reachability和resource control，進行 開發(fā)和評價； 3 針對網(wǎng)絡(luò)控制架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)解決方案 進行商業(yè)和社會評估，包括內(nèi)部和外部戰(zhàn) 略評價。 trilogytrilogy：an architecture for changean architecture for change 北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室 39 日本日本akari akari所遵循的設(shè)計原則： kiss: keep it simple stupid kiss: keep it simple stupid 透明 通用分層 端到端 2006年啟動akari新一代網(wǎng)絡(luò)研究項目 目標在2015年前研究出全新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) akari主要研究內(nèi)容： 重疊網(wǎng) 網(wǎng)絡(luò)虛擬技術(shù) 網(wǎng)絡(luò)層次簡化技術(shù) 新型網(wǎng)絡(luò)模型 qos路由 ip協(xié)議簡化 human things earth society living space a: value creation network a: value creation network e: sustainable network e: sustainable network c: ambient/ubiquitous network c: ambient/ubiquitous network b: trustable network b: trustable network d: “self-* network d: “self-* network 北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室 40 未來互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究未來互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究 未來互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)研究未來互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)研究 互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢 主要內(nèi)容主要內(nèi)容 北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室 41 互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展面臨的問題互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展面臨的問題 互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展面臨的主要問題互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展面臨的主要問題 地址資源短缺地址資源短缺移動性管理移動性管理安全問題安全問題網(wǎng)絡(luò)可控可管網(wǎng)絡(luò)可控可管路由可擴展性路由可擴展性節(jié)能減排節(jié)能減排 演進型網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)革命型網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)演進型網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)革命型網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室 42 未來互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究未來互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究 ipv4-ipv6過渡技術(shù)過渡技術(shù) 身份與位置分離技術(shù)身份與位置分離技術(shù) 移動性管理（移動性管理（ip mobility） 自主網(wǎng)絡(luò)（自主網(wǎng)絡(luò)（autonomic network） 節(jié)能減排（節(jié)能減排（green ict） 北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室 43 全球全球ipv4地址即將耗盡地址即將耗盡 北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室 44 ipv4-ipv6過渡過渡 ipv4地址還有地址還有1年多就要耗盡了，雖然近年來年多就要耗盡了，雖然近年來ipv6增長很快，但是 增長很快，但是 ipv6的規(guī)模目前依然還很小。