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互聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)是它的體系結(jié)構(gòu)；
推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)發(fā)展的根本動(dòng)力是它承載的業(yè)務(wù)；
本文從互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展歷程入手，分析業(yè)務(wù)變化對(duì)互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的影響，為當(dāng)前研究提供經(jīng)驗(yàn)借鑒。
1.互聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)是什么—互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)
2.互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)發(fā)展經(jīng)歷的三個(gè)階段
3.當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的技術(shù)創(chuàng)新
一、互聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)是什么—互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)
習(xí)主席在2016年提出：“互聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)是我們最大的‘命門(mén)’，核心技術(shù)受制于人是我們最大的隱患”。那么，什么才是互聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)？作為一名從事互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究的工作者，我覺(jué)得，互聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)絕不是大家日常生活中使用的各類網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和平臺(tái)，美團(tuán)乎？高德乎？淘寶乎？No，No?；ヂ?lián)網(wǎng)的核心技術(shù)就是它的體系結(jié)構(gòu)。
那么，什么才是互聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)？抽象來(lái)說(shuō)，互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)是一整套基礎(chǔ)技術(shù)體系和協(xié)議規(guī)范，是便捷、高效地構(gòu)建互聯(lián)網(wǎng)的實(shí)施手冊(cè)。如果把互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)比喻為蓋房子，那么互聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)就是這套房子的“地基”和“四梁八柱”，是互聯(lián)網(wǎng)這座房子的“骨架”。具體來(lái)說(shuō)，它明確了互聯(lián)網(wǎng)的物理與邏輯組成、功能組織與配置、交互流程與數(shù)據(jù)格式等等一系列內(nèi)容?；ヂ?lián)網(wǎng)的建設(shè)者和運(yùn)維者們正是采用這樣的一整套框架，為用戶構(gòu)建便捷、健康、活躍、安全等的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。
互聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)都有哪些關(guān)鍵要素呢？在此引用吳建平院士的觀點(diǎn)：互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵要素就是它的“傳輸格式、轉(zhuǎn)發(fā)方式、路由控制”。我理解，傳輸格式?jīng)Q定了互聯(lián)網(wǎng)的“通用語(yǔ)言”，即決定大家用哪種“語(yǔ)言”甚至是“包裹形式”把信息發(fā)給接收方；轉(zhuǎn)發(fā)方式?jīng)Q定了互聯(lián)網(wǎng)中信息的“傳送方法”，即決定采用“多個(gè)人口口相傳”的接力方式還是“一個(gè)人專門(mén)跑一趟”的專線方式？或者采用其他方法？路由控制決定了互聯(lián)網(wǎng)的“傳送途徑”，即選擇“走哪條路”（類似高德導(dǎo)航）來(lái)傳信息。
體系結(jié)構(gòu)是互聯(lián)網(wǎng)最核心的技術(shù)，是整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)和運(yùn)行的實(shí)施基礎(chǔ)。這么多年，我們努力追求的目標(biāo)就是要在互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)層面取得突破，要為互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展講出自己的“通用語(yǔ)言、傳送方法和途徑”。
二、互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)發(fā)展經(jīng)歷的三個(gè)階段
