第 12 章 国内外主要互联网

1. 第12章 国内外主要互联网 12.1 中国互联网基本情况 12.2 国内主要互联网 12.3 ChinaNet骨干网结构 【重点】 12.4 CERNet2骨干网结构 12.5 GLORIAD中美俄环球科教网 12.6 Internet 2美国国家互联网

2. 12.1 中国互联网基本情况

3. 12.1 中国互联网基本情况 1. 中国互联网基础设施建设 • 1997年至2009年，全国互联网基础设施建设投资4.3万亿元人民币； • 建成全国通信光缆总长度826.7万公里； • 2009年底，中国互联网宽带接口达1.36亿个； • 互联网国际出口带宽达866Gbit/s； • 91%的乡村接通了互联网； • 3G网络已基本覆盖全国。

4. 12.1 中国互联网基本情况 • 我国四大经营性国际Internet单位： • 中国公用计算机互联网（ChinaNet，中国电信经营）； • 中国联通计算机互联网（CNCNet，联通公司经营）； • 中国教育和科研计算机互联网（CERNet，教育部管理）； • 中国科技网络（CSTNet，中科院管理）。

5. 12.1 中国互联网基本情况 2. 中国互联网普及率 • 截至2009年底，中国网民人数达到了3.84亿； • 互联网普及率达到28.9%； • 中国国内网站达323万个； • 拥有IPv4地址约2.3亿个； • 宽带上网的网民达到3.46亿人； • 手机上网的网民达到2.33亿人。

6. 12.1 中国互联网基本情况 3. 中国互联网经济 • 中国信息产业年均增速超过26.6%； • 占国内生产总值的比重10%左右； • 2008年中国互联网产业规模达到6500亿元； • 占全球互联网制造业销售总额的1/10； • 软件市场规模达198亿元； • 中国网络购物用户已超过1亿人。 • 2009年电子商务交易额超过3.6万亿元。 • 2009年网络广告市场规模达到200多亿元； • 2009年网络游戏市场规模为258亿元。

7. 12.1 中国互联网基本情况 4. 互联网的应用 • 2009年，中国约有2.3亿人经常使用搜索引擎； • 约2.4亿人经常利用即时通信工具； • 约4600万人利用互联网学习， • 约3500万人利用互联网进行证券交易； • 约1500万人通过互联网求职； • 每天人们通过论坛、新闻评论、博客等渠道发表的言论达300多万条； • 超过66%的中国网民经常在网上发表言论。

8. 12.1 中国互联网基本情况 • [案例] 亚洲国际海底光缆示意图

9. 12.2 国内主要互联网

10. 12.2 国内主要互联网 • 我国互联网国际出口： • 北京、上海和广州。 • 互联网采用点对点通信技术。 • 互联网主要解决的问题： • 路由选择，流量控制和拥塞控制。

11. 12.2 国内主要互联网 1．国家公用互联网基本设计原则 （1）我国互联网结构 • 我国公用互联网分为3级： • 省际骨干网（国家骨干网） • 省内骨干网 • 城域网 • 省际骨干网、省内骨干网、城域网分别采用独立的自治域。

12. 12.2 国内主要互联网 • [P324图12-1] 国家公用互联网层次示意图

13. 12.2 国内主要互联网 • [P324图12-1] 国家公用互联网层次示意图

14. 12.2 国内主要互联网 （2）我国骨干传输网技术 • 骨干传输网采用IP Over SDH和IP Over DWDM技术。 • 本地传输网采用IP over SDH组网方式。 • 本地传输网提供MSTP（多业务传送平台）。

15. 12.2 国内主要互联网 （3）国家公用互联网性能指标 • 单向延迟≤150ms（全网国内端到端）； • 抖动≤20ms； • 包丢失率≤1％； • 可用性≥99.99％。

16. 12.2 国内主要互联网 （4）我国公用互联网路由技术 • 域内路由采用OSPF或IS-IS路由协议； • 自治域之间选用BGP4为域间路由协议； • 用户接入优先采用静态路由配置； • 网络规模较大的单位用户，采用RIP、OSPF、BGP4等动态路由配置。 • 各级路由器对外宣告路由时，要求采用无类域间路由（CIDR）方式，最大化地进行路由聚合。 • 网络中不应存在路由选择循环，不存在路由黑洞。

