Geoff Huston
去年一個(gè)"新IP"框架被提交給在國(guó)際電聯(lián)，在這個(gè)框架里重新出現(xiàn)了一種以網(wǎng)絡(luò)為中心的通信架構(gòu)觀點(diǎn)設(shè)想，在設(shè)想中應(yīng)用行為由網(wǎng)絡(luò)管理的控制機(jī)制來(lái)調(diào)節(jié)。
這不是我們第一次看到有人提議重新思考互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基本架構(gòu)（例如，十幾年前美國(guó)研究界就有過(guò)"Clean Slate"項(xiàng)目的努力），當(dāng)然這也不會(huì)是最后一次。然而，這個(gè)新的IP框架在限制應(yīng)用程序行為方面提出了非常多的規(guī)范，似乎忽略了過(guò)去三十年來(lái)的市場(chǎng)演進(jìn)過(guò)程中最基本的教訓(xùn)：通信服務(wù)不再是計(jì)劃經(jīng)濟(jì)，現(xiàn)在通信行業(yè)以傳統(tǒng)的市場(chǎng)化經(jīng)濟(jì)的方式運(yùn)作，而多樣化的服務(wù)市場(chǎng)表現(xiàn)為應(yīng)用行為的多樣化。
這種市場(chǎng)化經(jīng)濟(jì)的內(nèi)涵最終決定了通信行業(yè)的未來(lái)，決定了所提供的服務(wù)類(lèi)型，甚至決定了產(chǎn)生這些服務(wù)的技術(shù)，都是消費(fèi)者選擇的結(jié)果。消費(fèi)者往往是善變的，他們?nèi)菀妆贿^(guò)往的潮流所迷惑，同時(shí)也可以是既保守又冒險(xiǎn)的。但無(wú)論你如何看待消費(fèi)市場(chǎng)的理智，推動(dòng)這個(gè)行業(yè)發(fā)展的是消費(fèi)者的錢(qián)。和其他以消費(fèi)者為中心的服務(wù)市場(chǎng)一樣，消費(fèi)者想要什么，他們就能得到什么。
然而，這不僅僅是簡(jiǎn)單的消費(fèi)者偏好。這個(gè)行業(yè)的經(jīng)濟(jì)性質(zhì)的變化，也意味著投資者和投資主體的變化，意味著經(jīng)營(yíng)者的變化，也意味著這個(gè)行業(yè)的集體預(yù)期以及這些預(yù)期的表述方式的變化。這真的不是由某個(gè)硬邦邦的國(guó)際委員會(huì)來(lái)主宰未來(lái)消費(fèi)者的偏好。這些冠以崇高頭銜的委員會(huì)，如"2030年網(wǎng)絡(luò)技術(shù)焦點(diǎn)小組"，發(fā)現(xiàn)他們深思熟慮的預(yù)言居然一次又一次地與現(xiàn)實(shí)背道而馳！他們的前輩們?cè)陬?lèi)似的委員會(huì)中犯著同樣的錯(cuò)誤，這些委員會(huì)中的前輩們先是錯(cuò)過(guò)了電腦主機(jī)，然后他們又沒(méi)能看到個(gè)人電腦的革命，最后又被智能手機(jī)完全驚呆了。很顯然，不管10年后的網(wǎng)絡(luò)會(huì)是什么樣子，很顯然，它不會(huì)是這個(gè)2030年的焦點(diǎn)小組所設(shè)想的"新IP"的樣子！
我不認(rèn)為自己有能力在預(yù)測(cè)未來(lái)方面做得更好，我也不會(huì)去嘗試。但在這個(gè)演進(jìn)的過(guò)程中，可見(jiàn)未來(lái)的技術(shù)萌芽現(xiàn)在已經(jīng)浮現(xiàn)。我在這里想做的是描述一下我認(rèn)為的最重要的技術(shù)萌芽和我選擇它們的原因。
這是我個(gè)人對(duì)未來(lái)十年內(nèi)一些技術(shù)的"個(gè)人"選擇，我認(rèn)為它們將在互聯(lián)網(wǎng)中發(fā)揮突出的作用。
我們能從過(guò)去學(xué)到什么？
互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)基礎(chǔ)和整個(gè)數(shù)字通信大環(huán)境是用"分組"的概念取代了以往的"虛電路"。
