北京交通大學(xué) 北京100044
1 引言
在考察下一代的IP網(wǎng)絡(luò)將會(huì)是什么樣子時(shí),我們首先會(huì)問我們自己下面三個(gè)問題:
1.我們到底想要IP網(wǎng)絡(luò)干些什么?
2.我們當(dāng)前的IP網(wǎng)絡(luò)遇到了哪些問題?
3.我們遇到的問題將主要是由技術(shù)的進(jìn)步得到緩解還是通過體制的改造來得到解決?
當(dāng)對(duì)上面三個(gè)問題有了明確的答案后,我們心目中下一代IP網(wǎng)絡(luò)將是一個(gè)什么樣子也就自然有了回答。但問題的復(fù)雜在于,并不是所有人對(duì)這三個(gè)問題的答案都是一致的,也正因?yàn)檫@樣,組成了我們多彩的世界。
2 我們到底想要IP網(wǎng)絡(luò)干些什么
在過去的兩三年之間,IP網(wǎng)絡(luò)在國(guó)內(nèi)的經(jīng)歷可以說是大起大伏,從一個(gè)灰姑娘到尊貴的公主,但似乎又從尊貴的公主恢復(fù)到了一個(gè)常人,當(dāng)然,當(dāng)我們說她是常人時(shí),并不打算抹殺IP網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)人和美麗,只是對(duì)她的期望應(yīng)該更加實(shí)際。
在IP作為概念炒做的全盛期,我們?cè)牭竭^對(duì)于IP網(wǎng)絡(luò)能力的最大膽的設(shè)想,將來的公眾信息網(wǎng)絡(luò)將是IP網(wǎng)絡(luò)的天下,在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)上,除了支持所有的傳統(tǒng)電信業(yè)務(wù)和新興的信息服務(wù)外,將支持花樣繁多的多媒體業(yè)務(wù),包攬新聞、體育、娛樂、廣播、電視為一體的大眾傳媒業(yè)務(wù),甚至家庭的電表、氣表、水表以至于每一個(gè)電門,大街上的每一個(gè)路燈都將由特定的IP地址控制。在這個(gè)世界里,傳統(tǒng)的電話服務(wù)將是免費(fèi)的,大量的收益會(huì)從其他業(yè)務(wù)的提供上滾滾而來。正是這樣的信心使得以IP網(wǎng)絡(luò)為核心的信息產(chǎn)業(yè)的股市一升再升。
幾年的實(shí)際運(yùn)作之后,在國(guó)內(nèi)我們確實(shí)看到了網(wǎng)民的飛速增加,電子函件地址已經(jīng)成了人們交往中和電話號(hào)碼一樣重要的交換內(nèi)容,網(wǎng)上論壇確實(shí)吸引了大量的關(guān)注,而電子商務(wù)也在開始啟動(dòng)。但我們也看到了問題的另一面,作為公眾的信息基礎(chǔ)設(shè)施,IP網(wǎng)絡(luò)遇到了信息提供能力和商業(yè)運(yùn)作贏利的雙重挑戰(zhàn)。最具有諷刺意味的是,真正商業(yè)成功的IP電話卻大多不是在IP網(wǎng)絡(luò)上提供的!熬W(wǎng)絡(luò)經(jīng)營(yíng)不掙錢”的抱怨可以經(jīng)常聽到,而且股票的縮水和IT業(yè)的裁員接踵而至,公眾似乎又對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)失去了以往的信心,F(xiàn)在是我們重新對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行思考和定位的時(shí)機(jī)了。
要對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)定位,就必須明確什么是IP網(wǎng)絡(luò)。實(shí)際上IP網(wǎng)絡(luò)是分為多個(gè)層面的,例如:
·IP協(xié)議的變長(zhǎng)分組信息承載方式;
·IP網(wǎng)絡(luò)的地址方式;
·TCP協(xié)議的端到端擁塞控制方式;
·IP網(wǎng)絡(luò)的分組轉(zhuǎn)發(fā)方式和緩存管理模式;
·IP網(wǎng)絡(luò)的路由機(jī)制;
·IP網(wǎng)絡(luò)的用戶接入方式;
·IP網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)管理和運(yùn)營(yíng)模式。
這些特征都脫胎于IP是計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的這個(gè)最初目標(biāo),也限制了IP網(wǎng)絡(luò)的主要業(yè)務(wù)提供方式。IP網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)遠(yuǎn)在多媒體的概念成為商業(yè)炒做的對(duì)象之前,它本質(zhì)上是為有存儲(chǔ)能力、有計(jì)算和處理能力,并不需要實(shí)時(shí)交互的通信終端設(shè)計(jì)的,它的最大長(zhǎng)處是利用計(jì)算機(jī)向服務(wù)器索取信息。經(jīng)過幾年的公眾開放之后,IP網(wǎng)絡(luò)的這個(gè)特征越來越明晰。隨著多媒體概念在計(jì)算機(jī)業(yè)的炒做成功,在計(jì)算機(jī)之間實(shí)現(xiàn)多媒體通信的呼聲越來越高,如何改造IP網(wǎng)絡(luò)使它能夠滿足多媒體通信的要求已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)研究和開發(fā)的一個(gè)熱點(diǎn)問題。但進(jìn)行商業(yè)運(yùn)作的決斷不能光聽呼聲,還必須面對(duì)實(shí)際的需求和實(shí)際技術(shù)的能力,從目前的網(wǎng)絡(luò)敷設(shè)現(xiàn)實(shí)看來,這個(gè)呼聲盡管很高,但并未在目前的技術(shù)條件下形成真正的需求壓力,ATM是一個(gè)比IP網(wǎng)絡(luò)好得多的提供實(shí)時(shí)多媒體通信的現(xiàn)成網(wǎng)絡(luò),盡管提供能保證各種用戶的精細(xì)質(zhì)量要求的問題,就是在ATM也沒有真正得到解決,但在ATM的平臺(tái)上解決這個(gè)問題卻遠(yuǎn)比在IP網(wǎng)絡(luò)上解決這個(gè)問題要容易得多。因此如果對(duì)實(shí)時(shí)多媒體業(yè)務(wù)的需求已經(jīng)形成規(guī)模需求的話,那么當(dāng)前的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)就不應(yīng)該是IP網(wǎng)絡(luò),ATM網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該成為更好的商業(yè)賣點(diǎn)。
下面我們可以來對(duì)中近期IP網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)提供目標(biāo)進(jìn)行定位了,在當(dāng)今電話網(wǎng)絡(luò)解決了人們隨時(shí)通話的需求,電視網(wǎng)絡(luò)和廣播系統(tǒng)解決了人們對(duì)新聞、對(duì)體育、對(duì)娛樂的基本需求的基礎(chǔ)上,IP網(wǎng)絡(luò)將主要解決人們對(duì)非實(shí)時(shí)信息的查詢、交換、索取和分發(fā),這里并不排除利用IP網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行存儲(chǔ)的媒體流的查看和瀏覽,也不排除利用IP網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行多媒體通信,而是說IP網(wǎng)絡(luò)不會(huì),在目前也完全沒有必要像專業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)那樣,去刻意維護(hù)這些通信的業(yè)務(wù)質(zhì)量,在對(duì)這些業(yè)務(wù)的提供上,IP網(wǎng)絡(luò)將仍然保持它的一貫作風(fēng):如果能行,用戶只管去用;如果不行,網(wǎng)絡(luò)并不負(fù)責(zé)。
并不是所有的人都同意上面的網(wǎng)絡(luò)定位,目前對(duì)于IP網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)走向,存在著三種不同的基本構(gòu)想。
·保持IP網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)有工作模式不變;
·在IP網(wǎng)絡(luò)上提供有區(qū)別服務(wù),但仍然保持IP網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)有風(fēng)格;
·在IP網(wǎng)絡(luò)上提供ISDN的服務(wù)。
在作者看來,所謂在IP網(wǎng)絡(luò)上提供保證精細(xì)業(yè)務(wù)質(zhì)量的設(shè)想,不過是那些原先開發(fā)ISDN概念的人試圖借新的炒做題材,圓在傳統(tǒng)電信網(wǎng)上沒能成功的夢(mèng),夢(mèng)總是美好的,人們從來都在盼望著夢(mèng)想成真,讓我們也祝愿這個(gè)構(gòu)想能夠成功,但作為現(xiàn)實(shí),將IP網(wǎng)絡(luò)改造成ISDN網(wǎng)絡(luò)可能性比直接推廣ATM網(wǎng)絡(luò)還要難,因此不如直接完善和推廣ATM網(wǎng)絡(luò),因此在考慮IP網(wǎng)絡(luò)的中近期定位時(shí),不必嚴(yán)肅對(duì)待,真正需要仔細(xì)推敲的是前面兩個(gè)設(shè)想。
3 我們當(dāng)前的IP網(wǎng)絡(luò)遇到了哪些問題
我們當(dāng)前的IP網(wǎng)絡(luò)遇到了哪些問題?對(duì)于大量的網(wǎng)民來說,除了上網(wǎng)速度慢,收費(fèi)高以外,似乎并沒有遇到什么大不了的問題。但對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)的崩潰,確實(shí)存在兩個(gè)相當(dāng)聳人聽聞的大預(yù)言:IP網(wǎng)絡(luò)的地址崩潰和IP網(wǎng)絡(luò)的擁塞崩潰。它們或多或少地反映了對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)地址方式和工作模式的擔(dān)心。
IP地址方式的特點(diǎn)是給每個(gè)終端分配一個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址,每個(gè)分組均攜帶這個(gè)地址,作為網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)分組的依據(jù)。目前普遍采用的IPv4的分組結(jié)構(gòu),采用了32bit作為地址域,這大抵只相當(dāng)于9位十進(jìn)制數(shù),現(xiàn)在我國(guó)大城市的電話號(hào)碼幾乎都已經(jīng)采用了8位編號(hào),在世界范圍內(nèi)采用32bit的地址域標(biāo)識(shí)終端肯定是不夠的。因此在90年代初就意識(shí)到了這個(gè)地址危機(jī)問題,IETF開始IPv6的規(guī)范工作。IPv6采用了128bit作為地址域,看來這個(gè)編號(hào)資源會(huì)在一段相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)滿足實(shí)際的需求。擴(kuò)大地址域的工作看來非常自然,但與地址域擴(kuò)大相聯(lián)系的另外兩個(gè)問題卻讓人饒有興趣,一是IPv6的推廣,二是IP網(wǎng)絡(luò)的地址方式給高速分組轉(zhuǎn)發(fā)帶來的困難。IPv6的推廣速度極慢,8年抗戰(zhàn)的時(shí)間過去了,但仍未看到在網(wǎng)絡(luò)上規(guī)模使用的任何跡象。這一方面反映了,通過CIDR的地址分割,通過代理服務(wù)器的地址重用,以及通過ISP的動(dòng)態(tài)地址分配,IPv4尚能應(yīng)付目前的實(shí)際需求,但更大地反映了IP地址方式和網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)作方式有太大的牽扯,它要求更換用戶的通信程序,要求改變路由器的分組轉(zhuǎn)發(fā)模塊,幾乎牽動(dòng)了網(wǎng)絡(luò)上的所有設(shè)備,傳統(tǒng)電話網(wǎng)上在一夜之內(nèi)可以完成的號(hào)碼升級(jí)工作,在IP網(wǎng)絡(luò)上卻要拖上十幾年才有可能完成。這使人不得不想,是否我們應(yīng)該徹底改變一下IP網(wǎng)絡(luò)的地址方式?
