鄔賀銓院士

        半個世紀互聯(lián)網(wǎng)的回顧

        50年前美國仙童公司發(fā)明了集成電路，使得電視機和PC進入家庭，這才催生了互聯(lián)網(wǎng)。1969年10月29日是互聯(lián)網(wǎng)的生日，到今天互聯(lián)網(wǎng)走過了40年。在今年醞釀推薦諾貝爾和平獎的時候，互聯(lián)網(wǎng)發(fā)明者竟然得到諾貝爾和平獎2010年度的提名。
        38年前，ARPAnet（美國國防部高級研究計劃局建立的計算機網(wǎng)）提出了互聯(lián)網(wǎng)的原則—開放與自治、盡力而為、無狀態(tài)路由器、分散控制。1944年馮·諾依曼提出了計算機的原理，1974年出現(xiàn)了第一臺高級臺式計算機。25年前出現(xiàn)了.com，1985年的3月15日，美國一個人工智能公司注冊了symbolics.com的域名，在網(wǎng)絡(luò)泡沫期域名也每月增長66.8萬個。中國的域名數(shù)占全球域名數(shù)的10.7%，應(yīng)該說排在第三位，但是相對中國的網(wǎng)民數(shù)來看，這個數(shù)字還不是很多。
        20年前，TimBerners Lee發(fā)明了WWW瀏覽器，他把Web軟件放到互聯(lián)網(wǎng)上。IETF（互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組）在比較長時間研究之后，1995年定義了IPv6（第6代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議），到現(xiàn)在為止已經(jīng)有30個RFC是和IPv6有關(guān)的，但是我們所知道的最重要的改進是地址數(shù)從32比特擴展到了128比特，實際上還有支持組播、簡化路由器的頭部處理、巨大的分組等等。
        15年前就提出了IPv6，為什么到現(xiàn)在還沒有進入大規(guī)模的商用呢？這是因為地址聚合和NAT的出現(xiàn)，緩解了IPv4地址的不足，推遲了對于IPv6的需要，但是沒有從根本上解決IPv4地址不夠的問題。
        13年前開始研究下一代互聯(lián)網(wǎng)，美國的Internet2是13年前開始啟動的，到現(xiàn)在下一代互聯(lián)網(wǎng)的研究還在繼續(xù)，中國也參加到了下一代互聯(lián)網(wǎng)研究的過程之中，這里面還有歐盟、日本和韓國。12年前搜索引擎走向應(yīng)用。1998年9月，佩奇和布林合伙建立了Google公司。3年多以前，Google宣布收購美國視頻分享網(wǎng)站Youtube，標志著搜索引擎進入了視頻搜索時代。
        去年的1月7日，3G在中國正式啟動。3G推動移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，移動互聯(lián)網(wǎng)相對固定互聯(lián)網(wǎng)具有實時性、交互性、低成本、個性化和位置感知能力。由于手機的普及量遠高于PC，因此移動終端將超過PC成為主要的上網(wǎng)終端，移動終端需要更多的地址。移動電子商務(wù)需要真實地址。
        2009年11月3日，溫總理在人民大會堂向首都科技界發(fā)表了題為《讓科技引領(lǐng)中國可持續(xù)發(fā)展》的講話，其中提到，要著力突破傳感網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)，及早部署后IP時代相關(guān)技術(shù)研發(fā)，使信息網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)成為推動產(chǎn)業(yè)升級、邁向信息社會的“發(fā)動機”。物聯(lián)網(wǎng)可用的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)可以有很多種，通?；ヂ?lián)網(wǎng)最適合作為物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，物聯(lián)網(wǎng)相當于互聯(lián)網(wǎng)上以特定任務(wù)來組織的VPN（虛擬專用網(wǎng)），因此與其說物聯(lián)網(wǎng)是網(wǎng)絡(luò)，不如說物聯(lián)網(wǎng)是業(yè)務(wù)或應(yīng)用?；ヂ?lián)網(wǎng)是全球性的，但物聯(lián)網(wǎng)往往是行業(yè)性或者是區(qū)域性的。
        去年10月，APNIC（亞太互聯(lián)網(wǎng)信息中心）對429個ISP（互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)商）做了一個IPv6的調(diào)研，其中考慮推動IPv6的占52%，也許會推動IPv6的占35%，加起來是87%；已經(jīng)考慮有IPv6的分配或者是指派的，其中回答Yes的占71%，回答No的占29%，而這29%里面是什么原因呢？其中近半是因為沒有看到IPv6商業(yè)上的需要，也有42%認為電信運營商還沒有支持IPv6，19%認為ISP不支持IPv6。
        今年1月13日，中國拉開了三網(wǎng)融合的序幕，國務(wù)院常務(wù)會議審議并通過了推進三網(wǎng)融合的工作總體方案。消費者對于電視加載網(wǎng)絡(luò)功能的歡迎程度達到了84%，現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)電視的銷量已經(jīng)占到了平板電視銷量的15%～20%，而且年增50%。三網(wǎng)融合使得電視機成為網(wǎng)絡(luò)終端，固定而非動態(tài)的分配IP地址的方式，將促進IPv6的應(yīng)用。3月15日，美國的FCC（美國聯(lián)邦通信委員會）發(fā)布了連接美國的國家寬帶計劃，提出了國家寬帶計劃是刺激經(jīng)濟增長、增加投資和創(chuàng)造就業(yè)的21世紀的路線圖，該項目有60項目標，其中一項是至少1億的家庭上行高于100兆，下行高于50兆的寬帶接入。每個社區(qū)至少1G接入到學校和醫(yī)院、政府機構(gòu)，并且確保美國領(lǐng)先全球的經(jīng)濟，而且每個美國人應(yīng)使用寬帶來監(jiān)測和管理其實時能源的消耗等等。
        ITU（國際電信聯(lián)盟）在積極地推動IPv6的工作。今年3月15～16日，ITU-T和ITU-D聯(lián)合召開了第一次IPv6組的會議，要考慮發(fā)展中國家未來的需要，起草了保留大的IPv6地址全球策略的提議。我們知道IPv6有很多的地址，但是ITU擔心如果IPv6地址無規(guī)則的分配，很難為后進的國家使用留有足夠的地址。ITU提出要研究保證每個國家公平接入IPv6的資源的可能方法和有關(guān)實現(xiàn)機理，研究ITU管理和保留IPv6地址塊的策略與程序。

