“未来网络”,已然来临
2020-08-06 07:50

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下一代互联网国家工程中心南京创新中心展厅 范晓林 摄

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开篇语

  2020年政府工作报告提出,加强新型基础设施建设,发展新一代信息网络,拓展5G应用。江苏省“新基建”应用发展成效明显,逐步成为江苏高质量发展新引擎。人工智能、5G、大数据、云计算等新技术的广泛应用,带来了怎样的机遇与挑战?如何惠及百姓生活?近日,江苏省委网信办、江苏省工信厅共同组织开展“E路同行 智惠江苏——‘新基建’篇”网络主题活动。今起,扬子晚报陆续推出“新基建·新未来”系列报道。 策划 沈春宁 黄凤

  据今年5月发布的《2019年度江苏省互联网发展状况报告》,截至2019年底,江苏省网民达4963万人,人均上网31.6小时/周,高出全国平均水平0.8小时。现代人的生活工作与网络须臾难离。但对于网络世界的未来,您了解吗?近日,扬子晚报/紫牛新闻记者来到下一代互联网国家工程中心和紫金山实验室,听专家们介绍下一代互联网和未来网络的奥秘。

  扬子晚报/紫牛新闻记者 沈春宁 马燕 李冲 徐兢

  看数字一

  43亿的4次方 形容的是IPv6的地址数量

  “剁手族”欢快地买买买时,可曾发现,手机淘宝首页最下方的橙色小字:“IPv6”?IPv6,是互联网协议第六版的简称。它有着多到无法想象的海量地址。

  每粒沙子,都能拥有一个IPv6地址

  下一代互联网国家工程中心(全称“下一代互联网关键技术和评测国家地方联合工程研究中心”,简称“中心”),是2015年由国家发改委认定的国家级工程研究中心,实施的是北京和南京“双中心”布局,南京的地址位于江北新区。

  中心展厅的大屏幕上,讲述着IPv6的来龙去脉:互联网核心基础协议是TCP/IP,最初使用的是互联网协议第四版(简称IPv4),其地址空间约43亿个。目前,全球互联网普及率不足60%。但在2019年11月,IPv4地址已经枯竭。IPv6的海量地址能够满足未来发展的需要。

  “IPv6的地址有43亿×43亿×43亿×43亿个。通俗来讲,地球上每一粒沙子,都能拥有一个IPv6地址。”中心副总张兵补充说。

  域名解析服务器等,是互联网的“中枢神经”

  作为全球下一代互联网发展的核心技术,IPv6是以5G、物联网、工业互联网、卫星互联网为代表的通信网络基础设施发展的重要基石。

  “我们平时说的互联网,可分为三层结构。”张兵“剖”开解释:最上层是应用层,也是消费者接触最多的,如手机APP、电子支付、搜索引擎等。

  最底层,是物理设施层,包括有线网络(光纤等)、无线网络(WiFi、4G/5G等)、基站、交换机等。

  中间一层,是互联网基础技术和核心资源层。这一层,是互联网的“中枢神经”,比如IP地址、域名解析服务器等。

  “我们国家发展较好的是消费互联网。但如果基础做不好,消费互联网就相当于建在沙滩上。IPv6下一代互联网发展,正是抓住全球网络信息技术加速创新变革的历史机遇。”

  2020年7月30日,国内外顶级专家领衔发布全球首份“推进IPv6规模部署向纯IPv6发展的联合倡议”,倡议将2020年作为全球大规模加速部署纯IPv6的元年。

  互联网架构将更先进、开放、包容、安全

  “IPv4向IPv6升级,互联网架构将更先进、开放、包容、安全。”张兵介绍,等所有的终端和应用都支持到IPv6,将实现“一物一地址”。大数据分析将更精准,并能更好服务于应用。“比如溯源做到位,假货就可能无处遁形。”

  张兵介绍,互联网基础设施的建设,就像修路;互联网应用层的接入,就像行车。目前的工作是从“通路”到“通车”。越来越多的企业更重视IPv6。“手机淘宝首页下方有‘IPv6’,就说明它已可支持到IPv6。”