本節(jié)從互聯(lián)網(wǎng)所承載的業(yè)務(wù)出發(fā)，分析這些業(yè)務(wù)的變化對(duì)互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)演進(jìn)所產(chǎn)生的動(dòng)力，探討互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)技術(shù)的發(fā)展過(guò)程。
關(guān)于互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的歷史發(fā)展階段，很多人都有不同的理解，也從不同的角度給出了多種劃分方案，為該領(lǐng)域的研究提供了很好的支撐。本文暫且先采用其中的一種劃分方法（劃分依據(jù)和具體標(biāo)志性事件不在本文討論范圍內(nèi)，相關(guān)內(nèi)容請(qǐng)大家自動(dòng)忽略），把目前為止的互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過(guò)程劃分成三個(gè)階段：科研試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)階段、消費(fèi)型商用網(wǎng)絡(luò)階段、信息基礎(chǔ)設(shè)施階段。
1、第一個(gè)階段（1969－1990)：科研試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)階段
很多人認(rèn)為互聯(lián)網(wǎng)起源于美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃署（ARPA）于1969年開(kāi)始實(shí)施的ARPANET（阿帕網(wǎng)）計(jì)劃，其初始目標(biāo)是保證“冷戰(zhàn)”國(guó)際背景之核打擊下軍事通信網(wǎng)絡(luò)的可生存性（事實(shí)上，很多當(dāng)初參與了互聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)的工程師并不認(rèn)可這種觀點(diǎn)）。同時(shí)，ARPANET也為科研資料共享和科學(xué)實(shí)驗(yàn)等提供“開(kāi)放、共享、平等”的網(wǎng)絡(luò)支撐，如各大學(xué)圖書(shū)館之間電子資料的共享、各科研機(jī)構(gòu)計(jì)算機(jī)的協(xié)同計(jì)算等。這一階段互聯(lián)網(wǎng)用戶的需求相對(duì)單一，主要以圖片、文件等為主，且互聯(lián)網(wǎng)使用環(huán)境相對(duì)封閉，用戶規(guī)模小，使用者自律性較高等。
到十九世紀(jì)70年代，國(guó)際上已經(jīng)形成了幾十個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。但由于它們的數(shù)據(jù)格式、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、組網(wǎng)方式等都不相同，這些網(wǎng)絡(luò)只能支持內(nèi)部計(jì)算機(jī)之間的互聯(lián)通信，相互之間仍然不能互通。為此， ARPA又對(duì)ARPANET的設(shè)計(jì)目標(biāo)進(jìn)行了完善，即通過(guò)一種統(tǒng)一、便捷的方式把這些已有的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)起來(lái)，形成一個(gè)“將已有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互聯(lián)”的網(wǎng)絡(luò)（internetwork），簡(jiǎn)稱就是大家目前所熟知的“Internet”。
在此需要說(shuō)明的是，業(yè)界最初關(guān)于“因特網(wǎng)”和“互聯(lián)網(wǎng)”的概念理解并不相同。當(dāng)時(shí)除了“Internet”（因特網(wǎng)）之外，還有許多其他的互聯(lián)網(wǎng)如“歐盟網(wǎng)”（Euronet）、“歐洲信息網(wǎng)”（EIN）、以及美國(guó)的“國(guó)際學(xué)術(shù)網(wǎng)”（BITNET）等等。它們?cè)诰W(wǎng)絡(luò)技術(shù)和應(yīng)用的飛速發(fā)展過(guò)程中逐漸融合消失，而Internet不斷發(fā)展成為大家最熟悉、使用最多的互聯(lián)網(wǎng)，最終大部分使用者默認(rèn)就把“因特網(wǎng)”和“互聯(lián)網(wǎng)”等同起來(lái)。
M.I.T的David Clark教授在"The design philosophy of the DARPA internet protocols"一文中，對(duì)ARPANET的設(shè)計(jì)目標(biāo)進(jìn)行全面總結(jié)，將其歸納為“互聯(lián)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)”這一頂級(jí)目標(biāo)和“可生存性”、“支持多樣服務(wù)”、“兼容多種網(wǎng)絡(luò)”、“支持分布式管理”、“支持終端便捷接入”、“代價(jià)有效”、“資源可審計(jì)”這7個(gè)次級(jí)目標(biāo)。
