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面对互联网目前遇到的诸多挑战,未来互联网的研究已经成为全球热点。本文介绍了未来互联网的基本需求,分析和研究了IPv6作为候选技术方案的固有缺陷、全球未来互联网研究现状和思路,以及未来互联网发展中存在的问题和挑战。
1 引言
因为参与互联网发展的角色和背景的不同,出现了对互联网概念的不同理解和定义。从互联网物理设备组成的角度看,认为互联网主要是由传输链路和路由器组成的;从互联网逻辑组成的角度看,认为互联网主要由TCP/IP协议、尽力而为和无状态信息传递等组成;从应用的角度看,认为互联网主要以HTTP和Web的网站为代表;更有人从更加宏观的社会学角度看,认为互联网是一种由技术标准和“联系”组成的一个虚拟世界,是一种按比特方式工作的新型交流载体。
本文对未来互联网的探索,将主要从网络互联的“逻辑”角度看,探索未来互联网的架构、命名、编址和路由等的问题和进展。从这个角度看,在互联网不同的历史发展阶段,至少已经有过3次对未来互联网问题的大讨论,以及由此而带来的技术大突破。
(1)1960年代
理论准备阶段。互联网采用的核心技术是包交换,这一时期业界讨论的焦点是包交换技术是否具有“未来”的问题。20世纪60年代初,Paul Baran等人发表论文,提出组建基于包交换技术的网络,在技术上是完全可行的。但由于当时占主流的电路交换技术所带来的强大商业利益和政治影响力,以及计算机技术和数字化技术处于发展初期等原因,直接导致当时一些大牌计算机公司和电信公司,总体上都质疑甚至反对包交换技术,认为没有“未来”。这一时期的典型特征是学术界奠定了互联网技术的理论基础,但产业界主流观点尚未接受,互联网的“未来”还只停留在纸面上。
(2)1969—1993年
试验阶段。光有建立互联网的理论不够,还需要通过试验来验证组建的可行性,以证明在现实中互联网是有“未来”的。1969年阿帕网的诞生表明从工程技术上讲,组建包交换的网络用于连接计算机是完全可行的。1983年TCP/IP技术在互联网上的成功应用表明,业界已经找到了这样一种异构网络、大规模互联的技术。这一时期的典型特征有两个:
包括IP在内的各种包交换技术,工程上已经证明是完全可行的。
以电信业为主体支持的X.25和ATM(异步转移模式)等包交换技术,与以计算机业为主体支持的TCP/IP和以太网技术,展开了激烈的技术竞赛。
(3)1994-2001年
这一时期随着Tim Berbers Lee 在互联网上发明了WWW(万维网)这样的“杀手级”应用,TCP/IP技术战胜ATM等技术成为最大的赢家,IP化成为潮流。互联网这一时期面临的最重要挑战已经不再是证明自己的技术可行性和站稳脚跟的问题,而是考虑统一后如何建设一个“新世界”的问题,因此互联网“未来”的主要矛盾开始从“外部”转向“内部”,即自身的发展问题。IPv4地址(尤其是B类地址)即将耗尽和路由表的不断膨胀,是20世纪90年代以来,互联网面向“未来”的核心问题。互联网的国际权威标准组织IETF(互联网工程任务组)提出了发展下一代互联网(NGI)的问题,并且给出了权威的候选技术方案——IPv6。从这时起业界普遍认为,互联网的“未来”在于用IPv6替代IPv4。
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