  如何判定哪个应用已可接入IPv6?张兵介绍,全球IPv6测试认证中心南京实验室,专注于IPv6下一代互联网的测试标准制定,测试平台搭建,一致性、互通性、自动化及性能等测试领域的研究与开发,面向网络设备、网站、APP、云、数据中心、CDN等提供IPv6测试及认证服务。

  中心还致力于打造网络技术产业的“江北乌镇”。2019年,全球规模最大的网络技术盛会之一—— GNTC全球网络技术大会永久落户南京,成为江苏省网络技术领域的一张新名片。

  看数字二

  0.1毫秒 诠释了确定性网络的时延抖动

  “信息经过2000公里的传输,时延抖动的控制精度,可以控制在0.1毫秒范围内。”这一令人叹为观止的成就,由紫金山实验室联合华为共同开展的最新创新实验创造。

  紫金山实验室自主攻关研发

  紫金山实验室是江苏省、南京市聚焦网络通信与安全领域国家战略需求,全力打造的世界一流网络通信与安全研发高地。

  紫金山实验室未来网络研究中心主任黄韬教授介绍,手机有安卓等操作系统,电脑有Windows等操作系统,未来网络也有一个网络操作系统。

  近几年来,紫金山实验室科研团队自主攻关研发了面向大网场景的网络操作系统——CNOS(司络),目前已在近400个城市1000多个节点大规模骨干网中稳定运行3年,并成功应用于工业互联网等重大领域。

  当前阶段,互联网还是消费型为主。进入互联网的“下半场”,未来网络将从主要面向消费行业,升级为重点面向生产制造行业,并引领相关产业和行业的转型升级。

  精准异地协同,未来没有“距离”

  “在面向未来的确定性网络中,异地的软硬件系统可以实现多点精准协同。我们做的实验显示,在此网络中,信息经过2000公里的传输,时延抖动的控制精度可以控制在0.1毫秒范围内。这是什么概念?举个例子,人眨眼一次,平均所用时间是100毫秒。所以我们根本感受不到0.1毫秒这种时延抖动的变化差别。”

  紫金山实验室未来网络研究中心研究员陈平平介绍,未来网络对于时延抖动的控制非常精密。“有些特殊场景,比如危险的、有辐射的地方,可以依靠机器人在前端操作,必要时可以在后端进行人工精准实时干预。”

  他说,确定性网络的核心是为应用提供确定性的服务保障能力。这些确定性能力,可以应用在交互式AR/VR、全息通信等沉浸式交互体验的业务中,也可以用于车联网、自动驾驶、车路协同等快速移动的实时交互场景中,还能助力异地工业协同、工业精准遥操作等成为现实。

  全息系统实现远程“云拥抱”

  近年来,全息投影频繁现身科幻电影,比如《阿凡达》《钢铁侠》《蜘蛛侠》。在《蜘蛛侠》中,蜘蛛侠与全息投影的幻像对决,光怪陆离、真假难辨。

  今年两会期间,中兴通讯曾和新华社携手,就5G+全息视频的应用进行探索。在运用5G+全息技术以后,远在千里的两个人可以“面对面”对话,进行眼神的交互。

  扬子晚报/紫牛新闻记者在紫金山实验室采访体验时得知,借助于AR/VR/全息通信等技术,未来沉浸式交互体验业务将成为日常形态。

  “你离我很远,但你就像在身边!”紫金山实验室展示了一套全息光学成像设备,将电脑处理后的人物形象,以裸眼3D形式展现出来。

  通过全息影像通信系统,无论相隔多远,眼前的人就像真实存在的一样,可以实现“云拥抱”。

 

  陈平平介绍,这套全息通信系统基于未来网络实现了在高清大宽带环境下的确定性低时延和精准的交互体验效果,成像位置没有介质,凭借全息系统清晰实时地展现出异地的全息影像。后期应用场景还有很多,比如全息会议,基于360度采集成像,将能让远程办公变得更加真实。

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