下一代互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)特征分析

下一代互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)特征分析

互聯(lián)網(wǎng)有一些重要的設(shè)計(jì)理念，例如端到端透明原則、用戶自律原則、簡(jiǎn)單開(kāi)放原則等;一些技術(shù)特征，例如統(tǒng)一編址和域名查詢機(jī)制、泛在連通性、動(dòng)態(tài)路由、分布式網(wǎng)管、無(wú)連接分組轉(zhuǎn)發(fā)等;一些外在特征，例如TCP/IP協(xié)議族、瀏覽郵件等典型業(yè)務(wù)、最廣泛的參與性、全世界范圍、海量信息、大量用戶等。這些設(shè)計(jì)理念、技術(shù)特征、外在特征以及使用者的的關(guān)系如圖1所示?；ヂ?lián)網(wǎng)在設(shè)計(jì)之初，其中最重要的幾條設(shè)計(jì)理念就是:端到端透明原則、用戶自律原則、公平平等原則、簡(jiǎn)單開(kāi)放原則?；ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)主要有下列特征:統(tǒng)一編址和域名查詢、泛在的連通性、動(dòng)態(tài)路由機(jī)制、網(wǎng)管分布實(shí)施、無(wú)連接分組轉(zhuǎn)發(fā)、業(yè)務(wù)在終端實(shí)現(xiàn)，獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)與低層技術(shù)無(wú)關(guān)、管理和信令帶內(nèi)傳送、提供盡力而為的服務(wù)質(zhì)量、只依據(jù)目的地址路由等。這些技術(shù)特征中，一部分是互聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)理念所決定(例如業(yè)務(wù)在終端實(shí)現(xiàn)，獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)與地層技術(shù)無(wú)關(guān)等)，反過(guò)來(lái)也直接支撐上述技術(shù)理念。一部分技術(shù)特征設(shè)計(jì)理念沒(méi)有涉及，是所采用的技術(shù)引入的，原則上不違背設(shè)計(jì)理念，但是反過(guò)來(lái)又將設(shè)計(jì)理念定死，不能輕易修改。上述技術(shù)特征，無(wú)論是設(shè)計(jì)理念所決定還是所采用的技術(shù)所引入，只有專業(yè)人員關(guān)心，普通用戶既看不到也不關(guān)心。在普通用戶看來(lái)有互聯(lián)網(wǎng)如下外在特征(所采用的技術(shù)本身由于廣為宣傳也成為外在特征):使用TCP/IP協(xié)議族、提供瀏覽郵件新聞等典型業(yè)務(wù)、不斷有新東西(業(yè)務(wù)種類無(wú)限可能)、全世界范圍、大量用戶、海量信息，免費(fèi)資源、可以方便找人聊天(便捷的交流平臺(tái))、可以做個(gè)人網(wǎng)站寫博客展示自己(廣泛深入的參與性)、計(jì)算機(jī)終端(終端智能)，能邊打電話邊瀏覽(多樣業(yè)務(wù))、有時(shí)很慢有事不通(無(wú)服務(wù)質(zhì)量保障)、到處是病毒垃圾(沒(méi)有安全保障)、業(yè)務(wù)大多免費(fèi)(建立商業(yè)模式困難)等。這些外在的特性一部分是由設(shè)計(jì)理念所確定的技術(shù)特征所決定，其他外在特征是所設(shè)計(jì)和采用的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)所決定。有些外在特征例如網(wǎng)絡(luò)全世界范圍，包括海量信息，大量用戶、具有最廣泛參與性等雖然不是設(shè)計(jì)理念所決定，但是已經(jīng)被使用者廣泛接受，成為互聯(lián)網(wǎng)不可分割的一部分。一些外在特征無(wú)論是設(shè)計(jì)理念所決定還是所采用技術(shù)所引入都是使用者不需要的，例如無(wú)服務(wù)質(zhì)量保障、沒(méi)有安全保障等。但是這些需求可能需要修改完善互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)(協(xié)議)，也有可能受當(dāng)前技術(shù)限制無(wú)法改進(jìn)，需要引入新技術(shù)作替代。在修改完善或引入新技術(shù)的同時(shí)，可能對(duì)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)理念產(chǎn)生影響?；ヂ?lián)網(wǎng)的成功是設(shè)計(jì)理念所直接決定，因此對(duì)設(shè)計(jì)理念的變更必須慎之又慎，對(duì)設(shè)計(jì)理念不恰當(dāng)?shù)淖兏赡軙?huì)扼殺互聯(lián)網(wǎng)的生命力。但是設(shè)計(jì)理念也不是絕對(duì)不能改變的，因?yàn)槠胀ㄊ褂谜呖吹降氖腔ヂ?lián)網(wǎng)的外在特征，核心理念以及核心理念決定的技術(shù)特征對(duì)于普通用戶來(lái)說(shuō)是幾乎不可見(jiàn)的。