IP架構(gòu)主張徹底改變以前的電話(huà)系統(tǒng)架構(gòu)。IP體系結(jié)構(gòu)倡導(dǎo)的不是一個(gè)帶有被動(dòng)邊緣設(shè)備的主動(dòng)時(shí)分交換網(wǎng)絡(luò)，而是一個(gè)基本被動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)，在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備僅僅負(fù)責(zé)交換數(shù)據(jù)包。而業(yè)務(wù)響應(yīng)的功能則被推送到網(wǎng)絡(luò)邊緣的設(shè)備上。網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備各自的角色在向互聯(lián)網(wǎng)過(guò)渡的過(guò)程中被顛倒了。
但改變是非常困難的，幾十年來(lái)，許多與網(wǎng)絡(luò)提供商或網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商有利益關(guān)系的業(yè)界人士都在努力扭轉(zhuǎn)這種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模式的倒置。網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商在處理基于分組的有效載荷的同時(shí)，努力引入基于網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)響應(yīng)。我們看到人們努力開(kāi)發(fā)基于網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量保證方法，試圖在單一網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)內(nèi)為不同類(lèi)別的報(bào)文流提供不同的服務(wù)響應(yīng)。我認(rèn)為經(jīng)過(guò)大約二十年發(fā)展，我們可以把這種努力稱(chēng)為"大失敗"。然后是MPLS中的虛擬電路仿真和最近的松散源路由（SR）方法的變種。我覺(jué)得奇怪的是，雖然通過(guò)入口流量疏導(dǎo)就可以以更低的成本提供流量分片的基本功能，這些方法總試圖在網(wǎng)絡(luò)中的所有活動(dòng)元素之間進(jìn)行協(xié)調(diào)。說(shuō)句開(kāi)玩笑的話(huà)，我覺(jué)得在網(wǎng)絡(luò)中加入更多的復(fù)雜性是賣(mài)出更多更貴的路由器的一種方法。我不愿將這些技術(shù)歸類(lèi)為新興技術(shù)，因?yàn)樗鼈冊(cè)谠S多方面似乎更像是一種倒退措施，其動(dòng)機(jī)更多的是希望為分組傳輸這一本無(wú)特色的商品服務(wù)"增值"。這些基于網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)的一些努力之所以能夠長(zhǎng)期存在，是網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商對(duì)它們成為商品公用事業(yè)命運(yùn)的一種抵抗，而不是電路交換網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的概念包含了任何內(nèi)在價(jià)值。
與此同時(shí)，我們?cè)诰W(wǎng)絡(luò)的其他方面也取得了一些驚人的進(jìn)展。我們一直在創(chuàng)建廣泛分布的容錯(cuò)系統(tǒng)，這些系統(tǒng)不依賴(lài)于集中的命令和控制。域間路由協(xié)議BGP已經(jīng)默默地支持了互聯(lián)網(wǎng)大約30年的運(yùn)行，任何學(xué)習(xí)過(guò)BGP協(xié)議的人都會(huì)為它的設(shè)計(jì)留下深刻的印象。它管理的網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜程度，已經(jīng)比90年代初協(xié)議設(shè)計(jì)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度要大9個(gè)數(shù)量級(jí)。