计算机论文-未来网络

./未来网络摘要：网络技术已经渗透到我们生活的方方面面,并且我们也对它进行的广泛的应用,似乎很难想像还有哪个领域未被网络涉及。不过,人的欲求也正如一句广告词说的,永不止步。所以,仅仅是这些方面的应用,是远远无法满足人类的需要的。网络技术再如何的发展,也要依托于计算机技术的进步。二者相辅相成,不能只看一个方面。随着计算机技术智能化虚拟化自动化的发展趋势,网络技术必紧随其上。关键词：未来网络；大数据；物联网；移动；网络引言随着移动终端和智能手机的普及,无线宽带覆盖区域的提升,互联网将在现有基础上更进一步影响公众生活的方方面面,互联网将在创新商业模式,促进传统产业升级、承载社会价值,最终促进整个社会的和谐发展上发挥更为重要的作用。由互联网和信息化所创新的商业模式,比如网络媒体、网络社区、网络游戏、即时通讯、搜索、电子商务等,不但高效便捷地提升了人们的学习工作效率,丰富了人们的文化娱乐需求,而且还极推动了社会经济的发展。互联网作为智力密集型、低能耗、高附加值的生产工具,已经成为了促进传统产业升级,倡导绿色环保的引擎。在当前国外都大力发展低碳经济,抵御自然灾害对人类破坏的紧迫需求之下,互联网产业体现出了独特的优势。互联网也正在成为一个承载社会价值的平台。1.未来网络的特点和趋势1.1语义网络从20世纪80年代万维网之父蒂姆·伯纳斯-<TimBerners-Lee>提出万维网<WWW>构想以来,互联网进入飞速发展阶段。网络信息的沟通方式,从"人际交流"延伸至"人机交流",语言科学与计算机科学结合的语义网,将是对目前互联网的一种扩展。20XXGoogle收购了一家语义技术领先公司Metaweb。Metaweb运营着一个开放的语义信息数据库Freebase。Freebase和维基百科类似,不同的是,它完全专注于结构化数据及个人用户可行性操作。20XXFacebook也公布了一个大规模的新平台OpenGraph<开放图谱>,让Facebook里的每个物件都拥有独特的ID。通过OpenGraph把其他社交建构的网络给连接起来,将创造一个更聪明、更与社交连接、更个人化也更具语意意识的网络。正如AlexIskold在《语义网之路》一书中所写的那样,语义网的核心理念是建立一些能够描述数据的元数据,它将极推动计算机的发展进程。一旦电脑配备语义,它们将能够解决复杂的语义优化问题。那么,语义网的时代距离我们还有多远呢？其实,现在就有组成语意网的"零件",如RDF,OWL,microformats等。但正如Alex在书的后部分所提到的,诠释世界的资料还是需要一些时间,找到合适的方式去捕获个人信息也需要时间。有些公司,如HakiaandPowerset及Alex自己创建的AdaptiveBlue,正设法将语义网变为现实。因此,我们正在接近语义网的时代,但是可能需要几年时间去实现它。1.2虚拟世界虚拟世界是运用电脑技术、互联网技术、卫星技术和人类的意识潜能开发、或形成的独立于现实世界、与现实世界有联系、人们通过虚拟头盔和营养舱以意识的形式进入、类似于地球或宇宙的世界。为将来的网络系统,林登实验室于20XX推出的第二生命<secondlife>得到了很多主流媒体的关注。SecondLife是一个基于因特网的虚拟世界,20XX美国虚拟社区SecondLife年收入达1亿美元。第二生命在一个巨大的Debian服务器阵列上模拟了一个平面的,类似地球的世界,被称为Grid。平台只提供土地,土地上的一切由人自己决定,网民可以像建主页一样建设自己的"世界",并能与其他人的"世界"相连,最终形成一个巨型的"虚拟世界",全世界各地的玩家可以相互交流。未来10年,虚拟世界将会得我们的现实生活更加数字化。作为一个未来网络系统,《第二生命》得到了很多主流媒体的关注。但在最近SeanAmmirati出席的Supernova会上,专家谈到有很多途径进入虚拟世界。