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互联网技术发展白皮书
第一卷:发展脉络与体系架构
信息产业部电信研究院
2007 年 7 月
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前言
互联网是人类 20 世纪最伟大的基础性科技发明之一。作
为信息传播的新载体、科技创新的新手段,互联网的普及和发
展改变了人类的生活和生产方式,引发了前所未有的信息革命
和产业革命,也必将进一步引发深刻的社会变革。
互联网已经成功走过了实验科研阶段和社会化应用启动
阶段,正处于社会化应用发展阶段。在互联网逐步成长为国家
信息基础设施的过程中,集中体现互联网理念、技术和属性的
体系架构已经受到了严峻挑战,导致与体系架构密切相关的网
络安全、服务质量、商业模型等问题长期难以解决。
本报告研究了互联网的理念、体系架构、技术特征、外在属
性及其应用历程,展望了未来互联网的体系架构和技术发展趋
势等。
互联网从技术到应用都处在发展初期。对于互联网,人们
的已知远不如未知,未来互联网将会有更大的发展空间和更广
泛的影响力。
目录
互联网的理念和相关特性 1
互联网的理念 1
互联网的体系架构 2
互联网的典型技术特征 2
互联网的外在属性 3
互联网的应用历程 4
互联网应用的阶段划分 4
互联网不同应用阶段的典型特征 6
互联网发展面临的挑战与问题 7
应用场景变迁带来挑战 7
体系架构引发问题 8
未来互联网的理念和相关特性 10
未来互联网的理念 10
未来互联网的体系架构 10
未来互联网的典型技术特征 11
未来互联网的外在属性 11
未来互联网的技术演进思路 12
“改良”思路 12
“整合”思路 12
“革命”思路 13
未来互联网技术演进思路的案例分析 14
“改良”思路的代表性技术:IPv614
“整合”思路的代表性技术:重叠网技术 14
“革命”思路的代表性技术:GENI 计划 15
附录:缩略语 16
互联网技术发展白皮书
第一卷发展脉络与体系架构
互联网的理念和相关特性
随着社会的发展和技术的进步,人们渴望更加开放、平等、
自由的信息交流。20 世纪诞生的互联网,正是这样一个可以打
破时空局限、交流各种信息的互动平台,使所有人都可能通过
网络充分共享全社会的智慧。图 1 概括了互联网的理念、体系
架构及其具有的相关特性。
理念体系架构相关特性
WWWE-mailVoIP 典
开放性
SMTPHTTPRTP 型
技去中心化
对等性
TCPUDP 术
特公平性
征
人人参与发展
IP
人人参与创新
外海量性
无界性
PPP 在
属交互性
群体性
性自主性
铜线光纤无线
图 1 互联网的理念、体系架构和相关特性
互联网的理念
互联网在其发展历程中一直秉承着“人人参与”的理念,即
1
人人都能够参与互联网的发展和创新。与传统电话和广播电视
等信息网络的用户只能被动接受服务商提供的特定服务不同,
互联网的每个用户既可以是信息服务的消费者,也可以是信息
服务的提供者。
互联网的体系架构
为了实现“人人参与”的理念,互联网采用了“端到端透明
性”[1]的核心设计原则,即用户可以利用计算机、手机等终端
的智能性产生各种信息,网络只是简单、“尽力而为”地传递
信息而不做任何记忆与控制。这种俗称为“智能终端垣傻网
络”的体系架构有效简化了网络的功能,把信息处理和控制
的复杂性最大限度地交给终端节点(包括服务器和用户),使
用户拥有了更大的自主性和更广阔的创新空间,从根本上提
供了人人参与互联网发展和创新的机会。
互联网的典型技术特征
在“人人参与”理念和“端到端透明性”设计原则的指导下,
今天的互联网呈现出了以下典型技术特征。
1. 开放性:互联网支持端到端的业务与承载分离,提供标
[1] 参见 rfc2775:Transparency
2
互联网技术发展白皮书
第一卷发展脉络与体系架构
准的、开放的网络层接口,所有人都可以利用相关开放接口设
计和提供任何业务和应用。
2. 去中心化:互联网是局部自治的,没有集中的资源管理
和控制中心。
3. 对等性:互联网的网络节点与终端节点是对等的,终端
节点之间也是对等的。
4. 公平性:互联网对不同用户、不同业务和应用的流量都
提供“尽力而为”的公平服务。