我們創(chuàng)造了一種新的開(kāi)放的、可訪(fǎng)問(wèn)的網(wǎng)絡(luò)。在電話(huà)網(wǎng)絡(luò)上創(chuàng)造新的應(yīng)用幾乎是不可能的，而在互聯(lián)網(wǎng)上，這就是一直在發(fā)生的事情。從生機(jī)勃勃的應(yīng)用程序世界到最基本的數(shù)字傳輸，網(wǎng)絡(luò)世界處于不斷變化的狀態(tài)，新技術(shù)以令人眼花繚亂的速度出現(xiàn)。
在未來(lái)幾年，我們可以觀察到哪些新興技術(shù)將在未來(lái)幾年發(fā)揮關(guān)鍵作用？下面是我個(gè)人挑選的近期技術(shù)創(chuàng)新，我將把它們歸納為未來(lái)十年內(nèi)將產(chǎn)生巨大影響的新興技術(shù)。
幾十年來(lái)，光纖領(lǐng)域使用的光的方法就像用手電筒，要么有光通過(guò)光纖，要么沒(méi)有，這種"通斷編碼"(On-Off Keying，后文簡(jiǎn)稱(chēng)OOK)的簡(jiǎn)單光編碼方式被不斷完善，支持光速高達(dá)10Gbps的光纖，這在技術(shù)上并不是什么了不起的壯舉，而且它遇到了開(kāi)關(guān)鍵控（OOK）所使用的數(shù)字信號(hào)處理方式的物理性質(zhì)限制。
但光纖中仍有足夠的空間處理更多的信號(hào)?，F(xiàn)在我們轉(zhuǎn)向了光學(xué)相干技術(shù)，并在這個(gè)領(lǐng)域釋放出了第二波創(chuàng)新浪潮。利用光學(xué)相干技術(shù)是復(fù)用其他領(lǐng)域中已經(jīng)徹底實(shí)踐過(guò)的技術(shù)。我們利用相位振幅編碼技術(shù)來(lái)調(diào)節(jié)模擬語(yǔ)音線(xiàn)路上的調(diào)制解調(diào)器，在3Khz帶寬的載波上產(chǎn)生56Kbps的信號(hào)。類(lèi)似的方法被用于無(wú)線(xiàn)電領(lǐng)域，我們現(xiàn)在已經(jīng)看到4G系統(tǒng)支持高達(dá)200Mbps的數(shù)據(jù)速度。
這種方法依賴(lài)于使用相位振幅和偏振編碼，以獲得接近香農(nóng)極限理論上的數(shù)據(jù)容量。目前在光學(xué)市場(chǎng)上，每條波長(zhǎng)上傳輸100Gpbs的光通信系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商品化應(yīng)用，400Gbps的光通信系統(tǒng)也將陸續(xù)推出。在未來(lái)幾年內(nèi)，我們很可能會(huì)看到使用高密度相位調(diào)幅調(diào)制加上定制化的數(shù)字信號(hào)處理的Terabit級(jí)別光通信系統(tǒng)。與其他光通信系統(tǒng)一樣，隨著生產(chǎn)量的增加，我們也很可能看到這些系統(tǒng)的單位帶寬價(jià)格會(huì)隨著生產(chǎn)量的增加而大幅下降。在當(dāng)今世界，通信容量是一種豐富的資源，而這種豐富的資源給了我們一個(gè)全新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)視角。
那么無(wú)線(xiàn)電通信系統(tǒng)怎么樣？5G是新興技術(shù)嗎？
在我看來(lái)，5G和4G沒(méi)有什么區(qū)別，真正的變化是從3G升級(jí)到4G時(shí)發(fā)生的從使用PPP會(huì)話(huà)的隧道協(xié)議轉(zhuǎn)向原生的IP報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)。5G看起來(lái)和4G基本相同，最基本的區(qū)別在于5G里無(wú)線(xiàn)電頻率的上移。最初的5G部署使用的是3.8Ghz載波，但現(xiàn)在打算向24Ghz到84Ghz之間的毫米波頻段進(jìn)軍。