前言

互联网是现代社会最重要的信息基础设施之一，对世界经济、科技、军事、文化和社会生活等各方面产生着重大影响，产业利益大，更关系到国家信息安全。互联网发展及其应用水平已逐渐成为衡量一个国家综合实力的重要标志。

尽管互联网凭借着包容各种网络通信技术和支撑用户开发创新应用的巨大技术优势，近三十年来，规模不断扩大、技术不断改进、应用不断创新，但是也面临着越来越严峻的技术挑战，如地址空间即将耗尽、网络安全可信度差、移动漫游能力有限、网络质量难以保障、运营管理水平急待提升等。

一般来说，“下一代互联网”是指既保留目前互联网的技术优势，又较好地解决上述重大技术挑战的新一代互联网。除了IPv6是其基本特征外，业界期待下一代互联网能够具备可控、可管、可扩、可信能力。尽管IPv6并不能概括下一代互联网的全部，但已经形成了一个完整、成熟的标准体系，目前业界一般泛指的下一代互联网的核心内容往往就是IPv6。

美国等发达国家15年前就开始实施下一代互联网研究计划，意图抢先掌握未来网络核心技术，在新一轮产业技术和国家经济竞争中赢得主动，以谋求更大的经济利益和战略利益。2003年，党中央、国务院审时度势，对发展我国下一代互联网、建设我国下一代互联网示范工程CNGI做出了战略部署。根据当时国内外下一代互联网技术的研究情况和发展趋势，慎重选择了现实可行的IPv6协议作为中国下一代互联网的核心协议，并且在IPv6下一代互联网上攻克关键技术、开发创新应用和推动其产业化。

几年来，虽然我国下一代互联网技术发展已经取得了重要成果，但是随着2011年2月3日国际互联网编号分配机构IANA宣布全球IPv4地址已分配完毕，全球互联网从IPv4向IPv6过渡变得十分迫切，使我国下一代互联网发展进入了一个非常关键的时期。当前，全球金融危机和经济危机对我国经济转型、走新型工业化道路提出了更加严峻的挑战，我国发展以下一代互联网为代表的高技术新型产业的意义就更加重大。2011年12月23日国务院总理温家宝主持召开国务院常务会议，研究部署加快发展我国下一代互联网产业。会议指出，发展下一代互联网对于加强信息化建设、全面提高我国互联网产业发展水平，具有重要意义。会议明确了今后一个时期，我国发展下一代互联网的路线图、主要目标和重点任务。2012年3月，国家发改委等7部委联合发布了《关于下一代互联网“十二五”发展建设的意见》，提出了我国发展下一代互联网的指导思想、基本原则、发展目标、产业发展路线图和时间表等内容。以上这些，不仅对我国下一代互联网研究工作是极大的鼓舞和鞭策，更为进一步推动我国下一代互联网产业发展工作指明了方向。

本书的出版适逢我国下一代互联网发展的关键时期，从基本概念、发展历史、体系结构和关键技术、标准和研究现状等多个方面对下一代互联网进行了详细的介绍。本书的组织结构具体如下。

第1章，互联网发展历史和现状。本章简要回顾互联网的发展历史和演变过程，总结互联网发展的技术特点和成功经验；分析互联网目前面临的挑战，以及下一代互联网出现的背景。

第2章，下一代互联网基本概念和重要意义。本章介绍下一代互联网的基本概念及其主要特征，然后对下一代互联网的关键技术进行简要介绍。

第3章，新一代互联网体系结构研究进展。本章介绍下一代互联网体系结构发展的两种不同的路线，即革命式路线和改良式路线，通过对比分析，提出了基于演进的新一代互联网体系结构的发展思路。

第4章，下一代互联网过渡技术研究进展。本章对IPv6过渡的基本问题、异构地址穿越和异构地址互联进行分析，在此基础上介绍隧道技术和翻译技术的基本原理，以及当前主流隧道和翻译机制。

第5章，下一代互联网安全和可信任互联网。下一代互联网安全机遇与挑战并存，可信任互联网是构建安全可信的下一代互联网的关键技术。本章重点介绍基于真实IP源地址验证体系结构构建可信任的下一代互联网。

第6章，可编程和可重构路由器研究进展。随着互联网的发展和规模的膨胀，对路由器的功能需求也在不断发展，本章介绍可编程和可重构路由器领域的研究进展及可重构路由交换平台关键技术。

第7章，移动互联网进展。本章介绍移动互联网技术的主要发展趋势，然后以无线局域网的动态频谱访问技术和互联网端到端多径并发传输两方面为例，具体介绍移动互联网技术的研究进展。

第8章，数据中心网络的研究进展与趋势。数据中心是云计算的核心基础设施。本章介绍数据中心网络的国际研究现状，包括拓扑设计、传输协议、无线通信、虚拟化、增强以太网和节能机制等内容，以及软件定义网络应用到数据中心网络的情况。

第9章，下一代互联网与物联网。本章介绍物联网的主要技术，以及融合物联网的下一代互联网体系结构及存在的主要问题。

第10章，下一代互联网标准进展。本章首先对全球互联网最具权威的技术标准化组织IETF进行详细介绍，然后对我国的CCSA和WAPI标准进行介绍。

第11章，下一代互联网发展现状。面对全球下一代互联网产业的加速发展态势，本章从主要国家战略布局和规划、网络建设、软/硬件和系统研发、行业应用、技术标准等多个方面对全球下一代互联网发展情况进行了介绍，并且分析了我国下一代互联网发展存在的问题，指出了我国发展下一代互联网的重要战略意义，介绍了我国发展下一代互联网的具体战略部署。

本书的撰写得到了清华大学网络科学与网络空间研究院、计算机科学与技术系、电子工程系的多位教师的大力支持，他们是李崇荣、徐恪、崔勇、李丹、徐明伟、毕军、李贺武、李风华等，在此表示衷心的感谢。

作者
2012年5月