随着年轻一代的成长及基础设施的建设,未来10年,虚拟世界会发展得相当快。它不再局限于虚拟生活。它会使我们的现实生活也变得数字化。正如AlexIskold所说的那样,一方面,我们在第二生命及其他虚拟世界中迅速成长。另一方面,我们已开始用数字信息及其他技术诠释我们的星球,如GoogleEarth。1.3移动技术移动网络指基于浏览器的Web服务,如万维网,WAP和i-mode〔日本使用移动设备,如手机,掌上电脑或其它便携式工具连接到公共网络：不需要台式电脑,也没有一个固定的固定连接。其功能有：1、话音通信功能是手机最基本的功能；手机将可以提供各种速率的移动数据业务功能,如MMS,LBS;资料下载与上网冲浪、网上游戏、数据多媒体,移动应用解决方案功能,提供与外界设备通信接口,支持蓝牙、WLAN等多种无线接入方式。2、计算速度更快,随着芯片运算速度的提高和存储容量的增大,手机可以提供更强大的计算能力,实时的多媒体压缩传输将不再成为瓶颈。3、关键技术及技术路线移动可视的目标是在移动网络条件下实现视音频的实时传输。而无线网络具有无码率高、带宽窄、带宽抖动性大等特点。在最近几年里,移动通信和互联网成为当今世界发展最快、市场潜力最大、前景最诱人的两大业务。它们的增长速度都是任何预测家未曾预料到的。迄今,全球移动用户已超过45亿,互联网用户也已逾30亿。中国移动通信用户总数超过5.6亿,互联网用户总数则超过3亿。这一历史上从来没有过的高速增长现象反映了随着时代与技术的进步,人类对移动性和信息的需求急剧上升。越来越多的人希望在移动的过程中高速地接入互联网,获取急需的信息,完成想做的事情。所以,出现的移动与互联网相结合的趋势是历史的必然。移动互联网正逐渐渗透到人们生活、工作的各个领域,丰富多彩的移动互联网应用迅猛发展,正在深刻改变信息时代的社会生活,移动互联网经过几年的曲折前行,终于迎来了新的发展高潮。从全球电子商务的发展来看,电子商务的移动化无疑是其重要的发展趋势。尤其是随着3G业务的在全球围的逐渐普及,移动互联网带宽的增加所带来的技术驱动力极促进了移动电子商务的发展。移动互联网采用国际先进移动信息技术,整合了互联网与移动通信技术,将各类及企业的大量信息及各种各样的业务引入到移动互联网之中,为企业搭建了一个适合业务和管理需要的移动信息化应用平台,提供全方位、标准化、一站式的企业移动商务服务和电子商务解决方案。移动互联网系列产品引导移动通信技术发展,能够满足用户需要,并能够提供有竞争力的服务。包括：更高数据吞吐量,并且低时延；更低的建设和运行维护成本；与现有网络的可兼容性；更高的鉴权能力和安全能力；高品质互动操作。移动信息化浪潮正以前所未有的迅猛之势席卷整个华夏,这股强大的力量正将我们推向一片信息沟通顺畅、社会发展和谐的新天地。当数不胜数的企业商家在日益竞争激烈的市场红海中奋力前行之时,移动信息化的来到给他们开辟了一条顺利驶向彼岸的快速航道。而互联网+无线网为最佳互动营销模式。1.4无线网络无线网络的出现无疑让人们的生活更加便捷,它允许用户建立远距离的可以用无线连接的全球语音和数据网络,包括为近距离无线连接进行优化的红外线技术及射频技术,并且用无线电来代替网线,使其更加便捷,实现了可以随时随地上网的愿望。无线网络所需要得设备非常简单,无线网卡、无线网桥和无线天线。无线网络大致可以分为三种：无线个人网,无线区域网和无线局域网。在此基础上,无线接人技术得到发展,无线接人技术主要是利用卫星宽带,即用户用电脑的调节器与卫星一起配合,然后连接进互联网,从而更快更全面的发送、接收运用各类信息和数据等。提到这个,就不得不提无线AP,无限AP在一定程度上相当于集线器,一旦无限AP存在于网络中,那么无线区域就会放大两倍,有些无线AP甚至可以替代代理服务器,就是说,当无线AP与ADSL连接或者跟CableMorden连接,就可以在利用网络共享。