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1互聯網的現狀   互聯網最初是為單一的數據通信需求而設計的，其設計目標是實現網絡的健壯性和支持底層網絡技術的異構性，并且默認互聯的用戶屬于相互信任的團體。因此，傳統的互聯網體系結構僅支持盡力而為的服務，遵循“核心簡單，終端智能”的設計原則，智能部署在網絡邊緣的終端上。這種體系結構簡單，保證了高效的互通和良好的演進性，一直沿用至今。隨著互聯網步入商業化時代，互聯網的性質已經從一個以科研為主要目的的網絡演變為全球規模的信息基礎設施。近年來，隨著網絡技術的高速發展，出現了大量新型接入技術如WiMAX，Wi-Fi，無線局域網，藍牙，大量新型異構網絡如移動自組織網絡、無線傳感器網絡、網狀網，大量新的計算技術如P2P，網格，普適計算和多樣化的應用，這些新技術和應用在推動整個通信領域進步的同時，也使得傳統互聯網體系結構面臨著巨大的挑戰。復雜的異構網絡環境增加了維護管理的復雜度，同時也影響了網絡的靈活性、健壯性和安全性；無處不在的應用需求要求互聯網支持移動性；多樣化的應用要求互聯網支持高質量的實時業務。   隨著網絡復雜度的增長，傳統的“核心簡單”的互聯網難以滿足網絡對可控、可管迫切的需求，已經運行了40年的以IP協議及相應編址路由機制為核心的互聯網基礎架構越來越不堪重負，互聯網的可持續發展性面臨著嚴重的挑戰。隨著網絡規模、業務需求、以及相關的計算機與通信技術的迅速發展，互聯網面臨了嚴峻的問題，具體為：(1)網絡存在嚴重的可信、安全問題。(2)網絡的虛擬化能力差。(3)網絡管控能力低，網絡不可知、不可控和不可管。(4)網絡擴展性（地址、路由、業務）差，已經影響到互聯網業務（特別是實時業務）的發展。(5)網絡無服務質量保證，高質量的實時業務很難開展。(6)商業模型問題嚴重。這些問題的存在已經影響到互聯網的可持續發展，已經引起業界的高度重視。另外，在信息爆炸、內容急遽擴張的今天，內容分配、傳送能力已經成為一類極為重要的能力，是網絡必須能高效提供的，但是目前內容的分配和傳送是通過分組數據網和數據廣播網來實現的，用上述兩類基礎網去分配和傳送內容是可以的但不是高效的。   隨著內容傳送重要性的增加，綠色、高效、高質量來分配和傳送內容變得越來越重要，內容分配、傳送的重要性就日益顯現了，這是近年來凸現的問題，它對互聯網提出了新的要求。上述這些問題的存在已阻礙了互聯網的可持續發展，近20年來互聯網的專家們在“絞盡腦汁”試圖解決這些問題，但迄今為止沒有能夠得到很好的解決，已有的實踐表明，這些問題依靠現在傳統的互聯網是無法解決了，需要研究新的互聯網技術（即未來互聯網技術）。   2未來互聯網與下一代互聯網   新的互聯網技術是什么，目前沒有統一的認識。大體上有三種說法：新一代互聯網，未來互聯網和下一代互聯網。這三者說的是不是同一件事？筆者認為它們不是一回事。新一代互聯網是一個泛指，只要是與目前傳統互聯網不同的互聯網都可以稱為新一代互聯網（因為有“代”的要求，因此不是小改小弄，而是應該在性能和能力上有質的改變才能稱得上“代”），從這個意義上講，未來互聯網和下一代互聯網都是新一代互聯網，因為是泛指討論的意義不大，這兒就不討論了。下面主要討論未來互聯網和下一代互聯網。   未來互聯網到目前為止沒有明確的目標，只有一個基本的想法，就是傳統的互聯網存在嚴重的問題，需要予以解決，以保持互聯網的可持續發展，從20世紀90年代起，就一直在進行研究和探索。20多年來改良型技術路線一直是主導的技術路線，它是在已有IP網的體系結構的基礎上，采用IPV6來增加地址空間的容量，在此基礎上增加諸如：源地址檢查、無狀態地址映射等技術，期望能滿足未來互聯網的要求，已有的實踐結果表明，這條技術路線可以解決IPv4地址空間不足而導致的網絡可擴展性問題，但無法解決路由日益復雜化導致的可擴展性問題，甚至還會惡化，此外它無法解決網絡的安全、可信方面、服務質量和商業模型問題等體系性瓶頸性的問題，已有的實踐表明，改良型技術路線難以為繼，革命性的技術路線勢在必行。