互聯(lián)網(wǎng)狀況及與未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系

互聯(lián)網(wǎng)狀況及與未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系1/2互聯(lián)網(wǎng)狀況及與未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系互聯(lián)網(wǎng)狀況及與未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系全文共5頁(yè)，當(dāng)前為第1頁(yè)。

1互聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)狀

互聯(lián)網(wǎng)最初是為單一的數(shù)據(jù)通信需求而設(shè)計(jì)的,其設(shè)計(jì)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的健壯性和支持底層網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的異構(gòu)性,并且默認(rèn)互聯(lián)的用戶屬于相互信任的團(tuán)體。因此,傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)僅支持盡力而為的服務(wù),遵照“核心簡(jiǎn)單,終端智能”的設(shè)計(jì)原則,智能部署在網(wǎng)絡(luò)邊緣的終端上。這種體系結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,保證了高效的互通和良好的演進(jìn)性,一直沿用至今。隨著互聯(lián)網(wǎng)步入商業(yè)化時(shí)代,互聯(lián)網(wǎng)的性質(zhì)已經(jīng)從一個(gè)以科研為主要目的的網(wǎng)絡(luò)演變?yōu)槿蛞?guī)模的信息基礎(chǔ)設(shè)施。近年來(lái),隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展,出現(xiàn)了大量新型接入技術(shù)如WiMAX,Wi-Fi,無(wú)線局域網(wǎng),藍(lán)牙,大量新型異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)如移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)狀網(wǎng),大量新的計(jì)算技術(shù)如P2P,網(wǎng)格,普適計(jì)算和多樣化的應(yīng)用,這些新技術(shù)和應(yīng)用在推動(dòng)整個(gè)通信領(lǐng)域進(jìn)步的同時(shí),也使得傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)面臨著巨大的挑戰(zhàn)。復(fù)雜的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境增加了維護(hù)管理的復(fù)雜度,同時(shí)也影響了網(wǎng)絡(luò)的靈活性、健壯性和安全性；無(wú)處不在的應(yīng)用需求要求互聯(lián)網(wǎng)支持移動(dòng)性；多樣化的應(yīng)用要求互聯(lián)網(wǎng)支持高質(zhì)量的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)。

隨著網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度的增長(zhǎng),傳統(tǒng)的“核心簡(jiǎn)單”的互聯(lián)網(wǎng)難以滿足網(wǎng)絡(luò)對(duì)可控、可管迫切的需求,已經(jīng)運(yùn)行了40年的以IP契約及相應(yīng)編址路由機(jī)制為核心的互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)架構(gòu)越來(lái)越不堪重負(fù),互聯(lián)網(wǎng)的可持續(xù)發(fā)展性面臨著嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、業(yè)務(wù)需求、以及相關(guān)的計(jì)算機(jī)與通信技術(shù)的迅速發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)面臨了嚴(yán)峻的問(wèn)題,具體為：(1)網(wǎng)絡(luò)存在嚴(yán)重的可信、安全問(wèn)題。(2)網(wǎng)絡(luò)的虛擬化能力差。(3)網(wǎng)絡(luò)管控能力低,網(wǎng)絡(luò)不可知、不可控和不可管。(4)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性（地址、路由、業(yè)務(wù)）差,已經(jīng)影響到互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)（特別是實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)）的發(fā)展。(5)網(wǎng)絡(luò)無(wú)服務(wù)質(zhì)量保證,高質(zhì)量的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)很難開(kāi)展。(6)商業(yè)模型問(wèn)題嚴(yán)重。這些問(wèn)題的存在已經(jīng)影響到互聯(lián)網(wǎng)的可持續(xù)發(fā)展,已經(jīng)引起業(yè)界的高度重視。另外,在信息爆炸、內(nèi)容急遽擴(kuò)張的今天,內(nèi)容分配、傳送能力已經(jīng)成為一類(lèi)極為重要的能力,是網(wǎng)絡(luò)必須能高效提供的,但是目前內(nèi)容的分配和傳送是通過(guò)分組數(shù)據(jù)網(wǎng)和數(shù)據(jù)廣播網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的,用上述兩類(lèi)基礎(chǔ)網(wǎng)去分配和傳送內(nèi)容是可以的但不是高效的。

