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)計理念，例如端到端透明原則、用戶自律原則、簡單開放原則等;一些技術(shù)特征，例如統(tǒng)一編址和域名查詢機制、泛在連通性、動態(tài)路由、分布式網(wǎng)管、無連接分組轉(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、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)計之初，其中最重要的幾條設(shè)計理念就是:端到端透明原則、用戶自律原則、公平平等原則、簡單開放原則。互聯(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、動態(tài)路由機制、網(wǎng)管分布實施、無連接分組轉(zhuǎn)發(fā)、業(yè)務在終端實現(xiàn)，獨立于網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)與低層技術(shù)無關(guān)、管理和信令帶內(nèi)傳送、提供盡力而為的服務質(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)計理念所決定(例如業(yè)務在終端實現(xiàn)，獨立于網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)與地層技術(shù)無關(guān)等)，反過來也直接支撐上述技術(shù)理念。一部分技術(shù)特征設(shè)計理念沒有涉及，是所采用的技術(shù)引入的，原則上不違背設(shè)計理念，但是反過來又將設(shè)計理念定死，不能輕易修改。上述技術(shù)特征，無論是設(shè)計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、不斷有新東西(業(yè)務種類無限可能)、全世界范圍、大量用戶、海量信息，免費資源、可以方便找人聊天(便捷的交流平臺)、可以做個人網(wǎng)站寫博客展示自己(廣泛深入的參與性)、計算機終端(終端智能)，能邊打電話邊瀏覽(多樣業(yè)務)、有時很慢有事不通(無服務質(zhì)量保障)、到處是病毒垃圾(沒有安全保障)、業(yè)務大多免費(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。一些外在特征無論是設(shè)計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，例如無服務質(zhì)量保障、沒有安全保障等。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)，也有可能受當前技術(shù)限制無法改進，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，可能對互聯(lián)網(wǎng)設(shè)計理念產(chǎn)生影響?；ヂ?lián)網(wǎng)的成功是設(shè)計理念所直接決定，因此對設(shè)計理念的變更必須慎之又慎，對設(shè)計理念不恰當?shù)淖兏赡軙髿⒒ヂ?lián)網(wǎng)的生命力。但是設(shè)計理念也不是絕對不能改變的，因為普通使用者看到的是互聯(lián)網(wǎng)的外在特征，核心理念以及核心理念決定的技術(shù)特征對于普通用戶來說是幾乎不可見的。因此隨著技術(shù)的發(fā)展以及需求的增加，設(shè)計理念和應用的技術(shù)也可能因為使用者的需求有所變更和進展。互聯(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，實際上是對用戶需求的一種滿足。也許有專業(yè)技術(shù)人員會認為特性是外在的，只有符合設(shè)計理念的網(wǎng)才是互聯(lián)網(wǎng)，改動設(shè)計理念的網(wǎng)絡(luò)就不是或者說很可能不是互聯(lián)網(wǎng)了。但是絕大多數(shù)用戶會直觀地認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，我們說互聯(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用。隨著互聯(lián)網(wǎng)的應用，所有的應用都被實現(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，但是并不是說互聯(lián)網(wǎng)必須采用TCP/JP協(xié)議族。至少當前IPv4協(xié)議族已無法滿足互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展要求。因此TCP/IP協(xié)議族是當前互聯(lián)網(wǎng)顯著特性，但不是必然選擇。瀏覽、郵件等典型業(yè)務:當前互聯(lián)網(wǎng)上最典型的業(yè)務是Web瀏覽、電子郵件業(yè)務、文檔分享業(yè)務、BBS業(yè)務等。上述業(yè)務也是當前互聯(lián)網(wǎng)上使用最多的業(yè)務，這些業(yè)務使互聯(lián)網(wǎng)成為資源共享平臺、實時快速的第四媒體、虛擬社會、游戲平臺等。因此無論互聯(lián)網(wǎng)和下一代互聯(lián)網(wǎng)何去何從，上述典型業(yè)務將在很長時間內(nèi)長期存在。