革命性的技術路線也有兩條思路，思路之一是所謂的CleanSlate的技術路線，重建一個全新的互聯網，這是對互聯網最徹底的革命，從已有的研究來看，它的工作重點在于：(1)設計一個全新的體系（目標不明朗，虛擬化和節點可編程是可能采用的技術）。(2)解決內容分配、傳送高效和優質問題。總的來說這條思路目前沒有沒有明確得方向、只有一些設想。   國外的研究，如NDN，DONA，I3，PSIRP等，由于是全新的思路，方案尚未穩定，國內得研究基本上是跟追走，沒有自創得思路，這條思路是10年，20年甚至對更遠年代的一些考慮，是“遠期目標”的未來網絡。下一代互聯網則是“近期目標”的未來互聯網。由于是“近期目標”的未來互聯網，因此它的目標是明確的和具體的。下一代互聯網的目標是：解決目前互聯網存在的諸多問題，提升互聯網的性能和能力，滿足未來相當長一段時間內的互聯網發展的需要，保證互聯網的可持續發展。下一代互聯網的研究開始于20世紀90年代，IPv6是作為下一代互聯網協議提出的，當時目標很明確是要解決的是IPv4（當前互聯網）存在的問題，由于IPv4地址空間過小影響互聯網的可持續發展，所以IPv6首先要解決的問題是IPv4地址不足的問題，但是IPv6是為下一代互聯網設計的，決非僅為解決地址問題設計的，IPv6將要解決IPv4網存在的全面的問題包括：網絡的安全可信問題、網絡的服務質量問題、網絡的移動性問題等，它希望全面的提升IPv4網的能力，構建下一代互聯網。IPv6實施的實際結果是：IPv6的確解決了IPv4存在的地址問題，但由于IPv6與IPv4相比，除了地址從32BITS改為128BITS，地址空間大為增加，其他所有的技術都沒有本質上的改變，因此IPv6與IPv4相比較無論從網絡性能和能力而言就沒有實質性的進展，IPv6沒有能實現預期的目的。下一代互聯網的另一個重要研究方向是提出IP＋MPLS的網絡體系。建立在IP網的基礎上的互聯網不能從更本上提升互聯網的能力，特別是安全、可信、服務質量和網絡虛擬化等方面的問題，互聯網的專家們將問題的原因歸屬于IP網的不面向連接的特性，認為在引入面向連接技術后就有可能從更本上解決互聯網的問題，這就是MPLS的引入的原因，這項技術的源頭是思科的TAGSwitch，以后演變成MPLS，但是MPLS并沒有如互聯網專家們的意愿，雖然說面向連接技術由于連接的存在，的確可以因為連接而保證網絡資源和網絡的安全等，但所有的面向連接技術都存在N平方問題，MPLS同樣也不可能幸免，N平方問題的存在，使得MPLS只可能建規模非常有限的局部網絡，MPLS可以在一定程度上和在一定范圍內解決網絡虛擬化、安全和服務質量等問題，但MPLS過于復雜且擴展性很差，使用范圍非常有限。目前互聯網的網絡體系是由一張全程的IP網構成其主體網覆蓋全球，在這樣的一張IP網上，貼著許多塊MPLS網，這些MPLS網相互分離互不相關，在MPLS覆蓋的部分網絡性能有一定的改善，不覆蓋的區域仍然是IP網，經過了近20年的努力，互聯網的IP＋MPLS體系沒有取得實質性的進步，當然也無法成為下一代網的技術。#p#分頁標題#e#   目前，互聯網的專家們實際上是很“糾結”的，不面向連接的IP網構建的互聯網問題重重無法克服；面向連接的MPLS也無能力從根本上解決互聯網的諸多問題，由于在下一代互聯網方面的兩項研究都不成功，實際上互聯網界在下一代互聯網的研究方面迷失了方向。   3下一代互聯網的特征   下一代互聯網是未來信息技術的制高點，美、歐、中、日、韓等國家和地區都紛紛開展了對下一代互聯網的研究。在下一代互聯網方面研究方面，我國與國際保持同步，并局部領先，在下一代數據分組網技術的研究、開發方面，我國目前擁有明顯的領先優勢，在下一代互聯網研究方面我國可以實現超越，可以實現在涉及國家核心利益的網絡技術和資源上完全自主可控。   