NSFCNET

中国高速互连研究试验网络

清华大学、中国科学院计算机信息网络中心、北京大学、北京邮电大学、北京航空航天大学等单位承担建设的重大联合研究项目。

项目简介

项目的研究目标是，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。

在项目承担单位的共同努力下，本项目按计划完成了全部研究内容，达到了预期目标。项目还实现了与国际下一代互联网络的连接，各项性能指标均已达到目前世界上最先进的下一代高速互联网络实验环境，取得了一批重大研究成果。项目从1999年11月正式启动，2000年9月试验网络开通。目前，网络进入试运行。

在NSFCNET的总体结构中，最底层为用传输线路和交换设备搭建的网络基础设施（INFRASTRUCTURE）。其中包括：基于DWDM的光纤基础传输网络和架构在其上的高速计算机互连网络；中间层为服务（SERVICE）层，利用高速网络的基础环境为网络应用提供组播（MULTICAST）、服务质量控制（QOS）、IPV6网络编址以及网络管理等网络服务；最上层为应用（APPLICATION）层，高速网络的典型应用包括基于数字化视频技术（包括视频会议和视频流）的远程教育、高性能的科学计算、多媒体海量数据查询等。根据NSFCNET的总体设计，NSFCNET研究划分为三个重大项目，即：密集波分多路复用光纤传输系统、高速计算机互连网络（包括网络服务）、高速网络环境下典型示范系统及其关键技术。这三个重大项目既相对独立，又有着相互之间的有机联系。密集波分多路复用光纤传输系统是整个高速互联网络的基础通信传输平台，为高速互联网络提供高带宽保证；高速计算机互连网络是架构在通信传输平台之上的网络服务平台，实现带宽管理、路由选择、网络传输服务质量控制等功能。密集波分多路复用光纤传输系统和高速计算机互连网络之间建立起有效的信息通道，共同完成IP /DWDM高速互连网络的网络自愈保护、链路管理、网络管理等任务，为高速互联网络的重大应用系统提供快速、稳定、安全的网络支撑环境，从而实现非高速网络环境下所难以实现的重大网络应用。第三个重大项目包括若干个目前具有较好基础的重大网络应用：实时交互远程多媒体教学和学术研讨系统；用于远程教育的高速互联网络交互式VOD点播试验系统；高速互联网数字地球试验系统；高速互联网科学数据库应用系统。

NSFCNET在与国际下一代网络连接过程中，得到了信息产业部、中国电信、中国网通的大力支持和帮助。

创新成果

(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NSFCNET，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设计框架，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。

(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。

(3) 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。

(4) 开发一种基于二纤双向环网的波长通道保护（BWLSR/2）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。

(6) 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（10Gbps）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。

(7) 首次实现了我国学术网络与国际下一代互联网络的连接。自主研制成功中国第一个下一代互连网络交换中心DRAGON TAP，通过DRAGON TAP，分别以1Gbps速率连接我国的学术网络CERNET和CSTNET，同时连接到国际下一代互连网络交换中心STAR TAP和亚太地区高速网APAN交换中心Tokyo-XP，完成了与国际下一代互联主干网Abilene和vBNS的互连，为我国下一代互联网研究与世界接轨建立了基础条件。

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

(9) 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，面向性能的高速互连网络网络行为理论框架以及基于IP数据流分类的QoS控制方法，在网络安全、网络行为和服务质量控制等方面都获得了一批理论研究成果。

(10) 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。

(11) 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。

(12) 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。

(13) 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。

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