中国下一代互联网示范工程(CNGI)项目是由国家发展和改革委员会主导，中国工程院、科技部、教育部、中科院等八部委联合于2003年酝酿并启动的。
为了彻底改变我国第一代互联网落后于人的状况，抓住下一代互联网发展的机遇，取得发展的先机，我国相关研究人员在上世纪90年代末开始了下一代互联网的研究。
1998年，CERNET的研究者在我国第一次搭建了IPV6试验床。2001年，在国家自然科学基金委的支持下，我国第一个下一代互联网地区试验网NFCNET在北京建成并通过验收。同年，57名院士上书国务院，提出应利用好下一代互联网发展的难得机遇，尽快推出我国的下一代互联网项目，加快下一代互联网研究与建设，占领下一代互联网的制高点。
2003年，国务院批复了由国家发改委主导的8部委关于“关于推动我国下一代互联网有关工作的请示”，随后国家发改委正式批准中国下一代互联网示范工程(CNGI)，CNGI项目开始实施。CNGI专家委由工程院牵头。我国下一代互联网由此正式进入了大规模研究及建设阶段。
此项目得到八个部委联合支持、五大全国性电信运营商和教育科研网、一百多所高校和研究单位、几十个设备制造商承担，涉及上万人参与，产学研用合作，在中国通信网络科技工程建设史上是第一次，对我国下一代互联网技术和产业的发展具有深刻影响。
此项目取得了丰硕的成果。截至目前，CNGI核心网已经完成建设任务，该核心网由六个主干网、两个国际交换中心及相应的传输链路组成，六个主干网由在北京和上海的国际交换中心实现互连。目前CERNET2、中国电信、中国网通/中科院、中国移动、中国联通和中国铁通这六个主干网含国际交换中心已全部完成验收。CNGI核心网实际建成包括22个城市59个节点以及北京和上海两个国际交换中心的网络。
中国下一代互联网示范工程CNGI核心网示意图
通过CNGI项目的实施，取得了一系列具有自主知识产权的技术成果，共申请国内专利619项(已取得授权11项，绝大多数为发明专利)，国外专利5项。形成了国家标准4项，提交国标草案10多项，中国通信标准化协会(CCSA)等行业标准10多项。
目前已经向互联网标准组织IETF申请互联网标准草案9项，已获批准2项，这也是我国第一次进入互联网核心标准领域(以前中国申请的近十项RFC均与中文相关) 。
CNGI项目启动之初就把产业发展摆到了第一位，并取得了丰硕成果，从关键设备IPv6核心路由器到相关软件及应用，初步形成了仅次于美国的下一代互联网产业群，彻底改变了第一代互联网时期受制于人的被动局面，并为未来我国信息化产业乃至整个社会经济转型，奠定了重要基础。
一、世界互联网及中国发展历史
互联网的发展可以追溯到上世纪60年代末，其主要前身为ARPA网。1974年美国国防部国防前沿研究项目署(ARPA)的罗伯特?卡恩和斯坦福大学的文顿?瑟夫开发了TCP/IP协议，定义了在电脑网络之间传送信息的方法。这一协议于上世纪80年代初被世界广泛采用，成为互联网的核心。
1986年，美国建设了第一个互联网骨干网。1994年前后，随着WEB技术等互联网技术的发明，第一代互联网全面成熟，也给世界互联网的领先者——美国带来了前所未有的利益，促进了美国以互联网为代表的新经济的繁荣。
从光纤芯，到路由器，从流量带宽到电子商务，美国人不仅在互联网产业上获得了丰收，更在互联网的促进下，各个传统产业实现了革命性的变革，创造了许多新型的现代服务业。
1989年，我国正式开始了互联网建设，但因为种种原因，进展迟缓。1994年，以中国教育和科研计算机网的建设为代表，我国互联网建设进入加速期，先后建成了中国教育与科研计算机网CERNET、中国科学技术网CSTNET、中国金桥信息网CHINAGBN(后来的吉通)和中国公用计算机互联网CHINANET(中国电信)四大骨干网。
二、世界下一代互联网发展历史及CNGI项目的启动
在互联网带来的新经济奇迹的推动下，美国在上世纪90年实现了前所未有的经济持续繁荣，并再次在军事领域强化了其领先的地位。与此同时，随着第一代互联网的迅速普及，互联网在IP地址、安全等方面的局限及问题也逐渐凸现出来，并对互联网的发展形成了严重制约。
鉴于互联网的引擎作用，美国政府很快就从国家层面开展了下一代互联网的研究。1996年，克林顿政府首次在其国情咨文中提出了下一代互联网建设计划NGI。在以美国NGI及INTERNET2为代表的下一代互联网项目的带领下，欧洲、日本等国也迅速推出了自己的下一代互联网计划。
