IP網(wǎng)絡技術發(fā)展趨勢和發(fā)展策略

　　3.2 網(wǎng)格技術

　　互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展到今天，已給人們的生活帶來了巨大的變化，它為人們構(gòu)造了一條信息高速路。但是，這條信息高速路的使用率只有5%。因此，擺在人們面前的問題是如何利用互聯(lián)網(wǎng)的價值。越來越多的人認為，網(wǎng)格作為一種新的理念，新的技術，新的設施，將會成為互聯(lián)網(wǎng)的下一個浪潮。我國在基于網(wǎng)格的網(wǎng)絡計算環(huán)境領域研究已開始了研究。網(wǎng)格研究已被列入國家“八六三”計劃和“九七三”項目。

　　傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)了計算機硬件的連通，Web則實現(xiàn)了網(wǎng)頁的連通，而網(wǎng)格網(wǎng)絡環(huán)境則試圖實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)上所有資源的全面連通。全面連通，實際上就是將整個互聯(lián)網(wǎng)上的各種資源整合成一個強大的網(wǎng)絡環(huán)境，通過使用標準的、開放的、通用的協(xié)議和接口，實現(xiàn)計算、存儲、通信、軟件、信息、知識的資源全面共享。這種網(wǎng)絡計算環(huán)境包括三個基本特性，即動態(tài)的資源共享，協(xié)調(diào)地利用不同地點的網(wǎng)絡資源，對于不同地點、不同單位的資源、人員等按需要動態(tài)地組成“虛擬機構(gòu)”。因此，基于網(wǎng)格的網(wǎng)絡環(huán)境相應的基本三要素包括：實現(xiàn)高性能計算機系統(tǒng)共享存取的計算網(wǎng)格、實現(xiàn)應用軟件和信息資源共享存取的信息服務網(wǎng)格和實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫及文件系統(tǒng)共享存取的數(shù)據(jù)網(wǎng)格。從功能方面的實現(xiàn)資源共享、協(xié)同工作，實現(xiàn)應用層面的互聯(lián)互通，提供一體化服務（一站式服務）、無障礙服務（自動化與無縫連接）和動態(tài)服務，對原有系統(tǒng)進行集成，共享資源（計算、軟件、數(shù)據(jù)），提高利用率，實現(xiàn)負載平衡、容錯容災和就近服務。在性能方面可以拓寬應用面，實現(xiàn)用戶與用戶的互動，而不只是用戶與機器的互動，利用邁特卡夫和布朗定律實現(xiàn)網(wǎng)絡擴張效應，提高系統(tǒng)的價值；提高服務器端的資源利用率；實現(xiàn)自動化、減少人為環(huán)節(jié)；實現(xiàn)并行工作、縮短路徑、消除瓶頸。

　　基于目前的網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)有許多困惑，其中之一是利用在地域上分布很廣的資源解決各種大型問題，如面向E-Science的黑洞、粒子物理、宇宙文明、生物基因等大型問題研究的計算時，在資源的調(diào)用是分布式的、自組織的前提下，如何提供對實時性、可靠性、安全性等要求不同的QoS服務。

　　從圖2通用的表示網(wǎng)絡計算環(huán)境的結(jié)構(gòu)圖可以看出，計算、數(shù)據(jù)和通信是網(wǎng)絡計算環(huán)境不可分割的三個部分，而在圖3表示的網(wǎng)格沙漏模型顯示，資源層和連接層是限制網(wǎng)絡計算環(huán)境及其應用的瓶頸。

　　采用光網(wǎng)絡是克服網(wǎng)絡電子瓶頸的重要途徑，也是網(wǎng)絡環(huán)境中必不可少的資源。它不僅是如圖3所示的數(shù)據(jù)和計算應用時應用層與分布式異構(gòu)資源訪問的關鍵，同時可以由用戶或應用對通信帶寬、延時、抖動等相關資源屬性進行控制和管理，實現(xiàn)以數(shù)據(jù)驅(qū)動和計算驅(qū)動的資源按需調(diào)度。因此，先進智能的光網(wǎng)絡作為網(wǎng)絡環(huán)境構(gòu)造的一部分，不僅提供網(wǎng)絡傳輸?shù)膸�寬，還可以由數(shù)據(jù)和計算應用自組織地發(fā)起建立專網(wǎng)來滿足應用要求，改善資源層和連接層的性能，與應用層的其它功能一起來改善和提高網(wǎng)絡計算環(huán)境的性能，可以說，先進、智能化的光網(wǎng)絡是網(wǎng)絡計算環(huán)境尤其是網(wǎng)格應用的原動力。