在傳統(tǒng)的電信網(wǎng)上,標(biāo)識(shí)收發(fā)信終端的號(hào)碼和指導(dǎo)信息轉(zhuǎn)發(fā)的信道標(biāo)識(shí)是相對(duì)分離的,這樣做不無道理,潛在的收發(fā)信終端可能是以上千萬或上億計(jì)的,而一個(gè)交換機(jī)或路由器所涉及對(duì)信息轉(zhuǎn)發(fā)的操作,不過是對(duì)幾十個(gè),最多上百個(gè)輸出端口的選擇。像IP網(wǎng)絡(luò)那樣,為了找出不超過一千個(gè)輸出端口中的一個(gè)合適端口,去翻一本有上千萬條記錄的“書”是否真有必要?當(dāng)然如果這樣硬干沒有什么困難的話,也就算了,但恰恰是在對(duì)分組的高速轉(zhuǎn)發(fā)中,無論是存儲(chǔ)這樣一本可以高速查閱的書,或是在一個(gè)分組的持續(xù)時(shí)間內(nèi)飛速地翻完這樣一本厚厚的書都遇到了本質(zhì)的困難,因此出現(xiàn)了標(biāo)記交換或標(biāo)簽交換的概念,這個(gè)想法的核心,就是把指導(dǎo)路由的終端標(biāo)識(shí)和指導(dǎo)轉(zhuǎn)發(fā)的信道標(biāo)識(shí)分離。是否會(huì)在IP網(wǎng)絡(luò)使用標(biāo)記交換已經(jīng)是不爭(zhēng)的事實(shí),因?yàn)榇蠖鄶?shù)廠家已經(jīng)在他們的高速路由器上采用了這種方式,真正讓人感興趣的,是我們會(huì)不會(huì)因此徹底改變IP網(wǎng)絡(luò)的地址方式,徹底地向標(biāo)記交換轉(zhuǎn)移將會(huì)引發(fā)IP網(wǎng)絡(luò)在體系結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)風(fēng)格上的極重大變動(dòng),以至于IP網(wǎng)絡(luò)不再是現(xiàn)今的IP網(wǎng)絡(luò)。
對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)擁塞崩潰的擔(dān)心產(chǎn)生于1997年前后,幾乎出現(xiàn)在計(jì)算機(jī)多媒體熱的同時(shí)。為了說清人們的這個(gè)擔(dān)心,我們不得不簡(jiǎn)單回顧IP網(wǎng)絡(luò)曾經(jīng)有過的擁塞崩潰歷史和IP網(wǎng)絡(luò)的基本工作模式。20世紀(jì)80年代的IP網(wǎng)絡(luò),是一個(gè)可以隨便出入的公園,用戶可以不受限制地將任意速率的碼流送入網(wǎng)絡(luò),這導(dǎo)致了在80年代未出現(xiàn)的IP網(wǎng)絡(luò)極嚴(yán)重的擁塞崩潰,當(dāng)時(shí)已經(jīng)有了可觀的網(wǎng)絡(luò)和帶寬,但由于上網(wǎng)用戶的大量增加,使得人們無法利用現(xiàn)成的網(wǎng)絡(luò)和帶寬進(jìn)行有效的通信,這就像我們?nèi)粘I钪胁恢狼懊娑萝囘在繼續(xù)往前生擠一樣,搞得誰也過不去,連前面沒有堵塞的用戶也受到極大的牽連。IP網(wǎng)絡(luò)并不像我們生活中那樣用派出警察和限制出門的辦法來解決這個(gè)問題,而是通過分析認(rèn)為,產(chǎn)生用戶貪心的真正原因,是出于對(duì)全局信息的無知和缺乏全局的協(xié)調(diào),為此創(chuàng)造了探測(cè)網(wǎng)絡(luò)狀況和自覺進(jìn)行協(xié)調(diào)的TCP協(xié)議。這個(gè)協(xié)議將發(fā)出的每一個(gè)分組同時(shí)看成是對(duì)網(wǎng)絡(luò)狀況的一次試測(cè),如果道路暢通,則逐漸增大發(fā)送網(wǎng)上的速率,如果道路擁擠,則馬上減小發(fā)送到網(wǎng)上的速率。協(xié)議涉及到如何增大如何減小發(fā)送速率,網(wǎng)絡(luò)如何向終端通報(bào)道路狀況,以及接收終端如何向發(fā)送終端返回網(wǎng)絡(luò)通報(bào)信息等大量細(xì)節(jié)問題,但總體上說TCP協(xié)議是建立在用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)的探測(cè)和自覺的回退基礎(chǔ)上的,網(wǎng)絡(luò)除了被動(dòng)地提供狀態(tài)信息以外并不主動(dòng)做任何其他工作,也就是說立網(wǎng)的原則是建立在用戶都是好人的基礎(chǔ)上的,對(duì)于當(dāng)時(shí)主要為學(xué)術(shù)團(tuán)體服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)來說,這確實(shí)是一個(gè)合理的假設(shè)。TCP協(xié)議的引入,很好的解決了網(wǎng)絡(luò)資源的合理競(jìng)爭(zhēng)分配問題,它既不是一個(gè)老好人,當(dāng)有可利用資源時(shí)它會(huì)積極進(jìn)取,但也不霸道,當(dāng)出現(xiàn)問題時(shí)它會(huì)主動(dòng)退讓,TCP的這種行為被稱為端到端擁塞控制機(jī)制。實(shí)踐表明,這種端到端擁塞控制機(jī)制在非常一般的條件下,保證了網(wǎng)絡(luò)資源大體上公平合理的分配,因此TCP協(xié)議至今仍為保障網(wǎng)絡(luò)可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。
隨著因特網(wǎng)的商業(yè)化和網(wǎng)絡(luò)的計(jì)費(fèi)使用,在金錢的誘惑面前,網(wǎng)絡(luò)用戶是否仍然還是君子的問題受到了極大的挑戰(zhàn),在計(jì)算機(jī)多媒體熱的同時(shí),TCP協(xié)議在承載多媒體業(yè)務(wù)方面的缺陷也很快暴露了出來,出現(xiàn)了出售霸道的終端通信協(xié)議軟件的商家,也出現(xiàn)了避開TCP的端到端擁塞控制機(jī)制,直接采用UDP傳送多媒體業(yè)務(wù)的通信實(shí)踐。一方面出于對(duì)這些新網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)象的擔(dān)憂,另一方面,可能也是出于對(duì)20世紀(jì)80年代未IP網(wǎng)絡(luò)曾經(jīng)發(fā)生過的擁塞崩潰的后怕,人們提出了在新的網(wǎng)絡(luò)形勢(shì)下重新出現(xiàn)IP網(wǎng)絡(luò)擁塞崩潰的可能,并建議了許多解決方案。這些解決方案可以被分為兩大類:在網(wǎng)絡(luò)上提供警察功能和為多媒體流提供具有端到端擁塞控制功能的用戶通信協(xié)議。在這兩方面雖然都有大量研究工作存在,但總的感覺是,所有已知的方案都不能根本解決問題。
提出的網(wǎng)絡(luò)警察功能包括網(wǎng)絡(luò)巡警和網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)懲罰兩類。網(wǎng)絡(luò)巡警的基本想法,是將TCP的端到端擁塞控制功能搬到網(wǎng)絡(luò)邊緣路由器去做,這樣就能有效地防止用戶的欺詐,這個(gè)方案和B-ISDN網(wǎng)絡(luò)中的用戶使用參數(shù)管理(UPC)的主要不同是對(duì)用戶參數(shù)的管理依據(jù)直接來自對(duì)網(wǎng)絡(luò)的測(cè)量,而在B-ISDN中是網(wǎng)絡(luò)和用戶預(yù)先商定的合同,因此網(wǎng)絡(luò)仍然可以維持在盡力服務(wù)的工作模式下,也不需要任何用戶接入和釋放的手續(xù)。在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)邊緣路由器實(shí)時(shí)維護(hù)成千上萬條TCP連接的工作負(fù)擔(dān)是可想而知的,因此這個(gè)方案的本質(zhì)困難是實(shí)際上無法實(shí)施。在每個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)對(duì)不負(fù)責(zé)任的流進(jìn)行識(shí)別和懲罰不失是一個(gè)好主意,但目前人們能夠想到的各類辦法,要么就是需要為每個(gè)流保持一個(gè)記錄,從而不可能實(shí)用,要么就是懲罰力度不夠,很難起到制約不負(fù)責(zé)用戶的實(shí)際作用,而且所有目前見到的無流狀態(tài)的懲罰機(jī)制都是基于速率的,而不是真正針對(duì)著端到端擁塞控制機(jī)制的,因此當(dāng)網(wǎng)絡(luò)支持的用戶流的速率在很大范圍內(nèi)變化時(shí),這些懲罰機(jī)制有可能會(huì)誤傷負(fù)責(zé)任的流。
