作者簡介:
黎仁蔚(Richard Li),現(xiàn)任ITU-T網(wǎng)絡2030焦點組主席,F(xiàn)uturewei技術(shù)有限公司網(wǎng)絡技術(shù)實驗室首席科學家,并在一些學術(shù)和工業(yè)會議中擔任指導委員會和技術(shù)委員會的主席,曾于2016年1月~2019年12月?lián)蜤TSI下一代協(xié)議(Next-Generation Protocols, NGP) ISG副主席。在其職業(yè)生涯中,Richard領(lǐng)導了路由和MPLS、移動回傳網(wǎng)、城域網(wǎng)和核心網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心、云和虛擬化等方面的網(wǎng)絡技術(shù)創(chuàng)新和開發(fā)。目前,他帶領(lǐng)團隊在研究New IP和網(wǎng)絡2030背景下的下一代網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)、協(xié)議、算法和系統(tǒng)等技術(shù),以在支撐前瞻性應用及垂直行業(yè)場景。
【正文】
詳細評論
以下內(nèi)容中,對【SHARP】的引用進行編號并以斜體表示。
1)互聯(lián)網(wǎng)繼續(xù)快速發(fā)展。在許多領(lǐng)域中,新服務、應用和協(xié)議正在開發(fā)和部署中,包括下列最近的:新傳輸協(xié)議(QUIC),域名系統(tǒng)(DNS)訪問方式的改進,以太網(wǎng)和IP網(wǎng)絡支持確定性應用的機制。這些變化之所以有可能,是因為涉及的社區(qū)包括內(nèi)容提供商、互聯(lián)網(wǎng)服務提供商、瀏覽器開發(fā)商、設備制造商、研究人員、用戶等等的所有人。
上述說法是正確的,但還有一些其他要點:
首先,互聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)已從傳統(tǒng)接入-核心-接入模式明顯發(fā)展到了服務器位于邊緣的模式,即服務器嵌入終止流量的接入網(wǎng)絡或數(shù)據(jù)中心或云中,通過私有全球骨干網(wǎng)的流量在被最小化。這意味著創(chuàng)新能力已經(jīng)改變,并且某些用例只能在受保護的網(wǎng)絡中才能在商業(yè)競爭中生存下來。
其次,可以注意到,QUIC源自一家大公司的專有實現(xiàn)方案,該方案之所以能起作用,僅是因為發(fā)明它的公司具有較大規(guī)模,以及該公司同時擁有瀏覽器(前端)和大量服務托管能力(后端)。試想有一個“普通”參與者向IETF(互聯(lián)網(wǎng)工程任務組)傳輸域TSV建議通過UDP隧道來構(gòu)建新的傳輸方式,那么很可能我們還在討論它。例如,考慮一下IETF(互聯(lián)網(wǎng)工程任務組)花費了多長時間來接受網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換NATs的需求和實用性。
再次,Jennifer Rexford教授在她的ACM Sigcomm(美國計算機協(xié)會通信數(shù)據(jù)通信專業(yè)組)主題演講【JRACM】中說道,在“網(wǎng)絡之上、之下和旁邊均存在一些創(chuàng)新,但在“網(wǎng)絡”內(nèi)部沒有太多創(chuàng)新,我們渴望在網(wǎng)絡內(nèi)部進行創(chuàng)新。【SHARP】列出的示例不是“在網(wǎng)絡內(nèi)部進行創(chuàng)新‘’。
總之,不幸的事實是,創(chuàng)新遠比【SHARP】所認為的難很多,任何有意義的創(chuàng)新都只會在越來越長的時間周期內(nèi)發(fā)生。這對網(wǎng)絡產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展越來越不利。
2)考慮到這一背景,已向ITU-T(國際電信聯(lián)盟電信標準化部門)建議“在當前以及下一個研究周期”啟動進一步的長期研究,以進行“未來網(wǎng)絡進行自頂向下的設計”。
即使是在最壞的情況,研究仍然不會產(chǎn)生任何害處,并且還可能獲得關(guān)于如何構(gòu)建功能更強大的網(wǎng)絡層的有用見解。盡管ITU-T(國際電信聯(lián)盟電信標準化部門)已開展了一些研究,但它并不是唯一在研究這個問題的地方,并且本項目目的是為了在合適的標準制定組織進行協(xié)議擴展、增強和增加,以進行開放式討論和開發(fā)。只有部署才是有效的競爭點,在這一點上必須考慮集成、共存、聯(lián)合工作等。對于一項研究,一個組織僅僅需要擔心的是該研究本身是否具備競爭力以更好地滿足用戶的需求。 如前文所述,“自頂向下”最好理解為“愿景驅(qū)動”或“目標導向”。 “自頂向下”本身僅是執(zhí)行某些工作的方法。它不是失敗或錯誤的象征。