的規(guī)模目前依然還很小。 據(jù)據(jù)apnic統(tǒng)計，截至統(tǒng)計，截至2009年年9月：月： 全球全球ipv6 bgp路由表條目數(shù)約路由表條目數(shù)約2000條，而條，而ipv4 bgp路由表條目 已達 路由表條目 已達300000條，條，ipv6路由條目與路由條目與ipv4相比，僅約相比，僅約0.6%； ipv6網(wǎng)絡(luò)自治域（網(wǎng)絡(luò)自治域（as）數(shù)目約）數(shù)目約750個，而個，而ipv4網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)as數(shù)目約 數(shù)目約 25000，與，與ipv4相比，相比， ipv6網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)as數(shù)目僅約數(shù)目僅約3%；在歐洲，運行 ；在歐洲，運行 ipv6 的的“as的比例僅為的比例僅為2.5； 在互聯(lián)網(wǎng)交換點（歐洲有五分之一的交換點支持在互聯(lián)網(wǎng)交換點（歐洲有五分之一的交換點支持ipv6）， ）， ipv6/v4之比小于之比小于0.1的（不包括的（不包括“隧道隧道”）。）。 北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室 45 ipv4-ipv6過渡過渡 從上世紀從上世紀90年代初，人們就發(fā)現(xiàn)隨著商用化的進展，年代初，人們就發(fā)現(xiàn)隨著商用化的進展，ipv4地址（地址（32比特 長度）短缺將是互聯(lián)網(wǎng)面臨的重大挑戰(zhàn)之一！ 比特 長度）短缺將是互聯(lián)網(wǎng)面臨的重大挑戰(zhàn)之一！ 為此提出了兩種基本技術(shù)思路：一種是使用地址長度更大的（為此提出了兩種基本技術(shù)思路：一種是使用地址長度更大的（128比特） 下一代 比特） 下一代ip協(xié)議協(xié)議ipv6，“一勞永逸一勞永逸”地解決互聯(lián)網(wǎng)地址短缺問題；另一種 是利用 地解決互聯(lián)網(wǎng)地址短缺問題；另一種 是利用地址復用技術(shù)地址復用技術(shù)，提高地址資源的利用率，典型復用技術(shù)如網(wǎng)絡(luò)地 址 ，提高地址資源的利用率，典型復用技術(shù)如網(wǎng)絡(luò)地 址/端口翻譯（端口翻譯（nat）、動態(tài)地址分配和無類域間路由等。）、動態(tài)地址分配和無類域間路由等。 ipv6和和nat技術(shù)都能夠解決互聯(lián)網(wǎng)地址短缺問題，二者的核心區(qū)別在于 是否堅持了互聯(lián)網(wǎng) 技術(shù)都能夠解決互聯(lián)網(wǎng)地址短缺問題，二者的核心區(qū)別在于 是否堅持了互聯(lián)網(wǎng)“端到端透明性端到端透明性”的核心設(shè)計理念。的核心設(shè)計理念。 “端到端透明性端到端透明性”指將與通信相關(guān)的部分（指將與通信相關(guān)的部分（ip網(wǎng)絡(luò)）與高層應用分離，用 戶可以利用計算機和手機等終端的智能性產(chǎn)生各種信息和應用，網(wǎng)絡(luò)只 是簡單傳遞信息而不做任何修改和控制，最大限度保證網(wǎng)絡(luò)的開放性。 網(wǎng)絡(luò)）與高層應用分離，用 戶可以利用計算機和手機等終端的智能性產(chǎn)生各種信息和應用，網(wǎng)絡(luò)只 是簡單傳遞信息而不做任何修改和控制，最大限度保證網(wǎng)絡(luò)的開放性。 ietf認為認為nat有害于互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。解決互聯(lián)網(wǎng)地址短缺的有害于互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。解決互聯(lián)網(wǎng)地址短缺的“正統(tǒng)正統(tǒng)”方案 是 方案 是ipv6，而不是，而不是nat。 北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室 46 ipv4 nat 北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室 47 ipv4-ipv6過渡過渡 ietf對待對待nat技術(shù)態(tài)度的變化，大致分為技術(shù)態(tài)度的變化，大致分為3個階段：個階段： 階段一：階段一：nat有害論，堅決排斥階段（有害論，堅決排斥階段（19922002）。）。ietf認 為 認 為nat破壞互聯(lián)網(wǎng)端到端的透明性，破壞互聯(lián)網(wǎng)端到端的透明性，ipv6才是唯一的才是唯一的“王道王道”。雖 然在這段時間市場上已經(jīng)出現(xiàn)了大量的 。雖 然在這段時間市場上已經(jīng)出現(xiàn)了大量的nat，但認為做，但認為做nat會推 遲 會推 遲ipv6的應用。的應用。 