為多媒體流提供具有端到端擁塞控制功能的用戶通信協(xié)議的工作大致也可以分為兩類,一類是作為單純的傳輸層協(xié)議進(jìn)行開發(fā);另一類是結(jié)合高層的信源編碼工作一起考慮。作為單純傳輸層協(xié)議的較典型提案包括TFRC、TEAR和AIMD等協(xié)議,這類協(xié)議的目標(biāo)非常一致,就是濾除TCP在做出速率調(diào)節(jié)時(shí)的快速波動(dòng),為高層業(yè)務(wù)提供一個(gè)與對(duì)等TCP流(即在相同網(wǎng)絡(luò)條件下使用TCP協(xié)議的流)相當(dāng)?shù),但更為平滑的可用帶寬,因此這些協(xié)議被統(tǒng)稱為TCP友好協(xié)議,它們的使用不會(huì)打破目前以TCP為主的網(wǎng)絡(luò)上的資源分配格局,繼續(xù)維持目前網(wǎng)絡(luò)所維護(hù)的資源占用公平性,在我們看來,這個(gè)研究存在著兩個(gè)前提方面的問題,一個(gè)有關(guān)目前的IP網(wǎng)絡(luò)在提供帶寬方面的特征;另一個(gè)有關(guān)多媒體業(yè)務(wù)帶寬需求的特征。在因特網(wǎng)上打過IP電話的人都知道,使得通話無法進(jìn)行的原因是時(shí)斷時(shí)續(xù),也許一個(gè)句子聽得很清楚,下一個(gè)句子就什么也聽不著,可能你不會(huì)相信,如果你去做一個(gè)用IP分組傳送話音的實(shí)驗(yàn)就會(huì)發(fā)現(xiàn),10%的分組丟失率并不嚴(yán)重影響語音的可懂度,造成因特網(wǎng)上話音斷續(xù)的原因,是網(wǎng)絡(luò)特有的長(zhǎng)相關(guān)特征。網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的長(zhǎng)相關(guān)特征是在20世紀(jì)80年代末在網(wǎng)上測(cè)得的,經(jīng)過多年的激烈爭(zhēng)論后,已經(jīng)成為公認(rèn)的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)特征,通過用ns軟件仿真,人們發(fā)現(xiàn)當(dāng)連接的數(shù)目相對(duì)于緩存的長(zhǎng)度來說非常大時(shí),TCP協(xié)議流本身就會(huì)表現(xiàn)出明顯的長(zhǎng)相關(guān)。與我們熟悉的短相關(guān)的傳統(tǒng)通信業(yè)務(wù)不同,大量長(zhǎng)相關(guān)的流匯聚后不是變得更加平滑,而是表現(xiàn)出更加明顯的波動(dòng),而在因特網(wǎng)上打IP電話所感受到的斷續(xù)正是這種波動(dòng),在網(wǎng)上影響媒體流應(yīng)用的關(guān)鍵因素也正是這種波動(dòng),但這種波動(dòng)卻無法通過平滑過濾去除,因此單靠TCP友好協(xié)議的平滑,很難在目前長(zhǎng)相關(guān)特征明顯的網(wǎng)上普遍提供多媒體業(yè)務(wù)。另一個(gè)較為次要的問題是TCP友好協(xié)議假定所有協(xié)議的探測(cè)帶寬都能被媒體流消耗。這是不符合多媒體業(yè)務(wù)產(chǎn)生信息的特征的。一般來說,媒體流都有自己產(chǎn)生信息的規(guī)律,不會(huì)隨網(wǎng)絡(luò)可用資源的多少而刻意變化。但當(dāng)采用TCP友好協(xié)議時(shí),不管一個(gè)媒體流剩下了多少它本來可以使用的網(wǎng)絡(luò)資源份額未用,它所承受分組的網(wǎng)絡(luò)丟失率和網(wǎng)絡(luò)時(shí)延都和一個(gè)普通的TCP流沒有多大差別,也就是說TCP友好協(xié)議對(duì)于多媒體流來說并不同樣友好,為此開發(fā)了優(yōu)惠券TCP友好協(xié)議,來增強(qiáng)TCP友好協(xié)議對(duì)媒體流的友好特征,優(yōu)惠券TCP友好協(xié)議的基本想法是,將媒體流沒有使用的應(yīng)得帶寬份額,以優(yōu)惠券的形式貼在每個(gè)分組上,網(wǎng)絡(luò)根據(jù)每個(gè)分組攜帶的優(yōu)惠券的值,對(duì)分組提供不同等級(jí)的服務(wù)。
從網(wǎng)絡(luò)擁塞崩潰的警告提出至今,四個(gè)年頭已經(jīng)過去,我們既沒有想出根本性的解決辦法,網(wǎng)絡(luò)也沒有因?yàn)閾砣罎,這是不是說網(wǎng)絡(luò)擁塞崩潰的警告妃人憂天?實(shí)際上是多種因素緩解塞崩潰的危險(xiǎn)。第一是實(shí)際需求,人們還沒有真的窮到非要靠因特網(wǎng)來打免費(fèi)電話的地步,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量不能支持通話的實(shí)際進(jìn)行時(shí),大量的用戶選擇了收費(fèi)相對(duì)低廉而又有一定質(zhì)量保證的、并非全在IP網(wǎng)絡(luò)上承載的“IP”電話。對(duì)于視像業(yè)務(wù)更是這樣,人們并沒有到必須依靠網(wǎng)絡(luò)獲取視像資源的地步,如果在網(wǎng)絡(luò)上能夠很好地支持,不妨用一用,如果不行也就算了。第二個(gè)因素是網(wǎng)絡(luò)帶寬的飛速提高,高速路由器的開發(fā)和敷設(shè)、波分復(fù)用的成熟,使得長(zhǎng)期困擾的帶寬問題得到根本性的緩解。但應(yīng)該看到,這兩個(gè)看來是緩解目前網(wǎng)絡(luò)擁塞的因素,不見得見也不是觸發(fā)新一輪的網(wǎng)絡(luò)擁塞的潛在因素。目前實(shí)際需求所表現(xiàn)出的不夠迫切,是因?yàn)槟壳熬W(wǎng)絡(luò)所能夠提供的實(shí)際業(yè)務(wù)質(zhì)量阻止了人們過高的奢望,人們的這種態(tài)度不會(huì)總是不變的,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的帶寬有了明顯提高,質(zhì)量有了大幅度改善,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)支持一定質(zhì)量的媒體業(yè)務(wù)成為可能時(shí),對(duì)網(wǎng)絡(luò)支持多媒體的實(shí)際需求會(huì)突然上升,出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)崩潰的危險(xiǎn)。實(shí)際上第一次網(wǎng)絡(luò)擁塞崩潰也不是出現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)的初建,只有當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量開始能夠在某種程度上支持實(shí)際業(yè)務(wù)后,才會(huì)招來大量用戶,而正是在大量用戶的涌入時(shí),擁塞才會(huì)明顯出現(xiàn),而對(duì)于這種擁塞,目前的網(wǎng)絡(luò)顯然并沒有作好準(zhǔn)備。
IP網(wǎng)絡(luò)面對(duì)的第三個(gè)較為重大的問題是安全問題。網(wǎng)上的郵件可以被偷看,網(wǎng)頁可以被黑掉,服務(wù)器的服務(wù)可以被阻塞,更有甚者,黑客可以潛入機(jī)密的數(shù)據(jù)庫盜取機(jī)密或掠奪錢財(cái),特別是近期的一些網(wǎng)上黑客事件,搞得輿論紛紛揚(yáng)揚(yáng),共同網(wǎng)絡(luò)的危險(xiǎn)。實(shí)際上因特網(wǎng)是一個(gè)公眾設(shè)施,和使用所有的公眾設(shè)施一樣,必須承擔(dān)某種合理的風(fēng)險(xiǎn)。我們?cè)诖蠼稚襄X包可能會(huì)被扒竊,可能會(huì)被反交通規(guī)則的汽車撞到,我們的家門可能會(huì)被撬開,但我們并未因此就不上街,不出行,不住房。因此對(duì)于因特網(wǎng)的安全問題必須放到一個(gè)適當(dāng)?shù)牡匚,正像我們不必保證我們的社會(huì)絕對(duì)沒有小偷扒手,沒有肇事司機(jī)那樣。我們也沒有必要保證因特網(wǎng)上絕對(duì)沒有黑客。實(shí)際上網(wǎng)上黑客事件的出現(xiàn)斷斷續(xù)續(xù)已有十幾年了,但這并未阻止社會(huì)將越來越多的責(zé)任壓到網(wǎng)絡(luò)上。一個(gè)絕對(duì)安全的網(wǎng)絡(luò)是和公眾絕對(duì)隔離的網(wǎng)絡(luò),而這肯定不是建設(shè)因特網(wǎng)的初衷。
應(yīng)該承認(rèn),由于出身于一個(gè)免費(fèi)的教育科研網(wǎng),因特網(wǎng)帶有根深蒂固的相信用戶、相信對(duì)方的氣質(zhì),這個(gè)氣質(zhì)給網(wǎng)絡(luò)安全帶來了極大的漏洞,但也正是這個(gè)氣質(zhì)帶來了因特網(wǎng)運(yùn)作的極大成功,這個(gè)氣質(zhì)使得網(wǎng)上贏利相對(duì)的困難,但也正是這個(gè)氣質(zhì)使得因特網(wǎng)成為公眾信息平臺(tái),受到了普遍歡迎。
IP網(wǎng)絡(luò)的安全問題包括網(wǎng)絡(luò)安全和信息安全兩個(gè)層面,網(wǎng)絡(luò)安全是指提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的公共設(shè)施被攻擊、被破壞,如域名服務(wù)器或路由器的設(shè)置遭到破壞,或它們的服務(wù)被惡意阻塞等等。而信息安全是指網(wǎng)上傳送的或服務(wù)器上存儲(chǔ)的信息被泄露、被改寫等等。如何對(duì)信息加密以及如何設(shè)置安全有效的信息接入方式,是一個(gè)和網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的問題,但它們自身并不是網(wǎng)絡(luò)問題,信用卡的加密,商標(biāo)的防偽,外交信件的傳遞以及軍事機(jī)關(guān)的進(jìn)出均遇到同樣性質(zhì)的問題,但由于信息是以電子的形式暴露網(wǎng)絡(luò)上的,所以在網(wǎng)絡(luò)上維護(hù)它們的安全更為困難。