3) 支持全球確定性轉(zhuǎn)發(fā)的需求。
這不是一個不合理的要求,并且在任何情況下,設計社區(qū)之間都沒有就就不需要這個需求達成共識,尤其是業(yè)務在跨一個接入自治系統(tǒng)和另一個終止服務的自治系統(tǒng)時需要全球性確定性轉(zhuǎn)發(fā)。
另一方面,我看到【C83】僅提出了“確定性轉(zhuǎn)發(fā)”作為從網(wǎng)絡內(nèi)部用于關(guān)鍵業(yè)務的附加功能,而沒有指出這是“全球”要求。要求全球能力并不意味著每個地方和每臺設備都支持該能力。“全球”要求是【SHARP】作者的誤解。相反,這一要求僅適用于網(wǎng)絡中特別需要該能力的那些部分。
4) 增強安全性和可信并支持“內(nèi)生安全”的需求
我認為國際互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會ISOC將支持并歡迎大家努力了解如何更好地做到這一點。增強互聯(lián)網(wǎng)安全性總是一件值得做的事。
盡管已開展了所有安全性工作,但是互聯(lián)網(wǎng)安全仍然是一個令人擔憂的問題。由多種機制拼湊而成的互聯(lián)網(wǎng)安全仍然在部署、運行和技術(shù)方面面臨著諸多挑戰(zhàn)。IETF(互聯(lián)網(wǎng)工程任務組)安全域本身主要強調(diào)的就是增強安全性和可信。
5) 在過去40年中,互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的核心設計目標一直是通過多種異構(gòu)技術(shù)(包括衛(wèi)星系統(tǒng))進行通信,以及避免由于網(wǎng)絡技術(shù)的多樣性而導致的通信孤島。
我同意實現(xiàn)網(wǎng)絡互連確實是最初的要求,但是自從互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議開始作為聯(lián)網(wǎng)技術(shù),而不是僅僅作為網(wǎng)絡互連技術(shù)以來,這一要求已經(jīng)不復存在。網(wǎng)絡僵化問題再次證明了這一點,即向網(wǎng)絡協(xié)議引入新功能和特性的阻礙越來越大,這阻礙了整個網(wǎng)絡的進一步發(fā)展。雖然許多網(wǎng)絡已連接至互聯(lián)網(wǎng),但許多其他網(wǎng)絡尚未連接,甚至有些網(wǎng)絡已經(jīng)放棄使用互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議棧。New IP的一個目標就是通過消除一些阻礙在這些網(wǎng)絡中使用現(xiàn)有協(xié)議的壁壘來使這些網(wǎng)絡連接至互聯(lián)網(wǎng)。
6) IETF(互聯(lián)網(wǎng)工程任務組)【DETNET】(確定性網(wǎng)絡工作組)和【RAW】(可靠可用無線工作組)以及IEEE 802.1【TSN】(時間敏感網(wǎng)絡工作組)正在制定確定性網(wǎng)絡相關(guān)標準,并通過聯(lián)絡函告知了ITU-T(國際電信聯(lián)盟電信標準化部門)SG15(第15研究組)和3GPP(第三代合作伙伴計劃)聯(lián)絡。
IETF(互聯(lián)網(wǎng)工程任務組)DETNET(確定性網(wǎng)絡工作組)被明確排除在修改網(wǎng)絡層之外,盡管它具有提高多協(xié)議標簽交換網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)包幸免于擁塞的概率的技術(shù),但是尚無相應的IP解決方案獲得工作組采用或普遍接受。請注意,“降低丟包率”不等于“消除丟包”。即使使用MPLS基于流量工程的資源預留協(xié)議RSVP-TE構(gòu)建隧道來傳輸時間敏感的數(shù)據(jù)包,但是能保證的只是隧道上的最小帶寬。沒有任何機制可以保證端到端吞吐量、高精度時延以及零丟包。因此,確定性網(wǎng)絡工作組DETNET從根本上受到IP層(用于全球連接)可以提供受限擴展性的限制。
我很高興【SHARP】的作者提及了IEEE 802.1時間敏感網(wǎng)絡和ITU-T(國際電信聯(lián)盟電信標準化部門)SG15(第15研究組)。但是請注意其解決方案分別為第2層和第1層解決方案。我在這里看到一個問題:我們可以提供第3層確定性或高精度通信嗎?如果New IP社區(qū)選擇研究這一問題,那么我看到了潛在價值。