這是一個(gè)喜憂(yōu)參半的問(wèn)題，因?yàn)楦叩妮d波頻率可以分配更大的頻率塊，從而增加了無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的承載能力，但同時(shí)，更高的頻率使用更短的波長(zhǎng)，而這些毫米波波長(zhǎng)的短波的行為更像光而不是無(wú)線(xiàn)電。在更高的頻率下，無(wú)線(xiàn)電信號(hào)很容易被建筑物、墻壁、樹(shù)木和其他較大的物體所阻擋，為了彌補(bǔ)這一點(diǎn)，任何業(yè)務(wù)都需要部署大量的基站來(lái)服務(wù)相同的覆蓋范圍。除了炒作之外，目前還不清楚毫米波段的5G服務(wù)是否有一個(gè)合理的可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)模式。
基于這些原因，我將把5G放在重要的新興技術(shù)的最后。無(wú)線(xiàn)電和移動(dòng)服務(wù)仍將是互聯(lián)網(wǎng)中最重要服務(wù)之一，但在這些系統(tǒng)的使用方式上，相對(duì)成熟的4G技術(shù)，5G并沒(méi)有表現(xiàn)出根本性的變化。
將IPv6視為2020年的新興技術(shù)似乎很奇怪。IPv6的第一個(gè)規(guī)范RFC1883于1995年發(fā)布，這使得IPv6成為一項(xiàng)已有25年歷史的技術(shù)。但是，在經(jīng)歷了多年的優(yōu)柔寡斷甚至斷然否定之后，IPv4的枯竭問(wèn)題似乎終于開(kāi)始推動(dòng)部署決策，目前四分之一的互聯(lián)網(wǎng)用戶(hù)設(shè)備已經(jīng)開(kāi)始使用IPv6，這個(gè)數(shù)字還將不可避免地上升。
很難說(shuō)讓剩下四分之三的用戶(hù)使用IPv6還需要多長(zhǎng)時(shí)間，但結(jié)論看起來(lái)是不可避免的。如果"新興"的定義是在未來(lái)幾年內(nèi)大規(guī)模增加使用，那么盡管IPv6已經(jīng)相當(dāng)古老了，但它肯定是符合這個(gè)特征的。
我只是希望在我們最終轉(zhuǎn)移到純IPv6的服務(wù)環(huán)境之前，我們能找到一個(gè)更好的方法來(lái)解決IPv6協(xié)議擴(kuò)展頭的問(wèn)題，尤其是與數(shù)據(jù)包碎片有關(guān)的問(wèn)題。
Google發(fā)明的TCP控制算法BBR（Bottleneck Bandwidth and Round-trip time）是一種革命性的TCP傳輸控制算法，在我看來(lái)，它的重要性不亞于TCP本身。這種傳輸算法重新定義了終端主機(jī)、網(wǎng)絡(luò)緩沖和傳輸速度之間的關(guān)系，使終端系統(tǒng)能夠以多千兆的速度有效地消耗可用的網(wǎng)絡(luò)容量，而不會(huì)受到設(shè)計(jì)不良的主動(dòng)式數(shù)據(jù)包交換網(wǎng)元的阻礙。
基于丟包的擁塞控制算法在過(guò)去曾為我們提供了很好的服務(wù)，但如今，當(dāng)我們考慮到每秒數(shù)百、千兆的端到端速度時(shí)，這種保守的基于丟包的系統(tǒng)控制算法已經(jīng)不符合實(shí)際需求。BBR實(shí)現(xiàn)了一個(gè)全新的流量控制和傳輸速度管理的視角，試圖將流速穩(wěn)定在與可用網(wǎng)絡(luò)容量的公平份額相同的速度上。這是一項(xiàng)值得關(guān)注的技術(shù)。
長(zhǎng)期以來(lái)，應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)之間一直存在著緊張的關(guān)系。在TCP的端到端世界中，網(wǎng)絡(luò)的資源是在活躍的客戶(hù)端間共享的，而共享的方式是由客戶(hù)端自己決定。這對(duì)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)是它們最痛恨的事情，他們更希望主動(dòng)管理網(wǎng)絡(luò)資源，為客戶(hù)提供確定性的服務(wù)結(jié)果。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，在網(wǎng)絡(luò)中經(jīng)常會(huì)看到各種形式的基于策略的流控系統(tǒng)，他們通過(guò)數(shù)據(jù)包頭的"特征"來(lái)標(biāo)識(shí)流量對(duì)應(yīng)的應(yīng)用，然后執(zhí)行相應(yīng)的流控策略。這類(lèi)流控系統(tǒng)要求每個(gè)IP數(shù)據(jù)包的內(nèi)部?jī)?nèi)容都是可見(jiàn)的，在TCP協(xié)議下這是常見(jiàn)的情況。
