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中国高速互联研究试验网NSFCNET项目研究工作报告
   国家自然科学基金重大联合项目

  中国高速互联研究试验网NSFCNET

  项目研究工作报告


  项目承担单位:

清华大学
中科院网络中心
北京大学
北京邮电大学
北京航空航天大学

   2001年7月6日

  项目概述

项目承担单位:清华大学、中科院网络中心、北京大学、北京航天航空大学、自然基金委。

  研究目标:建设我国第一个基于密集波分多路复用DWDM光传输技术的高速计算机互连学术性试验网络,研究下一代互联网络关键技术和基础理论,开发若干重大应用系统,为我国开展下一代互联网络技术研究提供实验环境。

  完成的研究内容:系统总体设计;密集波分多路复用光纤传输系统;高速计算机互连网络;高速网络环境下重大应用研究和演示系统。

  主要研究成果:在总体设计、DWDM关键技术、高速计算机互联网组网和网络服务关键技术、网络基础理论研究以及若干重大互联网络应用研究方面取得一批高水平研究成果。首次实现了我国与国际下一代互联网Internet2的互联。

  项目时间:1999年12月-2000年9月

  立项背景和意义

美国主导着Internet的发展,已经把对网络技术的研究开发演变成为市场竞争的武器。

  美国已从Internet中获得重大的经济利益和社会利益,已从很大程度上控制了各国的信息基础设施

未来互连网络及其系统的发展趋势:
更大、更快、更安全、更及时、更方便

美国等发达国家继续投资研究新一代信息网络的理论和技术,新的研究成果不断出现。

美国政府"下一代Internet"研究计划NGI,依托vBNS
美国100多所大学的Internet 2研究计划,依托Abilene

我国急需开展下一代互联网络的研究,尽早加入国际下一代互联网络及其应用的研究行列


项目管理委员会

由基金委领导、承担单位领导组成

定期召开会议,对项目实施过程中的重大问题进行决策,协调项目经费的落实、各单位的人员、条件配备等方面的关系;定期检查项目进展情况,解决项目工程实施中的各种困难,形成重要决议,指导项目的顺利进展。

  主任:国家自然科学基金委员会副主任周炳昆

成员:

  基金委领导袁海波、侯朝焕、刘志勇、徐金?
清华大学副校长龚克
北京大学副校长陈章良
北京航空航天大学副校长费斌军
北京邮电大学副校长钟义信
中国科学院计算机信息网络中心主任阎保平

项目学术专家组

项目学术专家组:承担单位专家组成

定期或不定期召开会议,随时决策和解决项目实施过程中遇到的重大技术难题,协调各参加单位在网络基础建设和应用技术研究中遇到的各种问题。

  组长:北京航空航天大学李未院士

成员:

  清华大学:吴建平教授、李星教授、谢世钟教授
北京航天航空大学:钱德佩教授
中科院网络中心:钱华林研究员、阎保平研究员
北京大学:李晓明教授、张蓓高级工程师
北京邮电大学:马严教授、杨义先教授

项目监理组

项目监理组:有经验专家组成

随时检查、督促项目的执行,定期参加管理委员会和学术专家组会议,提出各种建议,协助项目的管理,确保项目各个环节的顺利实施,保证了整个项目的执行进度。

  组长: 中科院计算所王行刚
研究员成员: 北京大学张兴华教授
中科院计算所陈树强教授 张英研究员


项目大事记(1)

  1999年3月,自然基金委在北京召开"中国超高速互连网基础研究与关键技术研讨会"

  1999年3月26日,清华大学等单位向自然科学基金委员会递交"中国高速互连试验网络项目建议书"。1999年6月,自然基金委会组织"中国高速互连研究试验网络NSFCNET"项目可行性研究报告预评审。

  1999年9月,自然基金委组织"中国高速互连研究试验网络NSFCNET"项目可行性研究报告评审。

  1999年12月,自然基金委正式批复"中国高速互连研究试验网络NSFCNET项目任务书"。项目启动。

  项目大事记(2)

  2000年8月,连接清华大学、北京大学、中科院网络中心、国家自然科学基金委员会、北京航天航空大学和北京邮电大学的光纤传输系统敷设完成。

  2000年8月,"高速计算机互联网络"正式开通。

  2000年8月,在信息产业部主持协调下,中国网通和中国电信捐赠两条10M国际线路连接Internet2 2000年9月,"密集波分多路复用DWDM光纤传输系统"和"高速网络环境下典型示范重大应用系统"开通。

  2000年9月底,"密集波分多路复用DWDM光纤传输系统"、"高速计算机互联网络"和"高速网络环境下典型示范重大应用系统"联调成功。

  2000年9月,通过STAR TAP与Internet2联通项目大事记(3)

