IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)和發(fā)展策略

　　3.2 網(wǎng)格技術(shù)

　　互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展到今天，已給人們的生活帶來(lái)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(wèn)題是如何利用互聯(lián)網(wǎng)的價(jià)值。越來(lái)越多的人認(rèn)為，網(wǎng)格作為一種新的理念，新的技術(shù)，新的設(shè)施，將會(huì)成為互聯(lián)網(wǎng)的下一個(gè)浪潮。我國(guó)在基于網(wǎng)格的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算環(huán)境領(lǐng)域研究已開始了研究。網(wǎng)格研究已被列入國(guó)家“八六三”計(jì)劃和“九七三”項(xiàng)目。

　　傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)硬件的連通，Web則實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)頁(yè)的連通，而網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)環(huán)境則試圖實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)上所有資源的全面連通。全面連通，實(shí)際上就是將整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)上的各種資源整合成一個(gè)強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，通過(guò)使用標(biāo)準(zhǔn)的、開放的、通用的協(xié)議和接口，實(shí)現(xiàn)計(jì)算、存儲(chǔ)、通信、軟件、信息、知識(shí)的資源全面共享。這種網(wǎng)絡(luò)計(jì)算環(huán)境包括三個(gè)基本特性，即動(dòng)態(tài)的資源共享，協(xié)調(diào)地利用不同地點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)資源，對(duì)于不同地點(diǎn)、不同單位的資源、人員等按需要?jiǎng)討B(tài)地組成“虛擬機(jī)構(gòu)”。因此，基于網(wǎng)格的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境相應(yīng)的基本三要素包括：實(shí)現(xiàn)高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)共享存取的計(jì)算網(wǎng)格、實(shí)現(xiàn)應(yīng)用軟件和信息資源共享存取的信息服務(wù)網(wǎng)格和實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)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(shí)現(xiàn)資源共享、協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用層面的互聯(lián)互通，提供一體化服務(wù)（一站式服務(wù)）、無(wú)障礙服務(wù)（自動(dòng)化與無(wú)縫連接）和動(dòng)態(tài)服務(wù)，對(duì)原有系統(tǒng)進(jìn)行集成，共享資源（計(jì)算、軟件、數(shù)據(jù)），提高利用率，實(shí)現(xiàn)負(fù)載平衡、容錯(cuò)容災(zāi)和就近服務(wù)。在性能方面可以拓寬應(yīng)用面，實(shí)現(xiàn)用戶與用戶的互動(dòng)，而不只是用戶與機(jī)器的互動(dòng)，利用邁特卡夫和布朗定律實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)張效應(yīng)，提高系統(tǒng)的價(jià)值；提高服務(wù)器端的資源利用率；實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、減少人為環(huán)節(jié)；實(shí)現(xiàn)并行工作、縮短路徑、消除瓶頸。

　　基于目前的網(wǎng)絡(luò)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(wèn)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(wèn)題研究的計(jì)算時(shí)，在資源的調(diào)用是分布式的、自組織的前提下，如何提供對(duì)實(shí)時(shí)性、可靠性、安全性等要求不同的QoS服務(wù)。

　　從圖2通用的表示網(wǎng)絡(luò)計(jì)算環(huán)境的結(jié)構(gòu)圖可以看出，計(jì)算、數(shù)據(jù)和通信是網(wǎng)絡(luò)計(jì)算環(huán)境不可分割的三個(gè)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(luò)計(jì)算環(huán)境及其應(yīng)用的瓶頸。

　　采用光網(wǎng)絡(luò)是克服網(wǎng)絡(luò)電子瓶頸的重要途徑，也是網(wǎng)絡(luò)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(jì)算應(yīng)用時(shí)應(yīng)用層與分布式異構(gòu)資源訪問(wèn)的關(guān)鍵，同時(shí)可以由用戶或應(yīng)用對(duì)通信帶寬、延時(shí)、抖動(dòng)等相關(guān)資源屬性進(jìn)行控制和管理，實(shí)現(xiàn)以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)和計(jì)算驅(qū)動(dòng)的資源按需調(diào)度。因此，先進(jìn)智能的光網(wǎng)絡(luò)作為網(wǎng)絡(luò)環(huán)境構(gòu)造的一部分，不僅提供網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膸�寬，還可以由數(shù)據(jù)和計(jì)算應(yīng)用自組織地發(fā)起建立專網(wǎng)來(lái)滿足應(yīng)用要求，改善資源層和連接層的性能，與應(yīng)用層的其它功能一起來(lái)改善和提高網(wǎng)絡(luò)計(jì)算環(huán)境的性能，可以說(shuō)，先進(jìn)、智能化的光網(wǎng)絡(luò)是網(wǎng)絡(luò)計(jì)算環(huán)境尤其是網(wǎng)格應(yīng)用的原動(dòng)力。

