超级互联网(超级互联网)

超级互联网是开放的,拥有公共协议群,超级互联网的地址协议可以是分组数据技术的 IP协议、接替协议,抑或与之兼容的其他协议,并拥有相关的信息基础设施。这个网络建基于高速无线、有线的通讯链路基础之上,组构网络之上的网络集群生态,实现人、机、网的柔性合一和全方位服务。超级互联网是与能量及其排放物、货币并列的将所有商品联系起来的通货,也是与海洋、太空并列的全人类共同继承的财产。为此,“超级互联网”也可以称谓为“超级互动网”、“超级全球网络”、“超联网”。

超级互联网可以向不同的商品体系渗透并将它们智能化地连接起来,从而创造巨大的经济效益,改变人类的生产方式和生活方式。打造超级互联网已成为世界上最顶端的智慧和高级别的战略主题,世界将充分利用这个机会如同建造货币体系一般,发展“超级互联网”,带宽比特等将如同不同的货币投放规模一样将与之联系的商品提升到更加智能化水平。我认为,未来十年将成为以世界主要大国营建超级互联网的重要机遇期,把握这个机遇的国家将立足国际分工的顶端之列,拥有这个完整产业链的国家才能称之为制造大国。基于互联网标准的传统,超级互联网的基础设施应该采取开放性的国际标准,从这个意义而言,世界信息基础设施的建设将大大增速。在这个转型过程之中,主要的电话网络、电视网络、能源网络、建筑网络等将实现超级互联,它们的诸多运营方式将告别以前的轨道,成为互联网的一部分。

IPv4地址总库码址资源配罄之后,美国国家基金会支持的下一代互联网设计计划(GENI)将于2011年3月15日召开新的年会,新的互联网体系结构设计正在成为全球发展的最高端战略主题。在这个背景下,武建东教授在国际上第一个提出了发展“超级互联网”的思想体系,作者这个学说的提出使中国成为继美国GENI计划、欧洲LP7行动之后,拥有高端互联网战略学说的国家之一。武建东教授的观点已受到国际上广泛认同,2010年9月21日,武建东教授曾应约出席了国际智能电网联盟、美国能源部主办的智能电网全球论坛并在首日发表演说,特别分析了新一代互联网与能源网变革的意义。大会官网资料介绍时亦称,武建东教授是“全球少数几个思想领导者”。超级互联网思想提出之后,引起学术界、产业界广泛关注,武教授也被称为“超级互联网”学说的奠基人。

与传统互联网相比,超级互联网在产业制高点、运转模式、体系结构、资产效率管理、基础信息设施、带宽、监管模式、市场运转模式、制度创新力度、拉动产业增长体量、造就的社会结构等各方面都有关键点之不同。

就目前基于Internet构造的产业组织体系而言,它主要包括人和网络的体系互动,其发展面临的主要挑战是信息的整合,其核心权力主要来自建基于IPv4的网络协议及相关服务体系,我国在上述领域并不领先,而超级互联网营建的组织体系主要包括人、复杂化的机械与机械系统和更高级网络的多层次互动,挑战主要来自生产和生活行为的潮流管理、人机网系统实体交互的效率和全方位服务,其权力则主要来自建基于新的通信协议的体系架构、标准的创新能力和柔性系统集群的开拓力量。这个转型之中,我们可能成为后来居上者。

基于以上分析,可以判断:超级互联网具有以下基本特性,即全球性、网络地址的唯一性和可信性、共同的协议性、互动性和网络柔性。从级别而言,超级互联网将是一个高端网络,开拓从太空到商业市场的广大前景。我想,作为最大的人造网络,它可以更好地服务人类。

照顾到超级互联网的组织结构变迁的特性,我们可以将这个网络的进化划分为三个阶段,即:预备网络阶段,主要是发展多种网络共生的复合网络;领先网建设的转型阶段,主要包括构建从集中到分散的邦联化网络,或者称之为智能网络;大规模应用网络阶段,主要是实现超级网络的建构。

建构超级互联网的预备网络:发展多种网络共生的复合网络

作为超级互联网的前期建设,中国可采取如下战略推进。

其一,采取多头出击的“合围战略”建设新一代互联网

通过域名管理体制、IPv6地址升级和组网、移动互联网建设、分布式互联网架构、路由器创新等多头出击,以超级互联网为总体发展目标,分步合围地实现互联网转型,并以所行互联网变革战略采取高一级结构、高反应机制的方式推进。