1998年，CERNET的研究者在我国第一次搭建了IPV6试验床。2001年，在国家自然科学基金委的支持下，我国第一个下一代互联网地区试验网NFCNET在北京建成并通过验收，引起社会各界关注。同年，57名院士上书国务院，提出应利用好下一代互联网发展的难得机遇，尽快推出我国的下一代互联网项目，加快下一代互联网研究与建设，占领下一代互联网的制高点，为我国信息产业，乃至政治、军事、经济的长远发展，奠定基础。
2003年，国务院批复了由发改委主导的8部委关于“关于推动我国下一代互联网有关工作的请示”，随后国家发改委正式批准中国下一代互联网示范工程(CNGI)，CNGI项目开始实施。CNGI专家委由工程院牵头。我国下一代互联网正式进入了大规模研究及建设阶段，并取得了丰硕成果。
由于中国政府对于下一代互联网发展的高度重视，以及取得了突出成就，互联网两位发明人先后都对中国下一代互联网发展给予了高度肯定，甚至认为“美国需要加快步伐”，世界“IPv6发展需要看中国。”
三、什么是下一代互联网，有什么特点？
下一代互联网顾名思义就是不同于现在互联网的互联网，其主要特点有以下：
更大。这一代互联网地址将在2010年彻底耗尽，下一代互联网将采用IPv6地址协议，即地址协议的第六版，在地址空间设计上采用128位长度，其地址容量约为3.4×1038，可充分解决地址空间不够的问题，地址规模上无后顾之忧，因此有人形象地说，世界上每一粒沙子都可以分到一个IP地址。
更快。下一代互联网与传统的宽带概念不同，它强调端到端的高速，而不是目前的接入概念，伴随着传输技术的发展，下一代互联网的速度在任何一个端与端之间有可能达到100M以上。
更安全。目前的互联网因为种种原因，有严重的安全隐患。比如现在的互联网只管到哪里去，而不问从哪里来，从而造成了很多安全隐患。但下一代互联网不仅要管到哪里去，而且要管从哪里来，这些都将从根本的体系上解决安全问题。
更便捷。下一代互联网将突出地以人的便捷使用为原则，因此一切便捷的服务将完全渗透到下一代互联网中，如无线网络必将会成为下一代互联网的主要网络，而不会像现在是补充地位。
四、地址协议及IPV4与IPv6
IP地址在以TCP/IP协议为核心的互联网中起着举足轻重的作用，网络中各系统的识别和传输数据的路由主要是依靠IP地址。互联网的飞速发展导致IPv4地址消耗速度加快。
目前互联网协议为IPv4，其地址为32位编码，可提供的IP地址大约为40多亿个，而且由美国先占用了大量地址，目前已经分配完了70%，预计2010年左右将全部分配完成，全球正面临严重的IP地址枯竭的危机。
因为美国主导控制IPv4地址分配，IP地址分配在不同地区数量严重失衡，例如美国一些大学所拥有的IP地址就几乎等于全中国的IP地址。
到2008年6月底，中国的网民人数达到2.53亿，居世界第一位，且增速没有减缓的趋势，但中国的网民普及率也还只有19.1%，低于世界平均数21.1%，与发达国家60%到80%的网民普及率相比，还有很大的差距。这预示着我国互联网用户的快速发展对IP地址产生巨大的需求，IPv4地址的匮乏将会严重制约互联网在我国的普及。
从数量上看，截至2007年12月31日中国大陆所分得的IPv4地址为1.35亿个，仅占全球已分配地址的4.45%，还不足美国的十分之一。中国的公众网因IP地址匮乏，被迫大量使用私有地址，严重影响了互联网的效益及安全。
以IPv6为核心的下一代互联网随之提上日程。IPv6的全称是“互联网协议第6版”。 IPv6的地址是128位编码，能产生2的128次方个IP地址，地址资源极端丰富。
我国于1998年由CERNET率先建立了IPv6试验床，并获得国际组织认可，于2000年开始申请IPv6地址。目前我国IPv6地址数量仅位列全球第16位。
五、世界下一代互联网发展及我国面临的紧迫形势
下一代互联网正成为新的战略制高点，被各国政府、科技界和产业界作为战略性的科技发展问题而给予极大投入。美国、加拿大、欧盟、日本等发达国家相继启动了下一代互联网研究计划，意图掌握未来网络核心技术，在新一轮产业技术和国家竞争中赢得主动，以谋求更大的经济利益和战略意义。