17. 12.2 国内主要互联网 2. ChinaNet（中国公用计算机互联网） • 中国电信公司管理； • 目前国内最大的计算机骨干网； • 网络基本覆盖全国所有省、市县，农村。 • 国际出入口带宽为516Gbit/s（至2009年底）。 • 直接连接的国家：美国、加拿大、俄罗斯、澳大利亚、法国、英国、德国、日本、韩国等。

18. 12.2 国内主要互联网 4. CERNet（中国教育和科研计算机网） • 教育部建设和管理的全国性互联网。 • 三级层次结构：全国主干网、地区网和校园网。 • 全国网络中心设在清华大学。 • 2009年底，骨干网传输速率达到10Gbit/s。 • 国际出口总带宽在10Gbit/s以上。

19. [案例] 电信运营商骨干网络结构示意图 12.2 国内主要互联网 • [案例]

20. 12.3 ChinaNet骨干网结构

21. 12.3 ChinaNet骨干网结构 1．ChinaNet基本结构 • ChinaNet已覆盖到全国31个省、自治区和直辖市; • 在全国200多个城市设有服务节点; • 2009年底，全国用户数达2亿多户。 • 在北京、上海、广州开设了3个国际出口局。 • 结构分为3层： • 核心层 • 区域层 • 边缘层

22. 12.3 ChinaNet骨干网结构 • [P326图12-2] ChinaNet骨干网基本结构示意图

23. 12.3 ChinaNet骨干网结构 2．核心层 • 核心层的大区中心节点： • 北京、上海、广州、沈阳、南京、武汉、成都和西安。 • 核心层功能： • 负责提供国际出入口电路； • 核心层节点之间的中继电路； • 不同区域网络的连接与转接等功能。

24. 12.3 ChinaNet骨干网结构 • 核心节点： • 每个核心节点设有4台路由器； • 两台路由器负责与国际因特网互连； • 另外两台路由器与其他大区节点互连。 • 核心节点之间采用DWDM链路； • 链路带宽为N×10Gbit/s。 • 8个核心节点之间采用不完全网状连接； • 每个核心节点设有3个以上的中继电路，与其他核心节点相连，以保证网络的安全和可靠。

25. 12.3 ChinaNet骨干网结构 3．区域层 • 全国31个省级网络划分为8个区域； • 8个区域网共同构成区域层。 • 区域层提供大区内的信息交换，以及接入ChinaNet的信息通路。 • 区域之间的链路为N×10Gbit/s。 • 不同区域网之间的连接需经过核心层； • 省会城市区域节点有2个以上方向的中继电路与其他区域节点相连。

26. 12.3 ChinaNet骨干网结构 4．边缘层 • 边缘层由省区域网络组成； • 省内设核心节点2个，负责省内信息交换。 • 边缘层提供用户接入端口和用户接入管理。 • 省会城市接入节点与区域网络相连后，进入ChinaNet骨干网。

27. 12.3 ChinaNet骨干网结构 • [案例] ChinaNet城域接入网示意图

28. 12.3 ChinaNet骨干网结构 • [案例] 城域网结构示意图

29. 12.3 ChinaNet骨干网结构 5．ChinaNet的路由策略 （1）路由协议 • 国际路由采用BGP4与国外网络进行路由交换； • 国内省级节点之间采用BGP4路由协议； • 省级网络内采用OSPF或IS-IS，进行骨干网内部的路由选择。 （2）自治域 • ChinaNet是一个独立的自治域； • ChinaNet自治系统号为：AS4134。

30. 12.3 ChinaNet骨干网结构 （3）ChinaNet国内路由策略： • 在全网范围内进行广播； • 首先选择被访问地址所属省网的出口； • 然后选择到此省网出口的最短路径。

31. 12.3 ChinaNet骨干网结构 （4） ChinaNet国际路由策略： • 通过北京、上海、广州3个国际出口的路由器，接收国际路由； • 分别广播给所在节点的核心路由器； • 再广播给其他的核心路由器。 • 大区路由器不接收国际路由表，靠缺省路由选择路径。