目前增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全的主要措施是隔離、監(jiān)管和法制,它們基本上是在不改變網(wǎng)絡(luò)風(fēng)格下的補(bǔ)救措施。所謂隔離就是通過防火墻在單位的專有網(wǎng)絡(luò)和公眾網(wǎng)絡(luò)之間設(shè)置門衛(wèi),對(duì)進(jìn)出的信息進(jìn)行管制,管制的對(duì)象可以是終端地址、信息內(nèi)容,以至于用戶特征等不同層面,所謂監(jiān)管就是在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)現(xiàn)犯罪意向并記錄罪犯的蹤跡,通過多年來黑客和反黑客的較量,人們積累了大量黑客攻擊的流特征,通過在路由器上系統(tǒng)地監(jiān)視可能出現(xiàn)的具有黑客特征的流,并給以記錄,就可以及時(shí)地發(fā)現(xiàn)黑客的攻擊意圖和找到發(fā)起攻擊的源頭。在因特網(wǎng)上實(shí)施這些工作并不平凡,終端地址可以偽造,內(nèi)容可以擾亂或加密,而用戶特征可以偽裝,現(xiàn)今的時(shí)代,幾乎所有電子形式的東西都可以以似是而非的形式出現(xiàn),讓人抓不到蹤跡,最可靠的還是對(duì)物理特征的識(shí)別和驗(yàn)證,以及對(duì)網(wǎng)絡(luò)犯罪行為的嚴(yán)肅查處,即依靠法制的力量和輿論的力量。用20輛車圍著天安門廣場(chǎng)轉(zhuǎn)就可以嚴(yán)重阻塞長(zhǎng)安街的交通,人們不這樣做的原因并不是這個(gè)方案技術(shù)上不可行,而是好人不屑去做和壞人不敢去做,這正是作為公眾信息平臺(tái)的因特網(wǎng)在解決安全問題時(shí)所應(yīng)該遵循的目標(biāo)。
如何管理IP網(wǎng)絡(luò)是人們遇到的另一個(gè)較為重大的網(wǎng)絡(luò)問題。雖然都被稱為公眾信息設(shè)施,但與傳統(tǒng)的電信網(wǎng)絡(luò)比較,IP網(wǎng)絡(luò)更有公眾的味道,從網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面,傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)基本是由一兩個(gè)大的電信集團(tuán)掌握的,而IP網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)是由組織松散的各個(gè)實(shí)體拼接的;電信網(wǎng)絡(luò)的地址基本是按地理分布配置的,而IP地址的發(fā)放有較大的隨意性,一般不能很好地反映地理的和集團(tuán)的分布。從運(yùn)營(yíng)方面,傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備的硬狀態(tài)基本上能夠反映網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài),所以對(duì)電信網(wǎng)的管理基本上是以對(duì)設(shè)備硬狀態(tài)的采集分析為主要目標(biāo),而IP網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)在很大程度上和網(wǎng)絡(luò)的當(dāng)前路由狀況、用戶的當(dāng)前流量特征以及網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)間的當(dāng)前連接情況密切相關(guān),因此單靠對(duì)自己所掌握的設(shè)備的硬狀態(tài)采集來管理IP網(wǎng)絡(luò)就遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,只有通過在網(wǎng)絡(luò)上送入和用戶數(shù)據(jù)類似的探測(cè)信息,才能確實(shí)了解到用戶感受到的實(shí)際網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行質(zhì)量。
在起始階段,IP網(wǎng)絡(luò)并沒有任何實(shí)質(zhì)的管理,為了保證業(yè)務(wù)的運(yùn)行和對(duì)網(wǎng)絡(luò)行為進(jìn)行研究,存在一些對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量的監(jiān)視和測(cè)量,有些組織,如美國(guó)的高能核粒子物理研究集團(tuán)在他們的網(wǎng)絡(luò)上設(shè)置了大量的監(jiān)測(cè)點(diǎn),通過類似CT那樣從各個(gè)角度對(duì)網(wǎng)絡(luò)實(shí)施點(diǎn)到點(diǎn)的探測(cè),取得對(duì)網(wǎng)絡(luò)全局運(yùn)行狀況的了解。
在IP網(wǎng)絡(luò)走向商業(yè)后,對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)的管理工作逐漸提上了議事日程。但與傳統(tǒng)電信網(wǎng)不同的是,IP網(wǎng)絡(luò)的管理工作并不單單是網(wǎng)絡(luò)擁有者的事,它同時(shí)也是社會(huì)的事,與傳統(tǒng)電信網(wǎng)相比,存在著大量的IP網(wǎng)絡(luò)和IP網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)提供商,用戶在選擇接入時(shí),公司在刊登廣告時(shí),內(nèi)容商在放置網(wǎng)頁時(shí),均有大量的選擇機(jī)會(huì),為了讓這些用戶在花樣繁多的網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)商中做出合適的選擇,并且在做出了選擇后了解他們所得到的實(shí)際服務(wù)質(zhì)量,就必須有一個(gè)類似消費(fèi)者協(xié)會(huì)的機(jī)構(gòu),對(duì)社會(huì)上的各個(gè)IP網(wǎng)絡(luò)和IP網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)提供商的服務(wù)狀況進(jìn)行監(jiān)視和公告。
為了掌握和控制自身網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行情況,以及規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,IP網(wǎng)絡(luò)和IP網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)提供商也需要對(duì)自己的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理,但對(duì)于整個(gè)因特網(wǎng)來說,所有網(wǎng)上從事商業(yè)運(yùn)作的機(jī)構(gòu),只不過是大海中的一滴水,他們大多只完成用戶整個(gè)通信中的某一個(gè)部分,因此為保證對(duì)用戶通信質(zhì)量的有效管理,就不但要管好自己的網(wǎng)絡(luò),而且要了解自己網(wǎng)絡(luò)和其他網(wǎng)絡(luò)的互連情況,在網(wǎng)絡(luò)管理的層面要各個(gè)網(wǎng)絡(luò)商互通消息,在實(shí)際操作中確實(shí)會(huì)遇到較大的非技術(shù)困難,因此NIMI(美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金NSF和美國(guó)能源部資助的全球合作Internet測(cè)量項(xiàng)目)試圖將信息的互通限制在測(cè)量的數(shù)據(jù)方面,并預(yù)期在有限的測(cè)量信息方面互通不致遭到太大的管理層面的阻力,而且正在進(jìn)行測(cè)量信息和互通協(xié)議的開發(fā)和規(guī)范工作。但不管怎樣,一個(gè)好的網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái),應(yīng)該是集管理、測(cè)量和探測(cè)于一身的,通過各種手段收集信息,經(jīng)匯總后,綜合反映當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)。
與網(wǎng)絡(luò)管理相聯(lián)系的是網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)保護(hù)和恢復(fù)問題。隨著IP網(wǎng)絡(luò)用戶的大量增加,網(wǎng)絡(luò)提供商的擴(kuò)展,以及高速路由和高速傳輸設(shè)備的使用,使得大量用戶的網(wǎng)絡(luò)通信被集中在小量的關(guān)鍵設(shè)備上。任何有關(guān)這些設(shè)備的單獨(dú)故障如斷線、停電或停機(jī),都會(huì)影響一大片用戶的正常網(wǎng)絡(luò)服務(wù),因此必須在網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置上充分考慮備份,并能通過有效的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)這類問題,并自動(dòng)實(shí)施保護(hù)和恢復(fù)工作。