其,采取直接启动的模式,加快构建新一代互联网根体系和编订域名管理行动规划

2011年即直接启动设计新一代中国互联网根服务器体系,并通过充分开展国际交流,以开放、兼容、互动、跨代的原则实现国际协同。为此,一方面可以积极接触并纳入国际互联网现有的域名管理机制;另一方面作为建立中国可信互联网的主体架构;最后如可能,纳入超级互联网的根服务器体制。

其三,采取战略模式设计、成熟度模型、工程试验、互联网升级行动计划等并重路线

构建超级互联网的核心,不是因为技术上是否可行,而是我们的思想方法是否可以领先,为此,应加快构建超级互联网的成熟度和其他配套项目。

其四,实施将能源网、气象网、工业网、建筑网、交通网兼容进超级互联网的各专项网络的集成建设

在一时解决不了变革传统域名管理体制之情况下,能源网、气象网、工业网、建筑网、交通网等可能演化为行业专有网,这种网络仍然属于等级制网络,用户的互动权将受到牵制,它满足垄断者的利益可能会更多。我是主张将这些网络作为互联网的一部分来建设的,实行互联网化,为此,谁能够将能源网、气象网、工业网、建筑网、交通网等实体网络组装进互联网,谁就拥有互联网的制高点。

其五,从国有机构开发新一代互联网为主过渡到大规模财政刺激、国有机构、民间机构、外资机构齐头推进的战略,实行较美国、印度、日本、韩国等更加择优化的市场准入环境和支持政策

从垄断建设、购买技术体系等转型到本土化开发,这是一个国家自信的表达,也是诞生原创性世界革新成果的基础。

其六,实现新一代互联网的高普及政策

中国正处于城镇化、工业化阶段,与此同时,也正处于网络化、低排放建设阶段,未来十年,中国应借IPv6等互联网的变革将互联网普及率提高到60‰以上,实体经济的互联网化应力争达到50‰以上,达不到这个水平,中国就不能称为互联网强国。

其七,未来5年建立无线、有线、太空并重的中国高速互联网

美国、日本、韩国、欧洲等都在推进高速互联网,它们已经成为代表一个国家文明水平的关键标志,据此,中国应该发展并建立世界上第一流的无线、有线、太空并重的高速互联网,实现多网络的集成建设,建议这个目标在2015年初步实现。

其八,推进新的网络安全模式构建,发展高性能、实时性、可扩展性、安全性、可信码址资源的互联网络系统

新一代互联网的核心是扩大它在实体经济中的无限版,为此,它的力量不仅需要将实体经济虚拟化,更需要实现将实体经济资源可信化的管理,这就是建立与此前不同的互联网——可信、安全、稳定、准实时的互联网。

其九,建立世界领先的超级互联网国际试验床

在超级互联网的革命中,居于第一位的领导者不是工程师,也不是企业家,而是思想家团队。我们对互联网的大战略的研究也应该从传统的规划模式变迁到架构设计上来,这个架构包括流程和标准两个部分,它们应该成为中国互联网设计的试错和创新的大本营。

其实,推进以城市和国家大型实体网络为中心的新一代互联网建设

信息积累与土地积累一样应该成为城市和实体网络发展的命脉,减权让利则应该是启动中国信息市场新变革的关键,推动600多个城市和数万个各种网络的集成发展是历史赐予中国独一无二的机缘!

建构超级互联网的领先网络:推进从集中到分散的邦联化智能网络构建

领先网络建构的体系模式就是将现有互联网作为升级版网络的组成部分,建议以IPv6地址二分之一以内的资源转予有关国际专业机构安排分配。例如,全球智能电网联合会、气象网络等机构负责运作,重组互联网的域名管理机制。据此,可以建设可信性互联网,创新互联网架构,并新增一定量的根服务器,设置于网络需求旺盛并启动IPv6升级的国家,而且,新增根服务器可以邦联化形式运作。为此,有必要借助可信网络建设,兼容能源、气象、环境等网络,形成IPv6的内生扩张机制;以有线、无线并重方式推进建设IPv6网络,开辟电视、电信、电脑、电表等能源表计终端、传感等终端系统整合之路;推进电信、互联网、微波网、卫星等不同网络设施和系统的互动协同;构建网络之上的网络,实现人、机、网的柔性合一和全方位服务;实现互联网与实体经济的有机可信结合;实现大网络与微联网相结合的模式。我们也可以将上述网络称为智能网络建设。