  2000年10月,在国家自然科学基金委员会召开项目演示会。中国科学院院长路涌祥院士、科技部副部长马颂德、诺贝尔奖金获得者李政道博士、自然科学基金委员会主任陈佳洱、副主任周炳昆等领导到会,观看项目演示,并检查项目的进展情况。

  2001年10月,诺贝尔奖金获得者李政道博士在会见李岚清副总理时,对NSFCNET的建设给予高度评价2001年3月,为国家自然基金委员会全体委员汇报项目进展情况并演示。

  2001年5月,完成项目的测试、鉴定、验收准备工作,提交项目鉴定、验收申请

  2001年7月6日,自然基金委主持项目鉴定、验收总体设计和主要研究内容总体设计的基本原则l先进性、开放性、创新性、试验性主要学术思路和技术线路l采用国产或引进先进设备,敷设光纤,迅速建成中国第一个高速计算机互连网络试验床,为进一步的研究提供较好的基础条件。

  l开始高速计算机网络及其应用理论研究。在高速计算机互联网络关键技术理论研究和重大应用研究方面有所突破。

  l建成一个可与世界高速计算机网络相接轨的研究环境,有效的应用于建成的这个高速计算机网络试验床。开发出若干个对国民经济具有重大影响的应用演示系统,攻克其中的关键理论和技术,充分反映出高速计算机网络对这些应用的支持力度。


  主要研究成果和创新点(1)

  建成了我国第一个基于密集波分多路复用DWDM光传输技术的下一代高速互联研究试验网络,提出了包含网络基础设施、网络服务和网络应用三个层次的高速互联网络总体结构框架,为我国下一代互联网络理论和应用的研究建立了具有世界领先水平的网络实验环境,为我国参与国际下一代互联网络研究、开展学术合作和交流打下良好基础主要研究成果和创新点(2)

  研制成功了1.6×10Gb/s铌酸锂调制器多波长光发射端机,波长复用能力达到16波、100GHz间隔。

  利用我国自主开发的器件、设备,研制成功了采用国产的建成传输容量为200Gbps、传输距离为400公里的DWDM光传输系统,传输性能达到功率代价小于2dB@BER=10-10。首次用于10GBPS的互联网络。开发了一种基于二纤双向环网的波长通道保护的光子层自愈保护技术,系统的自愈恢复时间在50毫秒以内。

  研制了10Gbps和2.5Gbps的"光-电-光"(O-E-O)光波长转换设备;利用半导体光放大器非线性效应实现了10Gbps的全光波长转换。

  主要研究成果创新点(3)

  在我国首次建成了传输速率为2.5Gbps-10Gbps的高速计算机互联研究试验网络,实现了高速路由器OC-192 POS板与DWDM系统的连接,开通了传输速率达10Gbps的高速路由器IP链路。

  自主研制成功中国第一个下一代互连网络交换中心DRAGON TAP,首次实现了我国互联网络与国际下一代互联网络Internet 2的连接。其中分别:

  l中国网通捐赠的10M国际线路连接到国际下一代互联网络交互中心STAR TAPl中国电信捐赠的10M国际线路连接到亚太地区高速互联网络APAN在日本的交互中心,然后再连接到STAR TAP

  主要研究成果创新点(4)

  在国内首次完成了一批高水平的高速计算机互联网络服务实验。主要包括:

  lIPv6试验网络,并与国际IPv6试验网连接;l支持Native Multicast网络服务试验;l开放式高速网络运行管理服务系统实验;l多协议标记交换系统MPLS流量控制工程试验。

  为高速互联网络基础理论研究提供了实验环境。

  提出了基于多视图的高速互连网络安全体系结构,l面向性能的高速互连网络网络行为理论框架l基于IP数据流分类的QoS控制方法。

  主要研究成果创新点(5)

  研制完成了实时交互远程多媒体教学和学术研讨系统。设计并实现了一套基于IETF的Mmusic会议框架的通用高速网络大规模多媒体实时交互系统结构框架,在国内首次实现同时支持50~100路多媒体流的大规模多媒体实时协同应用,并与美国阿贡国家实验室的AccessGrid系统通过Internet2实现了互通研制完成了用于远程教育的高速互联网络交互式VOD点播试验系统,支持传送MPEG1、MPEG2等高质量全动态的视频图象及话音和课件数据,通过多种信息终端实现流式媒体播放。

  主要研究成果创新点(6)

  研制完成了高速互联网数字地球试验系统。采用分布式对象技术、虚拟现实VR和可视化技术,以GIS为平台,建立了大型三维空间数据库仓库,开展三维空间数据浏览和各种空间数据交互查询与空间分析。