4 如何解決IP網(wǎng)絡(luò)的問題
前面我們討論了目前網(wǎng)絡(luò)存在的四個(gè)主要問題,即網(wǎng)絡(luò)地址以及終端標(biāo)識(shí)與信道標(biāo)識(shí)的分離問題;網(wǎng)絡(luò)的資源分配及是否要并且如何為多媒體業(yè)務(wù)另立爐灶的問題;我們是否能接受IP網(wǎng)絡(luò)目前的安全架構(gòu)問題;以及如何對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)實(shí)施有效管理的問題。這些問題是否真是壓網(wǎng)絡(luò)的問題,換句話說,這些問題是否已經(jīng)嚴(yán)重到要我們改變IP網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的地步,并沒有一個(gè)統(tǒng)一的回答,目前存在三個(gè)主要的答案:根本不是問題;有一些問題,但并不需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)的基本框架進(jìn)行本質(zhì)的調(diào)整;問題極大,必須重新架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)。
持“根本不是問題”觀點(diǎn)的人的主要理由是,IP網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)有特定服務(wù)目標(biāo)的網(wǎng)絡(luò),它不必,在很大程度上也不可能成為所有社會(huì)信息的萬能承載工具。隨著光纖網(wǎng)絡(luò)的敷設(shè),帶寬緊缺問題可以得到根本緩解,目前已有在5000多公里的跨度上使用嚴(yán)格意義下的TCP協(xié)議(RFC793)傳送751Mbit/s的單連接傳輸記錄,當(dāng)沒有瓶頸鏈路的制約之后,TCP協(xié)議完全可以支持各種類型的多媒體業(yè)務(wù),限制傳輸速率的將主要是終端的CPU速度和緩存容量。持這種觀點(diǎn)的人并不反對(duì)對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改善,但強(qiáng)調(diào)在改善網(wǎng)絡(luò)時(shí)必須完整地保留IP網(wǎng)絡(luò)目前的工作運(yùn)行模式。例如在高速路由器網(wǎng)絡(luò)或光交叉連接網(wǎng)絡(luò)采用MPLS時(shí),將MPLS的標(biāo)號(hào)指定范圍限制在每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)之內(nèi),網(wǎng)絡(luò)間仍然采用IP分組頭所攜帶的IP地址進(jìn)行交流,也就是說,不去構(gòu)架全局意義上的信道選擇和信道標(biāo)識(shí)結(jié)構(gòu),把標(biāo)記方式看成為傳輸IP的手段而不是IP網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的一個(gè)組成部分,在用戶終端協(xié)議上,仍以TCP為主作為合理資源分配的主要手段,但不排除用戶用其他可能的協(xié)議在網(wǎng)上承載信息,網(wǎng)絡(luò)仍然維持最簡(jiǎn)單的丟尾隊(duì)列管理,當(dāng)帶寬資源不夠時(shí),靠業(yè)務(wù)質(zhì)量不能得到保證來阻止要求過高的業(yè)務(wù)上網(wǎng)通信,而在帶寬資源充足后,TCP形式的資源掙搶方式只會(huì)在極個(gè)別的情況下發(fā)生作用,對(duì)于多媒體業(yè)務(wù)來說,約束實(shí)際帶寬的將主要是業(yè)務(wù)本身。
有人持這個(gè)觀點(diǎn)不是沒有道理,支持這個(gè)觀點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐主要有兩個(gè),一個(gè)是IP網(wǎng)絡(luò)的慣性,它是一個(gè)松散構(gòu)成,多方管理,無所不在的全球設(shè)施,任何一項(xiàng)技術(shù)變更,不是一個(gè)命令就能解決的,也不可能一促而就,只有當(dāng)與網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的絕大多數(shù)人都覺得可行時(shí),技術(shù)的變更才成為可能,因此對(duì)網(wǎng)絡(luò)的任何實(shí)質(zhì)性改造都要付出極大的努力,而且在多數(shù)情況下不會(huì)被廣泛接受,最好的辦法還是保守療法。另一個(gè)是網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)實(shí),實(shí)際上在采用了TCP之后,網(wǎng)絡(luò)的工作模式并沒有做過重大的改變,在這期間,網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)、連接的網(wǎng)絡(luò)數(shù)、網(wǎng)上的服務(wù)器數(shù)不知翻了多少番,網(wǎng)上的新業(yè)務(wù)也不知增加了多少種,作為底層的傳輸技術(shù)也不知換了多少類,但I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)仍然是IP網(wǎng)絡(luò),它一直在相對(duì)可靠地運(yùn)行,沒有出現(xiàn)什么大不了的事情,在這期問,對(duì)于IP網(wǎng)絡(luò)的新協(xié)議盡管提案很多,但除了增強(qiáng)型的以外,改頭換面的幾乎沒有一項(xiàng)在網(wǎng)上得到真正的使用。因此不必為沒有發(fā)生的事傷腦筋,更應(yīng)該考慮的是如何利用好現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)來拓廣網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù),尋找更好的業(yè)務(wù)提供方法,實(shí)際上,從因特網(wǎng)商業(yè)運(yùn)作的多年經(jīng)驗(yàn)看,IP網(wǎng)絡(luò),或者說因特網(wǎng)本身更準(zhǔn)確,具有極大的業(yè)務(wù)包容性,但又有著巨大的技術(shù)慣性,從而有著非常有限的技術(shù)包容性,只要數(shù)數(shù)那些因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)富起來的人當(dāng)中,有多少是靠提供新的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件發(fā)的財(cái),而又有幾個(gè)是靠發(fā)明網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)致的富,結(jié)論就會(huì)一目了然。
提供有區(qū)別的服務(wù)是第二種觀點(diǎn)的核心,它將網(wǎng)絡(luò)提供的業(yè)務(wù)限制在幾個(gè)特定的業(yè)務(wù)類型,并希望在盡力維持IP網(wǎng)絡(luò)的原有風(fēng)格的基礎(chǔ)上,提供這些網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)類型。除了傳統(tǒng)的盡力服務(wù)業(yè)務(wù)外,最初提出的業(yè)務(wù)類型包括仿電路業(yè)務(wù)(Premium
Service)和有保障業(yè)務(wù)(Assured Service)。仿電路業(yè)務(wù)的目標(biāo)是向用戶提供類似于電路方式承載信息時(shí)的傳送質(zhì)量,即在用中限定峰值帶寬的條件下,提供幾乎沒有分組丟失、時(shí)延和時(shí)延抖動(dòng)均很小的信息傳輸質(zhì)量,它的目標(biāo)應(yīng)用是在IP網(wǎng)上為用戶提供類似于租用線質(zhì)量的服務(wù)。在IP網(wǎng)絡(luò)上提供仿電路業(yè)務(wù)的代價(jià)是極大的,因?yàn)樗拖裨陂L(zhǎng)安街上堵截其他社會(huì)車輛為領(lǐng)導(dǎo)的車隊(duì)開路那樣,是靠限制和犧牲其他業(yè)務(wù)的質(zhì)量來得到保證的,研究表明能夠提供仿電路業(yè)務(wù)的帶寬不超過總帶寬的10%,因此相當(dāng)多的人懷疑是否有必要在IP網(wǎng)絡(luò)上提供這類業(yè)務(wù),可能在傳統(tǒng)的電信網(wǎng)上提供類似的帶寬要廉價(jià)得多,但也不是所有的人都相信這個(gè)懷疑,在IP網(wǎng)絡(luò)上提供仿電路業(yè)務(wù)的實(shí)驗(yàn)工作仍在Internet2上繼續(xù)進(jìn)行著,不管仿電路業(yè)務(wù)是否會(huì)有潛在應(yīng)用,肯定的一點(diǎn)是仿電路業(yè)務(wù)的使用價(jià)格會(huì)是昂貴的,一般用戶很難問津,因此提出了有保障業(yè)務(wù)(實(shí)際上Premium