7) IETF(互聯(lián)網(wǎng)工程任務組)解決了特定協(xié)議(例如邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議安全(BGPSEC)、域名系統(tǒng)安全(DNSSEC)、資源公鑰基礎(chǔ)設施(RPKI)等)中的安全問題,以及在各征求意見稿RFC中要求有一個章節(jié)考慮安全問題,將研究和新開發(fā)考慮在內(nèi)。IEEE(電氣電子工程師學會)在相關(guān)協(xié)議(例如IEEE 802.1AE、IEEE 802.11i)中解決了媒體訪問控制(MAC)層的安全問題。
在安全性方面,還有很多事情要做,尚不清楚關(guān)于IP設計的基本限制是否是障礙。研究根本的改變是否會帶來改善絕對不會產(chǎn)生任何害處。另外,我們非常了解所謂的“靜態(tài)”安全性及其在盡力而為網(wǎng)絡中的適用性。我們只是在學習如何確保動態(tài)行為的安全。
在互聯(lián)網(wǎng)設計之初,很多地方都沒有考慮安全。當出現(xiàn)安全問題時,安全功能被開發(fā)為附加特性。事后嘗試增加安全特性僅能起到繃帶或止痛藥的作用,雖然可以幫上一陣子,但不能根本解決問題。請查看IP地址偽造導致的分布式拒絕服務放大攻擊或網(wǎng)絡釣魚和虛假冒名。底層設計的不足是目前引起重大損害的主要問題。
就像我之前說的那樣,我認為國際互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會ISOC將支持并歡迎大家努力提高互聯(lián)網(wǎng)的安全性,尤其是新型物聯(lián)網(wǎng)設備和工業(yè)機器在尋求接入互聯(lián)網(wǎng)之際。
8) IETF(互聯(lián)網(wǎng)工程任務組)傳輸域開發(fā)傳輸協(xié)議(例如,流控制傳輸協(xié)議(SCTP)、實時協(xié)議(RTP)和Web實時通信(WebRTC)和QUIC)和主動隊列管理協(xié)議(例如,低延遲、低損耗、可擴展吞吐量服務架構(gòu)(L4S)和某些擁塞預警(SCE)顯示擁塞通知ECN校驗點)。在考慮到與互聯(lián)網(wǎng)上TCP流量的交互以及對互聯(lián)網(wǎng)上TCP的影響的同時,這些工作增加了吞吐量,降低了延遲,并進一步支持了實時和多媒體流量的需求。
的確如此,但是這些工作并未研究如何以和諧方式對網(wǎng)絡層、傳輸層進行重大更改,從而取得更好的結(jié)果。不可否認的是,無論采用何種方式對現(xiàn)有傳輸協(xié)議進行更改以及無論更改何種內(nèi)容,當發(fā)生擁塞時,應用始終會遭受丟包困擾。在網(wǎng)絡中,擁塞經(jīng)常發(fā)生,但是IETF(互聯(lián)網(wǎng)工程任務組)唯一允許采用的應對方法是在主機發(fā)現(xiàn)擁塞后采取行動,可能是網(wǎng)絡通過丟包和延遲推測擁塞或ECN(通過顯示擁塞通知)機制知曉擁塞后,或發(fā)出簡單、相當粗略且通常不準確的通知,也可能是在不知道應用程序模式和期望的詳細信息的情況下采用單跳內(nèi)部排隊。這是非常有限的,因為它不允許通過考慮更多因素進行改進。
IETF(互聯(lián)網(wǎng)工程任務組)堅持只允許主機上進行傳輸協(xié)議更新,而網(wǎng)絡設備的更改極其有限,這種做法讓學術(shù)界提出的眾多傳輸創(chuàng)新無法在IETF推成標準。
谷歌學術(shù)搜索上有10,000多篇關(guān)于TCP擁塞控制的文章。在這方面的眾多研究當中,無數(shù)的網(wǎng)絡內(nèi)創(chuàng)新思想之中幾乎沒有任何一種思想被采用,只是因為這些思想不符合所謂的“端到端原則”。“端到端原則”是46年前做出的設計決定;它并不是一條物理定律。我并不質(zhì)疑這項決定;相反,我認為在當時的分組網(wǎng)絡技術(shù)剛剛起步的時候,這種方法十分可行。然而,46年以來,我們?nèi)〉昧巳绱酥嗟难芯砍晒?a href="http://www.1cnz.cn/v/tag/1751/" target="_blank">硬件和軟件工程取得了極大的進步,各種限制條件和背景已經(jīng)改變,也許確實應該重新審視一下關(guān)于網(wǎng)絡設計的一些原始假設,。46年前無法實現(xiàn)的事情或不合理的事情在現(xiàn)在可能已經(jīng)完全可能實現(xiàn)且可行。大量提案受限于網(wǎng)絡層提供的能力,包括:受限的顯示擁塞通知ECN框架,IP數(shù)據(jù)包報頭中不可全球部署的差分服務代碼點DSCP框架。前不久提出的L4S提案表明網(wǎng)絡層可選方案十分有限(1比特重新運用),也讓我們質(zhì)疑我們能否為即將出現(xiàn)的各種新需求做好準備。至少應該提出問題并調(diào)研一下如果我們允許網(wǎng)絡層和傳輸層更好地協(xié)調(diào)工作可以帶來哪些好處,這并非沒有道理。