隨著內(nèi)容傳送重要性的增加,綠色、高效、高質(zhì)量來(lái)分配和傳送內(nèi)容變得越來(lái)越重要,內(nèi)容分配、傳送的重要性就日益顯現(xiàn)了,這是近年來(lái)凸現(xiàn)的問(wèn)題,它對(duì)互聯(lián)網(wǎng)提出了新的要求。上述這些問(wèn)題的存在已阻礙了互聯(lián)網(wǎng)的可持續(xù)發(fā)展,近20年來(lái)互聯(lián)網(wǎng)的專(zhuān)家們?cè)凇敖g盡腦汁”試圖解決這些問(wèn)題,但迄今為止沒(méi)有能夠得到很好的解決,已有的實(shí)踐表明,這些問(wèn)題依靠現(xiàn)在傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)是無(wú)法解決了,需要研究新的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)（即未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)）。

2未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)與下一代互聯(lián)網(wǎng)

新的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是什么,目前沒(méi)有統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。大體上有三種說(shuō)法：新一代互聯(lián)網(wǎng),未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)和下一代互聯(lián)網(wǎng)。這三者說(shuō)的是不是同一件事？筆者認(rèn)為它們不是一回事。新一代互聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)泛指,只要是與目前傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)不同的互聯(lián)網(wǎng)都可以稱(chēng)為互聯(lián)網(wǎng)狀況及與未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系全文共5頁(yè)，當(dāng)前為第2頁(yè)。新一代互聯(lián)網(wǎng)（因?yàn)橛小按钡囊?因此不是小改小弄,而是應(yīng)該在性能和能力上有質(zhì)的改變才能稱(chēng)得上“代”）,從這個(gè)意義上講,未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)和下一代互聯(lián)網(wǎng)都是新一代互聯(lián)網(wǎng),因?yàn)槭欠褐赣懻摰囊饬x不大,這兒就不討論了。下面主要討論未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)和下一代互聯(lián)網(wǎng)。

未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)到目前為止沒(méi)有明確的目標(biāo),只有一個(gè)基本的想法,就是傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)存在嚴(yán)重的問(wèn)題,需要予以解決,以保持互聯(lián)網(wǎng)的可持續(xù)發(fā)展,從20世紀(jì)90年代起,就一直在進(jìn)行研究和探索。20多年來(lái)改良型技術(shù)路線一直是主導(dǎo)的技術(shù)路線,它是在已有IP網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,采用IPV6來(lái)增加地址空間的容量,在此基礎(chǔ)上增加諸如：源地址檢查、無(wú)狀態(tài)地址映射等技術(shù),期望能滿足未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)的要求,已有的實(shí)踐結(jié)果表明,這條技術(shù)路線可以解決IPv4地址空間不足而導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性問(wèn)題,但無(wú)法解決路由日益復(fù)雜化導(dǎo)致的可擴(kuò)展性問(wèn)題,甚至還會(huì)惡化,此外它無(wú)法解決網(wǎng)絡(luò)的安全、可信方面、服務(wù)質(zhì)量和商業(yè)模型問(wèn)題等體系性瓶頸性的問(wèn)題,已有的實(shí)踐表明,改良型技術(shù)路線難以為繼,革命性的技術(shù)路線勢(shì)在必行。革命性的技術(shù)路線也有兩條思路,思路之一是所謂的CleanSlate的技術(shù)路線,重建一個(gè)全新的互聯(lián)網(wǎng),這是對(duì)互聯(lián)網(wǎng)最徹底的革命,從已有的研究來(lái)看,它的工作重點(diǎn)在于：(1)設(shè)計(jì)一個(gè)全新的體系（目標(biāo)不明朗,虛擬化和節(jié)點(diǎn)可編程是可能采用的技術(shù)）。(2)解決內(nèi)容分配、傳送高效和優(yōu)質(zhì)問(wèn)題。總的來(lái)說(shuō)這條思路目前沒(méi)有沒(méi)有明確得方向、只有一些設(shè)想。