因此Web瀏覽、電子郵件、文檔分享等業(yè)務在很長一段時間內(nèi)將是互聯(lián)網(wǎng)典型業(yè)務特征。業(yè)務種類無限可能:互聯(lián)網(wǎng)是一個典型的多業(yè)務網(wǎng)。包括Web瀏覽業(yè)務、電子郵件業(yè)務、分組語音業(yè)務、文件交換業(yè)務等等。除了已知的業(yè)務應用外，互聯(lián)網(wǎng)上還不斷涌現(xiàn)新的業(yè)務和應用，例如BLog、P2P等。雖然互聯(lián)網(wǎng)是IP網(wǎng)，同時EveryThingoverIP，但是并不是所有的業(yè)務都能在互聯(lián)網(wǎng)上開展好。只有真正適合互聯(lián)網(wǎng)，對互聯(lián)網(wǎng)有合理預期的業(yè)務才能開展好。該外在特性是業(yè)務在終端實現(xiàn)，獨立于網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)與底層技術(shù)無關(guān)所決定。無限業(yè)務可能是互聯(lián)網(wǎng)必要特征。全世界范圍，大量用戶:互聯(lián)網(wǎng)是一個遍布全世界的網(wǎng)絡(luò)，互聯(lián)網(wǎng)有數(shù)以億計的用戶。網(wǎng)絡(luò)的價值與用戶數(shù)量的平方成正比，因此互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)價值難以估計?；ヂ?lián)網(wǎng)上大量的用戶帶來虛擬社區(qū)、海量信息、互動游戲等多種多樣的業(yè)務應用，進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，免費資源:互聯(lián)網(wǎng)上有數(shù)以億計的海量信息。當前采用Google等搜索工具時，大多數(shù)關(guān)鍵詞都能得到數(shù)以萬計的結(jié)果。而且上述信息絕大部分都是免費的。海量信息和免費資源是互聯(lián)網(wǎng)必要的條件。便捷的交流平臺:在互聯(lián)網(wǎng)這個溝通交流平臺上，可以很便利地使用一對一交流(QQ、MSN、skipy等)，一對多交流(web網(wǎng)站、BBS、流媒體等)，多對多交流(聊天室，視頻會議等)。雖然當前電話網(wǎng)非常便捷，但是互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為廣泛認可的交流溝通平臺。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)只是一個提供泛在連通性和無連接分組交換的平臺，只有加上了無數(shù)的服務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，海量信息的網(wǎng)絡(luò)。最廣泛的參與性不但體現(xiàn)在對互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務的使用，信息的索取，還體現(xiàn)在業(yè)務的創(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:由于網(wǎng)絡(luò)只提供無連接分組服務，業(yè)務在終端提供，因此復雜的業(yè)務邏輯都在終端實現(xiàn)。同時由于互聯(lián)網(wǎng)在單一終端上提供多種多樣的業(yè)務，終端必須實現(xiàn)一定的智能才能實施。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)是一個典型的智能終端，傻瓜網(wǎng)絡(luò)。該外在特性是業(yè)務在終端提供，獨立于網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)特性所決定，也是互聯(lián)網(wǎng)必要特征。無服務質(zhì)量保障:當前很多人認為互聯(lián)網(wǎng)沒有服務質(zhì)量，這樣的印象來自于互聯(lián)網(wǎng)上的某項業(yè)務的服務質(zhì)量，例如郵件收不下來、頁面打不開、IP電話斷續(xù)等。實際上雖然IP網(wǎng)只提供盡力而為的服務質(zhì)量，但是當前互聯(lián)網(wǎng)儼層服務質(zhì)量并沒有想象中那樣差。大多數(shù)服務質(zhì)量問題都處在終端(主要是服務器端)。服務器實施了有效的業(yè)務層接納控制以后，互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務服務質(zhì)量可以有效提高。因此沒有服務質(zhì)量保障是當前部分互聯(lián)網(wǎng)特征，但不是互聯(lián)網(wǎng)必然必然特征。沒有安全保障:當前網(wǎng)絡(luò)安全問題受到前所未有的關(guān)注，絕大多數(shù)安全問題聚焦在互聯(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，對信息安全問題較少;網(wǎng)絡(luò)行為溯源沒有需求。隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，電信運營商介入骨干網(wǎng)建設(shè)，IP網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性急速上升;終端/服務器可靠性沒有隨之增長，當前大部分業(yè)務不可用都來源于服務器大部分網(wǎng)絡(luò)不可用都是由于終端/服務器不穩(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，難以實施。