QUIC是一種新封裝協(xié)議，它使用UDP數(shù)據(jù)包作為外部可見(jiàn)的封裝，并對(duì)報(bào)文內(nèi)部的TCP和內(nèi)容有效載荷進(jìn)行加密。這種方式不僅將TCP的流量控制參數(shù)隱藏在網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)的流控引擎之外，還將數(shù)據(jù)流算法的控制權(quán)從通用的主機(jī)操作系統(tǒng)中解脫出來(lái)，交給了每個(gè)應(yīng)用程序。這就給了應(yīng)用更大的控制權(quán)，使應(yīng)用可以獨(dú)立于其運(yùn)行的操作系統(tǒng)而調(diào)整其行為。
此外，它消除了TCP應(yīng)用需要使用基于操作系統(tǒng)的TCP數(shù)據(jù)流控制模式這種"一刀切"的情況。通過(guò)QUIC，應(yīng)用程序本身可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)路徑當(dāng)前狀態(tài)的參數(shù)對(duì)其流控行為進(jìn)行定制，以?xún)?yōu)化應(yīng)用程序的行為。
這種控制權(quán)從操作系統(tǒng)平臺(tái)到應(yīng)用的轉(zhuǎn)移很可能會(huì)持續(xù)下去。應(yīng)用程序希望獲得更大的靈活性，以及對(duì)自身行為和服務(wù)更大程度的控制。通過(guò)使用基本的UDP協(xié)議，主機(jī)平臺(tái)的TCP實(shí)現(xiàn)被繞過(guò)了，應(yīng)用程序的流量行為可以被自身完全控制。
我本來(lái)想說(shuō)的是"DNS over HTTPS"（DoH），但我不確定DoH本身是一種特別新穎的技術(shù)，所以我不確定它是否符合這個(gè)"新興技術(shù)"的范疇。幾乎從有防火墻和隱私問(wèn)題的時(shí)候開(kāi)始，我們就使用HTTPS作為穿透防火墻的隧道技術(shù)和通信隱私增強(qiáng)技術(shù)。在HTTPS會(huì)話(huà)中建立IP數(shù)據(jù)包隧道的軟件工具已經(jīng)存在了幾十年，這并沒(méi)有什么新奇的地方。把DNS放到HTTPS中只是對(duì)使用HTTPS作為通用的隧道技術(shù)模式的一個(gè)小改變。
然而，HTTPS本身提供了一些額外的功能，這是普通的DNS over TLS（即HTTPS的安全通道部分）本質(zhì)上無(wú)法提供的。我指的是Web中的"服務(wù)器推送"技術(shù)。例如，一個(gè)網(wǎng)頁(yè)可能會(huì)參照一個(gè)自定義的樣式頁(yè)面來(lái)確定頁(yè)面的顯示效果，為了不讓客戶(hù)端再進(jìn)行一輪DNS解析和建立連接來(lái)獲取這個(gè)樣式頁(yè)面，服務(wù)器可以簡(jiǎn)單地將樣式頁(yè)面資源和使用它的網(wǎng)頁(yè)一起推送給客戶(hù)端。從HTTP的角度來(lái)看，DNS請(qǐng)求和響應(yīng)看起來(lái)就像其他的數(shù)據(jù)對(duì)象事務(wù)一樣，在沒(méi)有觸發(fā)DNS查詢(xún)的情況下主動(dòng)推送一個(gè)DNS響應(yīng)，和主動(dòng)推送一個(gè)樣式表沒(méi)有什么區(qū)別。