因此隨著技術(shù)的發(fā)展以及需求的增加，設(shè)計(jì)理念和應(yīng)用的技術(shù)也可能因?yàn)槭褂谜叩男枨笥兴兏瓦M(jìn)展?；ヂ?lián)網(wǎng)特性互聯(lián)網(wǎng)外在特征是普通用戶直接看到的內(nèi)容，實(shí)際上是對(duì)用戶需求的一種滿足。也許有專業(yè)技術(shù)人員會(huì)認(rèn)為特性是外在的，只有符合設(shè)計(jì)理念的網(wǎng)才是互聯(lián)網(wǎng)，改動(dòng)設(shè)計(jì)理念的網(wǎng)絡(luò)就不是或者說(shuō)很可能不是互聯(lián)網(wǎng)了。但是絕大多數(shù)用戶會(huì)直觀地認(rèn)為有這些特征能滿足這些通信需求的網(wǎng)絡(luò)是互聯(lián)網(wǎng)。當(dāng)然由于技術(shù)限制，并非所有的特征都是用戶所希望的。站在絕大多數(shù)普通用戶的立場(chǎng)，我們說(shuō)互聯(lián)網(wǎng)具有下列特征。TCP/IP協(xié)議族:TCP/IP協(xié)議族是當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)核心之一，經(jīng)多年潛移默化的宣傳也已經(jīng)成為互聯(lián)網(wǎng)顯著特征。當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)使用TCP/lPv4協(xié)議族，TCP/IPv4協(xié)議族也因互聯(lián)網(wǎng)的成功而得到最廣泛的應(yīng)用。隨著互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，所有的應(yīng)用都被實(shí)現(xiàn)在TCP/IP協(xié)議族上。TCP/IP協(xié)議族符合互聯(lián)網(wǎng)所有的核心理念，但是并不是說(shuō)互聯(lián)網(wǎng)必須采用TCP/JP協(xié)議族。至少當(dāng)前IPv4協(xié)議族已無(wú)法滿足互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展要求。因此TCP/IP協(xié)議族是當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)顯著特性，但不是必然選擇。瀏覽、郵件等典型業(yè)務(wù):當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)上最典型的業(yè)務(wù)是Web瀏覽、電子郵件業(yè)務(wù)、文檔分享業(yè)務(wù)、BBS業(yè)務(wù)等。上述業(yè)務(wù)也是當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)上使用最多的業(yè)務(wù)，這些業(yè)務(wù)使互聯(lián)網(wǎng)成為資源共享平臺(tái)、實(shí)時(shí)快速的第四媒體、虛擬社會(huì)、游戲平臺(tái)等。因此無(wú)論互聯(lián)網(wǎng)和下一代互聯(lián)網(wǎng)何去何從，上述典型業(yè)務(wù)將在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)長(zhǎng)期存在。因此Web瀏覽、電子郵件、文檔分享等業(yè)務(wù)在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)將是互聯(lián)網(wǎng)典型業(yè)務(wù)特征。業(yè)務(wù)種類無(wú)限可能:互聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)典型的多業(yè)務(wù)網(wǎng)。包括Web瀏覽業(yè)務(wù)、電子郵件業(yè)務(wù)、分組語(yǔ)音業(yè)務(wù)、文件交換業(yè)務(wù)等等。除了已知的業(yè)務(wù)應(yīng)用外，互聯(lián)網(wǎng)上還不斷涌現(xiàn)新的業(yè)務(wù)和應(yīng)用，例如BLog、P2P等。雖然互聯(lián)網(wǎng)是IP網(wǎng)，同時(shí)EveryThingoverIP，但是并不是所有的業(yè)務(wù)都能在互聯(lián)網(wǎng)上開(kāi)展好。只有真正適合互聯(lián)網(wǎng)，對(duì)互聯(lián)網(wǎng)有合理預(yù)期的業(yè)務(wù)才能開(kāi)展好。該外在特性是業(yè)務(wù)在終端實(shí)現(xiàn)，獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)與底層技術(shù)無(wú)關(guān)所決定。無(wú)限業(yè)務(wù)可能是互聯(lián)網(wǎng)必要特征。全世界范圍，大量用戶:互聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)遍布全世界的網(wǎng)絡(luò)，互聯(lián)網(wǎng)有數(shù)以億計(jì)的用戶。