對(duì)未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)理念的思考

1、 對(duì)未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)理念的思考北京法國(guó)電信研發(fā)中心無(wú)線與網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)驗(yàn)室 俞一帆Orange Lab Beijing , Yifan Yu,Vision景愿 迎來(lái)Web4.0時(shí)代,初步判斷這個(gè)時(shí)代將從2020年開(kāi)始。到了那時(shí),發(fā)展的重點(diǎn)又將回到前端,網(wǎng)絡(luò)上將出現(xiàn)成千上萬(wàn)的基于Web3.0時(shí)代開(kāi)發(fā)的新網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的應(yīng)用程序,人們?cè)诰W(wǎng)絡(luò)上的體驗(yàn)將得到前所未有的增強(qiáng)。圖1. 基于WWW協(xié)議的互聯(lián)網(wǎng)(即萬(wàn)維網(wǎng)的進(jìn)化史2.未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)研究思路及主要標(biāo)準(zhǔn)化工作目前無(wú)論是在國(guó)內(nèi)還是國(guó)際上,各個(gè)研究機(jī)構(gòu)及標(biāo)準(zhǔn)組織都開(kāi)始了對(duì)未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)的研究及標(biāo)準(zhǔn)化工作。具體來(lái)說(shuō),各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)組織對(duì)于現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)向未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)演進(jìn)方式的看法可大致

2、分為三種思路:“改良”、“整合”和“革命”?！案牧肌彼悸氛J(rèn)為,考慮到現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)的巨大存量,可以利用新技術(shù)對(duì)現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行修補(bǔ)。IETF提出的IPv6可視為這方面的代表性技術(shù)。此外,萬(wàn)維網(wǎng)聯(lián)盟(W3C在現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)體系的應(yīng)用層也針對(duì)語(yǔ)義網(wǎng)的應(yīng)用制定并發(fā)布了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,其工作重點(diǎn)是研究基于資源描述框架的新工具和新語(yǔ)言?！案锩彼悸氛J(rèn)為,現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)體系已無(wú)法承擔(dān)未來(lái)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的重任,因此需要設(shè)計(jì)全新的互聯(lián)網(wǎng)。ITU的第十三研究組(SG 13 做為未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的領(lǐng)導(dǎo)研究小組更傾向于“革命”的思路。最近該小組對(duì)未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的愿景、需求、新技術(shù)、時(shí)間表以及標(biāo)準(zhǔn)化等問(wèn)題進(jìn)行了探討?！罢稀彼悸氛J(rèn)為,對(duì)現(xiàn)有互聯(lián)

3、網(wǎng)體系進(jìn)行簡(jiǎn)單的修補(bǔ)無(wú)法真正解決問(wèn)題,但對(duì)互聯(lián)網(wǎng)的革新需要一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程。面對(duì)迫切需要解決的各種問(wèn)題,可以尋求一種折衷方案,遵循重疊網(wǎng)的思想,對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)承載層之上、應(yīng)用層之下的各層進(jìn)行修改,在尊重互聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)實(shí)存量的基礎(chǔ)上對(duì)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行改進(jìn)。IETF是這種思路的典型代表,目前它在這方面的工作重點(diǎn)包括:路由擴(kuò)展性問(wèn)題,新一代域名系統(tǒng)(DNS以及多路徑TCP 協(xié)議(Multipath-TCP等。3.未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展動(dòng)機(jī)及設(shè)計(jì)理念互聯(lián)網(wǎng)最初的設(shè)計(jì)原則是實(shí)現(xiàn)不同計(jì)算機(jī)主機(jī)之間的通信,因此IP協(xié)議就成了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的核心協(xié)議,網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的一切數(shù)據(jù)處理都是圍繞這個(gè)協(xié)議展開(kāi)的?；ヂ?lián)網(wǎng)出現(xiàn)時(shí)提倡的IP over every

4、thing 以及everything over IP就是最好的明證。但是隨著越來(lái)越多的應(yīng)用出現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)上,尤其是NAT, 防火墻,CDN以及VPN等的廣泛應(yīng)用,IP層協(xié)議正變得越來(lái)越復(fù)雜,這一方面使得現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)變得格外臃腫,并帶來(lái)嚴(yán)重的管理問(wèn)題及安全隱患,另一方面也限制了互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的進(jìn)一步發(fā)展,人們?cè)诂F(xiàn)有的體系結(jié)構(gòu)下,無(wú)法充分地利用來(lái)自不同信息源的信息,從而無(wú)法有效聚合網(wǎng)絡(luò)資源。經(jīng)濟(jì)學(xué)人曾經(jīng)發(fā)表了一篇文章來(lái)論述用戶(hù)在不同網(wǎng)站之間共享數(shù)據(jù)時(shí)面臨的困難。于是,人們開(kāi)始重新審視傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu),并逐漸認(rèn)識(shí)到在設(shè)計(jì)未來(lái)網(wǎng)絡(luò)時(shí),需要將網(wǎng)絡(luò)中的任何事物視為信息對(duì)象而不是物理對(duì)象,未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)必須是以

5、信息為中心的網(wǎng)絡(luò)。因此,在未來(lái)的互聯(lián)網(wǎng)體系中,實(shí)現(xiàn)各個(gè)信息對(duì)象之間的互通將是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的核心。形象地說(shuō),如圖2所示,在未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)中,每一個(gè)物體都會(huì)被視為一個(gè)信息對(duì)象,一方面,它每時(shí)每刻都在產(chǎn)生著數(shù)據(jù),另一方面,它也需要從其他物體那里獲取所需的數(shù)據(jù),而網(wǎng)絡(luò)的角色就是信息經(jīng)紀(jì)人,它需要把各個(gè)信息對(duì)象產(chǎn)生的數(shù)據(jù)提供給有需求的其他對(duì)象。圖2. 以信息為中心的未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)圖2實(shí)際上反映了互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的一個(gè)本質(zhì)問(wèn)題,即互聯(lián)網(wǎng)本身只是一個(gè)技術(shù)手段,而不是一個(gè)最終的目的。在當(dāng)今的社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件下,互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的目的應(yīng)該是幫助各個(gè)行業(yè)向消費(fèi)者準(zhǔn)確傳達(dá)自身的價(jià)值信息,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈的高效整合,而不是對(duì)各種技術(shù)簡(jiǎn)單的堆砌。我們應(yīng)