在這一階段，互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)計(jì)者們圍繞這些目標(biāo)，充分發(fā)揮他們的聰明才智，提出了一系列在今天看起來(lái)仍然非常神奇有效的技術(shù)如分組交換技術(shù)、最短路徑優(yōu)先算法等，以及一系列互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議如TCP、UDP、ICMP、RIP、DNS等，當(dāng)然還包括最著名的網(wǎng)際互聯(lián)協(xié)議IP?；赥CP/IP的互聯(lián)網(wǎng)分層協(xié)議模型，實(shí)現(xiàn)了ARPANET與其他類型網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)報(bào)文無(wú)縫傳輸，為互聯(lián)網(wǎng)的快速形成和發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。應(yīng)該說(shuō)，在互聯(lián)網(wǎng)建造和發(fā)展的過(guò)程中，它的體系結(jié)構(gòu)都因?yàn)楸姸嗟脑O(shè)計(jì)者們的集體創(chuàng)造力而趨于完善、健全。
ARPANET的設(shè)計(jì)目標(biāo)以及由此而提出的一系列技術(shù)，是在當(dāng)時(shí)的國(guó)際背景下面向相對(duì)特殊、單一的應(yīng)用需求而構(gòu)建的互聯(lián)網(wǎng)雛形，其具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、層次清晰等優(yōu)點(diǎn)，為互聯(lián)網(wǎng)的快速推廣普及和應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
2、第二個(gè)階段（1990－2010)：消費(fèi)型商用網(wǎng)絡(luò)階段
互聯(lián)網(wǎng)在其第一階段取得的成功，使得研發(fā)者和使用者都認(rèn)識(shí)到了它潛在的巨大價(jià)值和作用，也直接促使了互聯(lián)網(wǎng)的管理者決定把它向普通百姓推廣應(yīng)用。
1990年，國(guó)際上第一個(gè)提供商業(yè)Internet撥號(hào)訪問(wèn)服務(wù)的公司“The World comes on-line”開(kāi)始運(yùn)營(yíng)，標(biāo)志著互聯(lián)網(wǎng)正式進(jìn)入商業(yè)網(wǎng)絡(luò)時(shí)代。同年，ARPANET正式關(guān)閉；1994年，美國(guó)允許商業(yè)資本介入互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)與運(yùn)營(yíng)，互聯(lián)網(wǎng)從實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入了面向社會(huì)的商用時(shí)期，開(kāi)始向各行業(yè)滲透。
1994年4月，中國(guó)“中關(guān)村地區(qū)教育與科研示范網(wǎng)絡(luò)（NCFC）”通過(guò)美國(guó)Sprint公司接入Internet的64K國(guó)際專線開(kāi)通，標(biāo)志著中國(guó)被國(guó)際上正式承認(rèn)有Internet的國(guó)家。之后，Chinanet等多個(gè)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)項(xiàng)目在全國(guó)范圍相繼啟動(dòng)，互聯(lián)網(wǎng)開(kāi)始進(jìn)入我國(guó)公眾生活，并得到迅速發(fā)展。
這一階段的互聯(lián)網(wǎng)處于規(guī)?？焖倥蛎涬A段，開(kāi)始快速滲透到了人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€(gè)領(lǐng)域，從學(xué)術(shù)研究到股票交易、從學(xué)校教育到娛樂(lè)游戲、從聯(lián)機(jī)信息檢索到在線居家購(gòu)物等，成為推動(dòng)世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的重要媒介。截止2007年1月，互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)覆蓋233個(gè)國(guó)家和地區(qū)，網(wǎng)民達(dá)到10.93億，用戶普及率為16.6%。同時(shí)，互聯(lián)網(wǎng)作為全球性的消費(fèi)型商用網(wǎng)絡(luò)，眾多的ISP參與到國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的產(chǎn)業(yè)鏈中，其內(nèi)容和服務(wù)市場(chǎng)發(fā)展異?；钴S，推動(dòng)形成了一批具有全球影響力的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，如Google、Yahoo、eBAY等。
在這個(gè)階段，互聯(lián)網(wǎng)承載的業(yè)務(wù)逐漸由文件、圖片等向語(yǔ)音、視頻等多媒體變化，并逐漸發(fā)展成為覆蓋人民百姓日常生活各種需求的消費(fèi)型商用網(wǎng)絡(luò)。我認(rèn)為，這一階段的重要事件就是電話網(wǎng)和廣播電視網(wǎng)的IP化。經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，運(yùn)營(yíng)商充分認(rèn)識(shí)到了互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單、高效、便捷等優(yōu)勢(shì)，或?qū)σ延芯W(wǎng)絡(luò)進(jìn)行IP化改造，或是在新一代的電信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)采用IP技術(shù)等。事實(shí)上，我國(guó)在這方面做出了非常重要的貢獻(xiàn)如“三網(wǎng)融合”，它的歷史背景目標(biāo)把傳統(tǒng)電話網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)等電信業(yè)務(wù)搬到互聯(lián)網(wǎng)上來(lái)，用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提供諸如VoIP、IPTV等服務(wù)。