下一代互聯網的特征、原因、影響和技術措施為：(1)下一代互聯網是安全可信下一代互聯網的安全可信指的是：網絡對用戶是安全可信得、網絡對運營者來說是安全可信兩方面。具體得說●用戶可信：確保用戶信息的私密性、安全性、不可竊取和不可篡改等。●運營者安全可信：網絡具有執法監聽與溯源能力，網絡具有高可靠性和抗攻擊能力。(2)下一代互聯網是有服務質量保證的下一代互聯網的服務質量指的是：運營者可以量化、可預期的網絡性能和能力，承諾的端到端的網絡性能和用戶預期的業務質量。(3)下一代互聯網具有很好的可擴展性下一代互聯網的可擴展性指的是：地址的可擴展性，路由可擴展性和業務的可擴展性。(4)下一代互聯網具有強大的網絡虛擬化能力網絡虛擬化能力指的是：網絡具有生成非物理實體的邏輯網（虛擬網）的能力，虛擬網的信息隔離和資源獨立，虛擬網的管理和控制，虛擬網的運行和OAM。(5)下一代互聯網是網絡資源的可知和網絡可管控的網絡資源的可知和網絡可管控指的是：網絡資源的可知，即網絡中，包括虛擬網中每一條鏈路的資源必須是可知的，包括：配置資源、使用資源、剩余資源、資源狀態等；網絡可管控，即網絡具備完備網管的功能，配置管理、性能管理、故障管理、安全管理和性能管理，此外，網絡可以被控制的。(6)下一代互聯網具有良好的商業模型良好的商業模型指的是：可以租售網絡，對租售的網絡收費，而完全避免目前網絡只能對接入收費而不能對網絡計費的啞管道式的商業模型。合理商業模型應該是：對網絡整體全鏈路收費，對業務收費，而不是目前這樣業務是免費的，商業模型是沒有的。合理的商業模型應該是，根據業務消費的資源收費，虛擬網按網絡資源收費。   4下一代互聯網的技術方向   4.1在下一代網的研究中存在兩條技術路線   (1)改良式的技術路線改良式的技術路線是將目前已經標準化的IPv6等同于下一代互聯網，即該技術路線不改變已有IP網的體系結構，在已有IP網的體系結構的基礎上，采用IPv6來增加地址空間的容量，在此基礎上增加諸如源地址檢查、無狀態地址映射等技術，期望能實現下一代互聯網的要求；這條技術路線在國際、國內已進行了10余年的實踐，已有的實踐結果表明，這條技術路線可以解決IPv4地址空間不足而導致的網絡可擴展性問題，但無法解決路由日益復雜化導致的可擴展性問題，甚至還會惡化，此外它無法解決網絡的安全、可信方面、服務質量和商業模型問題等體系性瓶頸性的問題。(2)革命性的技術路線目前，一談到革命性技術路線就會將它與徹底推翻現有的互聯網重建一個全新的互聯網即所謂的CleanSlate相關聯，于是得出一個結論，革命性的技術路線是虛無飄渺的“空中樓閣”，10年，20年能否有所進展都是未必，原因很簡單互聯網對目前社會已經是不可或缺的，想徹底改變基本上是沒門的。應該指出的是，革命性技術路線的本質是理念上的革命，從互聯網存在的問題出發，搞清造成互聯網安全可信問題、可擴展性問題、服務質量問題和商業模型等體系性問題的根本原因，造成上述這些問題的根本原因是由于IP網設計缺陷造成的，因為IP網是一種分組數據網，那么設計一個新型分組數據網，在設計中充分考慮到造成IP網體系性瓶頸的基因缺陷，就有可能徹底解決IP網的問題。革命性的技術路線從理念來說是革命性的，但革命性技術路線不是一個建立在憑空想像的“空中樓閣”，完全拋棄已有的技術基礎搞一個莫名其妙的新東西，而是在認真研究了所有技術后，“取其精華、去其糟粕”從一個很高的起點起步，來進行研究所得的產物。從這個意義上說，革命性的技術路線的產物一定是站在巨人肩上的產物，是建立在堅實技術基礎上的產物。這是一條極有潛力的路線，并具有高度的可行性，將會使互聯網發生質的改變。但它是互聯網可以保持持續發展的動力。   4.2下一代互聯網的技術趨勢和方向為   (1)采用數據分組技術，使用不面向連接的工作方式下一代網絡必定還是分組數據網，其理由是未來的業務和應用都是變速率的，能夠適應變速率通信的技術是數據分組通信技術，因為它可以在大范圍、大幅度的調配通信資源，除了數據通信網外，沒有其他的技術有此能力。