Service和Assured Service是在1997年IETF的會(huì)議上同時(shí)提出的),有保障業(yè)務(wù)的主要特點(diǎn)是不保障時(shí)延和時(shí)延拌動(dòng),而是保證接受保障業(yè)務(wù)的流有較小的分組丟棄率,它的服務(wù)質(zhì)量比傳統(tǒng)的盡力服務(wù)業(yè)務(wù)稍好,使用這種服務(wù)的用戶也只需要比普通上網(wǎng)用戶多交一點(diǎn)點(diǎn)錢,這可能會(huì)受到廣大用戶的歡迎而形成市場(chǎng)運(yùn)作的空間。
提供有區(qū)別服務(wù)的關(guān)鍵是將網(wǎng)絡(luò)劃分成邊緣網(wǎng)絡(luò)和核心網(wǎng)絡(luò),將所有與用戶管理有關(guān)的工作留在網(wǎng)絡(luò)邊緣,對(duì)核心網(wǎng)絡(luò)則希望盡量保持IP網(wǎng)絡(luò)的原有風(fēng)格,即在下面的“三不”的前提下實(shí)現(xiàn)核心網(wǎng)絡(luò):不需要集中的全局的信息收集和網(wǎng)絡(luò)控制;不對(duì)任何送入的流進(jìn)行嚴(yán)格的檢查;不在路由器記錄每個(gè)流的控制信息。因此所涉及的網(wǎng)絡(luò)改造工作集中在邊緣路由器的用戶管理功能和核心路由器的有區(qū)別轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制上。
所謂網(wǎng)絡(luò)的邊緣,就是與用戶主機(jī)直接相連的那些路由器,稱這些路由器為邊緣路由器,有區(qū)別服務(wù)中,實(shí)現(xiàn)核心網(wǎng)絡(luò)三不的關(guān)鍵是邊緣路由器對(duì)用戶流的管制和標(biāo)記,即邊緣路由器負(fù)責(zé)對(duì)用戶輸入到網(wǎng)絡(luò)的流進(jìn)行識(shí)別、分類和整形,并將一個(gè)流應(yīng)該接受的服務(wù)類型,明確地標(biāo)記在該流的每個(gè)分組的分組頭上,這樣核心路由器就只須根據(jù)每個(gè)分組頭上標(biāo)記的類型信息對(duì)這個(gè)分組進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)處理,而不用顧及這些標(biāo)記是否正確,送出這些標(biāo)記的流是否合法,以及這樣處理是否會(huì)產(chǎn)生質(zhì)量問題。例如核心路由器只按規(guī)定仿電路業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)方式轉(zhuǎn)發(fā)一切標(biāo)記了仿電路業(yè)務(wù)類型的到達(dá)分組,至于這樣轉(zhuǎn)發(fā)是否能保證送出這些分組的流確實(shí)得到了仿電路業(yè)務(wù)類型的服務(wù)質(zhì)量,核心路由器并不負(fù)責(zé),因此從某種意義上說,有區(qū)別服務(wù)是將保證業(yè)務(wù)質(zhì)量的主要困難轉(zhuǎn)嫁到了邊緣路由器。
核心路由器的轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制被稱為每跳特性(PerHops Behavior,PHB),這再形象不過地表達(dá)出有區(qū)別服務(wù)所設(shè)想的核心網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成,每個(gè)核心網(wǎng)上的路由器是獨(dú)立配置和獨(dú)立運(yùn)行的,它轉(zhuǎn)發(fā)分組的行為只與分組所攜帶的控制信息有關(guān),而與其他路由器的行為無關(guān),甚至相鄰的兩個(gè)路由器都可以采用不同的轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制去處理有區(qū)別服務(wù)的分組,只要它們都能同樣地達(dá)到區(qū)別業(yè)務(wù)類型的服務(wù)質(zhì)量就可以了,由于不同路由器在網(wǎng)絡(luò)上互通控制消息和在管理層面的對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行協(xié)調(diào),往往會(huì)造成對(duì)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展的多種限制,因此PHB的概念對(duì)于維護(hù)因特網(wǎng)這樣一個(gè)公眾信息平臺(tái)的地位就顯得特別重要。對(duì)有區(qū)分服務(wù)認(rèn)證了無阻礙轉(zhuǎn)發(fā)(Expedited
Forwarding,EF)和有保障轉(zhuǎn)發(fā)(Assured Forwarding,AF)兩種PHB轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制,EF轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制對(duì)應(yīng)的是仿電路業(yè)務(wù),EF轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制要求路由器保證高優(yōu)先等級(jí)的業(yè)務(wù)至少得到預(yù)先設(shè)定的帶寬,而不管等級(jí)較低的業(yè)務(wù)負(fù)荷多重,也不管等級(jí)較低的業(yè)務(wù)的當(dāng)前服務(wù)質(zhì)量有多差。有保障轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制被分成了四類,每一類對(duì)應(yīng)于一定數(shù)量的指定帶寬和指定緩存,而在每一類里又規(guī)定了三個(gè)不同的分組丟棄級(jí)別。當(dāng)一個(gè)AF轉(zhuǎn)發(fā)類的業(yè)務(wù)占用的資源超出預(yù)先分配的資源時(shí),路由器將通過丟棄該業(yè)務(wù)類的分組來維護(hù)指定的資源分配。因此當(dāng)高等級(jí)業(yè)務(wù)的用戶數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于低等級(jí)業(yè)務(wù)類的用戶數(shù)時(shí),AF并不能保證高等級(jí)業(yè)務(wù)的用戶所得到的服務(wù)質(zhì)量一定優(yōu)于低等級(jí)業(yè)務(wù)類的用戶。
有區(qū)別服務(wù)的概念實(shí)際上是把主要的困難轉(zhuǎn)移到了邊緣路由器上。邊緣路由器的主要任務(wù)是業(yè)務(wù)類型分類(Classification),即識(shí)別輸入到網(wǎng)絡(luò)的用戶流應(yīng)該享受哪種類型的服務(wù),然后通過適當(dāng)?shù)臉?biāo)記(Marking)使每個(gè)分組攜帶這個(gè)控制信息。在有區(qū)別服務(wù)中并沒有規(guī)定邊緣路由器是如何得到業(yè)務(wù)類型分類的原始信息的,從傳統(tǒng)電信網(wǎng)上看,這些原始信息不外乎來自預(yù)先設(shè)置或用戶信令兩個(gè)渠道。通過用戶信令的方式動(dòng)態(tài)地設(shè)定用戶當(dāng)前申請(qǐng)的服務(wù)種類的設(shè)想,至少在目前沒有被很嚴(yán)肅地考慮過,大多數(shù)的設(shè)想均考慮分類的依據(jù)來自預(yù)先的設(shè)定。對(duì)于像仿電路業(yè)務(wù)這類服務(wù),要價(jià)高且質(zhì)量好,能用得起的多為大單位、大公司,所以可以考慮采用合同的辦法商定,并將使用這類業(yè)務(wù)的某種用戶標(biāo)識(shí)存放在一個(gè)指定的數(shù)據(jù)庫中,為了便于記憶、管理和更新,數(shù)據(jù)庫中的這些記錄最好是申請(qǐng)這類業(yè)務(wù)的單位名稱,但在邊緣路由器進(jìn)行分類和標(biāo)記時(shí)能觀察到的都是IP地址,所以發(fā)明了用域名服務(wù)器定時(shí)查詢的辦法來解決從數(shù)據(jù)庫的記錄到分組IP地址映射的問題。對(duì)于有保障業(yè)務(wù),設(shè)想的用戶是要求有稍好一點(diǎn)服務(wù)的普通老百姓,是一個(gè)較大的用戶群,因此設(shè)想的辦法是用包月的辦法進(jìn)行推銷,對(duì)于那些撥號(hào)上網(wǎng)的用戶,口令字的檢查就可以連帶進(jìn)行服務(wù)等級(jí)的登記,而在動(dòng)態(tài)分配IP地址時(shí)為不同服務(wù)等級(jí)的用戶配置便于檢查的不同地址段,就可以大大簡(jiǎn)化用戶分組的分類和標(biāo)記問題。
有區(qū)別服務(wù)邊緣功能中的最大麻煩是如何保證用戶守約。對(duì)于有保障業(yè)務(wù)似乎還好說,它可以基本沿用IP網(wǎng)絡(luò)的傳統(tǒng),不對(duì)用戶做任何管制,因?yàn)樵谟袇^(qū)別服務(wù)的框架下并沒有給使用有保障業(yè)務(wù)的用戶任何服務(wù)質(zhì)量的定量保證,當(dāng)然也就不需要用戶對(duì)自己的行為有任何約束。但仿電路服務(wù)卻不同,如果用戶送入了太多的分組而邊緣路由器不加管制,則會(huì)在核心網(wǎng)絡(luò)上嚴(yán)重傷害其他類型的業(yè)務(wù),因此必須在邊緣路由器對(duì)這些用戶實(shí)施類似于B-ISDN的UPC的用戶管制功能。
