2020-5-16 12:48

未来互联网技术战略,没有任何一个组织可以决定

【导读】Brian E. Carpenter,曾担任互联网架构委员会IAB主席、互联网协会ISOC理事会主席和互联网工程任务组IETF主席,日前发表了《在哪里讨论新互联网?》一文,他表示华为提出满足新需求的新技术思想并不奇怪、也不意外;就未来互联网技术战略的决策,他认为没有任何一个单一的机构可以做到。

以下为Brian E. Carpenter发表的《在哪里讨论新互联网?》全文:

大约15年前,一些国家在 “未来互联网”或“Clean slate互联网”等旗帜下开始了研究项目。总体想法是:互联网有太多的需要进行根本性改革的基本工程问题。这些项目大部分是具备吸引力的、富有成效的,并成功地达成他们的研究目标。其中有些已经产生了有价值的成果,例如软件定义网络(SDN)。然而,我们可以肯定的是,基于这些项目的技术将不会得到广泛应用,除非它可以增量部署并向后兼容。“Clean slate”是不可行的,因为互联网无处不在并且正常运行,大众就像呼吸空气一样都在使用互联网,以至于编辑们通常用小写字母拼写它。只能想象互联网一步一步改变。如果我们想有个新的互联网,那也只能使用演进的方式,而非革命的方式。

甚至更早以前,在20世纪90年代早期,国际互联网工程任务组(简称IETF)观察到,如果不采取任何措施,承载互联网每个数据包的网际互连协议(简称IP)的地址可能在20年内将被耗尽。这指的是IP数字地址,它只有技术意义,通常写为192.0.2.123。本质上,它们是二进制数字,只有大约40亿个(确切的说,总计232,也即4,294,967,296个,需要再减去一些由于技术原因无法使用的地址)。有消息称,“截止2019年6月中旬,全球共有4,536,248,808名互联网用户。”那么,为什么我们没有陷入新用户无法加入互联网的泥潭呢?主要原因有以下两个:

  • 20世纪90年代发明了一种相当复杂的技术,称为互联网地址转换NAT。
  • 逐渐引入新版本的IP,被称为IPv6, 它支持的IP地址远超40亿个。IPv6也是在20世纪90年代发明的,但直到现在才被30%的互联网流量使用(在COVID-19大流行期间,由于流量模式的变化,IPv6流量有了显著提升)。

这一切告诉了我们什么?我认为有几点非常重要:

1.互联网过于根深蒂固,不可能发生根本的改变。改变IP数据包的基本理念,就像试图毁掉世界上的每一条道路和人行道,用单轨铁路取而代之。这将不可能发生。如果真的完全发生,这种改变也需要经过几十年的时间。

2.工程师们很有创造力。一旦看出IPv6可能需要很多年才能广泛部署,他们便采用混乱的解决方案(地址转换)并不断夯实完善,直至它成为一个可效的权宜之计。

3.即使从一开始就计划好了从旧的IPv4升级到IPv6,IPv6用了20多年也才达到30%的普及率,实际证明升级过程是非常困难的。(数据来源:谷歌统计)

4.最重要的决策者不是那些(像我一样的)制定互联网技术标准的人,也不是互联网设备制造商及软件供应商,而是数以千计的网络运营商。网络运营商购买、安装并运营网络设备和软件,更不用说接听用户的客服电话了。运营商对成本很敏感,但对性能、可靠性和复杂性更加敏感。同时,他们质疑改变,因为改变会导致不可靠。如果要建立一个新的互联网,那也只有在运营商决定时才会发生。

5.运营商避免重大变化。新技术只能以小步伐进入互联网。例如,谷歌用了十年的时间才看到IPv6流量从0.25%增长到30%。标准怎么定,供应商怎么卖,都不重要。重要的是运营商购买和安装什么。

那么,在2020年,面对一个对互联网基础技术有较大改变的提议,我们能说些什么呢?在哪里讨论这个问题最有效呢?这个话题最近频繁出现在媒体上,英国《金融时报》(the Financial Times)上刊登了几篇相当拙劣的文章(在付费专栏后面,所以我不会引用他们),弥尔顿穆勒(Milton Mueller)对此进行了精彩的抨击。作为世界上最大的电信供应商之一,华为对互联网的未来有自己的想法并不奇怪。(我已经做了华为好几年的顾问。)他们在国际电信联盟(简称ITU)和国际互联网工程任务组(简称IETF)等电信标准相关的主要组织中提出了自己的想法,这没什么可奇怪的。这甚至算不上新闻,即使《金融时报》刚刚听说了这事。

互联网协会也参与了这场争论,并起草了一份讨论文件。虽然它提出了很多好的观点,包括在考虑详细的技术建议之前需要对需求有个清晰的理解,但是(在我看来)它并为没有充分解决主要难题:在哪里进行战略讨论和决策制定?