再強調(diào)一次,New IP提出將“傳輸”納入研究范疇,其中“傳輸”是指將信息從一個地方轉(zhuǎn)移到另一個地方,而不是提出要取代現(xiàn)有的傳輸層協(xié)議。確切的說,這個方案是要設計出一種方法來補足現(xiàn)有的各種協(xié)議,并添加現(xiàn)有的協(xié)議無法支持的一些能力。其意圖在于,New IP增強的各種新的功能/能力/服務將在網(wǎng)絡層運行,并將提供給包括傳輸層在內(nèi)的更高層。在我看來,研究新穎的替代性方案以克服現(xiàn)有的局限性是謹慎而不會有害的。我們應該歡迎任何想從事此類調(diào)研的人。
9) 創(chuàng)建重疊的網(wǎng)絡是成本高昂的重復性工作,且最終不會提升互操作性。
如果不設法增添新的能力并克服當前的局限性,成本同樣高昂。這樣會讓那些本來可以滿足實際需求的解決方案所產(chǎn)生的益處推遲到來,以致于喪失機遇。歸根結(jié)底,這完全是一個如何取舍的問題:“新型網(wǎng)絡的規(guī)模與成本”vs “而現(xiàn)有方法的種種局限性導致其無法滿足各種需求并讓機遇擦肩而過”。
SHARP聲稱New IP網(wǎng)絡是重疊的、重復性的網(wǎng)絡,這是一種誤導性的說法。New IP的目標是以一種進步、演進的方式提供當前IP所無法提供的功能,同時保持與當前IP保持向后兼容,這是[NIP]和其他刊物的觀點。New IP可以補足當前IP,旨在將那些尚未連通互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡和終端接入互聯(lián)網(wǎng),從而服務于某些業(yè)務關(guān)鍵性的行業(yè)應用。
10) IETF(互聯(lián)網(wǎng)工程任務組)、IEEE(電氣電子工程師學會)、3GPP(第三代合作伙伴計劃)、ITU-T(國際電信聯(lián)盟電信標準化部門)SG15(第15研究組)等組織正在著手解決上述方案中提到的那些挑戰(zhàn)。新協(xié)議系統(tǒng)和新架構(gòu)相關(guān)的提案應明確說明為什么現(xiàn)有工作是不充分的。
是的,那些組織正在著手解決某些挑戰(zhàn)。但是有些挑戰(zhàn)尚未開始解決,New IP項目正在研究第3層上的一系列特定用例和相關(guān)需求,而不是第1層和第2層。在找到滿足新需求的功能完備的解決方案之前,某些人在研究解決方案這一事實并不應阻止其他人也可以研究解決方案。
此外還應注意,迄今為止還沒有找到綜合型解決方案來解決New IP試圖在網(wǎng)絡層(IP層)上解決的那些問題。例如,光學技術(shù)確實可以支持高精度通信,但它是一個相對于網(wǎng)絡層(第3層,IP層)的更低層的技術(shù),而且其部署可能性受到更多的限制。
11) 雖然“New IP”這個詞被人反復提及,相關(guān)提案將替代或兼容很多互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設施,但是這些提案尚未進入IETF(互聯(lián)網(wǎng)工程任務組)的流程。
尚無具體的提案,僅僅是因為尚無任何標準制定組織開始啟動標準制定流程。我們現(xiàn)在仍然處在需求制定和差距分析的早期階段。接下來就會付諸行動進行具體的提案。但這并不表示我們沒有早期的提案。我們有提案,而且我們打算提交它們。為了清楚和避免誤解,以免有人指責我們試圖使我們的提案成為定案,我們認為這些提案僅僅是拋磚引玉,促使人們發(fā)起討論。我們是想讓一個標準制定組織從問題說明和現(xiàn)有差距分析開始,按其正規(guī)流程運行。
由于需要在保持與傳統(tǒng)IP兼容的基礎(chǔ)上提供更多的功能、能力和改進,因此在對其進行標準化的標準制定組織給出官方的名稱之前,暫時將其稱為“New IP”。New IP以前是一個很小的項目,現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展為一個多方參與的社區(qū)項目,世界各地的很多機構(gòu)都參與其中。某些網(wǎng)絡運營商和工業(yè)制造相關(guān)的公司已經(jīng)表示對“New IP”感興趣。
“New IP”可以被視為一個保護傘,推動各種創(chuàng)新研究。研究仍然在進行中,存在很多未解答的問題,還有提案以及討論技術(shù)替代方案的空間。需要在以上背景下看貢獻文稿【C83】;這僅僅是一份指導文件,其中匯總了【C83】的作者們提出的一些課題,介紹了他們從自己的立場提出的意見,但是尚未出現(xiàn)一種成熟的、眾人都認同的技術(shù)性共識。