32. 12.4 CERNet2骨干网结构

33. 12.4 CERNet2骨干网结构 2．CERNet2第2代中国教育科研网 • CERNet2于1998年开始研究； • 2003年连接北京、上海和广州三个核心节点的试验网开通，并投入试运行。 • 2004年，美国Internet2、欧盟GEANT、中国CERNet2三个全球最大的学术互联网，同时开通了全球IPv6互联网服务。

34. 12.4 CERNet2骨干网结构 • CERNet2是目前世界上最大规模的纯IPv6网络。 • 骨干网采用国产IPv6设备； • 主要应用： • 中国教育科研网格（China Grid）； • 高清晰度视频传输； • 无线移动技术； • 媒体通信系统等。

35. 12.4 CERNet2骨干网结构 3．CERNet2总体结构 • CERNet2采用2级层次结构； • 分为骨干网和用户网。 • 骨干网由网络中心和分布在全国20个城市的核心节点组成； • 用户网包括高校、科研单位等； • 全国网络中心设置在清华大学内。

36. [案例] CERNET网络结构示意图 12.4 CERNet2骨干网结构 • CERNet网络拓扑结构

37. [案例] CERNET2网络结构示意图 12.4 CERNet2骨干网结构 • CERNet2网络拓扑结构如图12-4所示。

38. 12.4 CERNet2骨干网结构 4．CERNet2网络用户接入 • CERNet2骨干网采用纯IPv6协议； • 传输链路采用DWDM技术； • 支持IPv4和IPv6的用户网接入。

39. 12.4 CERNet2骨干网结构 • IPv6与IPv4用户的兼容性解决方案： • 用户为纯IPv6网络时，使用BGP＋路由协议或静态路由进行互连，实现IPv6端到端的连接。 • 用户为IPv6+IPv4双栈网络时，使用BGP＋或静态路由进行网络互连。用户使用IPv4应用时，利用IPv4 over IPv6隧道技术。 • 用户为纯IPv4网络时，通过网络地址转换（NAT）技术，实现IPv6与IPv4的互连。

40. 12.4 CERNet2骨干网结构 • [案例] IPv6与IPv4网络兼容性解决方案

41. 12.4 CERNet2骨干网结构 • [案例] IPv6与IPv4网络兼容性解决方案

42. 12.5 GLORIAD中美俄环球科教网

43. 12.5 GLORIAD中美俄环球科教网 1．GLORIAD项目背景 • GLORIAD（中美俄环球科教网络）由中国科学院、美国国家科学基金会、俄罗斯部委与科学团体联盟共同出资建设； • 建设及运营服务单位： • 中国科学院计算机网络信息中心； • 美国依利诺伊大学国家超级计算应用中心； • 俄罗斯库尔恰托夫研究院。 • 2004年GLORIAD网络在北京正式宣布开通。

44. 12.5 GLORIAD中美俄环球科教网 2．GLORIAD网络拓扑结构 • GLORIAD网络拓扑结构示意图如图12-6所示。

45. 12.5 GLORIAD中美俄环球科教网 • 从美国“芝加哥”节点出发，穿过大西洋，连接到欧洲大陆“阿姆斯特丹”节点，继续往东到达“莫斯科”节点的俄罗斯科学城，再穿过“西伯利亚”节点以及中国边境，到达“北京”节点、“香港”节点，通过跨太平洋海底光缆，经美国西雅图节点连接到美国“芝加哥”节点，形成一个“闭环”结构。 • GLORIAD采用光缆直连方式； • GLORIAD环网采用DWDM传输技术。

46. 12.5 GLORIAD中美俄环球科教网 4．GLORIAD网络研究内容 （1）网络传输基础设施的研究和建设。 （2）网络重要支撑技术的研究、试验和运行。 （3）网络应用服务软件/中间件的研究、试验和运行。 （4）建立强大的科学教育应用联盟。 • 利用GLORIAD网络进行研究项目： • 自然和人为灾害的联合响应，核材料的安全，地震监控，太空联合探索，共同遥测，网络视频会议等。

47. 12.6 Internet 2美国国家互联网

48. 12.6 Internet 2美国国家互联网 • [P332图12-8] 全球互联网骨干线路示意图

49. 12.6 Internet 2美国国家互联网 • [案例] 全球互联网普及示意图

50. [案例] Internet 2网络结构示意图 12.6 Internet 2美国国家互联网 • [案例] 美国国家互联网Internet 2