新需求

互联网基础设施的一些新要求是基于对其已知缺陷的观察。为什么视频流媒体有时会阻塞一段时间,并出现一条恼人的”缓冲“消息?为什么视频直播有时会卡住?为什么网页有时会比其他时候慢一些?为什么互联网服务供应商有时报告说,他们受到无法溯源的垃圾信息(分布式拒绝服务)的持续攻击?我们如何确保用户所需的自顶向下(top-to-down)的隐私?

其他新的要求是基于技术期望。举个例子,高清视频之后将有什么? 全息视频或远程虚拟现实这样的东西如何在互联网上传送?如何对在工厂车间使用Internet技术对时延有非常严格需求的机器人系统进行实时控制?如何使用Internet技术实现大量相邻车辆之间超可靠、快速的通信,以提高自动驾驶车辆的安全性?

这不是讨论细节的地方,但事实是现有的互联网技术无法根本满足这些要求。当你的自动驾驶汽车快速驶入繁忙的十字路口时,你肯定不想看到”缓冲“。

当然,来自不同国家的许多公司和研究人员都提出了有关于如何满足这些要求的新技术思想。英国《金融时报》和互联网协会显然对华为的贡献感到意外。我不是。它的独特之处在于,它采取的是战略而非战术的方法。但对于一家大型电信公司来说,这并不奇怪。

谁来决定?

谁来决定互联网的未来?谁来决定哪些想法将被列入标准和产品中,哪些将被抛弃?这个问题答案没那么简单。30年来,学术界、设备制造商、软件供应商、电信运营商、专业互联网服务提供商和主要用户之间存在着复杂的相互作用。我们今天看到的互联网就是其结果。没有人拥有互联网,也没有人拥有最终的决定权。没有人!它更像一个有集体意志的蜂巢。这使得明确的战略变更变得异常困难。(再提一次,IPv6用了25年才达到30%的普及率)。

因此,该章节题目中问题的简短答案是”嗯?“让我们试着找个稍微长点的答案。试想下蜜蜂。

蜂巢如何做决定呢?这很容易理解。单只蜜蜂随机发现食物后(花粉),返回蜂巢,并向它们的同伴指出食物的距离和方向。随着越来越多的个体带着同样的信息返回,更多的蜜蜂去寻找同样的食物,直到食物耗尽。这个过程会无限重复,没有一只蜜蜂会做出战略性的决定,转向新的食物。除了早期的阿帕网是一个独立的项目外,互联网就是这样做出所有决定的。能用的技术就是成功的技术。这就是为什么IETF的座右铭变成了”大致的共识和运行的代码“。虽然在互联网标准化中有一个决策结点(IETF共识的声明),但是没有经过运行代码验证的决策(即市场中部署的硬件和软件)都是徒劳的。

为了充分理解这对互联网的成功有多么重要,我们需要简要回顾另一段历史。从上世纪70年代中期开始,在阿帕网(ARPANET)转变为互联网之前的几年,世界上三个”官方“国际标准组织(ISO,IEC和ITU)在”开放式系统互联(简称ISO)“的旗帜下,与学术界和业界就网络的正式标准展开了合作。这不是在封闭中完成的;许多已经在做实践性网络的人,比如阿帕网用户,都参与了进来。但它几乎失败了,后来盛行的标准是互联网蜂巢采用的标准。为什么呢?许多作者已经回答了这个历史问题,但我的答案是:互联网用户在建设和运行网络的同时开发了他们的标准,而OSI用户很大程度上是提前开发标准,强调形式上的正确性,而不是运行的代码。这简化了一个非常复杂的问题,但我认为这是问题的本质。到1995年,当万维网突然进入大众视野(带有运行代码,但不完整的标准)时,OSI实际上已经死了。

这里的教训是,对于像互联网这样极其复杂的事物,先发制人的、理论上的标准化是行不通的。任何试图在未来互联网上使用这种方法的尝试都将失败。人类还不够聪明,我们需要蜂巢效应。

那么,在哪我们可以讨论战略呢?