  研制完成了高速互联网科学数据库应用系统。建立了一个集高速互联网络、科学数据库和高性能计算机为一体的应用支撑平台,建立分布式资源环境虚拟科研环境原型系统,开展国际核酸序列数据库在高速网络环境下的综合应用和基于天文数据库的太阳活动预报研究。

  重要的国际合作和学术交流活动(1)

  项目学术领导小组的专家国际下一代互联网络研究组织的同行密切接触与交流,大大促进了本项目的总体设计和各个组成部分的研究进展,推动我国下一代互联网络研究与国际接轨。

  项目学术领导小组成员多次出国,访问美国、日本、韩国以及欧洲等国,联系和争取与美国下一代高速互连网络主干网互连,考察美国互连网络互连中心STAR TAP的建设情况,设计并实现了NSFCNET与国际下一代互联网络互联的路由政策,保证了NSFCNET成功地与国际下一代互联网络Internet2连通。

  重要的国际合作和学术交流活动(2)

  2000年5月,与美国下一代互联网络组织UCAID正式签署合作备忘录和互联协议。

  项目学术领导小组成员组织召开了四次下一代互联网络研究方面的国际学术会议:CANS 1999,CANS 2000,CANS 2001和APAN 2000。

  积极参加国际下一代互联网络学术活动,并多次应邀在国际下一代互联网络学术会议Internet 2、IWS 2000,IWS 2001上做特邀报告,建立了更加广泛的国际学术交流与合作关系,也使我国在国际下一代互联网络的研究中有了一席之地。

  主要经验和体会项目管理委员会定期召开会议,对项目实施过程中的重大问题进行决策,协调各方面的关系,定期检查项目进展情况,指导了项目的顺利进展项目的学术领导小组也定期或不定期召开会议,随时解决项目实施过程中遇到的重大技术难题,协调各参加单位在网络建设过程中遇到的各种具体问题。

  项目监理随时检查、督促项目的执行,积极建议,确保项目各个环节的顺利实施。提前三个月超额完成了本项目,把握住了项目的进度和质量。

  承担单位主管部门的有力领导和支持项目承担单位和全体科技人员团结协作,努力创新信息产业部和中国网通、中国电信的关键性支持

  进一步工作的建议国家自然基金委员会等政府相关部门继续并加大我国下一代互联网研究项目的资助,建立较为完整的下一代互联网基础理论与关键技术的研究体系,从不同的层面开展下一代高速互联网络体系结构理论基础研究和关键技术研究l自然基金、973计划、863计划以大学和研究机构为主成立我国下一代互联网学术研究组织,与Internet2等国际学术组织建立长期合作关系,并吸引国内外相关企业形成战略合作伙伴;制定这一学术组织的行动纲领,建立相应的研究工作小组,推进全国范围的下一代互联网研究。


  清华大学信息网络中心其他背景资料

  1994年11月30日,在清华大学网络中心召开了"中国教育和科研计算机网CERNET建设汇报演示会"(照片),国务院副总理邹家华等国家领导人出席了会议,国家教委副主任、CERNET领导小组组长韦钰主持了会议。

  1995年3月1日,全国人大常委会委员长乔石,在国家教委主任朱开轩,国家科委副主任朱丽兰的陪同下参观清华大学网络中心。

  1995年 3月22日,国务院副总理李岚清在国家科委副主任朱丽兰、清华大学校长王大中的陪同下参观清华大学网络中心。

  1997年5月6日,国务院副总理朱?基在国家教委主任朱开轩、清华大学校长王大中、CERNET管委会主任梁尤能陪同下参观清华大学网络中心。

  1998年8月20日,北京市市委书记贾庆林、市长刘淇在清华大学党委书记贺美英等的陪同下参观了清华大学网络中心。

  1998年10月,在英国首相布莱尔访华期间,开通了中英学术网络CERNET-JANET国际线路。李岚清副总理和英国首相出席了开通仪式。

  2000年 9月22日,香港特区著名爱国实业家、长江实业集团董事局主席李嘉诚先生向清华大学捐赠1000万美元,支持清华大学建设中国未来资讯发展的重要研究基地-未来互联网络技术研究中心。教育部也将为此提供500万美元的配套资金。

  2000年9月27日,Nokia公司与清华大学网络中心签署协议,进一步加强在Internet 2方面的合作研究与开发工作。

  同月,"中国高速互连研究试验网NSFCnet"试验网络开通。该项目由国家自然科学基金委员会资助,由清华大学、北京大学、北京邮电大学、北京航空航天大学、中国科学院计算机信息网络中心等单位承担项目建设。

  2000年10月19日,我国下一代高速互联网络"中国高速互联研究试验网络NSFCnet"举行开通演示。中国科学院院长路甬祥院士等领导观看了演示。
  
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