第六代移动通信系统应具备以下几种基本特性：<1>完全集中的服务：个人通信、信息系统、广播和娱乐等各项业务将会结合成一个整体,提供给用户比以往更广泛的服务和应用；系统的使用将会更加的安全、方便以及更加照顾用户的个性。<2>无所不在的移动接入：在6G系统中,移动接入将是提供话音、高速信息业务、广播以及娱乐等业务的主要接入方式,人们可以随时、随地接入到系统中。<3>各式各样的用户设备：用户将使用各式各样的移动设备接入到6G系统中来。设备与人之间的交流不再仅仅是简单的听、说、看,还可以通过其他途径与用户进行交流。这将大在方便人们的使用,特别是某些残疾用户的使用。<4>自治的网络结构：6G系统的网络将是一个完全自治的、自适应的网络,它可以自动管理、动态改变自己的结构以满足系统变化和发展的要求。1.5智能化智能手机,各种标着智能二字的新技术新产品的出现,说明了未来的信息网络,会变得更宽带化、个人化、个性化和智能化。智能光网络,R[IASON,是在SDH、OTN上增加独立控制平面,因此,可以在两个客户网元之间提供具有固定带宽的传输通道,它主要包括的业务有：SDH业务、OTN业务、光波业务等等。宽带智能网,是在ATM技术上发展起来的。它可以在各种平台上提供多种业务并且实现资源共享使得网络资源可以得到更加有效的充分利用。网络智能化即在现有网络基础上,通过对网络结构的优化、资源的整合、节点设备的升级和改造、新技术的引入以及管理流程优化等手段来达到网络优化、业务开放和网元智能化的目标。固网智能化的核心思想是用户数据集中管理,减少业务对端局的依赖,便于业务触发和部署,同时为业务向3G过渡做准备[2]。网络智能化即在原有的交换网上新增一个PSR〔PersonalServiceRegister,用户属性寄存器设备节点。从网络发展和市场需求出发,且满足对网络智能化的要求,对原有的基于PSR的网络智能化业务平台进行改造,实施软交换＋SHLR方案,以满足市场和网络演进的要求。1.6云计算迅猛发展20XX,市场调研公司ABIResearch在一份名为《移动云计算》的报告中提出,云计算不久将成为移动世界中的一股爆破力量,最终会成为移动应用的主导运行方式。根据Gartner的调查,到2015年,将有超过40%的CIO期望将其大部分IT运行在云中。最近两三年无论是美国还是中国,全球IT行业最热门的一个话题都是云计算。众所周知,云计算被认为是继大型计算机、个人电脑、互联网之后的第四次IT产业革命。云计算是一个专业术语,相信很多人一直不知所云,这里有必要注释一下它的含义。通俗点讲,云计算是指通过网络按需获取IT资源的生产方式。云存储是指通过网络按需存取海量数据资源的IT服务。这里的IT资源包括硬件、软件和应用,即硬盘、CPU、存、应用程序和经过处理的信息。而网络是整个云计算的关键,包括网络速度和连接成本。90年代中期不少大企业〔包括Intel、Microsoft、Oracel、Apple鼓吹过网络计算机〔NC——NetworkComputer,但是在随后的十几年却一直没有发展起来,反而是PC产生了爆炸性的增长,主要原因是宽带网络的发展滞后制约了NC的普及。正因为网络对于云计算是如此的重要,所以自从云计算产业的价值被发掘之后,全球已经有100多个国家推出了国家宽带战略,很多国家已将宽带列为和水、电、气、公路一样重要的公共基础设施。联合国相关研究表明,宽带的部署是当前全球经济增长和持续复的最重要的驱动力之一,也是未来数十年中最关键的经济驱动力。宽带是未来信息社会经济发展的主要基础设施和战略资源,日本、国更是将宽带视为"立国之本",美国、英国、新加坡、澳大利亚的宽带战略正开展的如火如荼。云计算时代我们今天所需的一切计算机软硬件都不再在生活中存在,它们只存在于云计算中心,我们按需付费购买即可,就像生活中的水、电一样都是集中供应的。难道未来IT就真的不再重要吗？