美國下一代互聯網internet2

        前全世界廣泛使用的是第一代國際互聯網，相應的IP地址協議是IPv4，即第4版。IPv4設定的網絡地址編碼是32位，總共提供的IP地址為2的32次方，大約43億個。目前，它所提供的網址資源已近枯竭。

　　美國是第一代互聯網的最大受益者。目前，全世界共有13台根服務器，其中10台在美國，而且2台由美軍使用，1台由美國國家航空航天局使用。也就是說，每天世界各地的電子郵件有很多要先由美國人“過目”之後才能去它該去的地方。此外，美國私營公司掌握著全世界互聯網域名的分配大權。假如美國與日本的關係急劇惡化，隻要美國通過技術手段刪去日本的域名“. jp”，日本馬上就會成為“網上孤島”，無法通過網絡與外界聯係。另一方麵，從光纖中的玻璃絲到芯片，從路由器到操作係統，互聯網和信息產業鏈上每個環節的關鍵設備，基本上都由美國公司主宰。全世界的網絡用戶都要向美國支付費用，“全世界都在為美國打工”。網絡強勢和壟斷是美國安全的基礎，是美國經濟持續繁榮和美國保持全球領導地位的基礎。

　　下一代互聯網采用的是IPv6協議，它設定的地址是128位編碼，能產生2的128次方個IP地址，地址資源極端豐富。

　　1996年10月，美國政府宣布啟動“下一代互聯網NGI”研究計劃，其核心是互聯網協議和路由器。目前，它的項目提出機構—— Internet2，已發展成為由200多所大學領導、政府及商業企業共同參與的網絡技術研發組織，目的是開發及部署先進網絡技術及應用，加速網絡技術的發展。Internet2致力於在學術界、商業應用及政府間建立溝通交流的橋梁，這些機構正是目前Internet網絡的共同締造者。

　　Internet2社區除了骨幹的200多所大學以外，還有70多家企業和40多個子機構，其中包括美國政府的研究實驗室。

　　它的主要目標是：建設高性能的邊緣網絡，為科研提供基礎設施；開發具有革命性的Internet應用技術；促進新的網絡服務及應用在Internet上的推廣。

　　Internet2除了積極發展與公司、企業的合作外，還與30多個類似的研究項目有合作關係。Internet2由一係列工作組組成，使成員在多個領域展開合作，這些工作組致力於以下的工作：

　　1、各種類型的合作。包括與政府的合作及一係列的國際合作；

　　2、基礎性研究。Internet2基礎研究涵蓋許多基礎性研究項目，包括中間件研究項目、點對點性能研究項目及人文科學研究項目等等；

　　3、應用研究。Internet2研究基於網絡的協同和對信息與資源的交互式訪問，這些先進的應用技術在目前Internet環境下是無法實現的；

　　4、工程技術研究。包括網絡技術、光學網絡等研究項目；

　　5、中間件研究。目的是研究中間件的標準化及互操作性，並在各大學節點展開核心中間件服務的部署工作。

　　先進網絡基礎設施(Advanced Network Infrastructure)

　　先進的網絡基礎設施用來連接超過200家大學與研究機構，是新型網絡應用和提供高可靠網絡質量的基礎。Internet2的主要網絡基礎設施建設項目包括Abilene、GigaPoPs、FiberCo等。

　　Internet2不但投入網絡的建設，同時還支持許多相關的網絡研究，如：分布式數據安全研究、網絡監控數據、與數據共享和協同相關的網絡服務研究等。

　　Abilene

　　Abilene是一個Internet2的高性能主幹網，提供高帶寬的網絡服務。該項目於1998年4月啟動，1999年底完成2.5G的主幹網建設，2003年網絡完成升級，主幹網傳輸速度達到10G，桌麵連接速度為100M，並提供對IPv6的支持。Abilene已經成為美國最先進的IP 主幹網絡，提供先進的網絡服務，支持豐富的網絡應用，包括虛擬實驗室、數字圖書館、遠程教育與遠程沉浸應用等。做為Internet2的高性能主幹網絡， Abilene充分體現了Internet2對先進網絡性能的要求。同時Abilene與Internet2的GigaPoPs(高速接入/交換節點)連通，為超過220家的大學、企業和研究機構提供網絡服務。目前Abilene主要是OC-192c(10G)的網絡，使用先進的光學傳輸設備和高性能路由設備。

　　光網絡(Optical networking)

　　光網絡技術的發展及相關網絡基礎設施的建立，為Internet2上的先進網絡應用提供了很好的平台。相關的項目包括LambdaRail、HOPI和FiberCo等。

　　LambdaRail提供光纖網絡，為Internet技術和協議的開發提供支持，並支持新的網絡應用和服務。

　　FiberCo(National Research and Education Fiber Company，國家教育科研光纖公司)是由Internet2成立的公司，其擁有大量的黑光纖設備，可供其他組織使用。

