技术创新与下一代互联网

1、技术创新与下一代互联网,吴靖 博士 加拿大通信研究中心(CRC),2,提要,下一代互联网 挑战，方法，启动计划, 社会与经济因素, 经济的促进剂, 技术驱动 什么驱动宽带网? 价格, 竞争, 如何引入竞争, 双重垄断在加拿大, 今天的课题 如果用户拥有最后一公里会怎么样, 城域共管网络, “蒙特利尔模式” 用户控制的光路 面向业务的体系结构, 用户控制的光路的目的, 物理网络中介人的经营模式, 软件工具,3,下一代互联网的挑战,互联网是一个巨大的成功，但是 以增量式改进当今设计的方法，我们能够满足明天的需求吗? 10到15年以后，全球网络的需求是什么，那个网络看起来是什么样? 构想未来的目的是

2、帮助我们看得比今天更远 如果能够从零开始，我们今天如何重新构想明天的全球网络? 不是为了变革而变革，目的是解放思想,引自: David Clark 麻省理工学院,4,下一代互联网：方法,增量式 对现在的互联网进行小幅度的改进 例子: 欧盟Phosphorous项目, 美国NGI项目 联邦式 把具有不同体系结构和协议的异种网络汇集起来 例子: 加拿大的高级研究网络CAnet 4/5, 美国国家光路项目, 荷兰SURFnet项目 宇宙大爆炸式 一个全新的开始 例子: 美国NewARCH项目, 美国GENI项目,5,下一代互联网：启动计划,美国国家自然科学基金 FIND项目：“未来互联网方向”项目,

3、 四千万美元的由项目负责人主导的研究项目 GENI项目：“网络创新的全球环境”项目, 提议三亿五千万美元的基础设施以支持下一代互联网的研究 美国国防研究 NewARCH项目：“新互联网体系结构”项目 CORONET项目：“动态数万亿比特核心光网络: 体系结构, 协议, 控制和管理”项目 CBMANET项目：“基于控制的移动Ad Hoc联网”项目 欧盟 “未来互联网”项目 FIRE项目：自主网络和自组织网络 日本 NGI项目：下一代互联网启动计划,6,改变未来互联网的社会和经济因素,审视未来互联网的经济、社会和规章因素 经济学家、政策制定者、社会学家和技术人员需要审视广泛的因素 互联网越来越大的

4、驱动创新、领导经济增长和社会和谐的作用 挑战不仅有来自技术上的制约，更越来越多地涉及到经济和社会因素,引自:美国自然科学基金/经济协作开发组织 研讨会, 2007年1月31日,7,经济的促进剂,在1975年, 人们并不清楚互联网将成为投资和竞争的促进剂 现在已经成为 在以下方面，我们是否能够做得更好？ 规章(或者去除规章) 持续的投资和创新 可供用户选择的多样性 新业务的开创 经济链的健康发展 例如：设施提供者的作用 广告的作用,引自: David Clark 麻省理工学院,8,技术驱动力,新的网络技术 新的计算技术 互联网是在个人计算机时代成长起来的 蜂窝通信工业在独立的发展 明天:传感器,

5、 移动电话, 嵌入式处理器, 一百美元的便携式电脑 丰富的业务和服务器 设计的变化将极大地影响个人的选择，控制和创新,引自: David Clark 麻省理工学院,9,从通道变为平台,以内容为核心的联网 从通道变为平台 旧的互联网:为发布数据而提供通信通道 未来的互联网: 建立协作的平台和业务 通信通道将成为信息和业务平台的有机组成部分 网际基础设施和下一代互联网将合二为一 将可能对新的经营模式产生重大影响,引自: Van Jacobson,10,“2020年的互联网”将是什么样,不会是“互联网2” 或者相似的增量式的启动计划 将是来自研究领域的极大变革性的网络 无处不在的信息系统 光网 桌面

6、计算机拥有万亿比特的带宽 混合网络 基于通用数据包的IP网络 动态建立的高速端到端的光路,11,解决方案?,需要跨领域的研究 长期的研究 不局限为四年，应该是10到15年 同时，我们将看到短期的局部的修修补补 例如:国家范围的研究和教育网络将向着完全自主拥有的光网/混合网络发展 商用网络服务者将提出自己的解决方案,12,GENI项目:前瞻和实施,一个共享设施，以便 同时探索广泛的实验网络和分布式业务 实验网络之间以及与互联网之间的互连 真正的用户来使用实验业务 观察、测量和记载实验结果 新的路由器体系结构正在开发之中 将成为美国的第三个研究和教育网络,引自: 美国自然科学基金 Peter Fr