　　目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)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(duì)于如何基于網(wǎng)格環(huán)境提供針對(duì)社會(huì)大眾的業(yè)務(wù)則沒(méi)有成熟的研究成果。正是因?yàn)檫@樣的限制，目前已有的試驗(yàn)網(wǎng)格還只是局限于科研、大容量計(jì)算等專業(yè)領(lǐng)域。

　　3.3 城域以太網(wǎng)技術(shù)

　　城域以太網(wǎng)是采用以太網(wǎng)技術(shù)作為用戶網(wǎng)絡(luò)接口(UNI)的城域網(wǎng)，可運(yùn)行于裸光纖，SDH，DWDM，MSTP和MPLS等多種傳送方式之上。針對(duì)以太網(wǎng)技術(shù)缺少Q(mào)oS保障和統(tǒng)一的網(wǎng)管能力等問(wèn)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(wù)，城域以太網(wǎng)的保護(hù)框架和QoS，城域以太網(wǎng)的管理四個(gè)方面開展研究工作。城域以太網(wǎng)作為一種全新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，可以更好地利用傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，保護(hù)既有投資。城域以太網(wǎng)技術(shù)在城域網(wǎng)建設(shè)中越來(lái)越受到重視，下一步的標(biāo)準(zhǔn)化工作內(nèi)容包括：進(jìn)一步標(biāo)準(zhǔn)化以太網(wǎng)業(yè)務(wù)參數(shù)和相關(guān)屬性，包括太網(wǎng)虛擬專線業(yè)務(wù)（EVPL）、以太網(wǎng)專用LAN業(yè)務(wù)（EPLn）、以太網(wǎng)電路仿真業(yè)務(wù)（CES），定義運(yùn)營(yíng)商級(jí)的基于以太網(wǎng)的城域傳送技術(shù)，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(luò)管理系統(tǒng)（NMS）。

　　城域以太網(wǎng)論壇目前有關(guān)城域以太網(wǎng)研究主要有兩個(gè)方面：一是以太網(wǎng)技術(shù)向下與SDH結(jié)合，利用SDH的管理能力、故障保護(hù)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(shù)；二是保持以太網(wǎng)的底層特征，利用上層的智能技術(shù)來(lái)補(bǔ)充以太網(wǎng)相關(guān)能力的不足，此方向有代表性的是MPLS技術(shù)。

　　4 IP技術(shù)關(guān)鍵問(wèn)題

　　4.1 QoS問(wèn)題

　　能否保證QoS是IP網(wǎng)絡(luò)能否能成為未來(lái)統(tǒng)一平臺(tái)的關(guān)鍵，目前基于分組承載網(wǎng)的各種QoS解決方案主要關(guān)注于承載網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的QoS處理能力，更多的是基于分組承載網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的實(shí)現(xiàn)技術(shù)（如CAR、整形、隊(duì)列調(diào)度、優(yōu)先級(jí)標(biāo)記及DiffServ等），這些具體的技術(shù)是所有QoS實(shí)施的基礎(chǔ)，IP QoS關(guān)注的重點(diǎn)。 IP網(wǎng)絡(luò)需要從網(wǎng)管/資源方面實(shí)施相應(yīng)的QoS控制策略，因此需要有一個(gè)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(wù)請(qǐng)求的IP　QoS框架及方法，把傳統(tǒng)電信網(wǎng)的思路應(yīng)用到IP網(wǎng)絡(luò)中，將信令，DiffServ，MPLS，流量工程（TE）和策略控制（Policy）技術(shù)結(jié)合應(yīng)用，能夠嚴(yán)格保證每條業(yè)務(wù)流穿越IP骨干網(wǎng)時(shí)的QoS要求，使得IP網(wǎng)絡(luò)可以支持各類需要電信級(jí)服務(wù)質(zhì)量的新業(yè)務(wù)。