与我国在下一代互联网上取得的成就相比，我国现在拥有的IPv6地址数量不容乐观。目前我国IPv6地址仅位列全球第16位。
值得注意的是，2008年5月，美国突然加大了IPv6地址申请量，从4月份的374块地址达到14729块地址(/32)，IPv6地址量从4月份位居世界11位一跃成为世界第一。此前，美国国防部就决定到08年整个通信网络过渡到IPv6网络；美国政府要求政府机构网络必须在08年6月前切换到支持IPv6。
欧盟计划在2010年之前，敦促四分之一的企业、政府机构和家庭用户转换到IPv6互联网地址协议；欧洲科研机构GEANT中枢网络已百分之百实现了与IPv6协议兼容;以FT为代表的欧洲运营商在积极推动IPv6。
日本政府通过e-Japan计划推动IPv6网络环境的实现，并获得了广泛的应用；2008年，韩国建设6个IPv6下一代互联网交换中心(NGIX)，并为10个互联网服务提供商(ISP)提供了互联互通；新加坡和马来西亚在下一代宽带战略中全面考虑引入IPv6。
目前，全球信息化浪潮发展迅猛，我国也正加速向信息化社会迈进。及时应对IP地址耗尽问题，积极推进向下一代互联网的顺利过渡，是历史赋予我们的战略发展机遇。
六、我国发展下一代互联网的重要意义
网络是迈向信息社会的关键基础设施。发展先进的网络产业，对于增强自主创新能力，保障国家信息安全，带动信息技术产业转型提升意义重大。
因此，在当前形势下，发展下一代互联网，对于我国抓住全球互联网技术变革的重要历史机遇，迅速占领下一代互联网新技术制高点，实现跨越式发展具有重要意义。
进入二十一世纪以来，互联网面临地址空间即将耗尽、网络与信息安全得不到有效保障等重大技术挑战，引发了信息技术的新一轮国际竞争，发达国家相继制定下一代互联网发展计划，我国对此必须做出战略性抉择。
当前，全球互联网技术变革和我国下一代互联网发展都已经进入关键时期，正在全球蔓延的金融危机对我国的经济转型、走新型工业化道路提出了更加严峻的挑战，发展我国下一代互联网的意义更加重大。
从国家发展战略角度看，我国正处于经济转型期，要走以信息化带动工业化的新型工业化道路，大而不强的信息产业迫切需要寻找突破口，实现跨越式发展，下一代互联网提供了契机。互联网核心技术是信息产业中的核心、关键和共性的战略高技术，不仅具有重大经济利益，更关系到国家安全。但是，由我国提出和掌握的互联网核心技术还很少，相关产业主要采用技术跟随的发展策略，网络高端设备还主要依赖进口，在核心技术和关键技术上受制于人。下一代互联网新技术的出现，使世界各国站在同一起跑线上，为我国提供了跨越式发展的难得的历史发展机遇。
七、CNGI项目基本情况
2003年7月25日国家八部委联合向国务院报送“关于推动我国下一代互联网有关工作的请示”， 8月11日国务院主要领导批示原则同意。
2003年9月12日发改委发出关于下一代互联网示范工程建设有关工作安排的通知，明确近期工作重点、经费安排和组织协调，进一步明确“依托工程院成立专家委员会，对总体方案进行细化，制定示范工程阶段计划，在工程建设中提出具体技术指导意见”。
2003年11月24日国家发改委正式批复中国工程院，原则同意工程院所报的CNGI核心网示范工程建设项目可行性研究报告。并研究确定基础性研究、示范工程关键技术试验与重大应用示范、关键设备与软件研发和产业化等四大方面内容。
目前CNGI核心网已经完成建设任务，该核心网由六个主干网、两个国际交换中心及相应的传输链路组成，六个主干网由在北京和上海的国际交换中心实现互连。目前CERNET2、中国电信、中国网通/中科院、中国移动、中国联通和中国铁通这六个主干网含国际交换中心已全部完成验收。CNGI核心网实际建成包括22个城市59个节点以及北京和上海两个国际交换中心的网络。
八、我国在下一代互联网发展上的产业成就
CNGI项目启动之初就把产业发展摆到了第一位，并取得了丰硕成果，从关键设备IPv6核心路由器到相关软件及应用，初步形成了仅次于美国的下一代互联网产业群，彻底改变了第一代互联网时期受制于人的被动局面，并为未来我国信息化产业乃至整个社会经济转型，奠定了重要基础。
CNGI项目着眼于科技与经济的紧密结合，一方面鼓励高校和科研院所发挥技术先锋队作用，另一方面从一开始就以企业为主体，特别是鼓励主要电信运营商和设备制造商积极参与，以产业化和应用目标为导向，实行产学研用合作，形成了政府引导、科技推动、产业参与的中国特色，初步形成了从研发、生产到应用的创新链条。