這一階段的代表性技術(shù)就有赫赫有名的萬(wàn)維網(wǎng)技術(shù)（World Wide Web，簡(jiǎn)稱WWW），以及為了解決地址受限問(wèn)題的NAT（地址轉(zhuǎn)換協(xié)議）和提供服務(wù)質(zhì)量的資源預(yù)留協(xié)議（RSVP）等，當(dāng)然也包括在一些已有協(xié)議的基礎(chǔ)上升級(jí)完善如IPv6、SSL、IPSec等。
3、第三個(gè)階段（2010至今)：信息基礎(chǔ)設(shè)施階段
應(yīng)該說(shuō)，目前互聯(lián)網(wǎng)仍處于其發(fā)展的第三個(gè)階段。此時(shí)，隨著以信息技術(shù)為核心的新一輪科技革命的孕育興起，互聯(lián)網(wǎng)日益成為創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展的先導(dǎo)力量，并推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)各行各業(yè)深度融合發(fā)展（典型案例我國(guó)百度、阿里、騰訊等互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的快速發(fā)展），推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)不斷向新一代信息基礎(chǔ)設(shè)施演進(jìn)，為各行各業(yè)創(chuàng)造價(jià)值。
關(guān)于這個(gè)階段的開(kāi)始時(shí)間，不太好確定。我在此暫且以美國(guó)啟動(dòng)的國(guó)家寬帶計(jì)劃為起點(diǎn)進(jìn)行討論。2009年4月8日，美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)宣布正式啟動(dòng)政府投資總額達(dá)72億美元的國(guó)家寬帶計(jì)劃，并于2010年公布了其實(shí)施細(xì)則。該計(jì)劃旨在將高速互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)普及到美國(guó)的每個(gè)角落，為各行業(yè)提供高質(zhì)量的信息網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。之后，世界各國(guó)紛紛積極出臺(tái)各類支持政策，推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。事實(shí)上，我把“2010年”當(dāng)成互聯(lián)網(wǎng)向信息基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展的開(kāi)始時(shí)間節(jié)點(diǎn)，形式大于內(nèi)容。
作為全球信息基礎(chǔ)設(shè)施，互聯(lián)網(wǎng)在各類信息網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用發(fā)展立下了汗馬功勞。在此階段，諸多專業(yè)性的用網(wǎng)需求，促使互聯(lián)網(wǎng)的寬帶接入能力、基礎(chǔ)互聯(lián)能力、需求適配能力、規(guī)模運(yùn)營(yíng)能力等均得到了顯著提升，對(duì)互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)也產(chǎn)生了很多影響，
我認(rèn)為，互聯(lián)網(wǎng)向信息基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展，至少有如下兩個(gè)重要的技術(shù)性標(biāo)志：
第一個(gè)標(biāo)志是移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的IP化。移動(dòng)通信技術(shù)的快速發(fā)展和普及，使得它的每一次升級(jí)換代都備受大家關(guān)注。因?yàn)樗环矫嫘枰诟咚贌o(wú)線接入、寬帶通信等技術(shù)方面不斷突破功耗、帶寬等瓶頸，另一方面更需要信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在轉(zhuǎn)發(fā)控制、路由控制等方面的能力提升。近年來(lái)，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)特別是其核心網(wǎng)技術(shù)，逐漸向互聯(lián)網(wǎng)融合，使得互聯(lián)網(wǎng)作為信息基礎(chǔ)設(shè)施的作用更加凸顯。比如移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的切片技術(shù)，其基本思路和原理就和互聯(lián)網(wǎng)專家們之前提出的“虛擬網(wǎng)”非常相似。
第二個(gè)標(biāo)志是云技術(shù)的提出。借用百度百科中關(guān)于“云技術(shù)”的定義，“云技術(shù)是指在廣域網(wǎng)或局域網(wǎng)內(nèi)將硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)等系列資源統(tǒng)一起來(lái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的計(jì)算、儲(chǔ)存、處理和共享的一種托管技術(shù)。”從這個(gè)定義就可以看出，云是構(gòu)建在互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上的、一種與物理資源分布無(wú)關(guān)的信息服務(wù)提供方式。因此，云概念的提出就是希望在海量的差異化網(wǎng)絡(luò)資源基礎(chǔ)上提供信息服務(wù)，是在互聯(lián)網(wǎng)無(wú)處不在又必不可少的情況下的新技術(shù)破繭而出。