在新加坡舉辦IETF 106次會議的那個星期,我曾經(jīng)有機會親自接洽互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)委員會IAB/IETF(互聯(lián)網(wǎng)工程任務組)/IRTF(互聯(lián)網(wǎng)研究任務組),探討將New IP融入IETF(互聯(lián)網(wǎng)工程任務組)/IRTF(互聯(lián)網(wǎng)研究任務組)的可能性,但是他們的官員們讓我感覺互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)委員會IAB/IETF(互聯(lián)網(wǎng)工程任務組)/IRTF(互聯(lián)網(wǎng)研究任務組)不歡迎New IP(我真希望我的感覺是錯的),這讓我們又陷入了“先有蛋還是先有雞”的循環(huán)。如果IETF(互聯(lián)網(wǎng)工程任務組)對此不感興趣,那么它不應該試圖阻撓其他的標準制定組織研究這個課題。在我看來,需要繼續(xù)與IETF(互聯(lián)網(wǎng)工程任務組)開展進一步的討論,以探討用例,探討需求,探討差距分析,并確定制定解決方案的最佳方法和最佳場所。
12) 當前協(xié)議系統(tǒng)數(shù)十億美元的投資以及互操作性的影響,會阻礙非互操作網(wǎng)絡的發(fā)展。任何新的全球性的協(xié)議系統(tǒng)實施起來都會耗資巨大,而且可能會對現(xiàn)有網(wǎng)絡產(chǎn)生無法預料的影響。
這確實是新協(xié)議系統(tǒng)進入市場的障礙,而且會不適當?shù)仄蛴诂F(xiàn)狀。再強調(diào)一次,New IP永遠是要在最大限度內(nèi)與現(xiàn)有的協(xié)議實現(xiàn)向后兼容和互操作,從而保護現(xiàn)有的投資。
13) 成千上萬的獨立網(wǎng)絡運營商之間需要達成業(yè)務和運營協(xié)議(包括記費)。實施新的協(xié)議系統(tǒng)不僅僅要處理好協(xié)議,還要在協(xié)議本身的技術(shù)實施以外處理好其他無數(shù)的系統(tǒng)。
確實,我認為大家都同意所有的問題都可以歸結(jié)為經(jīng)濟問題。如果新技術(shù)帶來的益處和經(jīng)濟優(yōu)勢無法蓋過新技術(shù)推行的成本和困難,那么新技術(shù)就無法推行。
14) 此提案的服務質(zhì)量方面可能會使若干領(lǐng)域的監(jiān)管問題和立法問題復雜化。這些領(lǐng)域包括許可證授予、競爭政策、數(shù)據(jù)保護、定價以及普遍的服務義務。
這一點完全可以理解,但是這好像是在說,由于某些城市的設計和監(jiān)管是以馬匹為出發(fā)點,因而我們就不應該發(fā)明出汽車。新技術(shù)絕不是以這種方式發(fā)揮作用。如果新技術(shù)表明其具有優(yōu)勢,且采用了新技術(shù)的人取得成功,而拒絕新技術(shù)的人遭受失敗,那么新技術(shù)就會推行。如果新的服務質(zhì)量有優(yōu)勢,那么它就會在其具有優(yōu)勢的領(lǐng)域得以推廣。那些打算使用分組技術(shù)但是需要更多功能的私有網(wǎng)絡可能就是這種情況,例如工業(yè)機器類通信網(wǎng)絡。
現(xiàn)在我們來回顧一下歷史。以前,電信與數(shù)據(jù)通信之間是有區(qū)別的,而且在如何使用數(shù)據(jù)通信實現(xiàn)電信方面存在明顯的監(jiān)管限制和界限。從那時起,技術(shù)不斷進步,監(jiān)管規(guī)定也不斷發(fā)生變化。
畢竟,監(jiān)管的目的是要服務于大眾,而不是要從根本上抑制技術(shù)進步。我們不應將監(jiān)管規(guī)定的使用作為技術(shù)發(fā)展和基礎(chǔ)研究的障礙。監(jiān)管規(guī)定的存在是為了以公平的方式在更大的范圍內(nèi)提供這些技術(shù)。
如果某項技術(shù)有優(yōu)勢,那么能夠更好地滿足需求的技術(shù)就一定會興盛。話雖這么說,大多數(shù)New IP應用的范圍僅限于尚未連接到互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡或者那些需要更多的超出現(xiàn)有IP所能提供的能力和特性的網(wǎng)絡。
15) 當一個組織(例如3GPP(第三代合作伙伴計劃))已經(jīng)確定需要開發(fā)提供服務的整體架構(gòu)時,成功的模型是首先確定服務和需求。然后與相關(guān)的標準化組織合作,以增強現(xiàn)有協(xié)議或者根據(jù)需要開發(fā)新協(xié)議。
其實,那些擁護New IP的人正是這樣做的,而且他們希望有機會在這方面開展更廣泛的工作。就IETF(互聯(lián)網(wǎng)工程任務組)而言,我們迄今為止尚未在IETF(互聯(lián)網(wǎng)工程任務組)架構(gòu)內(nèi)找到合適的機會,確切地說,我們在嘗試尋找這樣的機會時遇到了強大的抵抗力(即便不是敵意)。