有區(qū)別服務(wù)確實(shí)能夠改變目前網(wǎng)絡(luò)所存在的提供服務(wù)類型單一的問題,它也確實(shí)能夠通過小量改造目前的網(wǎng)絡(luò)得以實(shí)現(xiàn),當(dāng)前的虛擬IP網(wǎng)絡(luò)確實(shí)存在市場(chǎng)潛力,也需要這類服務(wù),而且新開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備大多也基本上具備了提供一定限度的有區(qū)別服務(wù)的能力。因此是一個(gè)可以進(jìn)行有限度市場(chǎng)運(yùn)作的題材。但大規(guī)模提供有區(qū)別服務(wù)的市場(chǎng)需求,目前并不顯著。
上面談到的是IETF關(guān)于有區(qū)別服務(wù)的基礎(chǔ)體制的設(shè)想,實(shí)際上還存在一些非體制的有區(qū)別服務(wù)的研究工作,如核心無流狀態(tài)調(diào)度和核心元流狀態(tài)隊(duì)列管理的研究工作。這些工作保持了有區(qū)別服務(wù)中PHB的構(gòu)想,即核心網(wǎng)絡(luò)的三不原則,而與上面IETF基礎(chǔ)體制的主要不同是,試圖通過在邊緣路由器對(duì)每個(gè)流進(jìn)行測(cè)量來保證各個(gè)流獲取資源的公平性,同時(shí)可以支持各個(gè)流的不同QoS要求,我們稱這些構(gòu)想為流公平有區(qū)別服務(wù)。前面已經(jīng)看到,IETF基礎(chǔ)體制中的有保障服務(wù)實(shí)際上是總體資源的保證,并不支持各個(gè)流獲取資源的公平性,也不支持每個(gè)流的QoS要求。流公平有區(qū)別服務(wù)的構(gòu)想中,核心無流狀態(tài)公平隊(duì)列的方法是在邊緣路由器測(cè)量每個(gè)流送入網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)速率,并把這個(gè)測(cè)得的速率貼在該流的每個(gè)分組的分組頭上,核心路由器只須測(cè)量匯聚流的總速率,并按照Max_Min準(zhǔn)則確定對(duì)每個(gè)分組的丟棄率。而在彩虹公平隊(duì)列方案中,是要求邊緣路由器測(cè)量每個(gè)流送入網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)速率后,按概率給一個(gè)流的分組按比例標(biāo)上不同顏色,核心路由器根據(jù)測(cè)量得到的資源占用率,自適應(yīng)改變丟棄的顏色等級(jí)。
持第三種觀點(diǎn)的人的主要理由是IP網(wǎng)絡(luò)的商業(yè)化,一個(gè)商業(yè)運(yùn)作的網(wǎng)絡(luò),應(yīng)該能夠支持用戶的各種不同質(zhì)量要求,應(yīng)該按照用戶實(shí)際使用的資源向用戶收取費(fèi)用,應(yīng)該充分利用網(wǎng)絡(luò)資源以使得用戶的資費(fèi)最為節(jié)省,應(yīng)該控制用戶的入網(wǎng)行為以使不守規(guī)矩的用戶不會(huì)影響其他人的業(yè)務(wù),等等。這一切都是對(duì)的,而且傳統(tǒng)的電信網(wǎng)絡(luò)正是按照這些原則設(shè)計(jì)的和運(yùn)營(yíng)的,因此第三種觀點(diǎn)必然得到IP網(wǎng)絡(luò)會(huì)向ISDN靠攏的結(jié)論,實(shí)際上以IP分組的方式或ATM信元的方式提供ISDN服務(wù)并不重要,我們?cè)谔峁㊣SDN服務(wù)所面臨的真正問題是,我們不知如何在可控的復(fù)雜度下進(jìn)行有效的資源分配和資源管理。最傳統(tǒng)的電信業(yè)務(wù)實(shí)際上只處理一個(gè)帶寬等級(jí),即64kbit/s通道的資源分配和管理,但就是在這個(gè)極簡(jiǎn)單的管理對(duì)象下,為了有效利用全網(wǎng)資源,在無極路由交換網(wǎng)絡(luò)所采用的算法已是極端復(fù)雜了。當(dāng)面對(duì)無顆粒的帶寬要求以及波動(dòng)的速率特征時(shí),可以想象問題的復(fù)雜性。
成功地提供ISDN服務(wù)有三個(gè)必要前提,即:在全網(wǎng)分配資源的QoS路由算法;對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的使用進(jìn)行限制和保護(hù)的用戶接納控制;以及防止有不軌行為的用戶使用參數(shù)管理。而這三個(gè)前提正是ITU-T關(guān)于B-ISDN網(wǎng)絡(luò)規(guī)范的核心,而且就是對(duì)于ATM網(wǎng)絡(luò)也沒能得到實(shí)質(zhì)性的解決,更不要說對(duì)于IP網(wǎng)絡(luò)了。目前這些方面均存在大量的研究工作,但真正可以或可能實(shí)用的技術(shù)原并不多,而且看來在短期也不會(huì)得到實(shí)質(zhì)性的突破。
原則上說,用戶接納控制和QoS路由算法可以作為資源分配統(tǒng)一考慮,但因?yàn)閷?duì)用戶的接納申請(qǐng)必須做出及時(shí)的響應(yīng),考慮到設(shè)備的成本以及在網(wǎng)上尋路的復(fù)雜性,就是在傳統(tǒng)的電話網(wǎng)上,這兩項(xiàng)工作也是相對(duì)分離的,路由計(jì)算采用集中的方式,定時(shí)為交換機(jī)的每個(gè)方向設(shè)定有限的幾個(gè)選擇出口,當(dāng)用戶撥號(hào)后交換機(jī)只在這些設(shè)定的出口中選路,選路失敗則向用戶發(fā)回忙音。ATM網(wǎng)絡(luò)有可能接受集中路由管理的概念,但I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)卻很可能拒絕這個(gè)設(shè)想,但不管是集中的或是分布的,將全局的路由管理和實(shí)時(shí)的資源指定分開,看來會(huì)是必然。
目前IP網(wǎng)絡(luò)在路由方面的最大特征是,它實(shí)際上是一個(gè)面向連接但網(wǎng)絡(luò)卻不記錄連接的網(wǎng)絡(luò),雖然相當(dāng)多的人認(rèn)為IP網(wǎng)絡(luò)是以數(shù)據(jù)報(bào)的傳輸轉(zhuǎn)接方式工作的,但在IP網(wǎng)絡(luò)上承載的絕大多數(shù)業(yè)務(wù)是需要連接的,而且希望是在一條有固定路由的虛電路上進(jìn)行傳輸。拿TCP來說,大概除了TCP
SAC以外,在分組的級(jí)別上頻繁改變傳輸通路均會(huì)給其他類型TCP的傳輸帶來明顯的質(zhì)量傷害。目前的IP網(wǎng)絡(luò)是靠為每個(gè)子網(wǎng)只設(shè)置一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)出口來維持這種虛電路連接的,這樣路由器只須為每個(gè)子網(wǎng)維持一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)而無需記錄每一個(gè)流。在有區(qū)別服務(wù)中,將業(yè)務(wù)分割成有限的類,由用戶或邊緣路由器在每個(gè)分組表明其所屬的類,同樣可以將路由器的記憶范圍限定在每子網(wǎng)每業(yè)務(wù)類的數(shù)量級(jí)上,但如果是對(duì)每個(gè)流設(shè)置路由,則路由器的記憶范圍將會(huì)大到難以高速實(shí)時(shí)實(shí)施的地步。
目前對(duì)于路由方面的研究工作均帶有太強(qiáng)的學(xué)術(shù)味道,大多將問題歸結(jié)為給定圖和給定QoS要求下尋找通路的問題,它們大多是按集中的方式為每個(gè)流靜態(tài)地選擇路由的,這樣的研究結(jié)果雖然在啟發(fā)思想,為找到最終解決路由問題很有作用,但畢竟離實(shí)際應(yīng)用距離較大。從實(shí)際的角度看,以分布的方式做較大尺度的帶寬調(diào)整可能是在高層解決資源有效利用的合理手段,而將資源利用的細(xì)節(jié)問題留給接納控制,以及結(jié)點(diǎn)的調(diào)度機(jī)制和隊(duì)列管理機(jī)制去做。
在大塊網(wǎng)絡(luò)資源的分配確定后,也就是說網(wǎng)絡(luò)的路由設(shè)定后,處理局部資源的分配問題有兩個(gè)主要的不同方案:端到端通路帶寬管理和鏈路帶寬管理。端到端通路帶寬管理是為每一對(duì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)設(shè)定一個(gè)通路帶寬,并由路由器維護(hù)這個(gè)帶寬指定,如為北京到武漢、廣州、西安、成都等都分別指定一個(gè)帶寬,如果網(wǎng)絡(luò)設(shè)定的從北京到這些地方的路由均要經(jīng)過石家莊到鄭州,則石家莊和鄭州的路由器必須將石家莊到鄭州的鏈路切割出與這些通路所對(duì)應(yīng)的帶寬,并分別在指定帶寬內(nèi)維護(hù)從北京到各地的業(yè)務(wù)。端到端通路帶寬管理的好處是可以單靠網(wǎng)絡(luò)邊緣來進(jìn)行接納控制,因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)資源的指定相對(duì)固定,所以只要知道目前一個(gè)通路上的用戶情況,就知道了當(dāng)前資源的占用情況。端到端通路帶寬管理的缺點(diǎn)是需要全網(wǎng)的設(shè)置和協(xié)調(diào),而且每個(gè)路由器維護(hù)的業(yè)務(wù)種類繁多,帶寬分割細(xì)碎。與端到端通路帶寬管理相反,鏈路帶寬管理是由每個(gè)路由器維護(hù)統(tǒng)一的帶寬,不需要全網(wǎng)的設(shè)置和協(xié)調(diào),但這樣做以后,網(wǎng)絡(luò)邊緣就無法知道網(wǎng)絡(luò)資源的實(shí)際使用情況,而一個(gè)新的用戶間通信,只有當(dāng)其路由上的每一個(gè)路由器均有剩余資源時(shí)才可以接納,因此接納用戶的決斷必須分別做出,最后協(xié)調(diào)。