階段二：階段二： nat無害論，勉強接受階段（無害論，勉強接受階段（20032007）。市場上 ）。市場上 70以上的企業(yè)都應用了以上的企業(yè)都應用了nat，甚至發(fā)展出了很多類型的，甚至發(fā)展出了很多類型的nat， 多級 ， 多級nat以及一些以及一些nat的穿越技術(shù)。的穿越技術(shù)。ietf意識到，即使不喜歡 意識到，即使不喜歡 nat，也需要對其進行標準化工作，否則情況只會變得更糟。，也需要對其進行標準化工作，否則情況只會變得更糟。 階段三：階段三：nat有用論，（有用論，（2007）。隨著）。隨著ipv6在全球的部署緩 慢， 在全球的部署緩 慢，ietf終于承認終于承認nat無害，而且認為即使是在無害，而且認為即使是在ipv6時代，也是 需要 時代，也是 需要nat的，即的，即nat66。于是，電信級的。于是，電信級的nat，nat66等成了 等成了 2009年年ietf的熱點討論問題。的熱點討論問題。 北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室 48 ipv4-ipv6過渡過渡 ipv6 nat是必要的主要原因包括：是必要的主要原因包括： （）重編號，一個用戶換（）重編號，一個用戶換isp重編號的解決方案，重編號的解決方案， nat技術(shù)目 前是最好的， 技術(shù)目 前是最好的，ietf推薦的推薦的pi技術(shù)不敢真正使用（主要是路由 擴展性問題）。 （） 技術(shù)不敢真正使用（主要是路由 擴展性問題）。 （）multihoming，nat技術(shù)目前是最好的。 （）內(nèi)部拓撲的隱藏，其他一些技術(shù)可以做到， 技術(shù)目前是最好的。 （）內(nèi)部拓撲的隱藏，其他一些技術(shù)可以做到，nat也可以。也可以。 ietf公開強調(diào)：以上（公開強調(diào)：以上（1）和（）和（2）兩個問題是使用）兩個問題是使用ipv6 nat 的核心，出現(xiàn)以上的核心，出現(xiàn)以上2個問題的核心在于個問題的核心在于ipv6仍然用地址來標識 仍然用地址來標識 interface，ipv6的的id/locator不分離、應用和主機沒有名字造 成的。 不分離、應用和主機沒有名字造 成的。 北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室 49 ip地址的地址的“二義性二義性” ip地址的地址的“二義性二義性”：身份屬性位置屬性：身份屬性位置屬性 ip地址的這兩種屬性本身是矛盾的：地址的這兩種屬性本身是矛盾的： 身份屬性要求按管理域分配，而位置屬性則要求按拓撲分配；身份屬性要求按管理域分配，而位置屬性則要求按拓撲分配； 身份屬性要求始終保持不變，而位置屬性可能隨著主機的移動 而改變，即位置屬性不唯一。 身份屬性要求始終保持不變，而位置屬性可能隨著主機的移動 而改變，即位置屬性不唯一。 傳統(tǒng)ip地址 報文選路過程中作為主機的位置標識 tcp連接中作為主機的身份標識 北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室 50 身份與位置分離技術(shù)身份與位置分離技術(shù) 解決解決ip地址地址“二義性二義性”的思路的思路 將將ip地址的身份屬性與位置屬性分離地址的身份屬性與位置屬性分離 研究現(xiàn)狀研究現(xiàn)狀 目前，已經(jīng)提出的解決方案包括：hip、lisp、shim6、 apt、crio、ivip、gse等等。 北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室 51 解決思路：在傳統(tǒng)解決思路：在傳統(tǒng)tcp/ip 協(xié)議棧網(wǎng)絡(luò)層與傳輸層之 間增加一個身份表示層， 把 協(xié)議棧網(wǎng)絡(luò)層與傳輸層之 間增加一個身份表示層， 把ip地址的身份標識屬性 獨立出來。 地址的身份標識屬性 獨立出來。 在在hip中中host identity標識 終端身份，而 標識 終端身份，而ip地址標識 終端位置。 地址標識 終端位置。 host identity 報文選路過程中作為主機的位置標識 tcp連接中作為主機的身份標識 ip地址 hip（host identity protocol）終端側(cè)終端側(cè) 北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室 52 hip（host identity protocol）終端側(cè)終端側(cè) hip主要解決了以下問題：主要解決了以下問題： 身份屬性與位置屬性的分離 支持終端的移動性 支持多家鄉(xiāng)（multihoming） 提供了安全性 解決了端到端通信的問題 hip的的host identity標識為標識為128bits的扁平化加密數(shù)字，不利 于人們的理解。 的扁平化加密數(shù)字，不利 于人們的理解。 