其实不然,未来就是因为IT太重要了,每个人都需要海量的存储空间、高速运算处理能力,现有的个人IT设备已无法满足对海量信息的处理需求,只能借助云计算中心的超级计算机来完成。在未来云计算时代,每个人都有一个专属数据中心,由大型云计算中心做技术支撑,人们所需的电子设备只需要能便捷接收和输入信息即可。在个人终端与云计算中心之间起关键作用的是传输网络,因此宽带网络的质量〔主要是速度和成本直接影响云计算技术应用的发展进程。整个云计算产业最关键的设施主要有信息终端、信息传输网络和信息应用。信息终端比如PC、手机、平板电脑、智能电视,信息应用如软件及信息服务,这两项都可以由大量商业企业自发提供,而信息传输网络只能由每个国家的主要电信运营商推动。毫无疑问,未来十年中国和全球都将进入以云计算为中心的智能化时代。云计算中心负责数据交汇处理,担负着海量复杂信息数据的传输、存储和运算。未来我们接触到的信息载体往往是一块块屏幕,例如比今天更轻薄的智能手机、平板电脑和电视墙,屏幕无处不在,信息载体已向高级化、智能化、便携化、多样化演进。每一块屏幕的背后是海量数据的高速运算处理,人们只看结果不关心过程,担负运算任务的不再是分散的IT设备而是大规模高度集中的云计算中心。目前因为网络连接质量〔速度和费用不尽人意,运算能力还只依赖终端设备的性能,各终端制造商需要提供更高运算速度的CPU、更大的存、更丰富强大的应用程序。云计算时代,人们工作和生活中会产生大量碎片化信息,高速无线网络无处不在,以支撑终端设备与云计算中心的数据传输。终端设备由于受到体积、重量和技术多方面的限制运算能力极度有限,而信息数据无限增长,因此最经济的方式就是终端只负责信息显示与交互,云计算中心负责数据运算处理。在个人终端与云计算中心之间起关键作用的是传输网络,因此宽带网络的质量〔主要是速度和成本直接影响云计算技术应用的发展进程。整个云计算产业最关键的设施主要有信息终端、信息应用和信息传输网络。前两者由大量商业企业通过市场竞争方式快速推动,而信息传输网络由于建设规模庞大、成本投入高和建设周期长,只能由每个国家的主要电信运营商和政府推动,因此,信息传输网络的建设水平直接影响一个国家或地区的云计算发展水平。1.7大数据大数据技术<bigdata>,或称巨量资料,指的是所涉及的资料量规模巨大到无法通过目前主流软件工具,在合理时间达到撷取、管理、处理、并整理成为帮助企业经营决策更积极目的的资讯。在维克托·迈尔-舍恩伯格及肯尼斯·库克耶编写的《大数据时代》[2]数据指不用随机分析法〔抽样调查这样的捷径,而采用所有数据进行分析处理。大数据的4V特点：Volume〔大量、Velocity〔高速、Variety〔多样、value〔价值。大数据技术的战略意义不在于掌握庞大的数据信息,而在于对这些含有意义的数据进行专业化处理。换言之,如果把大数据比作一种产业,那么这种产业实现盈利的关键,在于提高对数据的"加工能力",通过"加工"实现数据的"增值"。从技术上看,大数据与云计算的关系就像一枚硬币的正反面一样密不可分。大数据必然无法用单台的计算机进行处理,必须采用分布式架构。它的特色在于对海量数据进行分布式数据挖掘,但它必须依托云计算的分布式处理、分布式数据库和云存储、虚拟化技术。[2]

随着云时代的来临,大数据〔Bigdata也吸引了越来越多的关注。《著云台》的分析师团队认为,大数据〔Bigdata通常用来形容一个公司创造的大量非结构化数据和半结构化数据,这些数据在下载到关系型数据库用于分析时会花费过多时间和金钱。大数据分析常和云计算联系到一起,因为实时的大型数据集分析需要像MapReduce一样的框架来向数十、数百或甚至数千的电脑分配工作。大数据需要特殊的技术,以有效地处理大量的容忍经过时间的数据。适用于大数据的技术,包括大规模并行处理〔MPP数据库、数据挖掘电网、分布式文件系统、分布式数据库、云计算平台、互联网和可扩展的存储系统。未来的十年将是一个"大数据"引领的智慧科技的时代。