我国已建成世界上最大的IPv6示范网络，在国际上率先建成采用纯IPv6技术的大型主干网；在目前试验网所用的中小容量IPv6的路由器的开发上已领先国外产品，目前国产IPv6核心路由器等占项目同类设备投资50%以上并在CNGI重要节点上担纲主力；在真实IPv6源地址认证和下一代互联网过渡等核心技术方面已经走在世界的前列。
这些核心技术的突破，不仅缩短了我国在互联网领域与发达国家的差距，而且也使我国有望在国际上率先实现IPv6商用。
目前，已经在CNGI示范网络中投入使用的IPv6系统和产品包括：华为、比威等公司的路由器和交换机，上海贝尔阿尔卡特公司的宽带接入设备，武汉烽火公司的互联网关，北京中星微公司的音/视频监控摄像终端，北京神州数码公司的无线传感器网络节点，等等。有的产品已经投入市场。
CNGI项目很好地将科学研究、技术开发、网络建设和产业发展相结合，将高技术产业化项目与科学工程结合，为科学研究提供了一个通用平台，示范网不仅是一个试验网也是一个可商用的网络。
信息网络理论和技术在最初的二十年间处于百花齐放的自由发展状态。进入20世纪80年代以后，标准化成为网络理论和技术发展的主线。一些大型跨国公司为了占据市场的主导地位，开始利用自己在市场上的垄断地位来形成事实上的工业标准，从而把对网络理论和技术的研究演变成为市场竞争的有力武器，因此，参与国际标准化的进程对各国的产业发展都有着特殊的战略意义。
通过CNGI项目的实施，取得了一系列具有自主知识产权的技术成果，共申请国内专利619项(已取得授权11项，绝大多数为发明专利)，国外专利5项。
在国内标准方面，形成国家标准4项，提交国标草案10多项，中国通信标准化协会(CCSA)等行业标准10多项。在国际标准方面，向国际移动通信组织提交文稿27项；向国际电信联盟远程通信标准化组(ITU-T)提交文稿数十篇，获得批准2项建议；向国际标准化组织ISO信息安全技术领域(IEC JTC1/SC27)提交草案1项；向国际互联网标准化组织(IETF)提交网络安全和过渡技术的RFC草案12项，其中2项获得批准，开始参与互联网核心技术的国际标准制定。
九、CNGI产业化的意义及价值
在第一代互联网时期，互联网关键技术及相关产业被美国等发达国家垄断，从光纤到路由器，从电子商务到精确打击，不仅互联网产业本身的直接利益，在互联网带动下其他领域所产生的先机及利益也均被美国等所左右，从互联网新经济及现代服务业、到政治、军事的领导权及控制权，大大提升了美国的国力及影响力，信息技术不仅仅是经济发展的引擎，也是政治、军事、人民生活的引擎，作为信息技术中的关键技术，互联网必将发挥更为重要的作用，成为引擎中的引擎。CNGI在产业领域所获得的成就，不仅仅是对我国互联网产业、信息产业产生重要影响，更将为我国经济的全面转型，提供关键而重要的契机，为全面提升国防能力，产生重要而深远的影响。
十、我国在下一代互联网发展上的科研成就
CNGI项目使我国在下一代互联网研究及关键技术方面，从第一代的跟随者走到了世界前列，成为世界下一代互联网研究与建设的重要参与者，在下一代互联网标准及关键技术上取得了话语权，使我国在下一代互联网研究上走到了世界前列。
目前已经向互联网标准组织IETF申请互联网标准草案9项，已获批准2项，这也是我国第一次进入互联网核心标准领域(以前中国申请的近十项RFC均与中文相关) 。
以CERNET2为例。2006年9月，CNGI-CERNET2/6IX通过国家鉴定验收。作为CNGI示范网中的最大的主干网CERNET2项目被两院院士评选为“2006年中国十大科技进展”第一名，并获得2007年国家科技进步二等奖。该项目有多项重大创新，特别是“建设纯IPv6大型互联网核心网”、“基于真实IPv6源地址的网络寻址体系结构”和“IPv4 over IPv6网状体系结构过渡技术”属国际首创，总体上达到世界领先水平。
IETF分别在2007年7月和2008年7月，宣布了两个由CNGI-CERNET2提交的标准——RFC4925和RFC5210，这也是中国首度进入非中文相关的互联网核心技术领域，从而在国际互联网主流技术上有了发言权。此外，由CNGI-CERNET2牵头发起成立的IETF新的小组——“基于真实IPv6源地址的网络寻址体系结构”(简称SAVI)研究小组，则是由中国大陆学者主导推动的第一个适用于各种文字的工作组。