沒有安全保障也是一時現(xiàn)象，不是必然特征。建立商業(yè)模式困難:電信業(yè)認為互聯(lián)網(wǎng)沒有商業(yè)模式，主要來源于建設(shè)互聯(lián)網(wǎng)骨干網(wǎng)后沒有預期的利潤，而這種預期來自電話網(wǎng)、傳輸網(wǎng)等電信網(wǎng)絡(luò)。實際上用戶愿意為接入付費，在享受免費服務的同時也愿意為感興趣的業(yè)務付費，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，是對下一代互聯(lián)網(wǎng)需求的體現(xiàn)。需要研究當前互聯(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，哪些是需要改進的。在用戶看來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)的一個必不可少的條件。海量信息，廉價便捷資源:當前互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)在改變?nèi)藗兊纳罘绞?，互?lián)網(wǎng)已經(jīng)是一個知識共享平臺，平臺上有海量的信息以及大量免費的資源。下一代互聯(lián)網(wǎng)上海量信息是必不可少的條件。當前免費信息中充斥垃圾信息，下一代互聯(lián)網(wǎng)獲取有效價格合理支付便利的資源更重要。典型互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務:就現(xiàn)在看來，當前互聯(lián)網(wǎng)上的典型業(yè)務都應當在下一代互聯(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)務作為資源共享平臺、快速實時的第四媒體、虛擬社會、游戲平臺的功能還會保持。此外下一代互聯(lián)網(wǎng)上還會出現(xiàn)更多的新業(yè)務。智能終端，多樣業(yè)務:互聯(lián)網(wǎng)的魅力很大程度上來自業(yè)務的新穎性、多樣性和實用性。要在網(wǎng)絡(luò)上提供多樣業(yè)務，終端必須擁有相當?shù)闹悄堋Ｒ虼讼乱淮ヂ?lián)網(wǎng)一定是一個提供多業(yè)務的網(wǎng)絡(luò)，而且不應當僅僅提供事先設(shè)定的幾種特定業(yè)務的網(wǎng)絡(luò)，而應該是在用戶廣泛參與下?lián)碛袩o限的業(yè)務創(chuàng)新能力的網(wǎng)絡(luò)。因此智能終端，多樣甚至無限業(yè)務是下一代互聯(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)勢不僅僅來自泛在連通性和無連接分組交換的物理平臺，更重要的是來自無數(shù)用戶參與。當業(yè)務完全由運營商設(shè)計和提供時，一方面因為運營商精力有限不可能關(guān)注所有需求，另一方面運營商也不可能也有時不愿意完全符合用戶需求，業(yè)務受制于公司規(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來，不但在業(yè)務的使用上，而且在業(yè)務應用的創(chuàng)新和提供，才能像當前互聯(lián)網(wǎng)一樣成功。服務質(zhì)量保障:當前互聯(lián)網(wǎng)沒有服務質(zhì)量保障，實際上是指當前互聯(lián)網(wǎng)沒有針對某個業(yè)務或者某個特定用戶使用的特定業(yè)務保證服務質(zhì)量。互聯(lián)網(wǎng)總體服務質(zhì)量還是有一定程度保障的，或者說與使用者得到的服務質(zhì)量與付出是相適應或者相對其他網(wǎng)絡(luò)超值的。下一代互聯(lián)網(wǎng)是否對每個用戶使用的某個業(yè)務保障服務質(zhì)量取決于技術(shù)可行性以及代價。就現(xiàn)在看來在技術(shù)上即使可行的，但是付出的代價過高，而且當前互聯(lián)網(wǎng)可以一定程度保障業(yè)務總體服務質(zhì)量。因此基于用戶的特定業(yè)務行為的服務質(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)計考慮不多，因此安全問題備受爭議。網(wǎng)絡(luò)與信息安全內(nèi)容廣泛，下一代互聯(lián)網(wǎng)中應當區(qū)別對待。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、鏈路安全等應當由協(xié)議設(shè)計以及ISP保證;業(yè)務安全應當由業(yè)務提供商保障;數(shù)據(jù)的機密性完整性應當由通信雙方保障;網(wǎng)絡(luò)提供業(yè)務溯源合法監(jiān)聽用戶數(shù)據(jù)由相關(guān)業(yè)務提供者保障安全;終端安全由操作系統(tǒng)、應用軟件以及用戶共同負責;所有協(xié)議設(shè)計中都應考慮防治非法使用、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)模式和價值鏈建設(shè)一直不順暢。運營商一直聲稱互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)沒有收到預期回報，這種現(xiàn)象既有歷史原