构建智能网络的互联网应注意如下问题。

1.网络设施:大力推进国际高速宽带网络建设,发展新型国际主干网的优化互连机制

至2015年建立中国无线、有线并重的高速互联网。有效打通广播电视、卫星、移动通讯、电信、电力通讯、交通通讯等频谱资源的优化设计和运营的战略大通道,通过上述网络的合并更好地发展超过3G以上的宽带无线网络,提前部署领先世界的更高端的宽带网络并建立市场运营平台,加快推进电力、交通、电信、电视等有线宽带网络资源的市场准入和资源整合。

2.网络地址资源的升级模式:减少升级成本,增加代际衔接

推进基于IPv6协议并预留更高端口的网络体系建设,唯路由器等网络设施建设应预留足够升级间,网络终端应放宽市场创新和兼容能力。中国应成为无线路由器、核心路由器、接入路由器、无线网络路由器、智能流控路由器、三层交换机等路由设备的世界概念创造国,以及制造和研发中心。

3.推进根和域名管理体系的改革,兼容不同基础设施运行

4.中国根服务器:加快建立中国的IPv6域名系统(IPv6-only DNS)

申请在中国设置根域名服务体系,未来5年内做好设置多个跟域名系统的计划;为解决从IPv4到IPv6之过渡,建立双协议栈域名系统,实施IP地址的稳定升级。

5.采取普及性IPv6地址资源分配政策:设立IPv6商业化成熟度应用模型

以生产商、运营商设立示范网、试验床的方式推进IPv6地址资源部署,实施从用户申请到 IPv6地址直接配置用户和用户申请相结合之机制转变,即或者通过生产商新设备自带IPv6地址,或者通过运营商直接配置用户地址方式解决市场码址资源的社会化普及问题。在此过程中,中国可以财政投入方式大规模补贴10亿以上的IPv6地址资源的社会化配置,实施世界上最领先的IPv6地址的规划和分配方案。

6.推进高速、高清晰度的视频交互体系建设

发展基于无线、有线并重的高清晰度的视频交互体系,建立人造网络的视频环境,发展世界上领先的移动网络系统。

7.中国智能网络可采用基于IPv6协议(Native IPv6)并预留升级模式的网络结构

鉴于中国网络用户复杂,可分别支持IPv4和IPv6的用户网接入,比较理想的道路是采取国家支持的政策,有效地将中国IPv4网络整体平移进IPv6或更高级别的网络,打通IPv4和IPv6网络。

8.建立新的网络安全模式,发展足够可信安全的互联网络系统

9.大力发展基于IPv6网络的视频服务、电子商务、即时通讯、新型电子邮件或信息邮包、网络管理等各项新兴互联网服务

10.发展智能网络属于积累战略

这一进程将由众多的偶然、独立、连续的变革行动构成,最终的这些变革只有纳入下一代超级互联网体系的行动节点才能实现较高效益。与发展超级互联网的大规模应用网相比,这个时期属于过渡性、应急性阶段,这个体系的规划和创造行有赖贤哲的智慧思想和学说、国家的直接行动、开放的市场环境、业界的体系革命、商业模式、设施制造等综合能力的整合,其中,思想革命应该属于第一位的。

建构超级互联网的大规模应用网

构建超级互联网的技术路线应注意如下问题。

1.发展国际超级宽带网络,组构新型国际主干网互连机制

未来5~10年应在国际社会推进超级宽带网络建设,发展快速、超速宽带体系,倡导以 1Gbps(千兆)以上高速网络构建先进国家的信息基础设施。大批量释放巨量无线频段服务机动宽带,推动电视频谱资源转型为市场化宽带资源,推动卫星频谱资源的广泛利用,提高国际宽带的覆盖率和普及率。中国更应垂范世界率先建设涵盖城乡、海洋、空间和跨国的超级宽带网络。

为此,推进主要国家双边、多边或国际上1Gb/s以上的主干网互联、备连模型和协议群优化行动;优先推进建设欧亚大陆、美洲大陆超级互联实验网;加快推进中、美、欧、日等互联网大国多种网络、多种方式互联体系建设;加大国际间主干网互联的优化实验和运行;建立国际主干网互联的成熟度模型,建立新型的国际主干网备用互联预案、实案。

超级宽带网络是发展超级互联网的物质基础,是未来10年中国经济建设最核心的创新工程,没有超级宽带网络就没有21世纪中国的竞争力!