　　目前，國內(nèi)外對于網(wǎng)格的研究主要還是集中在如何建立網(wǎng)格環(huán)境，開發(fā)網(wǎng)格軟件等方面。對于如何基于網(wǎng)格環(huán)境提供針對社會大眾的業(yè)務則沒有成熟的研究成果。正是因為這樣的限制，目前已有的試驗網(wǎng)格還只是局限于科研、大容量計算等專業(yè)領域。

　　3.3 城域以太網(wǎng)技術

　　城域以太網(wǎng)是采用以太網(wǎng)技術作為用戶網(wǎng)絡接口(UNI)的城域網(wǎng)，可運行于裸光纖，SDH，DWDM，MSTP和MPLS等多種傳送方式之上。針對以太網(wǎng)技術缺少Q(mào)oS保障和統(tǒng)一的網(wǎng)管能力等問題，城域以太網(wǎng)論壇(MEF)主要從城域以太網(wǎng)的架構(gòu)，城域以太網(wǎng)提供的業(yè)務，城域以太網(wǎng)的保護框架和QoS，城域以太網(wǎng)的管理四個方面開展研究工作。城域以太網(wǎng)作為一種全新的網(wǎng)絡架構(gòu)，可以更好地利用傳統(tǒng)網(wǎng)絡，保護既有投資。城域以太網(wǎng)技術在城域網(wǎng)建設中越來越受到重視，下一步的標準化工作內(nèi)容包括：進一步標準化以太網(wǎng)業(yè)務參數(shù)和相關屬性，包括太網(wǎng)虛擬專線業(yè)務（EVPL）、以太網(wǎng)專用LAN業(yè)務（EPLn）、以太網(wǎng)電路仿真業(yè)務（CES），定義運營商級的基于以太網(wǎng)的城域傳送技術，定義以太網(wǎng)電路仿真以及城域以太網(wǎng)的網(wǎng)元管理系統(tǒng)（EMS）和網(wǎng)絡管理系統(tǒng)（NMS）。

　　城域以太網(wǎng)論壇目前有關城域以太網(wǎng)研究主要有兩個方面：一是以太網(wǎng)技術向下與SDH結(jié)合，利用SDH的管理能力、故障保護切換能力提升以太網(wǎng)的組網(wǎng)能力和性能，此方向有代表性的是MSTP技術；二是保持以太網(wǎng)的底層特征，利用上層的智能技術來補充以太網(wǎng)相關能力的不足，此方向有代表性的是MPLS技術。

　　4 IP技術關鍵問題

　　4.1 QoS問題

　　能否保證QoS是IP網(wǎng)絡能否能成為未來統(tǒng)一平臺的關鍵，目前基于分組承載網(wǎng)的各種QoS解決方案主要關注于承載網(wǎng)絡設備的QoS處理能力，更多的是基于分組承載網(wǎng)絡設備的實現(xiàn)技術（如CAR、整形、隊列調(diào)度、優(yōu)先級標記及DiffServ等），這些具體的技術是所有QoS實施的基礎，IP QoS關注的重點。 IP網(wǎng)絡需要從網(wǎng)管/資源方面實施相應的QoS控制策略，因此需要有一個全網(wǎng)的QoS解決方案。IP電信網(wǎng)的QoS方案是一種基于資源隔離和業(yè)務請求的IP　QoS框架及方法，把傳統(tǒng)電信網(wǎng)的思路應用到IP網(wǎng)絡中，將信令，DiffServ，MPLS，流量工程（TE）和策略控制（Policy）技術結(jié)合應用，能夠嚴格保證每條業(yè)務流穿越IP骨干網(wǎng)時的QoS要求，使得IP網(wǎng)絡可以支持各類需要電信級服務質(zhì)量的新業(yè)務。