6、當(dāng)意識(shí)到在人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展特別策劃 Special Column FuTURE MOBILE COMMUNICATION FORUM AUG 2010過(guò)程中,各類(lèi)信息總是被不斷地加以利用來(lái)提高社會(huì)生產(chǎn)及生活的效率,而互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)恰恰給人類(lèi)提供了一種前所未有的高效利用信息的手段。可以預(yù)見(jiàn),在未來(lái)的互聯(lián)網(wǎng)中,人類(lèi)在現(xiàn)實(shí)世界的活動(dòng)將更多地以數(shù)字化的方式在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行,正如現(xiàn)在越來(lái)越多的人開(kāi)始在網(wǎng)絡(luò)上完成購(gòu)物這一基本的人類(lèi)商業(yè)活動(dòng)。4.未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)實(shí)質(zhì) 從實(shí)踐層面上看,未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的首要任務(wù)之一就是打破目前不同信息源之間的壁壘,實(shí)現(xiàn)信息源之間的充分互通,從而更為有效地聚合網(wǎng)絡(luò)上的不同資源。目前互聯(lián)網(wǎng)上的各

7、類(lèi)應(yīng)用,例如電子商務(wù),社交網(wǎng)絡(luò)以及P2P 視頻共享等,實(shí)際上可以看作一個(gè)個(gè)獨(dú)立的“信息孤島”,這是因?yàn)檫@些應(yīng)用在現(xiàn)有的體系下是依托不同的網(wǎng)站或者信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的,它們之間鮮有相互之間的信息共享及協(xié)作。而在未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)中,我們需要提倡“應(yīng)用互聯(lián)”的理念,具體來(lái)說(shuō),就是實(shí)現(xiàn)各個(gè)業(yè)務(wù)平臺(tái)之間的協(xié)作。這種需求與上世紀(jì)后半段互聯(lián)網(wǎng)誕生之初的情形頗為相似:當(dāng)時(shí)人們需要解決計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間的孤島問(wèn)題,因此互聯(lián)網(wǎng)被開(kāi)發(fā)出來(lái)實(shí)現(xiàn)不同計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的物理互聯(lián)。時(shí)至今日,對(duì)于未來(lái)的互聯(lián)網(wǎng)而言,實(shí)現(xiàn)“信息孤島”之間的信息互聯(lián)則顯得尤為重要。直觀地來(lái)看,在未來(lái)的互聯(lián)網(wǎng)中開(kāi)發(fā)業(yè)務(wù)就像裝配一輛汽車(chē),汽車(chē)廠商不可能生產(chǎn)所有的部件,實(shí)際

8、上它的主要工作是整車(chē)設(shè)計(jì)并且把不同配件廠商的零件組裝起來(lái),未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)中的業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)者扮演的角色就是汽車(chē)廠商,配件廠商就是那些“信息孤島”,業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)的過(guò)程就類(lèi)似于汽車(chē)組裝的過(guò)程,一個(gè)業(yè)務(wù)的開(kāi)發(fā)及運(yùn)轉(zhuǎn)就是一個(gè)“應(yīng)用互聯(lián)”的過(guò)程。 4.1“應(yīng)用互聯(lián)”的實(shí)質(zhì)“應(yīng)用互聯(lián)”的實(shí)質(zhì)可以用關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的概念來(lái)解釋。關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)是由“萬(wàn)維網(wǎng)之父”蒂姆伯納斯-李提出的一種用于描述數(shù)據(jù)之間相互關(guān)系的概念。這一概念最初產(chǎn)生于柏林自由大學(xué)在維基百科網(wǎng)站上進(jìn)行的一項(xiàng)試驗(yàn)。在這個(gè)試驗(yàn)中,研究人員把每個(gè)維基百科上的文檔地址以及在其頁(yè)面右側(cè)引用的文件鏈接輸入一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù),來(lái)記錄不同文檔之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。于是,他們得到了如圖3所示的結(jié)果,這表明在現(xiàn)實(shí)世界中,從人類(lèi)的認(rèn)識(shí)及需求角度來(lái)看,看似不同的數(shù)據(jù)之間實(shí)際上存在著相互關(guān)聯(lián)的關(guān)系。比如你看到了一個(gè)文檔描述了柏林的城市概況,那么進(jìn)一步你可能希望了解柏林的交通,古跡及美食,接下來(lái)你可能想知道你是否有認(rèn)識(shí)的朋友現(xiàn)在住在柏林,然后你可能希望得到你的朋友在柏林的聯(lián)系方式以及他在這里的生活照片。圖3. 關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)模型實(shí)際上,上面這個(gè)例子里提到的這些數(shù)據(jù)很可能以不同的形式存儲(chǔ)在不同的信息系統(tǒng)內(nèi),這時(shí)用戶(hù)就需要網(wǎng)絡(luò)幫助他從不同的系統(tǒng)內(nèi)獲取這些資料,而獲取的過(guò)程就是不同系統(tǒng)之間在信息層面上的互通。因此,實(shí)現(xiàn)“應(yīng)用互聯(lián)”的關(guān)