2.建立超级互联网的分布式域名管理机制

修正目前的域名管理体制的基本缘由乃是这个体系的天然缺点,即有限的组织模式、受限的市场兼容能力、限制创造性的架构模式,也就是说以一个有限度的互联网的组织模式互动对应不受限的市场、技术、社会的增长力量。诚如“夫所以养而害所养,譬犹削足而适履,杀头而便冠”。

实际上,以美国为主的13个根的互联网域名管理体制是美国创造互联网的权力延续,它具有集权、等级和阶层化可控制性、可预见性、可观察性、较高效率、域名的定量管理、非主权化等优势特征,也具有少数权威统治、架构窒息、依赖美国、协议繁缛、随机地址风险、安全管理有待完善、非人格化、较少激励机制、强调先占原则、市场扩张受限等不足。基于此,超级互联网追求的目标就是以具有自动晋级机制、容纳不同网络需求、激励市场扩张、满足不同技术和市场创造力、自然配置域名、安全、高效、经济等方式建立智能化、分布式、广域化的新型域名服务体系。

超级互联网将在确保安全的情况下,实现既有互联网、能源网、生物网、环境网、工业网、金融网等多种网络的互动体系建设。

3.固定码址和随机码址

农业社会人们通过驿站、飞鸽、快马、烽火、特殊符号、身体语言等方式传递信息;工业社会人类建造了通讯产业,它包括从有线的电话到无线电技术应用;信息社会或者后工业社会人们造就了互联网、专业网、移动电话、视频信息传递、卫星通信等更为创新的沟通方式。在这个转变过程之中,寻址模式也从固定码址演变为互联网的随机码址。寻址和路由是IP协议最复杂的主题,所谓寻址就是划分和组合子网以及将 IP地址分配给各个终端节点,各个网络端点都需要配置路由器,特别是网架间的路由器,它决定着如何发送IP数据包。实际上为了减少网络的复杂性,路由器只是简单地将数据发送到下一个匹配目的地址的路由前缀的本地网关,也就是IPv4时代的互联网只提供尽力服务,这种服务也可以视为不可靠,内含丢失数据包、重复到来、数据损坏、数据包传递乱序等问题。从通信技术而言,随机地址也许是一种跨越;从互联网兼容实体经济而言,也可能是一种障碍,建筑网、能源网、交通网、新一代Wi-Fi、云计算服务、气象等需要更新的固定码址技术和服务,例如,充电电池与任何充电端口的接轨就需要内置芯片的真实信息,而随着物理网络的大规模网络化,这个需求必将更加殷切。

固定码址为推动“撒钱”式信息支出提供了可能,为了建立并活络新一代互联网市场,大国需要实行新的免费的信息财政支出,具体而言就是初期实现免费的域名解析服务,通过运营商、生产商为用户提供生产和服务的免费网址,以将现有的实体经济体系跨越式搬运进新一代互联网世界。通过信息财政支出需要明确,网络码址是生产和生活设施与生俱来就应当拥有的智能属性,是生产端和消费端、供方和需方平等互动的基本设置,也是将世界翻转为智能化的理想途径,或者说,信息社会建设的基本模式就是网架建设的公共化和服务的商业化,这也是智能经济最大化的有效途径。

4.底层协议

要建立真正的超级互联网,就必须完成架构转型,而任何架构的设计基点都必须从底层协议着手。

互联网的底层协议建基OSI模型,这是一个开放性的互连参考模型,拥有7层结构,每层结构都可以划分为若干子层,每一层执行某一特定任务和实现在相同的层次上相互通信。OSI模型的7层结构包括物理层、数据链路层、网路层、传输层、话路层、表示层和应用层。设计互联网的底层协议之时,电脑互联网还是一个不能与电视网、电信网、电报网等比拟的巨细网络,TCP/IP协议采用了四层级结构,即应用层、传输层、互连网络层、网络接口层。也就是说当初设计互联网时是从众网之一网的角度设计的,属于管窥天下;而今天我们几乎是从万网之网的集合角度出发设计的,属于俯视天下。为此,底层协议就必须从万网整合的历史大角度上安排,再造新一代互联网的底层协议。基于以上历史原因,互联网、电信、电报、移动网、电力网、电视网等每一种网络都建立了属于自己的基础设施,服务自己的专用服务,以致资源浪费巨大,架构也难以实现革命性整合。目前中国推进的“三网合一”也不过是另一种传统网络。人类需要设计并运营新一代的可以兼容各个网络、设施、系统、终端的超级体系,以实现各个终端、以各种方式、与任何人进行多种便捷大带宽交流。

建议推进多种网络的底层协议的整合设计,将相关网络的系统结构设计划分为三层,即基础层,互连、接口、传输等智能交换和配置层,应用层,由此可以简化网络管理体系,提高多种网络效率,节省能源资源,实现电视、电信、广播、互联网、电力网、卫星网、移动网、气象网等的网络整合。

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