16) 開發(fā)一套新的協(xié)議系統(tǒng)很可能會造成眾多無法互操作的網(wǎng)絡,從而讓這項提案的一個主要目的無法實現(xiàn)。更好的方法是:
今天,存在多個無法互操作的網(wǎng)絡,而且它們本身并不是問題。例如IPv4和IPv6在很多層面上是無法互操作的。按照這個邏輯,上文的說法表明當初發(fā)明IPv6是個錯誤,而且我們本來應該利用網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換NAT來改進IPv4或者在IPv4以內(nèi)改進IPv4。但是從長遠來看,IPv6肯定是更好的。同樣,MPLS可以被視為一種非操作性網(wǎng)絡層協(xié)議,并且在其首次提案時遭到了抵制,但是最終發(fā)現(xiàn)MPLS是向大多數(shù)西方家庭推行IP的關(guān)鍵所在。
鑒于歷史上的經(jīng)驗教訓,New IP的設計是要兼容現(xiàn)有的協(xié)議以及未來可能出現(xiàn)的協(xié)議。例如:在【NIP】和【NPDF】提出的自由選擇尋址方案可以讓用戶和應用選擇滿足其尋址和網(wǎng)絡編程需求的最佳方法。
17) 允許網(wǎng)絡2030焦點組完成其工作并允許ITU-T各研究組分析焦點組的產(chǎn)出與現(xiàn)有業(yè)界成果的相關(guān)性。
評審焦點組的工作成果中包含的用例。
我要強調(diào),New IP和網(wǎng)絡2030是兩個獨立的研究流派。在2020年2月召開ITU-T(國際電信聯(lián)盟電信標準化部門)電信標準化顧問組TSAG會議(【TD757】)的那個星期,我在網(wǎng)絡2030專題會議上就解釋過這一點。按照時間順序,New IP起步的時間遠遠早于網(wǎng)絡2030。為此,我想和大家分享更多信息【NIP】:
·New IP預期會支持工業(yè)機器類通信、超可靠低延遲通信所用的IP移動回傳、新興垂直行業(yè)以及電信標準化部門ITU-T網(wǎng)絡2030焦點組定義的某些用例。New IP將連接更多的網(wǎng)絡和終端到互聯(lián)網(wǎng)。
·2020年1月,網(wǎng)絡2030焦點組在其里斯本全體會議上批準了一份關(guān)于網(wǎng)絡2030用例的報告,現(xiàn)在可在電信標準化部門ITU-T網(wǎng)絡2030焦點組的主頁上公開獲取。
18) 鼓勵所有相關(guān)方在相關(guān)的標準制定組織中,就尚未進行調(diào)研的用例進行進一步調(diào)研。
對此,我僅部分同意,因為這很大程度上取決于標準制定組織是否愿意在其舒適區(qū)以外做出充分思考。我絕對鼓勵所有利益相關(guān)方貢獻并參與,而且我認為IETF(互聯(lián)網(wǎng)工程任務組)也可能是一個合理的平臺,即便我能感受到它的抵觸和猶豫。
19) 在2019年9月的TSAG(電信標準化顧問組)會議上,華為、中國移動、中國聯(lián)通以及中國工業(yè)和信息化部(MIIT)提出發(fā)起ITU-T(國際電信聯(lián)盟電信標準化部門)的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型。在下一個研究期內(nèi),該組織打算設計出一種“基于新型協(xié)議系統(tǒng)的新型信息和通信網(wǎng)絡”,以滿足未來網(wǎng)絡的需求【C83】。這項工作參考了網(wǎng)絡2030焦點組正在開展的工作。在同一個會議上,華為發(fā)布了一份指導文件【TD598】,更為詳細地介紹了他們的觀點,并建議ITU-T(國際電信聯(lián)盟電信標準化部門)研究組設立新的課題(Questions)“以探討面向未來的技術(shù)”。
他們的貢獻文稿和指導文件認為“電信系統(tǒng)和TCP/IP協(xié)議系統(tǒng)已經(jīng)被深深地耦合為一個整體。”因此,ITU-T(國際電信聯(lián)盟電信標準化部門)應該利用新的協(xié)議系統(tǒng)開發(fā)出一套更深層次的耦合系統(tǒng),最終替代基于TCP/IP的系統(tǒng)。
針對研究提出的課題(question)、針對課題(question)提出的解決方案以及關(guān)于解決方案的指導文件之間存在嚴格區(qū)別。我查閱了ITU(國際電信聯(lián)盟)網(wǎng)站上發(fā)布的【C83】。這份指導文件中匯總了過去幾年里人們探討過的一些想法和示例。一旦針對研究而提出的課題(question)被接受,就需要社區(qū)探討提出的解決方案。不同的機構(gòu)可能會提出互不相同且互相競爭的提案;必須要進行探討并達成共識,才能解決分歧。某些方案可能會被接受并經(jīng)歷各種更改和修訂,而某些方案可能會被拒絕,也可能會增添新的內(nèi)容。此外還必須要認識到,在中國以外也有人對網(wǎng)絡層的創(chuàng)新感興趣。