然而，就互聯(lián)網(wǎng)的命名架構(gòu)而言，這是一個(gè)意義重大的步驟。如果這些名稱(chēng)只能在特定的網(wǎng)站環(huán)境中訪(fǎng)問(wèn)，而使用任何其他工具包括傳統(tǒng)的DNS查詢(xún)都無(wú)法訪(fǎng)問(wèn)，那該怎么辦？互聯(lián)網(wǎng)可以被定義為一個(gè)連貫的單一名稱(chēng)空間。我們可以通過(guò)發(fā)送對(duì)資源的引用例如名稱(chēng)來(lái)進(jìn)行通信，而這只有當(dāng)我訪(fǎng)問(wèn)的資源名稱(chēng)和你訪(fǎng)問(wèn)的資源名稱(chēng)相同時(shí)才有意義。不管使用的是什么應(yīng)用，也不管該名稱(chēng)的查詢(xún)上下文可能是什么，DNS解析的結(jié)果都是一樣的。然而，當(dāng)網(wǎng)站將解析的名稱(chēng)推送給客戶(hù)端時(shí)，網(wǎng)站創(chuàng)建了與其他任何名稱(chēng)上下文都不同的自己的上下文和環(huán)境?，F(xiàn)在不再有一個(gè)連貫的名稱(chēng)空間，而是許多零散的潛在重疊的名稱(chēng)空間，而且沒(méi)有明確的方法來(lái)消除潛在的名稱(chēng)沖突使用。
許多新興技術(shù)背后的驅(qū)動(dòng)力是速度、便利性和定制環(huán)境以更適應(yīng)每個(gè)用戶(hù)。從這個(gè)角度來(lái)看，無(wú)解析DNS幾乎是不可避免的未來(lái)。然而，其壞處是互聯(lián)網(wǎng)失去了一致性，目前還不清楚這種特殊的技術(shù)會(huì)對(duì)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生積極的影響，還是極具破壞性的影響。我想，我們將在未來(lái)幾年內(nèi)拭目以待。
1936年，早在我們制造出現(xiàn)代第一臺(tái)可編程的計(jì)算機(jī)之前，英國(guó)數(shù)學(xué)家就設(shè)計(jì)了一個(gè)關(guān)于通用計(jì)算機(jī)的思想實(shí)驗(yàn)，更重要的是，他把問(wèn)題分為"可計(jì)算"問(wèn)題和"不可計(jì)算"問(wèn)題，"可計(jì)算"問(wèn)題是在有限的時(shí)間內(nèi)就能解決的，"不可計(jì)算"問(wèn)題是機(jī)器永遠(yuǎn)不會(huì)停止的問(wèn)題。我們甚至在第一臺(tái)物理計(jì)算機(jī)出現(xiàn)之前就知道，有一類(lèi)問(wèn)題是永遠(yuǎn)無(wú)法用計(jì)算機(jī)解決的。彼得-肖爾在1994年也完成了類(lèi)似的壯舉，他設(shè)計(jì)出了一種算法，可以用一臺(tái)尚未建成的量子計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)在有限的時(shí)間內(nèi)解決質(zhì)因子化問(wèn)題。這種新型計(jì)算機(jī)處理問(wèn)題的能力（和局限性）早在任何這樣的機(jī)器被制造出來(lái)之前就已經(jīng)被描繪出來(lái)了。量子計(jì)算機(jī)是計(jì)算世界中一種新興的潛在顛覆性技術(shù)。
還有一種相關(guān)的新興技術(shù)--量子網(wǎng)絡(luò)，即量子比特（qubits）在量子網(wǎng)絡(luò)之間傳遞。和其他許多人一樣，量子網(wǎng)絡(luò)是否會(huì)成為數(shù)字網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)中的未知的偏移，還是會(huì)成為未來(lái)數(shù)字服務(wù)的傳統(tǒng)主流基礎(chǔ)，我對(duì)此沒(méi)有特別的見(jiàn)解。只是覺(jué)得現(xiàn)在下結(jié)論還為時(shí)過(guò)早。
架構(gòu)的演變
為什么我們還能看到技術(shù)的不斷進(jìn)化？為什么不準(zhǔn)備說(shuō)"好了，工作完成了。我們都去酒吧吧！"我猜想，繼續(xù)改變互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)平臺(tái)的壓力來(lái)自于互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)本身的演變。
