国家顶级节点分布指导理论研究

2.2  国家顶级节点分布需求

国家顶级节点的部署建设需要将对工业互联网标识系统的业务需求量作为首要考量指标。国家顶级节点最终是为工业互联网标识体系服务的，而各省、直辖市的工业发展程度、工业互联网业务量各不相同。目前，我国按照工业省份TOP10排名，依次为：广东、江苏、山东、浙江、福建、河南、四川、河北、安徽、湖北；按照工业城市TOP10排名，依次为：上海、北京、广州、深圳、苏州、天津、重庆、杭州、青岛、无锡^[3]。

2.3  国家顶级节点资源分布

如图2所示，国家顶级节点直接为二级及其他企业节点提供顶层的解析服务。目前，我国二级节点70多个，企业节点6000 多个，标识注册量超过70 亿^[4]。据不完全统计，我国大部分二级节点和企业节点还是以工业发展指数较高的省市为主要部署地，二级节点和企业节点保持高速增长，相对现有5 个国家顶级节点，后续顶级节点数量将被下一级业务推动扩张。

2.4  国家顶级节点网络保障能力

工业互联网中的很多相关业务对时延的要求非常高，因此工业互联网标识体系必须建立在优质的网络通信基础之上，所部署地域的信息网络部署能力、综合网络传输性能是重要的考察指标。由于网络传输主要由运营商承建，因此需要对各省三大运营商的网络能力进行评估，保障国家顶级节点与下级节点的通信稳定性和低时延响应性。

2.5  国家顶级节点互联互通能力

国家顶级节点不单作为国家或地区内部最顶级的标识解析服务节点，面向全国范围提供顶级标识编码注册和标识解析服务，还可以作为一个特殊的节点，完成与各种标识体系的国际根节点互联互通的功能。

3  国家顶级节点分布理论研究

3.1  国家顶级节点服务需求能力指标选取

如图2所示，国家顶级节点对接二级节点和递归解析节点，并为下级节点提供标识解析和递归解析服务。根据需求服务内容和运行属性，体现国家顶级节点的指标存在六大要素：各省二级节点对国家顶级节点的注册量(a₁)、各省二级节点对国家顶级节点的解析量(a₂)、各省二级节点对国家顶级节点的解析效率(a₃)、各省递归节点对国家顶级节点的注册量(a₄)、各省递归节点对国家顶级节点的解析量(a₅)、各省递归节点对国家顶级节点的解析效率(a₆)。具体指标参数说明如表2所示。

3.2  国家顶级节点部署能力指标选取

国家顶级节点的建设依赖网络通信能力，网络运营商是国家顶级节点建设的最主要机构，良好的网络安全保障能力有助于国家顶级节点的稳定运行。所以，国家顶级节点在各省的建设应综合考虑该省的综合网络传输性能。根据《2019中国网络状况白皮书(精简版)》^[5]中的相关数据进行分析，可得到我国31个省三大运营商网络性能数据，将其归一化后，可作为基础电信企业各省网络性能的指标值。我国拥有重要基础设施的省往往拥有较多的链路出省方向数量、较好的带宽利用率、较好的安全保障和运维能力、较好的资金保障能力。所以，要提高国家顶级节点的部署能力，要考虑如表3所示三大因素：各省综合网络传输性能(b₁)、各省信息网络部署建设能力(b₂)、各省信息对国家顶级节点的安全保障能力(b₃ )。 

3.3  国家顶级节点均衡因子指标

国家顶级节点最终服务于工业互联网企业，每个省的工业水平也间接反映了该省对国家顶级节点标识解析的需求。工业水平高的省未来对工业互联网标识解析的需求比较高，权重也较高，未来部署国家顶级节点的需求也较高。因此，可将指标因素设置为C，权重因子设置为k₃ 。

3.4  国家顶级节点部署理论指导

由于模型建立涉及的数据指标多、数据量大,而且需要根据实际情况对模型进行动态调整，因此模型建立既要合理又不应过于复杂。结合实际经验，可采用归一化计算和动态加权的方法对国家顶级节点增加部署方案进行建模。结合国家顶级节点服务需求程度(A)、部署建设能力(B)和均衡因子指(C)三方面数据的10个指标，可以综合计算得到各省在国家顶级节点部署方面的综合评分(R)，其计算公式如下:

本文刊于《信息通信技术与政策》2021年 第4期

主办：中国信息通信研究院