理论上,在很多地方我们都可以进行关于未来需求和技术的战略对话。让我们来看看其中一些:

学术界。世界上许多计算机科学和工程学院都有网络技术专家,他们中的许多人都渴望通过同行评审出版物、研讨会和会议等常见机制,为战略讨论作出贡献。然而,他们中没有一个人对整个互联网有决定权。

互联网协会(简称ISOC)。ISOC在全球大约有68,000个成员。(我1992年成为ISOC会员,并在ISOC董事会任职数年)。还有什么地方可以更好地讨论互联网的未来呢?ISOC成员来自各行各业;他们中大多数都是用户,而不是操作人员或技术人员。他们有各种各样的意见。然而,即使ISOC使用其机制来咨询其成员,即便 ISOC在满足互联网未来需求的最佳技术策略上达成了某种接近共识的东西,也没有人有义务采用这个结果。

联合国。鉴于联合国在解决全球严重问题方面的表现,我认为没有必要去讨论其设计互联网的技术战略的机会。

行业联盟。从理论上讲,该行业的许多大型企业可以联合起来选择一种战略。但在实践中,这是不现实的:在大多数国家,太多的参与者有着完全冲突的利益关系。我们所能期待的只有众多的竞争策略。

标准组织

如上所述,25年前,国际电联(ITU)/国际标准化组织(ISO)/国际电工委员会(IEC)未能很好的满足全球数据网络的要求。当然,他们(以及他们的分支机构,如欧洲电信标准化协会(简称ETSI)已经取得了一些巨大的成功,特别在移动通信和基本电信基础设施的其他许多领域。他们擅长于此,并不是未来互联网的敌人,但也没有任何理由期望他们成为制定互联网技术战略的组织。(事实上,ETSI已经犯了错误,参见非IP网络。)

还有许多其他的标准组织对互联网有浓厚的兴趣,例如万维网联盟,宽带论坛和第三代移动通信(简称3GPP)。但是这些都不能覆盖互联网基础设施的全部范围。

相比之下,IETF是显而易见的候选者。它控制着现有的互联网标准,这是未来标准不可避免的起点。IETF已经通过一份联络声明回应了国际电联的讨论。然而,IETF长期以来一直专注于小的、可分离的工作项目(有时称为”碎片工作“),并回避大的战略性的问题。与IETF密切相关的互联网研究工作组(Internet Research Task Force)在这方面几乎没什么不同。IPv6设计和部署的25年间跨度是我能想到的唯一例外。这对IETF来说是极其痛苦。仔细阅读IETF的使命声明:IETF的使命是生成高质量的、相关的技术文档以影响人们设计、使用和管理互联网的方式,使得互联网工作地更好。请查看互联网的架构原则(我是该文档的编辑)。IETF的互联网架构委员会(简称IAB)试图提供”对互联网使用的协议和程序的架构的监督“(来自我也编辑过的IAB宪章)。然而,它无法控制这项技术。该控制驻留在蜂巢中。因此,尽管IETF是显而易见的选择,但它最多只能作为讨论战略的一个焦点场合。它无法决定战略,因为没有任何一个单一机构可以做到。

我们坚持蜂巢作为战略决策的模型。从某种意义上来说,互联网将决定自己的未来。在不久的将来,我建议IETF成为讨论的最佳论坛,尽管它不也是决策组织。

以上均为Brian E. Carpenter个人观点。(Brian E. Carpenter 是奥克兰大学荣誉学者,他曾任职于欧洲核子研究组织(简称CERN)和IBM公司,并曾担任互联网架构委员会IAB主席、互联网协会ISOC理事会主席和互联网工程任务组IETF主席。他著有《网络极客:他们是如何建立互联网的》,同时也是50多个互联网RFC(请求评论)的作者或编辑。他也为华为(北京)提供技术咨询。)

来源:C114通信网

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本评论 更新于:2024-4-18 21:26:49
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