國(guó)外的研究,如NDN,DONA,I3,PSIRP等,由于是全新的思路,方案尚未穩(wěn)定,國(guó)內(nèi)得研究基本上是跟追走,沒(méi)有自創(chuàng)得思路,這條思路是10年,20年甚至對(duì)更遠(yuǎn)年代的一些考慮,是“遠(yuǎn)期目標(biāo)”的未來(lái)網(wǎng)絡(luò)。下一代互聯(lián)網(wǎng)則是“近期目標(biāo)”的未來(lái)互聯(lián)互聯(lián)網(wǎng)狀況及與未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系全文共5頁(yè)，當(dāng)前為第3頁(yè)。網(wǎng)。由于是“近期目標(biāo)”的未來(lái)互聯(lián)網(wǎng),因此它的目標(biāo)是明確的和具體的。下一代互聯(lián)網(wǎng)的目標(biāo)是：解決目前互聯(lián)網(wǎng)存在的諸多問(wèn)題,提升互聯(lián)網(wǎng)的性能和能力,滿足未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)的互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的需要,保證互聯(lián)網(wǎng)的可持續(xù)發(fā)展。下一代互聯(lián)網(wǎng)的研究開(kāi)始于20世紀(jì)90年代,IPv6是作為下一代互聯(lián)網(wǎng)契約提出的,當(dāng)時(shí)目標(biāo)很明確是要解決的是IPv4（當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)）存在的問(wèn)題,由于IPv4地址空間過(guò)小影響互聯(lián)網(wǎng)的可持續(xù)發(fā)展,所以IPv6首先要解決的問(wèn)題是IPv4地址不足的問(wèn)題,但是IPv6是為下一代互聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)的,決非僅為解決地址問(wèn)題設(shè)計(jì)的,IPv6將要解決IPv4網(wǎng)存在的全面的問(wèn)題包括：網(wǎng)絡(luò)的安全可信問(wèn)題、網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量問(wèn)題、網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)性問(wèn)題等,它希望全面的提升IPv4網(wǎng)的能力,構(gòu)建下一代互聯(lián)網(wǎng)。IPv6實(shí)施的實(shí)際結(jié)果是：IPv6的確解決了IPv4存在的地址問(wèn)題,但由于IPv6與IPv4相比,除了地址從32BITS改為128BITS,地址空間大為增加,其他所有的技術(shù)都沒(méi)有本質(zhì)上的改變,因此IPv6與IPv4相比較無(wú)論從網(wǎng)絡(luò)性能和能力而言就沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展,IPv6沒(méi)有能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的目的。下一代互聯(lián)網(wǎng)的另一個(gè)重要研究方向是提出IP＋MPLS的網(wǎng)絡(luò)體系。建立在IP網(wǎng)的基礎(chǔ)上的互聯(lián)網(wǎng)不能從更本上提升互聯(lián)網(wǎng)的能力,特別是安全、可信、服務(wù)質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)虛擬化等方面的問(wèn)題,互聯(lián)網(wǎng)的專(zhuān)家們將問(wèn)題的原因歸屬于IP網(wǎng)的不面向連接的特性,認(rèn)為在引入面向連接技術(shù)后就有可能從更本上解決互聯(lián)網(wǎng)的問(wèn)題,這就是MPLS的引入的原因,這項(xiàng)技術(shù)的源頭是思科的TAGSwitch,以后演變成MPLS,但是MPLS并沒(méi)有如互聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)家們的意愿,雖然說(shuō)面向連接技術(shù)由于連接的存在,的確可以因?yàn)檫B接而保證網(wǎng)絡(luò)資源和網(wǎng)絡(luò)的安全等,但所有的面向連接技術(shù)都存在N平方問(wèn)題,MPLS同樣也不可能幸免,N平方問(wèn)題的存在,使得MPLS只可能建規(guī)模非常有限的局部網(wǎng)絡(luò),MPLS可以在一定程度上和在一定范圍內(nèi)解決網(wǎng)絡(luò)虛擬化、安全和服務(wù)質(zhì)量等問(wèn)題,但MPLS過(guò)于復(fù)雜且擴(kuò)展性很差,使用范圍非常有限。目前互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)體系互聯(lián)網(wǎng)狀況及與未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系全文共5頁(yè)，當(dāng)前為第4頁(yè)。是由一張全程的IP網(wǎng)組成其主體網(wǎng)覆蓋全球,在這樣的一張IP網(wǎng)上,貼著許多塊MPLS網(wǎng),這些MPLS網(wǎng)相互分離互不相關(guān),在MPLS覆蓋的部分網(wǎng)絡(luò)性能有一定的改善,不覆蓋的區(qū)域仍然是IP網(wǎng),經(jīng)過(guò)了近20年的努力,互聯(lián)網(wǎng)的IP＋MPLS體系沒(méi)有取得互聯(lián)網(wǎng)狀況及與未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系全文共5頁(yè)，當(dāng)前為第