如果網(wǎng)絡(luò)對(duì)當(dāng)前在網(wǎng)的用戶了如指掌,而且所有用戶都有相同的資源要求時(shí),端到端通路帶寬管理下的接納控制并不困難。但當(dāng)用戶的資源要求不一致時(shí),就會(huì)出現(xiàn)一些問題,比如說有些用戶需要64kbit/s的帶寬,而有些需要2Mbit/s的帶寬,是預(yù)先限定系統(tǒng)最多接納的64kbit/s用戶的個(gè)數(shù)和2Mbit/s用戶的個(gè)數(shù),還是不預(yù)先限定這些個(gè)數(shù)就是一個(gè)不好決斷的問題。預(yù)先限定的好處是能維護(hù)不同需求用戶的呼叫阻塞率,但網(wǎng)絡(luò)資源的利用未必充分,后者可以充分利用網(wǎng)絡(luò)資源,但對(duì)不同需求的用戶未必公平,當(dāng)涉及統(tǒng)計(jì)復(fù)用后,用戶的接納控制變得極為困難,至今我們都不知道一般意義下網(wǎng)絡(luò)資源、用戶行為和業(yè)務(wù)質(zhì)量之間的明確定量關(guān)系,而沒有這個(gè)定量的解析描述,我們就沒有統(tǒng)計(jì)復(fù)用下進(jìn)行接納控制的理性基礎(chǔ),對(duì)于傳統(tǒng)的電信網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù),我們目前主要使用有效帶寬的概念指導(dǎo)接納控制的決斷,這個(gè)理論是在一個(gè)給定業(yè)務(wù)質(zhì)量下,將用戶業(yè)務(wù)所需的問絡(luò)資源轉(zhuǎn)換成有效帶寬,并宣稱當(dāng)緩存足夠大時(shí),只要網(wǎng)上用戶的有效帶寬之和不大于網(wǎng)絡(luò)的有效帶寬,則給定業(yè)務(wù)質(zhì)量可以在概率意義下得到保障。
雖然端到端通路帶寬管理下的接納控制相對(duì)容易,但I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)是否會(huì)采用這種接納控制方式仍受到極大的懷疑,首先當(dāng)然是是否有確實(shí)的用戶需求,而且當(dāng)有確實(shí)的用戶需求時(shí)是否不會(huì)重新起用ATM網(wǎng)絡(luò),撇開這些不說,IP網(wǎng)絡(luò)在處理這類接納控制時(shí),仍要面對(duì)如何在網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的長(zhǎng)相關(guān)特性下估計(jì)統(tǒng)計(jì)復(fù)用的資源占用和業(yè)務(wù)質(zhì)量,是否可能在路由器記錄每個(gè)用戶的每個(gè)連接,是否要通過信令方式申請(qǐng)接入和通告釋放,是否有可能全網(wǎng)協(xié)調(diào)資源分配等問題,如果這些問題的答案都是“是”的話,那么IP網(wǎng)絡(luò)和ATM網(wǎng)絡(luò)已沒有了本質(zhì)的區(qū)別。
為了保持IP的網(wǎng)絡(luò)風(fēng)格,最近提出了許多基于用戶端到端測(cè)量的接人控制方案,這些方案的核心是用戶在正式接入網(wǎng)絡(luò)前先發(fā)送測(cè)試分組去探測(cè)一下網(wǎng)絡(luò)資源,當(dāng)資源足夠時(shí)才接人網(wǎng)絡(luò),否則主動(dòng)脫離。可以看出,這個(gè)方案把網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的保證完全交給了用戶,不但準(zhǔn)備新接入網(wǎng)絡(luò)的用戶必須自覺,已經(jīng)在網(wǎng)的用戶也必須自覺,任何人的貪心都會(huì)傷害其他人的利益。研究表明,這種基于用戶端到端測(cè)量的體制中,很難使用等級(jí)的帶寬管于機(jī)制,而且質(zhì)量要求低的用戶有可能不自覺地盜取質(zhì)量要求高的用戶的資源,因此存在較大的體系結(jié)構(gòu)上的缺陷,會(huì)被實(shí)際采用的可能性非常值得懷疑。
最后一個(gè)較為重要的問題是如何對(duì)用戶的行為進(jìn)行監(jiān)視和管理的問題。允許用戶無等級(jí)地帶寬接入就隱含了無法通過物理手段限制用戶送入網(wǎng)絡(luò)的信息速率。原則上說用戶可以申請(qǐng)一個(gè)很小的帶寬而用極大的速率向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送信息。因此有必呈在用戶入口處把住關(guān),不讓用戶濫用取得的接入權(quán)利。用戶行為的監(jiān)視和管理是在ATM網(wǎng)絡(luò)中早已提出的問題,通過大量的工作,已有了一些較為有效的解決辦法,但所有這些辦法都必須針對(duì)每個(gè)用戶的每個(gè)流進(jìn)行,在IP網(wǎng)絡(luò)中,這個(gè)工作有些類似后面提到的對(duì)不負(fù)責(zé)任的用戶的懲罰,目前尚沒有不采用流狀態(tài)的解決方案存在。
從上面的所有情況看,IP網(wǎng)絡(luò)很難發(fā)展到ISDN網(wǎng)絡(luò),而且如果用戶真有足夠的需求來支持工種形式的網(wǎng)絡(luò)時(shí),所采用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將與當(dāng)前的IP網(wǎng)絡(luò)有著實(shí)質(zhì)的不同,但這并不妨礙由于商業(yè)運(yùn)作的需要仍叫它IP網(wǎng)絡(luò),一個(gè)不是當(dāng)今IP網(wǎng)絡(luò)意義下的IP網(wǎng)絡(luò),不會(huì)比一個(gè)不是在IP網(wǎng)絡(luò)意義上的IP電話更叫人奇怪。
5 IP網(wǎng)絡(luò)的真正問題是如何開拓業(yè)務(wù)
從前面的分析我們可以得到如下的重要結(jié)論,IP網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)在技術(shù)上相對(duì)保守而在業(yè)務(wù)上相對(duì)開放的網(wǎng)絡(luò),因此讓業(yè)務(wù)適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)比讓網(wǎng)絡(luò)去適應(yīng)業(yè)務(wù)要容易得多,取得成功的機(jī)會(huì)也大得多。一個(gè)在局部成功的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),在全網(wǎng)運(yùn)行卻未必可行,就算在全網(wǎng)可以運(yùn)行,真正說服全部網(wǎng)絡(luò)作相應(yīng)的改造卻又未必現(xiàn)實(shí)。而一個(gè)用戶應(yīng)用軟件和一臺(tái)服務(wù)器就可以開始新的業(yè)務(wù),當(dāng)從服務(wù)器上下載應(yīng)用軟件的用戶足夠多時(shí),這個(gè)新業(yè)務(wù)也就風(fēng)靡起來。
在開拓網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)時(shí),首先應(yīng)該注意到今天的IP網(wǎng)絡(luò)仍然是一個(gè)傳輸質(zhì)量受限的網(wǎng)絡(luò),它的最大潛力仍然是集中在非實(shí)時(shí)信息的查詢、交換、索取和分發(fā)上,因此充分利用網(wǎng)絡(luò)這個(gè)特點(diǎn)的新應(yīng)用最可能得到成功。充分利用信號(hào)處理的技術(shù),采用巧妙的信源編碼技術(shù),在當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)上傳送多媒體業(yè)務(wù)也不是完全不可能,但大多情況下只能停留在業(yè)余的級(jí)別使用。但應(yīng)該給以充分關(guān)注的是,當(dāng)全光網(wǎng)絡(luò)使用后,即使不對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)做本質(zhì)的變動(dòng),IP網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量也會(huì)得到本質(zhì)的提高,使得在網(wǎng)絡(luò)上傳送多媒體業(yè)務(wù)成為可能,真正阻止大規(guī)模使用的網(wǎng)絡(luò)障礙可能會(huì)在接入部分。
我們目前尚未看到網(wǎng)絡(luò)多媒體應(yīng)用的真正需求,沒有看到將現(xiàn)有的廣播、電視搬上網(wǎng)絡(luò)的絕對(duì)必要,但如果這些真的發(fā)生,當(dāng)綜合業(yè)務(wù)真正形成社會(huì)的需求,那么很可能會(huì)有一個(gè)新型的網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn),從現(xiàn)在的技術(shù)發(fā)展和生產(chǎn)能力看,改造IP網(wǎng)絡(luò)可能不如建立新型網(wǎng)絡(luò)。
摘自《中國(guó)數(shù)據(jù)通信》