網(wǎng)絡(luò)的價(jià)值與用戶數(shù)量的平方成正比，因此互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)價(jià)值難以估計(jì)?；ヂ?lián)網(wǎng)上大量的用戶帶來(lái)虛擬社區(qū)、海量信息、互動(dòng)游戲等多種多樣的業(yè)務(wù)應(yīng)用，進(jìn)一步吸引更多的用戶。雖然電話網(wǎng)也是全世界范圍，也擁有大量用戶，但是電話網(wǎng)主要用于人與人溝通，不能用作獲取海量信息。海量信息，免費(fèi)資源:互聯(lián)網(wǎng)上有數(shù)以億計(jì)的海量信息。當(dāng)前采用Google等搜索工具時(shí)，大多數(shù)關(guān)鍵詞都能得到數(shù)以萬(wàn)計(jì)的結(jié)果。而且上述信息絕大部分都是免費(fèi)的。海量信息和免費(fèi)資源是互聯(lián)網(wǎng)必要的條件。便捷的交流平臺(tái):在互聯(lián)網(wǎng)這個(gè)溝通交流平臺(tái)上，可以很便利地使用一對(duì)一交流(QQ、MSN、skipy等)，一對(duì)多交流(web網(wǎng)站、BBS、流媒體等)，多對(duì)多交流(聊天室，視頻會(huì)議等)。雖然當(dāng)前電話網(wǎng)非常便捷，但是互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為廣泛認(rèn)可的交流溝通平臺(tái)。廣泛深入的參與性:互聯(lián)網(wǎng)提供了最廣泛的參與性?；ヂ?lián)網(wǎng)骨干網(wǎng)只是一個(gè)提供泛在連通性和無(wú)連接分組交換的平臺(tái)，只有加上了無(wú)數(shù)的服務(wù)器和所有用戶參與才成為互聯(lián)網(wǎng)。所有用戶的參與給予互聯(lián)網(wǎng)無(wú)比的活力。也許可能有公司能建立一張與互聯(lián)網(wǎng)一樣大的網(wǎng)絡(luò)，但是不可能有公司能提供象互聯(lián)網(wǎng)一樣多樣化服務(wù)，海量信息的網(wǎng)絡(luò)。最廣泛的參與性不但體現(xiàn)在對(duì)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的使用，信息的索取，還體現(xiàn)在業(yè)務(wù)的創(chuàng)新，信息的提供。廣泛參與性是互聯(lián)網(wǎng)必要的特征。終端智能，多樣業(yè)務(wù):由于網(wǎng)絡(luò)只提供無(wú)連接分組服務(wù)，業(yè)務(wù)在終端提供，因此復(fù)雜的業(yè)務(wù)邏輯都在終端實(shí)現(xiàn)。同時(shí)由于互聯(lián)網(wǎng)在單一終端上提供多種多樣的業(yè)務(wù)，終端必須實(shí)現(xiàn)一定的智能才能實(shí)施。與智能網(wǎng)絡(luò)，傻瓜終端的傳統(tǒng)電話網(wǎng)絡(luò)相比，互聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)典型的智能終端，傻瓜網(wǎng)絡(luò)。該外在特性是業(yè)務(wù)在終端提供，獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)特性所決定，也是互聯(lián)網(wǎng)必要特征。無(wú)服務(wù)質(zhì)量保障:當(dāng)前很多人認(rèn)為互聯(lián)網(wǎng)沒(méi)有服務(wù)質(zhì)量，這樣的印象來(lái)自于互聯(lián)網(wǎng)上的某項(xiàng)業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量，例如郵件收不下來(lái)、頁(yè)面打不開(kāi)、IP電話斷續(xù)等。實(shí)際上雖然IP網(wǎng)只提供盡力而為的服務(wù)質(zhì)量，但是當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)儼層服務(wù)質(zhì)量并沒(méi)有想象中那樣差。大多數(shù)服務(wù)質(zhì)量問(wèn)題都處在終端(主要是服務(wù)器端)。服務(wù)器實(shí)施了有效的業(yè)務(wù)層接納控制以后，互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量可以有效提高。因此沒(méi)有服務(wù)質(zhì)量保障是當(dāng)前部分互聯(lián)網(wǎng)特征，但不是互聯(lián)網(wǎng)必然必然特征。沒(méi)有安全保障:當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題受到前所未有的關(guān)注，絕大多數(shù)安全問(wèn)題聚焦在互聯(lián)網(wǎng)上。