向未来互联网演进

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　　4 向未来互联网的演进路线

　　向未来互联网的演进，已经成为全球的共识。但对于如何向下一代互联网（包括下一代IP技术）演进，目前出现了大致两种技术路线："改良型"和"革命型"。

　　（1）改良型演进的技术路线主张在现有互联网网络体系下进行修补，对网络设备或拓扑进行改造，使其适应新的需求。典型的改良型技术有：针对互联网的地址扩展性的IPv6、路由扩展性的标识/位置分离、服务质量的差分服务、网络安全性的IPSec、名字服务的DNSSec以及移动性的移动IP等。

　　（2）革命型演进的技术路线主张抛弃现有互联网网络体系，建立全新的网络架构，从根本上解决原有体系结构存在的问题。近年来，互联网发达国家以及国际标准组织都加强了对未来网络体系结构的研究，主要包括：美国的PlanetLab、GENI、FIND和FARA，欧盟FP7的4WARD，日本的AKARI，ITU的Future Network等计划。

　　改良型路线的支持者认为：对一个存量巨大的互联网进行颠覆性改造，重新建设新网络、应用和内容，甚至培养用户新的使用习惯，无论是时间成本还是经济成本都是巨大的；而革命型路线的支持者认为：采用渐进修补策略，如使用网络地址翻译（NAT）、多协议标记交换（MPLS）、IPv4和IPv6互通等技术，会使得原本简洁的网络结构变得日益复杂（截至2010年10月IETF发布的RFC已超过6 000个）。另外，有些"补丁"的实施又相互钳制，使得增加新的修补措施变得越来越困难。

　　改良型与革命型技术路线的主要区别在于是否沿用现有的互联网体系结构。可以认为：IPv6沿用了IPv4的体系架构，是改良型技术路线的代表。但令人遗憾的是，革命性技术路线的互联网体系架构，至今也没有出现业界普遍认可的基本思路。

　　5 未来互联网面临的挑战

　　虽然关于未来互联网的研究和标准化工作，多个国家和标准化组织已经展开，然而未来互联网能否成功依然面临着诸多挑战和问题。

　　首先，标准化工作难以协调和统一。各个标准化组织工作各自为政，彼此之间缺乏共识。譬如，ITU热衷于"革命"思路，致力于推出一个全新的网络体系架构标准；而IETF更加"现实"，倾向于在互联网现有体系架构下进行改良，针对已出现的问题推出新的RFC，不考虑太长远的事情，不考虑互联网的新型架构。

　　其次，对体系架构的理解不同。体系架构是描述网络中不同的组成部分，以及这些部分如何关联起来，它是所有新网络设计的基础性工作。对未来互联网体系架构的理解不同，直接导致了"鸡和鸭讲"的问题。例如，W3C认为语义网就是下一代互联网，更多地从应用层来理解网络体系架构；而ITU等其他组织和机构则更多地从承载网层面来理解；IETF试图不对现有互联网的体系架构做任何改动，因此仍围绕IPv6做文章。随着云计算的兴起，一些人认为云计算就代表着未来互联网的发展趋势和架构。

　　第三，对于未来互联网如何继承现有技术的问题，各方态度不一。IETF已经承认，他们在IPv6标准上犯下了一个致命错误，就是没有提供对现有互联网协议IPv4的向下兼容性；而ITU则认为，在以开发性的思路设计未来网络体系架构时，也许不需要考虑和现有网络的兼容性。未来的网络体系架构要不要汲取IPv6的教训，兼容现有的IPv4和IPv6网络，该问题到目前为止依然没有达成共识。

　　最后，没有考虑外部环境的巨大变化［11］。互联网向"未来"的发展演进，其实也是互联网不断"复杂化"的一个过程。维持互联网这样一个复杂系统正常运转，最需要的是外部的"能源供给"：廉价的电力资源和取之不竭的计算资源。

　　6 结束语

　　从理论准备阶段开始，在互联网近50年的发展历史中，对向未来互联网演进的问题上，一直以来争议不断。当IP一统天下后，业界焦点开始转移到IP自身问题上来了。IPv6是在大约20年前提出的，因此设计中存在重大缺陷、在下一代互联网中的地位随着时间的推移被不断弱化在所难免。

　　5年多来，虽然对未来互联网的研究有多个方向和热点［12］，但即使是在最基本问题（如网络架构、层次模型等）上都还缺乏共识（当然也有利益之争）。对于未来互联网的研究，目前还过多地拘泥于现有互联网的一些基本思路，缺乏大视野导致缺乏大创新、大突破。对于未来互联网的研究，需要走出现有互联网巨大成功带来的路径依赖"阴影"，从更基础的起点出发。

　　7 参考文献

　　［1］何宝宏，于群。 40年网络技术发展历程［J］。中兴通讯技术，2010，16（Z1）：17-20.

　　［2］信息产业部电信研究院。互联网技术发展白皮书第一卷发展脉络与体系架构［J］。世界电信，2007，20（7）：8-13.

　　［3］ BARAN P. On Distributed Communications Series［EB/OL］。 http://www.rand.org/about/history/baran.list.html.

　　［4］ Tim_Berners-Lee［EB/OL］.http://en.wikipedia.org/wiki/Tim_Berners-Lee.

　　［5］ PlanetLab ［EB/OL］.http://www.planet-lab.org/。

　　［6］ The FP7 4WARD Project： Overview［EB/OL］。（2008-12）.http://www.4ward-project.eu/index.php？s=overview.

　　［7］ AKARI ［EB/OL］.http://akari-project.nict.go.jp/。

　　［8］ BRADNER S， MANKIN A. IP： Next Generation （IPng） White Paper Solicitation［R］。 IETF RFC1550.1993.

　　［9］ DEERING S， HINDEN R. Internet Protocol， Version 6 （IPv6） Specification［R］。 IETF RFC2460.1998.

　　［10］ ITU-T Y.2613. The General Technical Architecture for PTDN［S］.2010.

　　［11］何宝宏.2020年前后将发生互联网革命［J］。电信网技术，2010 （3）：30-31.