第一部分:重构下一代互联网的建议
Internet面临很多挑战,既包括修正由于全社会对网络日益增长的依赖而引发的弱点,也包括对新应用的机遇的投资。这急需网络研究团体应对这些挑战。
研究团体一般选择两条路中的一条去影响Internet。前一条是渐进式发展网络并在发现新的弱点和机遇时表述出来。那些设计今天的Internet的研究团体和商界人士已经遵循这条路线走了近30年,结果只在狭小的范围内片面地解决问题,而实际上许多问题已经超出了过去Internet的体系结构。第二条路是建立新的Internet体系结构,以便更好地解决新出现的挑战。这个方案需要一个全新的设计,所以很可能是革命性的。
虽然现在还不能断言哪种渐进式解决问题的路线最终无法解决Internet面临的挑战,但有两点理由值得注意。第一点是单点方案被渐进式应用到Internet之后会导致日益增长的复杂度。Internet曾经干净的结构已经被补丁弄得肮脏,我们已无法将网络理解成一个整体。日益增长的复杂度使得Internet在面临新的需求和更多的弱点时难于管理,而且更加脆弱。第二,结构上的限制将最终导致当前渐进式改善路线不可行。这篇报告指出了五点这样的限制:
第一,减少信用猜忌。Internet最初认为网络流量是相当友好的,但现在要把它视为敌手;
第二,给用户选择权。Internet最初的开发是与任何商业考虑无关的,但如今的网络架构必须考虑竞争和商业动机;
第三,允许边缘多样性。Internet最初假设主机是连接到网络边缘的,但对于一个传感器和移动设备不断增长的世界来说,以主机为中心的假设是不正确的;
第四,让网络透明。Internet最初并不把内部配置的信息暴露出来,但是对用户和网络管理员来说,网络透明化是很有价值的;
第五,符合应用的需求。Internet最初仅提供一种尽力而为的封包传递服务,但增加功能使网络符合应用的需求是很有价值的。
考虑到单走渐进式改进路线的风险,研讨会专家认为研究团体有必要同时从事革命性网络架构的设计、评估和部署。然而,这条路线也不是没有风险的。首先,研究者需要对体系结构进行更多现实的评估。新的体系结构需要在现实世界中通过大规模的试验来评估。第二,对任何新的架构都要有一个看似可行的部署方案。在纷繁的商业环境中,期望全球都同意或采纳一种新的网络体系结构是不现实的。
尽管有这些风险,但还是可以用网络试验床的方法,允许真实的试验评估,并有潜力发展成为大范围的部署。这种新方法的关键特性包括这样几点:首先,它是可以被全球访问,可被多种候选的网络体系结构共享的重叠的基础设施;其次,拥有插入机制,允许用户有选择地基于每个用户/每个应用来加入,从而提供真实的用户流量,也便于渐进式地部署;第三,一个高性能的底层,足以成功构建一个大范围的体系结构。
在当前的情形和机遇下,研讨会参与者为NSF做出如下建议:
建议一:立即启动一个有关试验性网络体系结构研究的项目。如果成功了,潜在的益处是巨大的,完全值得初期适量的投入。这个专门的研究项目将把研究团体聚在一起,以解决报告中描述的大范围内棘手的体系结构问题,而且必须解决这个问题才能保证项目的成功。
建议二:鼓励基于试验的新网络体系结构的认证方法。纸面上的设计虽然令人振奋,但并不足以让需要采纳它的公司相信,也不能让研究团体评估方案和权衡设计时信服。所以,为了提高成功率,NSF应该在试验性的体系结构研究项目中培养一种期望,也即研究思想通常是要在真实应用中得到验证的。
建议三:为合适的试验床的开发和部署提供资金。实验验证是项目研究过程中的重要环节,对于研究者来说,使用合适的试验床是非常重要的,因此NSF应该努力建造一个内在的试验床以减小接纳新的体系思想的阻碍。为了满足短期的需求,NSF应该资助一个最初的能立即部署的“后试验床”。与此同时,NSF应该启动一个协商的进程,研究团体可以通过它设计长期的方案,以满足研究实验的需求。
建议四:启动一个在近几年内可吸引明显增多的资金支持的项目。设计、建造并广泛部署一个新的体系结构是一件非常困难,但同时又非常重要的事业。为了取得成功,我们需要汇聚分布在各地的专业人士的努力,包括系统研究人员、电子科学家、应用程序开发者、电脑设计师和网络硬件技术人员等。 |