網(wǎng)絡(luò)安全主要體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)設(shè)施安全，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安全，網(wǎng)絡(luò)信息安全以及網(wǎng)絡(luò)行為溯源等。在互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)初期，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)施穩(wěn)定性可靠性不夠;用戶相互信任，對(duì)信息安全問(wèn)題較少;網(wǎng)絡(luò)行為溯源沒(méi)有需求。隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，電信運(yùn)營(yíng)商介入骨干網(wǎng)建設(shè)，IP網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性急速上升;終端/服務(wù)器可靠性沒(méi)有隨之增長(zhǎng)，當(dāng)前大部分業(yè)務(wù)不可用都來(lái)源于服務(wù)器大部分網(wǎng)絡(luò)不可用都是由于終端/服務(wù)器不穩(wěn)定引起。網(wǎng)絡(luò)行為溯源雖然出現(xiàn)需求，但是由于IP網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)特點(diǎn)，難以實(shí)施。沒(méi)有安全保障也是一時(shí)現(xiàn)象，不是必然特征。建立商業(yè)模式困難:電信業(yè)認(rèn)為互聯(lián)網(wǎng)沒(méi)有商業(yè)模式，主要來(lái)源于建設(shè)互聯(lián)網(wǎng)骨干網(wǎng)后沒(méi)有預(yù)期的利潤(rùn)，而這種預(yù)期來(lái)自電話網(wǎng)、傳輸網(wǎng)等電信網(wǎng)絡(luò)。實(shí)際上用戶愿意為接入付費(fèi)，在享受免費(fèi)服務(wù)的同時(shí)也愿意為感興趣的業(yè)務(wù)付費(fèi)，也愿意使用互聯(lián)網(wǎng)作便利的中介，因此互聯(lián)網(wǎng)并不是沒(méi)有商業(yè)模式，只是互聯(lián)網(wǎng)商業(yè)模式中缺少骨干網(wǎng)這一環(huán)節(jié)。當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)商業(yè)模式在不斷探索和豐富中。下一代互聯(lián)網(wǎng)特征需求下一代互聯(lián)網(wǎng)外在特征需求，是對(duì)下一代互聯(lián)網(wǎng)需求的體現(xiàn)。需要研究當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)外在特征中哪些是需要在下一代互聯(lián)網(wǎng)中繼續(xù)保留的，哪些是需要改進(jìn)的。在用戶看來(lái)滿足下面所分析特征需求的技術(shù)才能成為下一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，采用可行技術(shù)構(gòu)造滿足下面特征需求的網(wǎng)絡(luò)才能成為下一代互聯(lián)網(wǎng)。全世界范圍，大量用戶:網(wǎng)絡(luò)的價(jià)值與用戶規(guī)模的平方成正比，網(wǎng)絡(luò)的吸引力同樣與用戶規(guī)模密切相關(guān)。全世界范圍的網(wǎng)絡(luò)才能使多元文化的交流與碰撞成為可能。因此全世界范圍，大量用戶是下一代互聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)必不可少的條件。海量信息，廉價(jià)便捷資源:當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)在改變?nèi)藗兊纳罘绞?，互?lián)網(wǎng)已經(jīng)是一個(gè)知識(shí)共享平臺(tái)，平臺(tái)上有海量的信息以及大量免費(fèi)的資源。下一代互聯(lián)網(wǎng)上海量信息是必不可少的條件。當(dāng)前免費(fèi)信息中充斥垃圾信息，下一代互聯(lián)網(wǎng)獲取有效價(jià)格合理支付便利的資源更重要。典型互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù):就現(xiàn)在看來(lái)，當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)上的典型業(yè)務(wù)都應(yīng)當(dāng)在下一代互聯(lián)網(wǎng)上繼續(xù)提供。下一代互聯(lián)網(wǎng)依托上述典型業(yè)務(wù)作為資源共享平臺(tái)、快速實(shí)時(shí)的第四媒體、虛擬社會(huì)、游戲平臺(tái)的功能還會(huì)保持。此外下一代互聯(lián)網(wǎng)上還會(huì)出現(xiàn)更多的新業(yè)務(wù)。智能終端，多樣業(yè)務(wù):互聯(lián)網(wǎng)的魅力很大程度上來(lái)自業(yè)務(wù)的新穎性、多樣性和實(shí)用性。