        互聯(lián)網(wǎng)演進的展望：充滿了疑惑

        互聯(lián)網(wǎng)誕生40年了。40年對于人來講，本應(yīng)該是不惑之年，但是互聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)在充滿了疑惑?；ヂ?lián)網(wǎng)現(xiàn)在的年齡究竟是人到中年呢，還是青年期的煩惱？抑或已經(jīng)步入老年，不堪重負？現(xiàn)在我們面對的是眼花繚亂的NGI（下一代互聯(lián)網(wǎng)）、NGN（下一代網(wǎng)絡(luò)）、NGB（下一代廣播）、NWGN（新一代網(wǎng)絡(luò)）、FutureInternet（未來互聯(lián)網(wǎng)），IP在網(wǎng)上還是主要交換平臺嗎？MPLS（多協(xié)議標簽交換）是否可解決互聯(lián)網(wǎng)的一些問題？IPv6還有用武之地嗎？后IP是指改進的IP嗎？現(xiàn)在是不是懷念A(yù)TM呢？
        互聯(lián)網(wǎng)演進面對兩種道路，一種是修補式的，從互聯(lián)網(wǎng)誕生一直是這樣做的，有人認為可以繼續(xù)這樣做，但是有人認為互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)越來越復(fù)雜，體系已經(jīng)僵化。另外一種是革命的方式，用新的網(wǎng)絡(luò)體系替換現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)。當年互聯(lián)網(wǎng)取代了電信網(wǎng)，未來可能有新的網(wǎng)絡(luò)取代互聯(lián)網(wǎng)。但是互聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)在已經(jīng)不一樣了，互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)深入到社會的各個方面，對于互聯(lián)網(wǎng)方面的革命如果沒有足夠的驗證，對于社會生活會有很大的影響，所以我們認為互聯(lián)網(wǎng)的演進，就像面臨著飛機在飛行中換引擎的難題。我們只聽說過空中加油，還沒有聽說過空中可以換引擎的。
        IP是不是還會起作用？對于IP來講主要的貢獻是第三層的選路，將來要引入SIP（信令控制協(xié)議）的信令，因此可能變成第五層（會晤層）的選路。在某些地方的應(yīng)用不是把IP當交換平臺，而是把MPLS當交換平臺，IP的位置和起的作用會發(fā)生一些變化。日本總務(wù)省提出下一代互聯(lián)網(wǎng)的目標是：用基于IP的網(wǎng)絡(luò)替換傳統(tǒng)電話網(wǎng)，支持四重業(yè)務(wù)，解決互聯(lián)網(wǎng)面臨的服務(wù)質(zhì)量、移動性和安全性問題。美國的GENI（全球網(wǎng)絡(luò)環(huán)境創(chuàng)新）計劃也提出了一系列的目標，重點是解決互聯(lián)網(wǎng)的安全性、移動性，支持普適計算、跨越物理與Cyber（虛擬）空間以及自治連網(wǎng)，希望能夠在現(xiàn)有的數(shù)據(jù)包、分組和電路交換范例之外，設(shè)計新的命名、尋址和識別體系及新的網(wǎng)絡(luò)管理范例。

        下一代互聯(lián)網(wǎng)：寬帶化、移動化、泛在化