随着社交网络的逐渐成熟,移动带宽迅速提升,云计算、物联网应用更加丰富。更多的传感设备、移动终端接入到网络,由此产生的数据及增长速度将比历史上的任何时期都要多和快。互联网上的数据流量,尤其是高清图像和高清视频流量,迅猛增长。20XX华为报告指出未来十年网络容量提升千倍,每个移动终端也会达到Gb级的连接速度。思科预计,到20XX,互联网每个月的流量将会增加44艾字节<exabyte,109GB>,仅每月的增量就是今天互联网流量的一倍多。1.8物联网蓬勃发展到2020年,互联网预计将成为一个设备网络而不再只是一个计算机网络。根据CIAWorldFactbook2009的统计,今天的互联网拥有大约5.75亿台主机电脑。而美国国家科学基金会则预计未来会有数十亿个传感器连接到互联网。在物联网上,每个人都可以应用电子标签将真实的物体上网联结。学校班车将接入互联网,父母可实时了解孩子上学或放学途中的情况。可以预见,未来十年社会高度信息化,信息传播效率大幅提升,对社会生产方式和生活方式产生重要影响。在工业经济时代,用户是产品的接受方,无法涉足生产过程。而在信息社会中,从产品设计、原料采购、生产制造、仓储物流、到销售六大环节全程高度信息化,借助云计算技术,生产制作企业基本可以实现按需生产,生产效率会得到极大提升。信息化对生活方式的影响。所有家电都联网,智能电视可交互、可触摸遥控、可声控,智能冰箱可远程查看、可自动调温、可统计食物数量,智能空调可播报天气、可作闹钟、甚至可检测空气质量,物联网技术广泛应用于生产和生活中。总之,科技改变生活,最终主要通过改变信息载体来实现。互联网实现了计算机的互联和资源的共享,使人类真正进入信息共享的社会,它对人类社会组织和生活的改变是革命性的。但是互联网仅是人类信息化的其中一个阶段,未来互联网可能会消失,比如虚拟三维屏幕的出现,信息显示将不依赖于物理屏幕,人们借助虚拟屏幕可以随时随地传播交互各种多媒体信息,互联网的商业模式将彻底变革。梅特卡夫定律告诉我们,网络的价值与联网的用户数的平方成正比。大量用户产生的海量数据,经过数据挖掘等技术对海量数据进行分析处理,然后输出新的高价值信息和研发新产品、新服务,应用于社会生产、生活和娱乐方方面面。因此,云计算时代,拥有海量数据是未来大型互联网公司的典型特征。未来没有纯粹的互联网公司,大型互联网公司的业务将高度融合人们工作、生活方式的某些环节,通过提升信息传播效率而让人们工作更轻松、生活更精彩。1.9SoLoMo将主导互联网20XX,中国手机用户数量达到了7.38亿,全球手机用户数量已经超过了50亿。20XX5亿Facebook用户中有2亿为移动用户,活跃度比远高于台式机用户。未来十年随着智能手机和平板电脑等移动终端的普及,进入移动互联网时代。随着社交网络和移动互联网的兴起,Social<社交的>、Local<本地的>、Mobile<移动的>三概念的结合,也称社交本地移动,代表着未来互联网发展的趋势。LBS已经成为连接真实世界与虚拟网络的一道桥梁,SoLoMo将引领未来十年移动互联网走势。很明显,符合"SoLoMo"每一点的LBS已经不是下一个热点,现在它已然炙手可热。Adsolomo是基于"社交本地化移动"的广告公司,Ad+so+lo+mo,适应潮流崛起！再回到"SoLoMo"这个当下互联网最热的概念。即人类在真实生活中所产生的位移,通过位移所要达到的目的,都可以通过LBS应用,体现在虚拟的网络生活中。但"基于位置的服务"中,真正的核心还在服务。虚拟网络通过这些服务,可以反作用于真实的人类社会。所以,在LBS应用中,签到只是手段,而非目的。在LBS构建出的这个虚拟网络世界里,真实生活的体验更加重要,用户在这里的真正核心是创造、分享和交流,地理位置只是一个手段,单纯的记录并不能创造出任何有价值的东西,交流也只是浅尝辄止,对现实生活很少有触及。