上文聲明似乎是在暗示New IP企圖要顛覆互聯(lián)網(wǎng)并取代TCP/IP。事實絕非如此!New IP的意圖絕不是取代任何現(xiàn)有的協(xié)議。確切地說,它是要為那些尚未連通的網(wǎng)絡提供更多的特性/能力/服務。如果用戶不需要那些特性/能力/服務,那他/她只是簡單地使用現(xiàn)有的TCP/IP。在現(xiàn)有基礎(chǔ)設施中發(fā)揮作用的系統(tǒng)仍然會像現(xiàn)在那樣繼續(xù)發(fā)揮作用。與破壞或顛覆相反,New IP旨在實現(xiàn)能力擴展和增強,以更好地支持未來的創(chuàng)新。
20) C83聲稱當前網(wǎng)絡面臨三大關(guān)鍵挑戰(zhàn):
“第一,由于歷史原因,當前網(wǎng)絡的設計只能面向兩種設備:電話和電腦。 [。 .物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展會在未來的網(wǎng)絡內(nèi)引入更多類型的設備。”
“第二,當前的網(wǎng)絡系統(tǒng)有可能變成“孤島”,這種情況應該要避免。
這在很大程度上是正確的。互聯(lián)網(wǎng)最初是為了支持計算機而設計的,這是不爭的事實,而且很多人也許不認為普通老式電話也需要連接到互聯(lián)網(wǎng)上。而且物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)確實出現(xiàn)了當時未曾考慮到的需求,例如Profinet現(xiàn)場設備。很多操作技術(shù)(OT)網(wǎng)絡還沒有連接到互聯(lián)網(wǎng)。
“第三,安全性與信任度仍然需要提高。”
這是不容否認的事實,我也完全同意。
21) 萬網(wǎng)互聯(lián)和通信“孤島”
提議的新協(xié)議系統(tǒng)的主要支柱是萬網(wǎng)互聯(lián)概念。萬網(wǎng)互聯(lián)是指提議的新系統(tǒng)需要聯(lián)通的眾多異構(gòu)接入網(wǎng)絡(例如“連接空間-陸地網(wǎng)絡,物聯(lián)網(wǎng)(IoT),工業(yè)網(wǎng)絡等”【C83】)。
有一種意見認為“網(wǎng)絡的多樣性需要新的思維方式。”
這并不是一種毫無道理的觀點。應該強調(diào),【MN】中討論的萬網(wǎng)互聯(lián)是一種在整個行業(yè)已經(jīng)存在的現(xiàn)象,從網(wǎng)絡技術(shù)如何部署到新出現(xiàn)的需求,它都具有廣泛的影響。其目標之一就是克服互聯(lián)網(wǎng)的日益“僵化”。這并不是New IP新引入的一種概念。
另一種觀點認為新技術(shù)正在開發(fā)自己的協(xié)議以進行內(nèi)部通信,且“整個網(wǎng)絡有可能變成數(shù)以千計的獨立孤島。”
這種觀點正確。想一下眾多的工業(yè)專有網(wǎng)絡。工業(yè)網(wǎng)絡和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)存在幾十種通信協(xié)議,而這些網(wǎng)絡還沒有完全連接到互聯(lián)網(wǎng)。
22) 在探討萬網(wǎng)互聯(lián)時,“New IP”框架提出了一種具有靈活長度的地址空間,可囊括未來所有可能出現(xiàn)的地址類型(IPv4、IPv6、語義ID、服務ID、內(nèi)容ID、人員ID、設備ID等等)
關(guān)于尋址,網(wǎng)絡社區(qū)已經(jīng)朝這個方向發(fā)展,而且事實上已經(jīng)走得更遠。看一看網(wǎng)絡編程、位置與身份標識分離協(xié)議(LISP)、主機標識協(xié)議(HIP)、數(shù)字對象體系架構(gòu)(DOA)、信息中心網(wǎng)絡/命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(ICN/NDN),當然也看一看MPLS標簽的使用方式。有時候我們會看到一些新的IETF(互聯(lián)網(wǎng)工程任務組)文稿探討不同的地址以及/或者它們在IPv6中的編碼。在某些工業(yè)領(lǐng)域,機器的地址可能是一個ID,長度可能只有兩字節(jié),等等。