        解決互聯(lián)網(wǎng)的寬帶化、移動化、泛在化、安全性、可用性、可信性的問題，仍然是各個國家努力的方向。從這些目標我們可以感受到，下一代的互聯(lián)網(wǎng)是可信的互聯(lián)網(wǎng)、移動的互聯(lián)網(wǎng)、支持物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的互聯(lián)網(wǎng)、支持泛在網(wǎng)應(yīng)用的互聯(lián)網(wǎng)。
        關(guān)于未來互聯(lián)網(wǎng)有很多不同的提法，例如下一代互聯(lián)網(wǎng)、未來互聯(lián)網(wǎng)、新一代互聯(lián)網(wǎng)、后IP網(wǎng)絡(luò)等。關(guān)于下一代互聯(lián)網(wǎng)國際上是沒有嚴格定義的，但至少國際上公認Internet2、AMBIENT、GEANT2以及中國的CNGI都是面向下一代互聯(lián)網(wǎng)研究的項目。
        我看了ITU的未來網(wǎng)絡(luò)任務(wù)組關(guān)于未來網(wǎng)絡(luò)的定義：通過諸如IRTF（互聯(lián)網(wǎng)研究專門工作組）、GENI、FP7/FIRE（歐盟的未來互聯(lián)網(wǎng)研究項目）、CNGI（中國下一代互聯(lián)網(wǎng)）和AKARI（日本新一代互聯(lián)網(wǎng)項目）等的標準化工作，未來的網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為全球議程的一部分。
        關(guān)于2020年未來的互聯(lián)網(wǎng)需要什么，美國PewInternet公司做過調(diào)研，第一項是移動電話成為大多數(shù)人們的主要連網(wǎng)工具，一般用戶81%支持這個結(jié)論，專家的支持比例達到了77%。第二點是觸摸成為通用接口技術(shù)，一般用戶與專家的支持率分別是67%和64%。第三點是“下一代互聯(lián)網(wǎng)是改進而不是替換現(xiàn)在的互聯(lián)網(wǎng)”，支持率分別是81%和78％。到2020年，原有的互聯(lián)網(wǎng)體系將處于繼續(xù)完善的過程中，看不到會有完整的新系統(tǒng)來替代現(xiàn)有體系。技術(shù)的進展已經(jīng)取得了很多的改進，轉(zhuǎn)型將會漸漸發(fā)生，IPv6和語義Web將成為系統(tǒng)持續(xù)演進的一部分，互聯(lián)網(wǎng)上的搜索、安全性和可靠性會更加完善。到2020年，可能產(chǎn)生特定的“有圍墻的花園”來維護網(wǎng)絡(luò)控制，網(wǎng)絡(luò)可能被分拆，政府和公司期望更安全的網(wǎng)絡(luò)，但每個系統(tǒng)可能產(chǎn)生意想不到的后果，得到更多也會失掉更多，預(yù)防犯罪、剽竊、恐怖和其他負面的影響將總是開放系統(tǒng)的要素。
        我理解互聯(lián)網(wǎng)的演進，現(xiàn)在是IPv4，可能走到IPv6，再走到IPv6+α，也可能是IPv4直接走到IP+α，或者是IPv4走到后IP，或者是經(jīng)過IPv6走到后IP，或者是并行地走，各種各樣的演進模式都是可能的。我的觀點是，IPv6不可能解決互聯(lián)網(wǎng)存在的所有問題，但IPv6是當前對于互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的必要措施。現(xiàn)在我們不能因等待一個還不知道什么時候可能會來的后IP，而不去做我們的工作。