　　HOPI(Hybrid Optical and Packet Infrastructure，光路分組綜合網絡)是研究下一代網絡結構的項目，試驗未來網絡技術、設施及架構。

　　中間件與安全(Middleware and Security)

　　中間件是介於網絡與應用間的軟件層，提供基本的網絡服務，如授權、驗證、目錄服務及安全等。中間件在高性能網絡中的作用正變得越來越重要。Internet2在中間件方麵的研究主要包含兩個方麵，一是核心中間件的開發，另一個是中間件整合計劃。

　　核心中間件

　　核心中間件服務是所有其他中間件服務的基礎。在MACE(Middleware Architecture Committee for Education，教育中間件構架標準委員會)的指導下，Internet2中間件項目主要研究組織間的驗證與授權問題，特別是標準化與互操作性。這方麵研究項目主要是shibboleth。Shibboleth是一個強大、可擴展、易用的係統，應用於服務和數字資源的共享，該係統提供對個人隱私的保護，並可以作為其他基於用戶身份的訪問控製係統的替代方案。隨著高性能網絡對協作和資源的共享與訪問支持越來越強大，安全的需求使Shibboleth這樣的技術變得愈發的重要。

　　中間件整合項目

　　Internet2不但投入核心中間件的研究與開發，還參與一些中間件的整合項目，這些項目涵蓋醫藥學、電子郵件係統和視頻會議等方麵。

　　MedMid(Medical Middleware，醫學中間件)做為Internet2的一個工作組，目的是研究保健護理學相關領域的教育和實踐，該工作組由Internet2的衛生科學研究項目、中間件項目，聯合美國醫學院協會共同組成。

　　MACE-MList(Middleware-Enabled Mailing List基於中間件的郵件列表)工作組研究的是與基於中間件的郵件列表服務相關的研究內容。

　　Internet2還參與了NMI(NSF Middleware Initiative,美國國家科學基金會中間件項目)的研究，並和其他機構一起合作整合校園和網格研究基礎設施。

　　VidMid(視頻中間件)工作組研究用於視頻傳輸的中間件服務，其應用在視頻會議和其他視頻係統中。

　　先進應用(Advanced Applications)

　　Internet2研究的應用目的在於質和量上提高網絡對科研及教學的支持。另外，不同於通常的網絡應用，它們是建立在先進的網絡環境下，需要高帶寬、低延遲等先進的網絡條件。Internet2支持從科學到人文藝術等各個領域的應用研究。目前研究人員在Internet2上開發的應用有交互式協作、對遠程資源的實時訪問、協同式虛擬現實、大規模分布式計算和數據挖掘等。

　　醫療衛生科學(HealthSciences)

　　Internet2醫療衛生科學應用使學生、研究員、醫生等可以協同和交互地訪問信息和資源。另外，該領域的應用還可以協助學生學習、獲取和分析醫療衛生信息。目前醫療衛生領域的應用涵蓋的領域包括醫學教育、虛擬現實和遠程病理學等，所有這些應用都需要先進的網絡服務支持。

　　增強外科計劃(Enhanced Surgical Planning)可以用於外科醫療的訓練、預診、交互式診治、腦切麵分析等；

　　高級醫療訓練(Improved Medical Training)提供高帶寬的人機交互環境，同時采用低延遲的虛擬現實技術，支持可靠的計算資源訪問和醫療影像、數據的安全獲取。

　　科學與工程(Science and Engineering)

　　Internet2成員采用的先進計算機技術，包括：采用高性能網絡交互和協作技術、分布式數據存儲和數據挖掘技術、大規模分布式計算技術、實時遠程資源訪問技術、科學數據可視化技術、協同式虛擬現實技術。

　　雙子座天文台在Internet2網絡上研究遠程儀器控製技術，並應用於電子望遠鏡的遠程實時控製；芝加哥大學等采用Internet2網絡建立了網格等分布式計算實驗床。

　　大規模科學研究和技術開發過程會涉及到很多協同的需求，而通常是多組之間的協同。訪問網格(Access Grid)項目的目標是研究基於計算網格的組間協同技術。

　　人文藝術(Arts and Humanities)

　　Internet2為人們提供了實時的交互和協同手段，並正在改變這人文技術的思維。

　　遠程舞蹈(Telematic Choreography)基於Abilene網絡，使教師可以通過遠程視頻交互係統，知道學生的舞蹈學習。

　　網格上的藝術(Art on the Grid)采用了基於internet2上的Access Grid係統，集中網絡上的音樂藝術家、媒體藝術家共同交流藝術。 (文章來自中國電子報）