新一代互联网体系结构的标准研究

4WARD是欧盟第七框架计划FP7在网络技术领域的代表性的子项目，于2008年1月启动，采取了"两条腿走路"策略：一方面通过创新，对现有的单个网络架构进行改造，克服其不足，提高其性能；另一方面，研究一种总体网络框架，用于实现各种不同网络架构的协作运行，从而走出目前这种需要不停对互联网进行修修补补的窘境。

AKARI是日本NICT 2006年启动的新一代网络研究项目，其目标是在2015年前研究出一个全新的网络构架，并完成基于此网络架构的新一代网络的设计。

AKARI计划2010年前完成体系结构图的设计，并在过去的4年中研究了大量现有的技术方案。

PTDN是中国工业和信息化部电信研究院于2003年提出的具有自主知识产权的一种未来包交换网络体系结构。目前，遵照该体系结构的核心路由设备、边缘路由设备、地址映射系统以及地址翻译系统的研发已经完成，并实现了多厂商互联互通。PTDN标准已经提交国际电联，为ITU SG13工作组全面采纳，在NGN框架体系中被明确作为未来包交换承载网(FPBN)的候选方案。目前已经完成3个代表性的国际标准：ITU-T Y.2601、Y.2611和Y.2612。

3.2 主要标准化工作

ITU的工作方向侧重于"革命"思路，第十三研究组(SG 13)一直是未来网络的领导研究小组。最近该小组专门成立了未来网络焦点组，对未来网络的愿景、需求、新技术、时间表以及标准化等问题进行探讨。未来网络焦点组迄今已举办两次会议，参加的研究机构主要来自欧洲、中国、日本和韩国等国家，涉及了多个研究方向，如虚拟化网络、自动网络、节能网络等。

目前SG13的主要工作还停留在对未来网络的设计原则、概念、需求以及技术特征等的收集上，距离达成共识尚很遥远。

IETF在"改良"和"整合"方向上做了大量研究和标准化工作，其中包括：推出了下一代地址协议IPv6以解决地址扩展性问题；研究下一代路由寻址架构以解决路由扩展性问题，目前已经出现了身份地址分离(ID/Locator)[7-8]和映射封装(Map/Encaps)[9-10]两种主要思路；研究能提供P2P分布式域名服务的下一代域名系统(DNS)，以解决DNS过载及安全问题；研究基于多路径的下一代TCP协议(Multipath-TCP)以获得更高的网络吞吐量等等。

万维网联盟(W3C)则对语义网的原则和协议的制订担负着领导角色。基于语义的体系结构从低往上共有7层：编码定位层、XML结构层、资源描述层、本体层、逻辑层、证明层和信任层，基于下面4层的主要标准规范已经发布，目前W3C的主要工作是继续研究建立在RDF之上的新工具和新语言，开发新的应用。

除了上述的ITU、IETF和W3C外，ISO等其他国际化标准组织也都启动了未来网络体系结构的研究和标准化工作。

4 结束语

虽然多个标准化组织关于未来网络体系结构的研究和标准制订工作已经展开，一些新技术的标准也已经出台，然而新一代互联网体系结构的标准化工作依然面临着问题和挑战。综合来看，新一代互联网的标准可能至少要10～20年才可能完善和实用。

首先，各个标准化组织工作各自为政，彼此之间缺乏共识。譬如，ITU-T热衷于"革命"思路，致力于推出一个全新的网络体系结构标准，而IETF相对来说更加"现实"和"短视"，倾向于对现有体系结构进行改良，针对已出现的问题不断推出新的标准，不考虑太长远的事情。

其次，各个组织对于网络体系结构的理解不一致。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结构；而ITU-T等其他组织和机构则更多地从承载网层面来理解。

最后，对于新一代互联网对现有技术的继承问题，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-T则认为，在以开发性的思路设计未来网络体系结构时，也许不需要考虑和现有网络的兼容性。未来的互联网要不要与现有的IPv4和IPv6兼容，兼容到什么程度，如何汲取IPv6的教训，这个关键问题到目前为止各方依然没有达成共识，甚至没有多少研究。

5 参考文献

[1] 何宝宏. 互联网"端到端透明"面临挑战[N]. 人民邮电, 2006-02-13.
[2] 信息产业部电信研究院. 互联网技术发展白皮书 第一卷: 发展脉络与体系结构[J]. 世界电信, 2007,20(7):8-13.
[3] Plain Text-GENI: geni-Trac[EB/OL]. [2009-02-13]. http://svn.planet-lab.org/attachment/wiki/GeniWrapper/sfa.pdf.
[4] PlanetLab[EB/OL]. [2009-05-20]. http://www.planet-lab.org/.
[6] AKARI [EB/OL]. [2009-09-30]. http://akari-project.nict.go.jp/.
[7] MOSKOWITZ R, NIKANDER P. Host identity protocol (HIP) architecture[R]. IETF RFC 4423. 2006.
[8] XU Xiaohu, GUO Dayong. Hierarchical routing architecture (HRA) [C]//Proceedings of Next Generation Internet Networks(NGI’08), Apr 28-30,2008, Krakow, Poland. Piscataway, NJ, USA: IEEE, 2008: 92-99.
[9] FARINACCI D, ORAN D, FULLER V, et al. Locator/ID separation protocol (LISP) [R]. IETF Network Working Group. Internet Draft draft-farinacci-lisp-10.txt.2008.
[10] FRANCIS P, XU X, BALLANI H. FIB Suppression with virtual aggregation and default routes[R]. IETF Network Working Group. Internet Draft draft-ietf-grow-va-00 September. 2008.

作者介绍：

何宝宏，工业和信息化部电信研究院互联网研究领域主席，通信标准研究所多媒体研究室主任，中国通信标准化协会IP与多媒体工作委员会副主席，ITU-T Q24/16报告人。长期从事互联网技术、标准、产业和政策等研究。已主导完成国际标准10余项，发表文章60余篇。

朱刚，清华大学电子工程系工学博士，工业和信息化部电信研究院博士后，主要研究方向为下一代互联网体系架构、路由扩展性研究等。