        互聯(lián)網(wǎng)問題的解決仍然需要創(chuàng)新

        按我的感覺，傳統(tǒng)電信網(wǎng)中的電話機是傻瓜終端，因此網(wǎng)絡(luò)需要更多的智能，互聯(lián)網(wǎng)因計算機有很多的智能，所以網(wǎng)絡(luò)只是傻瓜就可以了。現(xiàn)在我們面對的網(wǎng)絡(luò)既有智能終端也有普通終端，或者傻瓜終端，在這個情況下一個傻瓜網(wǎng)絡(luò)是不行了，首先需要有一個智能的網(wǎng)絡(luò)，這可能是大家的共識。總的來說，我認為互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展面對的挑戰(zhàn)是既有理論也有工程方面的，在GENI計劃里面提出了互聯(lián)網(wǎng)面對的三大難題，即互聯(lián)網(wǎng)的測量、互聯(lián)網(wǎng)的分析和互聯(lián)網(wǎng)的模型。盡管對于互聯(lián)網(wǎng)的局部的網(wǎng)絡(luò)性能和流量的測量有一些研究，但是對于整個網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學建模幾乎是空白，對于一個人類社會高度依賴的系統(tǒng)，沒有明確的數(shù)學模型，沒有系統(tǒng)的性能分析和行為預(yù)測，是非常令人擔憂的。
        互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為了國民經(jīng)濟和社會生活不可或缺的重要基礎(chǔ)設(shè)施，人們對于互聯(lián)網(wǎng)的依賴與日俱增，但是互聯(lián)網(wǎng)越來越不適應(yīng)發(fā)展的需要?；ヂ?lián)網(wǎng)集中了技術(shù)、政治、經(jīng)濟、社會甚至是外交問題，互聯(lián)網(wǎng)的問題需要從外部和自身兩方面解決，我們天天都使用互聯(lián)網(wǎng)，但是我們對于互聯(lián)網(wǎng)的行為了解遠遠不夠?；ヂ?lián)網(wǎng)是應(yīng)用導向的產(chǎn)物，需要關(guān)注和推動互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，特別是移動互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用和物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用?；ヂ?lián)網(wǎng)是創(chuàng)新的結(jié)果，互聯(lián)網(wǎng)問題的解決仍然需要創(chuàng)新，互聯(lián)網(wǎng)的安全問題需要持續(xù)創(chuàng)新。革命性的和改良性的研究，對于互聯(lián)網(wǎng)都需要?；ヂ?lián)網(wǎng)的發(fā)展需要法律的保障，要制定我們國家的互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的戰(zhàn)略，為互聯(lián)網(wǎng)的未來做出中國人的貢獻。