有一種觀點(diǎn)認(rèn)為，互聯(lián)網(wǎng)最初模式的目的是將客戶(hù)機(jī)與服務(wù)連接在一起?，F(xiàn)在我們可以讓每個(gè)服務(wù)運(yùn)行在一個(gè)專(zhuān)門(mén)的接入網(wǎng)絡(luò)中，客戶(hù)機(jī)需要通過(guò)特定的接入網(wǎng)絡(luò)來(lái)訪(fǎng)問(wèn)特定的服務(wù)。但在80年代小范圍地嘗試這種模式時(shí)，普遍的反應(yīng)都是驚恐地退縮！所以我們把互聯(lián)網(wǎng)作為一個(gè)通用的連接網(wǎng)絡(luò)。只要所有的服務(wù)和服務(wù)器都連接到這個(gè)通用網(wǎng)絡(luò)上，那么當(dāng)客戶(hù)端也連接上來(lái)后，就可以訪(fǎng)問(wèn)任何服務(wù)。
在90年代，這成為一個(gè)革命性的進(jìn)步，隨著用戶(hù)數(shù)量的增長(zhǎng)速度超過(guò)了服務(wù)器的增長(zhǎng)能力，這種情況變得不可持續(xù)。當(dāng)時(shí)的流行服務(wù)有點(diǎn)像在網(wǎng)絡(luò)數(shù)字世界中的黑洞。我們需要一個(gè)不同的解決方案，于是我們想到了內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)（CDN）。CDNs使用專(zhuān)用的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，在整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)上維護(hù)一組等效的服務(wù)交付點(diǎn)。而不是使用單一的全局網(wǎng)絡(luò)來(lái)訪(fǎng)問(wèn)任何連接的服務(wù)，客戶(hù)需要的只是一個(gè)接入網(wǎng)絡(luò)，將他們連接到本地聚合的CDN接入點(diǎn)。我們?cè)绞鞘褂帽镜亟尤氲姆?wù)，就越少使用更廣域的網(wǎng)絡(luò)。
這對(duì)技術(shù)意味著什么？
其中一個(gè)影響是，保持一個(gè)單一連通的互聯(lián)網(wǎng)的動(dòng)機(jī)在減弱。如果用戶(hù)所希望的大多數(shù)數(shù)字服務(wù)都可以通過(guò)純本地訪(fǎng)問(wèn)基礎(chǔ)設(shè)施獲得，那么誰(shuí)來(lái)支付相對(duì)高昂的全球傳輸成本，以訪(fǎng)問(wèn)剩下那一小部分僅限遠(yuǎn)程訪(fǎng)問(wèn)的服務(wù)呢？本地服務(wù)還是否需要訪(fǎng)問(wèn)全球唯一的基礎(chǔ)設(shè)施呢？
NAT是一個(gè)極端的例子，僅有本地的服務(wù)在僅有本地的地址情況下工作得很好，而本地使用名的泛濫也導(dǎo)致了類(lèi)似的結(jié)論。我們很難得出結(jié)論，互聯(lián)網(wǎng)碎片化的壓力是否隨著內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)的興起而增加。然而，如果用物理世界的熵的方式來(lái)看待碎片化，那么就需要不斷的努力來(lái)抵抗碎片化。如果不能持續(xù)努力來(lái)維護(hù)一個(gè)全局性的唯一標(biāo)識(shí)系統(tǒng)，我們似乎就會(huì)走向局部范圍的網(wǎng)絡(luò)。
另一個(gè)含義是應(yīng)用中的特定服務(wù)范圍化的興起。這方面的例子可以從QUIC的首批部署中看到。QUIC是谷歌的Chrome瀏覽器在訪(fǎng)問(wèn)谷歌網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器時(shí)專(zhuān)門(mén)使用的。傳輸層協(xié)議傳統(tǒng)上是放到操作系統(tǒng)中作為不同應(yīng)用的通用服務(wù)，現(xiàn)在則被提升到了應(yīng)用中。以往支持使用通用的操作系統(tǒng)功能集而不是使用定制的應(yīng)用功能的設(shè)計(jì)考慮不再適用。