這兩個(gè)標(biāo)志，反映出了互聯(lián)網(wǎng)作為信息基礎(chǔ)設(shè)施之后，信息服務(wù)市場(chǎng)的主體細(xì)分和功能融合。
通過(guò)本節(jié)對(duì)互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)發(fā)展的三個(gè)階段進(jìn)行總結(jié)，我們不難發(fā)現(xiàn)，這些年在無(wú)形之中持續(xù)推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)發(fā)展的根本動(dòng)力，就是“業(yè)務(wù)需求”。正是因?yàn)榛ヂ?lián)網(wǎng)在不同的階段，漸漸形成了明確、強(qiáng)烈的需求，如第一階段的科研試驗(yàn)需求，第二階段的消費(fèi)需求，第三階段的公共承載需求，才能夠持續(xù)不斷的為互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展注入快速發(fā)展的動(dòng)力。
三、當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的技術(shù)創(chuàng)新
隨著互聯(lián)網(wǎng)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)深度融合發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)+、工業(yè)4.0等成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)命脈領(lǐng)域的新支柱，互聯(lián)網(wǎng)在當(dāng)前社會(huì)中扮演的角色日益增多，使得用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)的專業(yè)化、個(gè)性化需求不斷提升；多元化終端類型、接入方式不斷發(fā)展，人-人、人-機(jī)、機(jī)-機(jī)、網(wǎng)-網(wǎng)通信等成為常態(tài)，要求互聯(lián)網(wǎng)必須為海量業(yè)務(wù)提供多元、個(gè)性、智慧、高效、魯棒等服務(wù)。
這時(shí)候，互聯(lián)網(wǎng)的需求來(lái)自哪里？我認(rèn)為，互聯(lián)網(wǎng)的需求不僅來(lái)自于普通生活百姓，更來(lái)自于互聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)巨頭。哪些應(yīng)用或者行業(yè)能夠代表互聯(lián)網(wǎng)的需求？是大家耳熟能詳?shù)腂AT，更是大家接觸較少但非常關(guān)鍵的能源、金融、工業(yè)、政務(wù)等行業(yè)。互聯(lián)網(wǎng)在作為信息基礎(chǔ)設(shè)施存在的同時(shí)，也需要為這些行業(yè)提供高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)保障如：為政務(wù)提供安全、可信等的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，為工控提供時(shí)延敏感、低開(kāi)銷等的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，為能源提供確切、自動(dòng)等的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。
因此，在上述需求的牽引下，互聯(lián)網(wǎng)將呈現(xiàn)出多模態(tài)融合環(huán)境形態(tài)，不僅地面網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)出多樣化或多元化的形態(tài)，而且向空天地海協(xié)同的網(wǎng)絡(luò)形態(tài)演變，覆蓋外太空、地球空間、陸地、海洋等自然空間，為天基、空基、陸基、?；雀黝愑脩舻幕顒?dòng)提供信息服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施；同時(shí)，互聯(lián)網(wǎng)還將以多元化技術(shù)體制及其共存、協(xié)同發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境形態(tài)，滿足從“2C”到“2C”&“2B”轉(zhuǎn)變中的不同服務(wù)需求；最后，互聯(lián)網(wǎng)將不僅能夠提供超低延遲、確定性時(shí)延、用戶可定義及敏捷按需服務(wù)等服務(wù)，而且還要能夠提供高可靠和高安全服務(wù)。
事實(shí)上，近年來(lái)互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的核心技術(shù)一直處于蓬勃發(fā)展?fàn)顟B(tài)，國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究和實(shí)踐成果頗豐，這為互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)下一步的創(chuàng)新提供了良好的技術(shù)儲(chǔ)備。本文主要從以下四個(gè)方面做簡(jiǎn)要介紹。