另外，從目前的應用來看，用戶間的通信已經進入進程通信，即多方、多進程通信已經是通信的常態，面向連接的網絡已經不再適用，必須采用不面向連接的網絡設計。這也是IP網取得巨大成功的關鍵所在，也是下一代互聯網研究所要保持的。   (2)網絡的核心與邊緣相分離，用戶、網絡的接口分離，網絡不透明核心與邊緣分離使用戶對于核心網絡的訪問不可達，通過智能“邊緣”來構建網絡的安全屏障目前國內外的新型網絡體系結構基本都采用這種思路來組網。圖1是該技術的圖形表述。   (3)動態路由機制，控制與轉發相分離動態路由是IP網取得巨大成功的另一個因素，動態路由技術的使用使得IP網可以組建全球大網，保持網絡的高可通達性，因此這無疑也是應該繼承的。進一步的技術是控制與轉發相分離，這將會很有效地提高網絡的可塑性和柔性，同時也可以有效地降低節點設備的復雜度。圖2是應用示例（OpenFlow）。   (4)標識與地址相分離，有效地提升網絡的移動性標識與地址分離在于解決目前IP地址同時具有身份標識和地址的雙重語義問題，從而實現更好的移動性、業務與網絡的分離。目前，提出了LISP和HIP等協議，并且在幾乎其他所有的下一代網絡技術方案中標識與地址分離的思路均被堅持。#p#分頁標題#e#   (5)網絡虛擬化，業務的擴展性和管控IP網的虛擬化。IP網是一個對用戶完全透明的管道，只設定了8級優先級，以便使重要數據先通過，優先級不隔離信息，網絡中不能憑優先級確定資源，優先級之間資源不獨立，IP網沒有虛擬化能力，是一個啞管道。MPLS的虛擬化，N平方問題使MPLS只能用于局部，流量工程（TE）過于復雜，實際應用不多，MPLS的虛擬化能力很有限，也很不好使用。IP＋MPLS的虛擬化，IP網是一個基礎大網，在基礎大網上點綴若干個MPLS服務區，本質上其虛擬化能力是很局部的。網絡虛擬化關系到網絡的安全性，關系到業務的擴展性和管控，是下一代網重要的技術方向。圖3為網絡虛擬化在多業務承載的示意圖。   (6)網絡智能化，網絡資源可知、可控、可管管道的智能指的是對管道的資源、性能、安全、綠色節能等管理和控制的智能。●資源：能夠有效的控制管道，根據管道的能力、資源和資源的使用狀況，能以最佳、最合理的方法來管理、分配和使用管道的能力及資源，讓用戶以最合理的價格獲得最好的用戶體驗，運營者以最合理的資源和資源利用率獲得最好的回報。●性能：根據用戶的需要和相關業務對網絡性能的要求，合理有效的管理和控制網絡，向用戶提供不同性能的管道，根據細分的管道等級合理確定管道的價格。●安全：根據不同的安全策略，提供不同類別的安全服務，能夠分層、分級、分業務來滿足不同用戶對安全保證的不同需要。●綠色：能夠及時調整策略，以合理的資源消耗，以最小的資源代價提供最佳的服務質量，有效掌握網絡資源合理調度資源的使用，有效的網絡技術組合，確保以最小的資源消耗來提供最佳的服務。這無疑是下一代網的方向。   5結束語   下一代互聯網是“近期目標”的未來網絡。由于是“近期目標”的未來網絡它的目標是明確的。下一代互聯網的目標是：解決目前互聯網存在的諸多問題，提升互聯網的性能和能力，滿足未來相當長一段時間內的互聯網發展的需要，保證互聯網的可持續發展。下一代互聯網發展的目標是近期目標，是具體的和可實現的。   下一代互聯網的技術趨勢和方向為：下一代互聯網將必定采用數據分組技術，使用不面向連接的工作方式，可以適合相當長時間業務發展的需要特別是適合業務進程通信的需要；下一代互聯網擁有新型的網絡體系，網絡的核心與邊緣相分離，用戶、網絡的接口分離，網絡不透明以確保網絡的安全可信；動態路由機制，控制與轉發相分離，以保證網絡的高可靠性和設備簡化的要求；標識與地址相分離，有效地提升網絡的移動性；網絡虛擬化，業務的擴展性和管控；網絡智能化，網絡資源可知、可控、可管。