要在網(wǎng)絡(luò)上提供多樣業(yè)務(wù)，終端必須擁有相當(dāng)?shù)闹悄堋Ｒ虼讼乱淮ヂ?lián)網(wǎng)一定是一個(gè)提供多業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)，而且不應(yīng)當(dāng)僅僅提供事先設(shè)定的幾種特定業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)，而應(yīng)該是在用戶廣泛參與下?lián)碛袩o(wú)限的業(yè)務(wù)創(chuàng)新能力的網(wǎng)絡(luò)。因此智能終端，多樣甚至無(wú)限業(yè)務(wù)是下一代互聯(lián)網(wǎng)的必要條件。用戶參與廣泛深入:互聯(lián)網(wǎng)骨干網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)不僅僅來(lái)自泛在連通性和無(wú)連接分組交換的物理平臺(tái)，更重要的是來(lái)自無(wú)數(shù)用戶參與。當(dāng)業(yè)務(wù)完全由運(yùn)營(yíng)商設(shè)計(jì)和提供時(shí)，一方面因?yàn)檫\(yùn)營(yíng)商精力有限不可能關(guān)注所有需求，另一方面運(yùn)營(yíng)商也不可能也有時(shí)不愿意完全符合用戶需求，業(yè)務(wù)受制于公司規(guī)模與投入。下一代互聯(lián)網(wǎng)必須能使用戶廣泛而深入地參與進(jìn)來(lái)，不但在業(yè)務(wù)的使用上，而且在業(yè)務(wù)應(yīng)用的創(chuàng)新和提供，才能像當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)一樣成功。服務(wù)質(zhì)量保障:當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)沒(méi)有服務(wù)質(zhì)量保障，實(shí)際上是指當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)沒(méi)有針對(duì)某個(gè)業(yè)務(wù)或者某個(gè)特定用戶使用的特定業(yè)務(wù)保證服務(wù)質(zhì)量?；ヂ?lián)網(wǎng)總體服務(wù)質(zhì)量還是有一定程度保障的，或者說(shuō)與使用者得到的服務(wù)質(zhì)量與付出是相適應(yīng)或者相對(duì)其他網(wǎng)絡(luò)超值的。下一代互聯(lián)網(wǎng)是否對(duì)每個(gè)用戶使用的某個(gè)業(yè)務(wù)保障服務(wù)質(zhì)量取決于技術(shù)可行性以及代價(jià)。就現(xiàn)在看來(lái)在技術(shù)上即使可行的，但是付出的代價(jià)過(guò)高，而且當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)可以一定程度保障業(yè)務(wù)總體服務(wù)質(zhì)量。因此基于用戶的特定業(yè)務(wù)行為的服務(wù)質(zhì)量保障在下一代互聯(lián)網(wǎng)不是必要條件。相關(guān)安全保障:互聯(lián)網(wǎng)由于歷史原因，安全設(shè)計(jì)考慮不多，因此安全問(wèn)題備受爭(zhēng)議。網(wǎng)絡(luò)與信息安全內(nèi)容廣泛，下一代互聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)當(dāng)區(qū)別對(duì)待。下一代互聯(lián)網(wǎng)骨干網(wǎng)安全例如維持網(wǎng)絡(luò)的連通性、可用性、防攻擊(控制面，管理面和數(shù)據(jù)面)、設(shè)備安全、鏈路安全等應(yīng)當(dāng)由協(xié)議設(shè)計(jì)以及ISP保證;業(yè)務(wù)安全應(yīng)當(dāng)由業(yè)務(wù)提供商保障;數(shù)據(jù)的機(jī)密性完整性應(yīng)當(dāng)由通信雙方保障;網(wǎng)絡(luò)提供業(yè)務(wù)溯源合法監(jiān)聽(tīng)用戶數(shù)據(jù)由相關(guān)業(yè)務(wù)提供者保障安全;終端安全由操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件以及用戶共同負(fù)責(zé);所有協(xié)議設(shè)計(jì)中都應(yīng)考慮防治非法使用、惡意攻擊等。因此下一代互聯(lián)網(wǎng)必須考慮安全，但是不能由網(wǎng)絡(luò)包辦一切。商業(yè)模式建立:互聯(lián)網(wǎng)定位早已從科研轉(zhuǎn)為商用，但是商業(yè)模式和價(jià)值鏈建設(shè)一直不順暢。運(yùn)營(yíng)商一直聲稱互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)沒(méi)有收到預(yù)期回報(bào)，這種現(xiàn)象既有歷史原