隨著能力更強(qiáng)的終端系統(tǒng)和更快的網(wǎng)絡(luò)的部署，我們能夠構(gòu)建高度定制化的應(yīng)用。瀏覽器已經(jīng)支持許多過(guò)去只在操作系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)的功能，許多應(yīng)用似乎也在追隨這一趨勢(shì)。這不僅僅是希望對(duì)終端用戶(hù)的體驗(yàn)進(jìn)行更精細(xì)的控制，同時(shí)也是每個(gè)應(yīng)用都要將自己和與用戶(hù)的交互行為隱藏起來(lái)，不讓其他應(yīng)用、主機(jī)操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)對(duì)自己產(chǎn)生影響。
如果說(shuō)推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的資本是來(lái)自于對(duì)終端用戶(hù)的習(xí)慣和欲望的了解，例如谷歌、亞馬遜、Facebook和Netflix以及其他許多應(yīng)用似乎都是如此，那么這些應(yīng)用將自己的知識(shí)暴露給任何第三方都是愚蠢的。相對(duì)于傳統(tǒng)應(yīng)用依賴(lài)操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)提供的豐富服務(wù)，我們看到了"偏執(zhí)型"應(yīng)用作為新技術(shù)模式正在崛起。這些偏執(zhí)型應(yīng)用不僅將其外部依賴(lài)點(diǎn)降到最低，還試圖將其行為的可見(jiàn)性降到最低。
改變是一種生活方式
這些新興技術(shù)在互聯(lián)網(wǎng)中與現(xiàn)有的服務(wù)和基礎(chǔ)設(shè)施競(jìng)爭(zhēng)的壓力，也許是最令人鼓舞的跡象，表明互聯(lián)網(wǎng)仍有生命力，離走向過(guò)時(shí)和無(wú)意義的時(shí)代還有相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。我們?nèi)匀辉诟淖兓镜膫鬏斠兀淖兊讓拥膫鬏攨f(xié)議，改變命名和尋址基礎(chǔ)設(shè)施，改變服務(wù)提供的模式。
而這大約是我們能得到的最好的信號(hào)，即互聯(lián)網(wǎng)絕不是一個(gè)已經(jīng)解決的問(wèn)題，它仍然面臨著許多重要的技術(shù)挑戰(zhàn)。
這讓"New IP"提案何去何從？
在我看來(lái)，它不會(huì)有什么用處。我認(rèn)為它將與眾多的前輩們的命運(yùn)一樣，又是一個(gè)用更多無(wú)用的設(shè)備來(lái)裝飾網(wǎng)絡(luò)的無(wú)用的努力，它試圖為網(wǎng)絡(luò)附加的價(jià)值將沒(méi)有用戶(hù)愿意為之買(mǎi)單。
光通信世界和移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的努力正在將通信變成一種豐富的無(wú)差別化的商品，而那些試圖為這些商品添加無(wú)用的附加功能的努力都是無(wú)意義的。應(yīng)用已經(jīng)不再由網(wǎng)絡(luò)來(lái)管理了。網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用之間幾乎沒(méi)有留下任何形式的合作，ECN的失敗就證明了這一點(diǎn)。如我們?cè)赒UIC和BBR中看到的那樣，應(yīng)用程序現(xiàn)在正在向網(wǎng)絡(luò)隱藏自己的控制機(jī)制，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的特性做出的假設(shè)越來(lái)越少。
所以，如果這一切是達(dá)爾文式的進(jìn)化過(guò)程，那么在我看來(lái)，進(jìn)化的注意力就活躍在設(shè)備上的應(yīng)用和用戶(hù)空間中，而網(wǎng)絡(luò)仍然只是為了傳輸數(shù)據(jù)包而存在。
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