说到底,如果不能在真实世界中获得服务,线上的虚拟生活并不能带来任何价值。网络始终是服务于现实的。对于用户,仅仅记录到过哪里是不够的,更重要的是LBS服务在那里能给我带来什么不同。换句话说,是从"基于地理位置信息服务"〔LocationBased变成"地理位置信息能扩展出什么服务"〔LocationEnhanced。而对于LBS服务提供商来说,最重要的不是让用户愿意提供自己的位置信息,而是能将这些信息作为自己产品设计的中心,比如Mytown,它利用用户的位置信息开发出了游戏,这让线上与线下的交互变得可爱又妙趣横生,而且有了意义。Adsolomo是基于"社交本地化移动"的广告公司,Ad+so+lo+mo,适应潮流崛起！2.未来网络环境下服务的特点和趋势2.1业务发展趋势在新的产业融合背景下,运营商以带宽出租〔如批发和专线业务等和语音服务为主的业务已不能适应未来用户的需求和市场竞争的需要。随着全球信息化程度的提高,运营商需要开展新的业务,即面向消费者用户的Multi-play业务和面向商业用户的ICT服务。其中,IPTV是面向家庭用户和消费者用户最重要的业务切入点和关键点。而以网络为依托,为方案设计、业务托管、业务外包、业务咨询乃至商业流程外包等提供高水准的综合解决方案,是满足未来商业用户需求的关键。运营商的商业模式将从"BitPipe"向"Service"转变。这表现在,面对消费者市场,其商业模式从"分享用户的通讯消费〔Shareofcommunicationminutes"向"分享用户的所有消费行为〔Shareoftotalconsumerspending"转变；面向商业用户市场,其商业模式从"提供租用线路"向"帮助用户优化商业流程"转变。在这一转变的过程中,开放合作和价值链的整合能力成为运营商致胜的关键。而从用户体验的角度来看,未来的业务将自然地融入到人们的日常工作和生活中。人们在不自觉的情况下使用网络,就如同对空气和水的使用一样,即网络与业务无处不在,工作模式与生活模式都实现了数字化。理想的模型是：无论在家里、办公室还是旅行途中,任何人在任何时间、任何地点都可以通过任何终端获得任何容,而且,用户的体验也将实现最大的一致性。2.2网络发展趋势从网络的角度来看,ALLIP架构和FMC是未来3-5年网络的发展目标。电信网络将发生端到端的变化,这种变化包括业务网、控制网、承载网、接入网和终端等各个层面,甚至运营商的市场定位和商业模式也会随之改变。ALLIP架构的趋势,将使得现在以技术〔如PSTN、SDH、ATM和FR等和业务〔如语音、数据和Internet等来划分的"垂直网络"向"水平网络"转移,扁平化成为下一代网络的关键特征。FMC最直接的驱动力来自用户体验的提升,即任何用户在任何时间、任何地点、通过任何终端获得一致的体验；其次,FMC也是出于减低运营成本和提升效率的需要。FMC并不是简单的某个技术或特征,它包括多个方面,如产业融合〔主要包括电信业、IT业、容与媒体和消费电子等产业、业务融合〔包括语音、数据、多媒体和容等方面、网络融合〔包括统一的业务网络、统一的控制网络、统一的分组承载网和统一的BOSS等与终端的融合〔如双模终端、终端智能化-即PC化、PC移动化等等。因此,ALLIP架构和FMC是整网能力的变革和提升,需要进行端到端的整体考虑。2.3核心网发展趋势——基于IMS的统一控制随着网络标准化和开放趋势的加强,集交换、控制和业务于一体的网络已不能适应未来业务的发展。因此,作为实现FMC和ALLIP架构的重要手段,IMS成为未来核心网发展方向,这已是业界的共识。不过,就现阶段部署而言,IMS适合多媒体业务,能增加运营商业务的差异化,但利用IMS解决语音问题,却还存在一些障碍：如QoS、IP安全、终端配套和成本等——尽管这并非IMS本身的问题。而软交换却能成熟地解决语音问题,特别是移动领域的语音问题,这奠定了其向IMS演进过程中的桥梁地位