北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室 53 lisp網(wǎng)絡(luò)側(cè)網(wǎng)絡(luò)側(cè) lisp：locator identifier separation protocol） lisp是另一種基于是另一種基于id/loc分 離的架構(gòu)，思想是把 分 離的架構(gòu)，思想是把ip地址 的身份屬性與位置屬性有條 件的分離，即在邊緣網(wǎng)絡(luò)內(nèi) 部， 地址 的身份屬性與位置屬性有條 件的分離，即在邊緣網(wǎng)絡(luò)內(nèi) 部，eid同時兼任身份屬性 和位置屬性，但報文需要通 過公網(wǎng)時，則 同時兼任身份屬性 和位置屬性，但報文需要通 過公網(wǎng)時，則eid只能充當 身份標識，而邊緣 只能充當 身份標識，而邊緣itr的分配 的特定 的分配 的特定locator充當其公網(wǎng)中 的位置標識。 充當其公網(wǎng)中 的位置標識。 北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室 54 lisp網(wǎng)絡(luò)側(cè)網(wǎng)絡(luò)側(cè) lisp實現(xiàn)思想：用戶網(wǎng)絡(luò)分配一個實現(xiàn)思想：用戶網(wǎng)絡(luò)分配一個eid前綴和一個全局前綴和一個全局locator， 然后在網(wǎng)絡(luò)邊緣做映射，把邊緣用戶網(wǎng)絡(luò)的鏈路和拓撲變化狀態(tài) 控制在小范圍內(nèi)而不影響整個網(wǎng)絡(luò)，解決路由可擴展性問題。 ， 然后在網(wǎng)絡(luò)邊緣做映射，把邊緣用戶網(wǎng)絡(luò)的鏈路和拓撲變化狀態(tài) 控制在小范圍內(nèi)而不影響整個網(wǎng)絡(luò)，解決路由可擴展性問題。 lisp實際上是將路由系統(tǒng)的壓力分擔到了邊緣的映射系統(tǒng)中。實際上是將路由系統(tǒng)的壓力分擔到了邊緣的映射系統(tǒng)中。 北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室 55 lisp網(wǎng)絡(luò)側(cè)網(wǎng)絡(luò)側(cè) lisp主要解決了以下問題：主要解決了以下問題： 身份屬性與位置屬性的分離 多家鄉(xiāng)問題（multihoming） 路由可擴展性問題 截至2009年12月9日10 時11分，internet核心 路由規(guī)模達到310972 條，核心路由表規(guī)模持 續(xù)呈超線性增長。 北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室 56 移動性管理（移動性管理（ip mobility） ip地址地址“二義性二義性” 主機移動性解決方案主機移動性解決方案 終端側(cè)：移動ipv4協(xié)議 / 移動ipv6協(xié)議 / dsmipv6 網(wǎng)絡(luò)側(cè)：代理移動ipv6協(xié)議（proxy mipv6） 子網(wǎng)移動性解決方案子網(wǎng)移動性解決方案 nemov6（network mobility） 北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室 57 ip mobility標準進展標準進展 北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室 58 ip mobility標準進展標準進展 mip4（mobility for ipv4） mext（mobility extensions for ipv6） mip6（mobility for ipv6） nemo（network mobility） monami6（mobile nodes and multiple interfaces in ipv6） netlmm（network-based localized mobility management） netext（network-based mobility extensions） mipshop（mipv6 signaling and handoff optimization） multimob（multicast mobility） 北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室北京郵電大學 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室 59 ip mobility標準進展標準進展 3gpp lte/sae 3gpp lte/sae采用扁平化 的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。 支持pmipv6 / dsmipv6 / mipv4 協(xié)議 sgi pcrf gx s6a hss operators ip services (e.g. ims, pss etc.) s1-u s1-mme e-utran 2g/3g s4 s3 s5 pmip rx pdn gateway mme s11 s10 gxc serving gateway 3gpp access s12 sgsn sgi pcrf gx s6a hss operators ip services (e.g. ims, pss etc.) s1-u s1-mme e-utran 2g/3g s4 s3 s5 pmip rx pdn gateway mme s11 s10 gxc se