IP网络技术发展趋势和发展策略

　　3.2 网格技术

　　互联网发展到今天，已给人们的生活带来了巨大的变化，它为人们构造了一条信息高速路。但是，这条信息高速路的使用率只有5%。因此，摆在人们面前的问题是如何利用互联网的价值。越来越多的人认为，网格作为一种新的理念，新的技术，新的设施，将会成为互联网的下一个浪潮。我国在基于网格的网络计算环境领域研究已开始了研究。网格研究已被列入国家“八六三”计划和“九七三”项目。

　　传统互联网实现了计算机硬件的连通，Web则实现了网页的连通，而网格网络环境则试图实现互联网上所有资源的全面连通。全面连通，实际上就是将整个互联网上的各种资源整合成一个强大的网络环境，通过使用标准的、开放的、通用的协议和接口，实现计算、存储、通信、软件、信息、知识的资源全面共享。这种网络计算环境包括三个基本特性，即动态的资源共享，协调地利用不同地点的网络资源，对于不同地点、不同单位的资源、人员等按需要动态地组成“虚拟机构”。因此，基于网格的网络环境相应的基本三要素包括：实现高性能计算机系统共享存取的计算网格、实现应用软件和信息资源共享存取的信息服务网格和实现数据库及文件系统共享存取的数据网格。从功能方面的实现资源共享、协同工作，实现应用层面的互联互通，提供一体化服务（一站式服务）、无障碍服务（自动化与无缝连接）和动态服务，对原有系统进行集成，共享资源（计算、软件、数据），提高利用率，实现负载平衡、容错容灾和就近服务。在性能方面可以拓宽应用面，实现用户与用户的互动，而不只是用户与机器的互动，利用迈特卡夫和布朗定律实现网络扩张效应，提高系统的价值；提高服务器端的资源利用率；实现自动化、减少人为环节；实现并行工作、缩短路径、消除瓶颈。

　　基于目前的网络体系结构有许多困惑，其中之一是利用在地域上分布很广的资源解决各种大型问题，如面向E-Science的黑洞、粒子物理、宇宙文明、生物基因等大型问题研究的计算时，在资源的调用是分布式的、自组织的前提下，如何提供对实时性、可靠性、安全性等要求不同的QoS服务。

　　从图2通用的表示网络计算环境的结构图可以看出，计算、数据和通信是网络计算环境不可分割的三个部分，而在图3表示的网格沙漏模型显示，资源层和连接层是限制网络计算环境及其应用的瓶颈。

　　采用光网络是克服网络电子瓶颈的重要途径，也是网络环境中必不可少的资源。它不仅是如图3所示的数据和计算应用时应用层与分布式异构资源访问的关键，同时可以由用户或应用对通信带宽、延时、抖动等相关资源属性进行控制和管理，实现以数据驱动和计算驱动的资源按需调度。因此，先进智能的光网络作为网络环境构造的一部分，不仅提供网络传输的带宽，还可以由数据和计算应用自组织地发起建立专网来满足应用要求，改善资源层和连接层的性能，与应用层的其它功能一起来改善和提高网络计算环境的性能，可以说，先进、智能化的光网络是网络计算环境尤其是网格应用的原动力。

　　目前，国内外对于网格的研究主要还是集中在如何建立网格环境，开发网格软件等方面。对于如何基于网格环境提供针对社会大众的业务则没有成熟的研究成果。正是因为这样的限制，目前已有的试验网格还只是局限于科研、大容量计算等专业领域。

　　3.3 城域以太网技术

　　城域以太网是采用以太网技术作为用户网络接口(UNI)的城域网，可运行于裸光纤，SDH，DWDM，MSTP和MPLS等多种传送方式之上。针对以太网技术缺少QoS保障和统一的网管能力等问题，城域以太网论坛(MEF)主要从城域以太网的架构，城域以太网提供的业务，城域以太网的保护框架和QoS，城域以太网的管理四个方面开展研究工作。城域以太网作为一种全新的网络架构，可以更好地利用传统网络，保护既有投资。城域以太网技术在城域网建设中越来越受到重视，下一步的标准化工作内容包括：进一步标准化以太网业务参数和相关属性，包括太网虚拟专线业务（EVPL）、以太网专用LAN业务（EPLn）、以太网电路仿真业务（CES），定义运营商级的基于以太网的城域传送技术，定义以太网电路仿真以及城域以太网的网元管理系统（EMS）和网络管理系统（NMS）。

　　城域以太网论坛目前有关城域以太网研究主要有两个方面：一是以太网技术向下与SDH结合，利用SDH的管理能力、故障保护切换能力提升以太网的组网能力和性能，此方向有代表性的是MSTP技术；二是保持以太网的底层特征，利用上层的智能技术来补充以太网相关能力的不足，此方向有代表性的是MPLS技术。

　　4 IP技术关键问题

　　4.1 QoS问题

　　能否保证QoS是IP网络能否能成为未来统一平台的关键，目前基于分组承载网的各种QoS解决方案主要关注于承载网络设备的QoS处理能力，更多的是基于分组承载网络设备的实现技术（如CAR、整形、队列调度、优先级标记及DiffServ等），这些具体的技术是所有QoS实施的基础，IP QoS关注的重点。 IP网络需要从网管/资源方面实施相应的QoS控制策略，因此需要有一个全网的QoS解决方案。IP电信网的QoS方案是一种基于资源隔离和业务请求的IP　QoS框架及方法，把传统电信网的思路应用到IP网络中，将信令，DiffServ，MPLS，流量工程（TE）和策略控制（Policy）技术结合应用，能够严格保证每条业务流穿越IP骨干网时的QoS要求，使得IP网络可以支持各类需要电信级服务质量的新业务。