7、eeman,13,GENI设施的概念设计,网络分割为切片,网络虚拟化,可编程,引自: 美国自然科学基金 Peter Freeman,14,欧盟未来互联网项目的网络和业务基础设施,网络和业务基础设施是经济发展和我们的社会进步的支撑点 目前商业运营的移动终端有20亿个，互联网有10亿个用户，另外还有4亿个可以通过互联网操作的设备 这成为所有领域经营开发的决定因素 不断增长和变化的需求 用户控制的素材和业务 网络、业务和设备的融合 现有技术能够，也必须极大地改进 支持更大的规模、更多的灵活性、更安全可靠,引自:欧盟-加拿大研讨会 Fabrizio Sestini,15,提要,下一代互联网 挑战，方法

8、，启动计划, 社会与经济因素, 经济的促进剂, 技术驱动 什么驱动宽带网? 价格, 竞争, 如何引入竞争, 双重垄断在加拿大, 今天的课题 如果用户拥有最后一公里会怎么样, 城域共管网络, “蒙特利尔模式” 用户控制的光路 面向业务的体系结构, 用户控制的光路的目的, 物理网络中介人的经营模式, 软件工具,16,什么将驱动宽带网络?应用还是竞争?,价格将驱动宽带网络的普及，而不是新特色或者应用 一旦一项技术已经拥有了广泛的使用价值, 价格便成为主导因素 每年个人计算机都推出新应用，但是推动个人计算机广泛普及的最大的驱动是其低廉的价格 什么推动价格走低?竞争 “竞争是宽带网络普及的主要驱动” 引

9、自ITU最新的全世界宽带网络普及的排名,17,加拿大如何形成了双重垄断的市场?,政府保护有线电视产业不受电信业的冲击 发生在1970到1995年的美国和加拿大 电信业不允许提供影视, 也不允许购并有线电视公司 逐渐形成了强大的有线电视产业 迫使法规制定者出台电杆和管沟使用的政策 使得较小的运营者能够在晚些时候使用同样的设施 有线电视公司不得不铺设大量的光纤 政府只允许他们摊入设备投入的资金和很小的运营成本的增长 必须达到规模经济 加拿大最终形成了竞争很强的市场 尽管是双重垄断 韩国和日本得益于多边竞争的市场,18,如何引入竞争,至今, 电信法规制定者的注意力集中在“基于设施的”竞争和“开放接入

10、或者解绑” 基于设施的竞争最终将成为最优的解决方案 在远程网络上非常成功 对于最后一公里，开放接入或者解绑是一个替代方案 在最后一公里，无线接入是无法与光纤有效竞争的 有些法规制定者存有错误的观念 如果光纤已经成为垄断, 那么“结构性分离”可能比基于设施的竞争更重要 特别是在郊区的最后一公里,19,今天的课题,电信公司在全力追赶有线电视公司 但需要建设光纤基础设施以提供同样的能力 有线电视公司利用电缆传输数据和有线电视特许经营的优势 新的标准:下行480Mb/s以上,上行120Mb/s以上 尽管影视特许经营受到诸如MovieLink和SlingBox的挑战 电信公司在探讨建立两级互联网 高速无

11、阻塞的通道承载电信业务,特别是承载视频 向诸如Google、MSN、雅虎等业务和应用提供者收取高额接人费 电信公司和有线电视公司最终可能挤压应用提供者和互联网提供者，使后者无法有效提供业务,20,电信公司(和其他公司) 面临的课题,如果电缆(后者其他高速业务)已经到位,新的进入者将非常困难，即便是电信公司 要求庞大的初期投资，巨大的风险在于缓慢的吸引用户，再加上: 面临来自现有运营者的巨大的竞争和政治压力 对于“另一个”来承载相同业务的网络，消费者没有明显的需求 需要新的经营模式 高校研究网络可以起到示范作用,21,课题:无法从宽带网络上谋利,巨大的投资，缓慢吸引用户的风险 来自现有运营者的巨

12、大的竞争 用户加入又离去 缓慢吸引用户 消费者不愿为宽带网花超过每月40美元 一般而言，倾向低价，而不是更大的带宽 营利空间很小, 对于现有运营者也不例外 宽带竞赛的真正赢家是那些提供高级业务的公司 Google,Inuk,雅虎,Skype,Joost,22,一个可能的解决方案:如果用户拥有最后一公里会怎么样?,只是一个例子(并不是决定性的或者唯一的) 在高校、中小学、医疗系统和商业企业越来越流行 概念始于加拿大 “共管”光纤 每个机构购买光缆中的光纤对 用户负责安装光端机 光缆连接到运营商中立的设施 用户交叉连接到自己选择的业务提供者 用户不被局限到选定的业务提供者 与电信公司铺设的最后一公

