应用需求驱动互联网技术前行——互联网发展脉络与体系架构分析

用户群体使用，因此互联网的体系架构也就建立在了用户自律和彼此信任的重要假设之上。然而随着互联网应用范围的不断扩大，用户构成日益复杂，非专业人员成为主体。互联网用户自律和彼此信任的基本假设在用户群体发生变化的今天已经不复存在，而网络的"端到端透明性"为安全攻击、病毒和其他有害信息的传播打开了方便之门。

2.应用目的变化

互联网初期是由科研团体或政府机构管理的非商用的实验网，应用种类较少，主要为教育科研服务；而现在互联网已经进入社会化应用阶段，新技术新应用层出不穷，并快速向国民经济各部门渗透，已经成为国家信息基础设施的重要组成部分。互联网的规模化应用使得互联网的安全、商业模型和服务质量等问题成为其可持续健康发展的瓶颈。

3.产业链变化

目前互联网产业链各环节之间缺乏有效的利益分配和协调机制。端到端的业务与承载分离使得网络基本成为透明的传输通道，业务实现与控制的权利和责任完全被推向业务/服务提供商和用户。这一方面使得业务/服务提供商和用户承担过多的责任；另一方面导致业务的开发部署不需要网络服务商的参与，没有使网络服务商成为"利益攸关方"，打击了其投资积极性，因而很多与网络属性密切相关的业务无法顺利开展。

（二）体系架构引发的问题

基于"端到端透明性"的网络体系架构有很多优点，是互联网蓬勃发展的决定性因素。因为只有这种端到端的业务与承载分离，才能够提供完全开放的网络层应用开发接口，让用户都可以参与到互联网的发展和创新中去，同时大大提高网络的可扩展性。

但任何事物都是辩证的。"端到端透明性"在为互联网带来巨大发展优势的同时，也为互联网后来出现的很多问题埋下了几乎难以克服的隐患。在互联网应用场景发生巨变的情况下，现有体系架构使得网络缺乏可控性的弊端日渐凸现。

1.网络安全问题

互联网体系架构支持端到端的业务与承载分离，专注于数据包传递的傻瓜型网络为上层应用提供统一的IP接口，将几乎所有控制能力以及安全责任都推到了网络边缘的用户身上。网络对于上层应用不感知、不限制，缺乏奖惩机制，使得用户行为不可控，溯源成本极高，肇事者普遍有恃无恐。另外，这也进一步增加了对互联网内容实施合法监听的困难。

2.服务质量问题

互联网缺乏必要的资源控制管理机制，只能提供"尽力而为"的服务，服务质量的改善只能依赖于网络资源的增加和用户资源使用行为的自律。实际上，互联网不对上层业务和应用提供任何服务质量承诺，导致一些对实时性要求较高的应用（如视频）很难在互联网上规模化开展。此外，互联网的动态路由也在很大程度上增加了互联网服务质量问题的解决难度。

四、未来互联网的理念和相关特性

（一）未来互联网的理念

作为国家信息基础设施的重要组成部分，互联网必将继续向国民经济各部门快速渗透，更加深刻地影响人类的生活和生产方式，大大推动社会信息化的发展进程。同时，互联网在面向新的应用需求和发展中暴露出了一些问题，虽然未来的互联网在很多方面可能都需要进行改变，但应该继续坚持一直崇尚的"人人参与"理念。否则，互联网将失去前进的动力和方向，也就不能再被称为"互联网"。但需要注意的是，坚持互联网的理念并不是要将"人人参与"所衍生出来的"开放"、"平等"、"自由"和"创新"等精神绝对化和教条化。

（二）未来互联网的体系架构

由于互联网的应用目的发生了很大变化，而且"用户自律"的假设不再适用，因此未来互联网应对现有的体系架构作相应的修正和发展，以便在新的历史发展阶段适应新的应用需求。未来互联网仍将坚持"端到端透明性"的体系架构，但应满足一定的约束条件，即"有条件的端到端透明性"。在保证人人能够继续参与互联网发展和创新的前提下，网络中应内嵌一些对用户透明的管理和控制机制，抑制用户的不自律行为，平衡产业链不同角色之间的职责和利益。

（三）未来互联网的典型技术特征

基于"有条件的端到端透明性"核心设计原则的未来互联网体系架构，将具有如下典型技术特征：

1.继续坚持"开放性"原则，但应增强网络对应用的感知和控制能力。网络对"利益冲突性"或"不受欢迎"的应用将有能力和相应的机制进行协调、控制和惩罚。

2.继续"去中心化"原则，但需要一些全球性的协作机制来解决网络安全和垃圾信息等问题。

3.继续坚持"对等性"原则。

4.鼓励网络提供差异化的服务，设法抑制资源滥用的行为，以满足商业模型的多样化需求。

（四）未来互联网的外在属性

在海量性、无界性、交互性、群体性、自主性