首先，以SDN/NFV、可重構(gòu)等為代表的“柔性構(gòu)造”理念從理論走向?qū)嵺`。互聯(lián)網(wǎng)“柔性構(gòu)造”的目標(biāo)是，對(duì)互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)中的互聯(lián)協(xié)議和拓?fù)潢P(guān)系、軟/硬件資源配置等要素，采用功能重構(gòu)、資源動(dòng)態(tài)調(diào)度、可編程轉(zhuǎn)發(fā)控制等方法手段，使互聯(lián)網(wǎng)獲得開(kāi)放、可擴(kuò)展和自演化等能力，從而為各類多元化、個(gè)性化應(yīng)用提供精細(xì)化可定制的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)件和服務(wù)，提升傳輸效率并優(yōu)化資源配置等。
其次，多樣化尋址和路由技術(shù)創(chuàng)新醞釀重大突破。突破傳統(tǒng)以網(wǎng)際互聯(lián)為目標(biāo)的IP技術(shù)的能力瓶頸，發(fā)展與現(xiàn)實(shí)物理世界需求直接匹配的多樣化尋址路由技術(shù)，也是眾多從業(yè)人員追求的目標(biāo)。實(shí)際上，IPv4向IPv6的發(fā)展，已經(jīng)是互聯(lián)網(wǎng)在該方向上邁出的一大步。同時(shí)，以內(nèi)容標(biāo)識(shí)、身份標(biāo)識(shí)、甚至地理標(biāo)識(shí)等為基礎(chǔ)的新型尋址路由技術(shù)發(fā)展迅速，已在多種邊緣網(wǎng)絡(luò)中初步應(yīng)用并取得良好效果。近年來(lái)非常熱門(mén)的VLAN/VXLAN、SD-WAN、分段路由SR等技術(shù)，也應(yīng)該屬于這個(gè)方面。
之后，互聯(lián)網(wǎng)“無(wú)人駕駛”技術(shù)研究異?；钴S。近年來(lái)，大數(shù)據(jù)分析、人工智能等在互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用技術(shù)蓬勃發(fā)展，在此基礎(chǔ)上建立具有“無(wú)人駕駛”能力的互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行機(jī)制，成為學(xué)術(shù)和產(chǎn)業(yè)界探索的重點(diǎn)。典型方案就是Albert Mestres等人提出的知識(shí)定義網(wǎng)絡(luò)KDN概念。KDN通過(guò)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)并基于機(jī)器學(xué)習(xí)算法進(jìn)行分析決策，進(jìn)而優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)配置和性能。國(guó)內(nèi)外相關(guān)運(yùn)營(yíng)商和企業(yè)等也紛紛發(fā)力，提出了意圖網(wǎng)絡(luò)、隨選網(wǎng)絡(luò)、自驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)等。
最后，內(nèi)生安全設(shè)計(jì)成為互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的“重中之重”。近年來(lái)，各類網(wǎng)絡(luò)威脅日益增多，如拒絕服務(wù)功能、域名劫持、用戶隱私泄露等。為此，業(yè)界紛紛提出了多種方法，如大家常見(jiàn)的IPSec/SSL、防火墻等技術(shù)。然而，如何促進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)研發(fā)由外掛式向內(nèi)生性轉(zhuǎn)變，在信息系統(tǒng)軟硬件供應(yīng)鏈不可信的生態(tài)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)安全，成為亟待解決的問(wèn)題。近年來(lái)，科研人員提出的擬態(tài)構(gòu)造、軟件定義安全、零信任和可信計(jì)算等，為解決互聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)生安全問(wèn)題提供了強(qiáng)力支撐。
寫(xiě)在最后
在不同的發(fā)展階段，互聯(lián)網(wǎng)承載的業(yè)務(wù)不同，推動(dòng)了互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的不斷發(fā)展變化。當(dāng)前，互聯(lián)網(wǎng)作為一種信息基礎(chǔ)設(shè)施，特別是承載了電力、金融、工業(yè)等垂直行業(yè)應(yīng)用之后，其業(yè)務(wù)需求呈現(xiàn)出了更加多樣、復(fù)雜、不確定等特征，導(dǎo)致互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新勢(shì)在必行。
然而，互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新，并不是要從整體推翻現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)來(lái)搞一套全新的互聯(lián)網(wǎng)，而是對(duì)現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的核心技術(shù)和運(yùn)行邏輯等進(jìn)行創(chuàng)新，在總體設(shè)計(jì)方面給出互聯(lián)網(wǎng)下一步演進(jìn)發(fā)展的方案，通過(guò)兼容性部署和增量式發(fā)展，使得現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)煥發(fā)出新的“內(nèi)源性”生機(jī)和活力，從而持續(xù)不斷的豐富和完善互聯(lián)網(wǎng)的能力體系。
來(lái)源：亞太網(wǎng)絡(luò)研究APNet