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北交大张宏科:新型网络系统及工程应用

2018-05-21 17:42    it168网站 原创  作者: 李雪薇 编辑: 李雪薇

  【IT168 资讯】5月21-22日,全球最具影响力的下一代互联网产业盛会 ——“2018全球下一代互联网峰会”在浙江省杭州市举办,全球超千位产业精英齐聚一堂,共议全球下一代互联网均衡发展,共商中国的机遇与挑战。大会第一天下午,下一代互联网互联设备国家工程实验室主任、北京交通大学教授张宏科发表了《新型网络系统及工程应用》的主题演讲。

北交大张宏科:新型网络系统及工程应用
▲ 下一代互联网互联设备国家工程实验室主任、北京交通大学教授张宏科

  以下是演讲实录:

  二十年前,我们就已经研制国内第一台IPv6机器这台机器产业转换到现在已经接近二十多年,后期的工作在完善,在推广,当然最主要的工作放在研究上。

  实际大家善于铸磨应该到IPv6在二十年前提出来,到现在还是发展比较慢,不是我们想象那么快,实际有它的客观原因,也有它的主观原因,全世界都是比较慢。实际上IPv6是网络技术,这种技术有它的好处,也有它的不足。我们作为网络技术研究工作者,不能停留在下一代,一定具体聚焦到某一个网络新技术里面,我今天介绍新型网络系统及工程应用,是有相当规模的应用,是设计出来几倍新的网络系统来进行对IPv6技术推广和普及。

  有了IPv6技术还要标识网络和智慧网络,互联网的发展,用户和用户规模的扩大,原始设计暴露出很多的问题,五六十年前设计的,基本原理体制没有变,就是计算机计算能够增强,功能性提高,暴露出很多的问题,都是原始设计造成的,后天改进还是比较困难。因此需要突破性,跨越式构建新的网络系统。

  新信息网络体系与机制的研究,成为世界各国信息网络领域最重要和最迫切的研究内容。我国互联网核心技术长期受西方发达国家主导,对王浪空间安全与主权等造成重大威胁,现有通信网络难以满足高铁、智能制造定行业高移动、高安全,低延时重大迫切需求,现在做不到,急需突破原始设计局限,创建新型网络体系及系统。我国极为重视新信息网络体系与机制的研究,过程中长期发展规划。创建与设计新型网络系统是一个世界性难题,极具挑战性,面临的主要挑战如透彻理解现有互联网运行机理,找到其严重弊端的原始设计根源。突破互联网打补丁、增量式,演进思路局限,创建新型网络体系与机理,还有先天性综合有效解决互联网存在的各种严重弊端,如安全性,移动性,这些都是一些挑战。我们还需要保持过去互联网的优势,不足还要克服掉,这些是矛盾也是具有挑战性,这些问题综合解决还是比较困难,所以对主设计人还是蛮有挑战,所以挑战我这个团队整整三十年了,作为国家团队整整三十年来做这个事情。

  我们的工作分了三个阶段,第一就是IP网络,我们做V6路由器,从不会做到会做,早期的路由器几十万我们做不来,我们做出来的时候,掉到几万块。V4和V6机制是不一样,只是地址不一样,就是地址扩容,其他好处也是有,但是不尽如意,能否在V6基础改进一下,能让他更好,更加值得大规模的推广应用,真正成为下一代互联网的技术,我们设计了第一代标识网络,第二是智慧网络。自主研制出IPv6无线/移动路由器,04年自主研制出IPv6无线/移动路由器,鉴定意见,填补了国内这一领域的空白,达到国际先进水平。

  总而言之通过十几年的研究,IPv6就是IP地址之间通信,就是用IP协议站,会做路由器的人都掌握了这个技术,,发现并凝练出现有互联网三个基本要素及问题,第一是IP命名划分,第二IP解析映射,第三是协议栈。为什么设计这个标识网络?突破新型王通信机理建立难题,提出标识统一命名划分、标识解析映射及内生支持安全、移动的标识通信机理。研制出标识网络系统并推广应用,实现我国自主新型网络系统,从无到有的历史性突破,标识网络就是简单、前后兼容,便于管理。除了标识前后兼容、便于推广之后,还把它设计基于原理的变化,使安全性,移动性,可拓展性,效率得到本质的缓解,设计第一代标识网络这个目标。

  这个图是解析传统网络的工作原理,为什么不安全,下面是解释新的网络,为什么安全。总而言之标识主要技术指标安全性大大提高了,移动切换时延降低82%—92%,移动切换包率降低78%—88%,可拓展性大大提高了,核心网路由表条目减少35%—40%—,核心网陆游精心减少50%—60%,用户体验也提高了,数据获取距离降低了。

  我们这个技术获得了很多奖,教育部技术发明奖,还有国家技术发明奖二等奖,还有中国专利优秀奖,中国电子学会科技奖,十几年过去了,这个技术还是非常好,对IPv6真正技术推广也是非常有帮助的。这个思路基础推IPv6上是比较容易的。为什么上午讲的新技术要么是垄断行业,要么是新生事物,没有做过反而容易,那个不生不死比较难过。

  标识网络三要素,就是标识分配管理、标识解析映射,标识协议栈,它的优势是什么?资源统一标识,标识自主划分与管理,多重解析映射系统,自主网络协议栈。

  最近十年工作是智慧网络,在标识网络基础保证优势和特点,以智慧为特色,突破传统互联网原始设计局限,攻克新型网络体系和资源智慧协同技术难题。提出智慧网络体系理论与技术,主持研制出智慧网络系统并推广应用,为我国自主网络体系创新和核心网络技术跻身国际领先行列作出了开拓性贡献。以智慧为特征,标识和协同为核心技术,创建新型自主网络系统,有效提升了网络自身安全免疫力,灵活性和资源利用率。创建智慧网络体系模型,传统是7层网络体系模型,右边是智慧网络体系模型(图)。现在网络设备还是一家垄断,将来肯定会变化,网络设备实际上就是一个专用计算机,现在很多计算机很多厂家可以做,成本一下降下来了。在服务、适配、组建动态解析姓社机制中引入网络功能,能,拓扑知识库存,使网络更加智能。

  我们针对高铁环境下,火车移动和地面多网协同的通信,过去一个通信是对多点,现在火车相当于一个移动源。我们还出了很多的书,书不是目的,关键是我们引导了国际的发展,这个书印刷了很多次。我们的智慧网络也是获的了很多奖。我们设计一个智慧网络,原来技术支持了SINET。下面的图是几其他技术的比较。突破应用成果,高铁维护专网工程建设实际运行,有高铁的地方就有我们这个技术,BJTU—SR—IV协同网卡应用于移动式空心车轴探伤机,转向架静载实验台。我们的应用也有在智能制造行业有所应用,这些机器都需要管控,你们这么大的规模可以做到实时可靠的管理,你的网络技术可以做到吗?你不用新技术可以行吗?

  我们的产品还应用于电信行业,应用于电信云数据中心产品等,部署在国内外多家运营商和政企网络,应用于应急通信网络系统,部署在10余家特殊领域单位。

标签: IPv6
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