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

等现有外在属性的基础之上，未来互联网将使所有用户体验到一个更加安全可信的、更高服务质量的、无所不在的和谐网络虚拟社会。

五、未来互联网技术演进思路

现有互联网向未来互联网技术演进的方式目前大致有"改良"、"整合"和"革命"三种思路。

（一）"改良"思路

"改良"思路认为，考虑到现有互联网的巨大存量，可以利用新技术对现有互联网进行修补，例如使用地址翻译、资源控制、安全监控等技术来解决互联网体系架构中暴露出来的问题，以满足互联网的社会化应用对其不断增长的各种需求。

（二）"整合"思路

"整合"思路认为，对现有互联网技术直接进行零敲碎打式的修补无法真正解决问题，但对互联网进行彻底革新还需要一个很长的过程。面对迫切需要解决的各种问题，应当寻求一个介于零星修补和彻底革新之间的折中方案，即作系统性的、大范围的、整体性的修补。

互联网采用"覆盖（Overlay）"的方法设计了路由器网络，覆盖在各种需要互联的异构网络之上，因此其本身是一种重叠网（OverlayNetwork）。在现有体系架构的基础上，可以仍然遵循重叠网的思想，在互联网承载层之上、应用层之下增加一个垫层，系统性地在这个垫层中实现承载层中个性化和应用层中共性化的功能，在尊重互联网现实存量的基础上让互联网更加健康地持续发展。

（三）"革命"思路

"革命"思路认为，无论是零星的修补还是系统性的修补，只会让互联网的发展负担更重，现有的互联网体系架构都已经无法承担未来国家信息基础设施的重任，因此需要确定一个长期的目标，设计全新的互联网。目前新型互联网体系架构的研究正逐步成为一个全球性研究热点，各种新思路、新技术不断涌现，如美国麻省理工学院的FARA模型、加州大学的I3网络、美国国家科学基金会的GENI计划等，但是技术方向尚未明朗，各种技术需要进一步碰撞与融合。

六、未来互联网技术演进思路的案例分析

（一）"改良"思路的代表性技术：IPv6

IPv6设计于上世纪90年代，互联网当时面临的主要问题是地址短缺。但在IPv6尚未大规模推广使用的今天，人们逐渐发现互联网面临的核心问题已经由原来的地址短缺变成了网络安全、商业模型和服务质量等问题，而这些恰恰是IPv6设计中没有系统考虑的"弱项"。用户和网络服务商对IPv6的好处并不敏感，这导致IPv6的市场推动力不足。因此，虽然十多年前IPv6被选择作为下一代互联网（NGI）协议，但目前IPv6继续沿用了IPv4的体系架构，难以给互联网的发展带来革命性的影响，只是改良性的"下一个版本"而不是"下一代"的互联网协议。

（二）"整合"思路的代表性技术：重叠网技术

重叠网技术的基本思路是在互联网承载层之上、应用层之下增加一个"垫层"，为上层业务和应用提供有针对性的服务。这种方式不必改变目前已经广泛应用的IP承载网技术，不抑制用户创新，只对已有的应用和业务进行适当控制，是对现有互联网体系架构的"系统性"修补。重叠网技术可以最大程度地降低由现实存量网络所造成的承载层问题的解决难度，充分兼容现实存量网络和设备，提高方案可行性并降低实施成本。

（三）"革命"思路的代表性技术：GENI计划

为了给新技术提供充分发展和公平竞争的机会，美国的GENI计划期望构建一个全新的、安全的、能够连接所有设备的、能够灵活适应多种新型网络体系架构的互联网络，其目的是通过建设基于"资源片"有效调度的试验网络，为各种新型网络方案提供个性化的、开放的试验床。各种新型的网络体系架构都可以在这个开放的试验网络上快速配置，从而实现一个物理网络支撑多个逻辑网络，可以试验验证多种不同的新型网络实现方案的目标。其主要研究内容包括网络分布式体系架构、资源片调度管理机制、各种网络实现方案向试验床的适配机制等。