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IP 网 若 干 技 术 进 展

时间:2007-1-18栏目:计算机信息技术

孙适

(中国科学技术大学网络中心)

摘要 IP网即通常所谓的因特网,其技术日趋完善。本文 介绍其研究的前沿即Internet 2的9个研究方向。由于篇幅限制,仅阐述传输技术、路由和Q oS等3个方面的进展。本文也介绍了IP网的新型的传输者——光互联网的概况。

关键词 传输技术 路由 QoS 光互联网

1. 高速进展的IP网

由于互联网的用户数指数增长,计算机的性能迅速提高。互联网上多媒体应用加多,使IP互 联网的业务和其他IP业务爆炸式的增长。在北美骨干网上的业务量已达到6~9个月左右翻一 番,比著名的CPU性能进展的摩尔定律18个月 翻一番还要快2~3倍。随着IP业务的持续指数 增长,用不了几年IP协议最终将在互联网、有线电视网和电话网中主导未来。

近年来由于各国政府的倡导和介入促使网络技术得到尽快的发展。例如,1996年美国政府支 持的信息高速公路计划,包括两个组成部分:1997年开始的下一代互联网(Next Generatio n Internet)和1996年开始的互联网2(Internet 2)。下一代互联网计划目标有3个:

(1) 发展网络技术,包括提高网络的可靠性、鲁棒性、安全性、服务质量和网络管理。为此 要建立两个测试床。测试床建立在政府网如国家自然科学基金会(NSF)和MCI的VBNS网、国 家航空航天局(NASA)的NREN网、国防部(DOD)的DREN网以及能源部(DOE)的ESNET网(1 999年启动)。网络速度比现在的网络速度快100倍,接入的大学和研究所超过100个。

(2) 提高网络能力,建设速度为现有网络速度的1000倍。如VBNS在2000年以前速度达到2.4G b/s。

(3) 加强应用研究,包括虚拟实验室、数字图书馆、分布式计算、远程教育和远程医疗等。

互联网2(Internet 2)是由政府支持的大学的研究发展网络。该网的传输依靠VBNS。工程 建设叫GiGaPoP,用以将大学接入VBNS。截止1999年4月接入大学已达135所。接入点的速率 可达OC192(10Gb/s)。1998年互联网2(Internet 2)在网络技术方面的研究课题有以下九个:IPV4向IPV6过渡、 路由、QoS(服务质量)、网络测量、网络管理、网络存储、网络拓扑结构、网络安全和组播 技术(multicast)。这两项研究既有相同的部分,又有不同的部分,经常召集联席会议,探讨理论和技术问题。 

上述研究问题代表当今网络界最关心的研究方向。

2. WDM将成为传输的主流技术

IP业务如何传送成为最热门的话题。目前,采用的现有的电子交换技术正在走向极限——10 0Gbps。用光纤作为传输媒体并采用WDM技术已无争议。现有的单膜光纤有巨大的带宽资源。 单膜光纤可用带宽约为25T,所以是理想的传输介质。传输的方法是波长划分多路技术(WDM )。

所谓WDM技术是将不同的输入光信号分别调制在特定的波长上。调制后的信号,经过多路复 用器传送至一根光纤上。信号到达目的地址再经分波器分离成不同的波长,或者由各自的检 测器将光信号转换成电信号,或者将需要的某些波长的光信号连接到其他的WDM波道上,继续传输。(见图1)

图 1

WDM系统可以加载几十个波长,甚至上百个波长。1998年Ciena公司做出了在 一根光纤上传输96个波长的系统。今年希望能够达到135个波长。由于波长数很多,彼此较 接近,故称之为高密度波长划分多路技术DWDM。

采用DWDM的光网络如何携带IP数据包的传输呢?光网络论坛(Optical Networking Forum)提 出了光学网络的模型。光互联网包括数据网络层、层间适配和层间通道管理层和光网络层。 (见图2)

图2

 

IP

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