此外，中国电信、中国移动等依托CNGI项目，在网络服务、网络接入和网络体系结构等方面也有诸多创新成果。根据对92个项目组的统计，73%的项目组都申请了专利，共计619项，绝大多数为发明专利，已取得授权11项，在国外申请的专利5项。另还获得一批软件著作登记权。
十一、CNGI体制创新
CNGI在管理模式上有很好的创新，CNGI项目的实施体现了集中起来办大事的社会主义优越性，由国家发改委、科技部、自然基金委、信息产业部等八部委联合组织实施，促进了产学研相结合，探索了具有中国特色的重大工程组织管理模式。
此项目得到八个部委联合支持、五大全国性电信运营商和教育科研网、一百多所高校和研究单位、几十个设备制造商承担，涉及上万人参与，产学研用合作，在中国通信网络科技工程建设史上是第一次，对我国下一代互联网技术和产业的发展具有深刻影响。
国家八部委组成CNGI项目领导小组，依托中国工程院组织CNGI项目专家委员会，负责制定研究开发方向和各分项的技术要求以及对项目的实施进行管理协调。专家委对CNGI的重要项目安排第三方测试，要求设备开发和产业化项目所开发的设备必须连到CNGI示范网上检验其性能和功能，由核心网承担单位给出评价，所有项目委托各项目对应的主管部门组织验收。这种对成果的认定方式较之通常的鉴定会更可信。
CNGI项目培养和锻炼了一批团结协作、共同奋斗的下一代互联网研究和开发的技术队伍。华为公司认为CNGI项目组织出色，很好的推动了我们国家IPv6方面的技术创新。
十二、CNGI典型应用
CNGI示范网的建设为我国高校和研究机构及企业的技术研发中心提供了研究开发和技术试验及应用示范的平台。CNGI示范网为40余项CNGI技术试验、应用示范和产业化项目提供技术试验和成果测试环境。
仅以CNGI-Cernet2为例，接入该网络的高校和研究单位超过160个，为高校的教学和科研提供试验环境。在北京奥运会期间位于清华大学的CNGI国际/国内互联中心CNGI-6IX作为奥运官方网站镜像节点，宣传报道北京奥运会的情况 。
中国科学院还利用CNGI开展包括科学数据网格、虚拟天文台、高能物理研究、中国地学研究数据网、国家科学数字图书馆等应用和研究。
我国主要电信运营商通过参加CNGI示范网建设和试验，建设了一个可扩展、高可用、具备一定QoS和安全性的融合的业务承载平台，开展了新型电信业务的应用试验，成为电信公司的转型和技术演进的试验网。如中国网通为北京奥组委指定了采用端到端的IPv6技术的实时视频监控方案，提供了近50个奥运场馆100个监控节点的实时视频、温度环境监控，在北京奥运会期间发挥了积极作用；同时依托国家工程实验室建立IPTV(AVS)研发与测试中心，在北京奥运会期间开展视频组播业务等基于IPv6的业务的试验。
除了在电信网上的业务应用外还针对行业需要开发示范应用。如中国地震局的“基于IPv6的地震传感器示范网络”项目开发了数十个地震烈度传感器，建设了四个节点组成的IPv6试验网；北京理工大学的“在澜沧江-湄公河次区域资源环境安全区域合作中的应用示范”项目针对区域生态监测需要开发和建立了4个试验平台。
5.12汶川大地震发生后，北京公达数码科技有限公司等积极响应科技救灾号召，迅速发起联合科技抗震救灾活动。于震后不久即赶往四川省青川县关庄镇片区，在当地网络通信中断的情况下，迅速搭建了自主研发的Wifi Mesh无线接入网络，为当地的抗震救灾指挥部、济南军区猛虎师某团、161医院、新闻媒体人员等提供了无线上网业务，为当地抗震救灾工作顺利、及时地展开提供科技后勤保障。在此无线网络基础上，针对当地移动通信网络工作仍不正常，与外界语音通话仍存在问题的情况下，又搭建了本项目所研制的P2P SIP系统。该系统作为当地移动通信网络的补充，尤其在移动通信网络不可用的情况下，仍可以通过Wifi手机、P2P sip softphone与外界进行通信，赢得了灾区人民和抗震救灾人员的广泛好评。
CNGI已成为我国研究下一代互联网技术、开发重大应用、推动下一代互联网产业发展的关键性基础设施，为提高我国在国际下一代互联网技术竞争地位做出了重要贡献。