看一看現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。這個結(jié)構(gòu)內(nèi)包含自治系統(tǒng)(AS),且多數(shù)情況下自治系統(tǒng)內(nèi)部以及自治系統(tǒng)之間會使用相同的IP協(xié)議。本來應該是互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的邊界節(jié)點事實上卻是邊界路由器,因為邊界兩側(cè)都在使用相同的協(xié)議。每個地方的每個人都必須使用相同的固定尋址格式。現(xiàn)在已經(jīng)很明顯,IETF(互聯(lián)網(wǎng)工程任務組)的立場是:在整個互聯(lián)網(wǎng)內(nèi),所有地方都必須使用128比特的IPv6地址。雖然這帶來了便利,但是它也有局限性,將給某些工業(yè)領(lǐng)域帶來一定的成本。畢竟“自治系統(tǒng)”應該是自治的。
為了改進只允許固定格式的現(xiàn)有IP,New IP提出了“自由選擇尋址”方案,這種改進方案可以讓網(wǎng)絡運營商和用戶針對它們的域選擇最合適的尋址系統(tǒng)【NIP】【NDPF】。自由選擇尋址方案允許IPv4、IPv6、LISP、ITU E.164和其他眾多地址。靈活長度地址也是一種可能,它仍處于研究階段。
New IP自身并不決定它會使用任何特定的尋址系統(tǒng)。需要由網(wǎng)絡運營商和應用開發(fā)商針對他們各自的域和應用來選擇最有效的尋址系統(tǒng)。因此,IPv4和IPv6仍然能像現(xiàn)在一樣工作。
23) 隨著網(wǎng)絡技術(shù)在過去40年中的發(fā)展,從300波特撥號調(diào)制解調(diào)器演變?yōu)閿?shù)千兆位的光纖,互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)已經(jīng)證明具有很強的適應性。IP與底層網(wǎng)絡技術(shù)的解耦提供了靈活性,以支持特定網(wǎng)絡的特定需求,同時允許不同網(wǎng)絡互相連接。表1中列出采用IP協(xié)議的一部分網(wǎng)絡技術(shù)。
當前的互聯(lián)網(wǎng)包含6萬多個獨立的“孤島”。
我們同意,互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)已經(jīng)成功地包容了為數(shù)眾多的底層網(wǎng)絡技術(shù)。
同時也需要認識到,“僵化”問題正在越來越嚴重地阻礙互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)內(nèi)部的互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新。【JRACM】已經(jīng)指出,我們在網(wǎng)絡之上、之下方和旁邊已經(jīng)實現(xiàn)了很多創(chuàng)新,但是我們在網(wǎng)絡內(nèi)部的創(chuàng)新有限。網(wǎng)絡的內(nèi)部確實改變,我們迫切希望進行內(nèi)部創(chuàng)新。用戶可編程和軟件定義網(wǎng)絡是邁向“內(nèi)部網(wǎng)絡”創(chuàng)新的一步。
24) 這些被稱為自治系統(tǒng),每種系統(tǒng)都選用自己的技術(shù)以服務其客戶/用戶,同時利用域間路由協(xié)議和雙邊協(xié)定來進行互連。
我們都認同New IP的這個特征。事實上,New IP支持自治系統(tǒng)的“自治”,且允許用戶針對各自的域自由選擇最有效的尋址系統(tǒng)。
25) 以往經(jīng)驗表明網(wǎng)絡互聯(lián)涉及的大多數(shù)問題(包括“孤島”的形成)都是由非技術(shù)性的業(yè)務、計費和策略方面的原因造成的。制定一套新的協(xié)議系統(tǒng)不會解決這些問題。
有一種觀點認為,現(xiàn)有的IP協(xié)議沒有足夠的能力在數(shù)據(jù)包中表達策略,特別是在諸如工業(yè)控制系統(tǒng)之類的關(guān)鍵業(yè)務領(lǐng)域,因此我們需要新的擴展來表達這種策略以服務于工業(yè)。當然,有必要解決商業(yè)和經(jīng)濟問題,經(jīng)濟刺激和互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟的再平衡也是需要的。
同時需要指出,業(yè)務和計費方面的考慮因素并非與互聯(lián)網(wǎng)正交,而且也提出了技術(shù)要求。尤其是在計費領(lǐng)域,當前的互聯(lián)網(wǎng)實際上存在嚴重的缺陷,這使得計費以及網(wǎng)絡交付的服務等級變得更加困難。這會給新型業(yè)務模式的支持帶來障礙。
? ? ? ?責任編輯:pj
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