13、里基础设施形成鲜明的对比 典型的投资回收期是两到三年 以购买外包管理的最后一公里基础设施为评价标准,23,城域共管网络体系结构,中小学,中小学教委或者市政府,中小学,电信公司的中央办公楼,无线公司的中央办公楼,超高速用户数字线路,光纤同轴混合网或者光纤到户,共管光纤，中小学和业务提供者拥有各自的光纤束,运营商拥有的光纤,光缆端机,运营商共有的接入点,802.11b,企业,24,共管光纤对于商业的益处,大幅度降低本地环路的费用 局域网的性能可以在自己安装光端机的光纤上得到保障 因此可以将Web服务器外包到远程地点 在运营商中立的设施连接到低价的具有竞争力的业务提供者 新的业务提供者无法负担建设自

14、有光纤网络的高成本 例子 高露洁公司在辛辛那提的建设项目 渥太华的北方电信公司、思科公司、政府部门 蒙特利尔的加拿大贝尔公司的子公司CGI 纽约市的Lehman Brothers公司 底特律的福特公司 美国全国范围的波音公司,25,“蒙特利尔模式”,蒙特利尔的所有运营商都高度赞扬该市的接入便利和低成本管沟租赁 运营商的管沟月租赁费为每米3.65加元 自从1907年, 市政府的CSEVM局负责建设、管理和运营地下管沟 一万九千多公里的管沟, 覆盖了623条街道，共计两千多公里长 通过一万八千个以上的接入设施，直接接入三万八千个以上的建筑物 CSEVM局制定了建筑标准，建设了可供出租或者销售的场地

15、 降低了合作伙伴建设管沟的成本,26,St-Laurent/Vanier,Lanaudire,Maisonneuve,Marie-Victorin,Champlain,Rosemont,Sorel-Tracy,Montmorency,douard-Montpetit,Vieux-Montral,Bois-de-Boulogne,Ahuntsic,Lionel-Groulx,Vers Qubec,Grald-Godin,John-Abbott,Andr-Laurendeau,Dawson,蒙特利尔共管网络,27,提要,下一代互联网 挑战，方法，启动计划, 社会与经济因素, 经济的促进剂, 技术驱

16、动 什么驱动宽带网? 价格, 竞争, 如何引入竞争, 双重垄断在加拿大, 今天的课题 如果用户拥有最后一公里会怎么样, 城域共管网络, “蒙特利尔模式” 用户控制的光路 面向业务的体系结构, 用户控制的光路的目的, 物理网络中介人的经营模式, 软件工具,28,面向业务的体系结构(SOA),面向业务的体系结构的目标 鼓励其他人创建应用 让用户以自己的方式利用素材和业务 新一代的应用抬高了用户的期望值 Google的定位业务：Mashups 照片分享：Flickr 社会书签：del.icio.us 社区网络：LinkedIn, MySpace 用户希望创造性地使用素材和流程 不再只是发现者或消费者

17、 CANARIE把这个概念推广到网络 允许用户控制和操作网络,29,面向业务的体系结构(SOA),通过SOA提高经营灵活性 什么是?,面向业务? 把业务和业务的产出连接为集成式的经营的方法 一个复合应用？ 一组相关和集成的业务，支持建立在SOA上的经营流程,一个业务? 一个可重复的经营任务，例如：检查用户信用度，开设新账号 面向业务的体系结构(SOA)？ 一个信息产业的结构风格，它支持面向业务,30,改变经营结构,引自： IBM,消费者(人),经营 流程,业务(应用和信息),应用,运行的系统(应用和信息资源),数据,注册,一个基于Web的应用，通常它提供个性化、单点登录、内容集成和显示等功能,

18、电子商务,器材,连接(企业业务总线),对于SOA的管理和基础设施(安全、管理和虚拟化),31,用户控制的光路(UCLP),围绕网格技术，使用Web业务的一个设置和配置工具 用户可以把传输链路、路由器和交换机编排成一个广域网 一种物理层虚拟专用网的新的管理策略 使得网络能够和Web业务应用集成起来 能够把仪器、器材、传感器和无线设备集成进来,32,UCLP的目的,允许机构把来自不同供货商的光波和光纤与自己的网管系统集成起来 向用户提供物理层的虚拟专用网 创建针对应用领域的可重新设置的IP网络 多宿主网络 直接连接服务器和路由器 用户控制的流量工程 以主动的方式来替代Sockeye和RouteScience 多协议标记交换的一种替代,33,UCLP不是一个新思路,UCLP不是一个新思路(除了使用了Web业务) 类似于通用交换机管理协议,ITU的Y.1312/1313标准, 物理层虚拟专用网 但是使用了Web业务 允许更紧密的集成到用户的网管系统(而不是运营商的网管系统) UCLP允许更紧密的集成到用户的SOA应用 采用了Web业务的工作流技术 把网络元素作为Web业务的工作流,34,光路 + 面向业务的体系结构= 用户控制的光路,仪器资源,媒体流,虚拟路由器资源,时间片资源,无线传感