未來(lái)十年我們能從互聯(lián)網(wǎng)上期待什么？

• 2018年7月25日 ZhangHongYuan來(lái)源：新浪 1015 64
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  2018-2024年中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)汽車(chē)行業(yè)市場(chǎng)前瞻與未來(lái)投資戰(zhàn)略分析報(bào)告

  在一個(gè)供大于求的需求經(jīng)濟(jì)時(shí)代，企業(yè)成功的關(guān)鍵就在于，是否能夠在需求尚未形成之時(shí)就牢牢地鎖定并捕捉到它。那些成功的公司往往都會(huì)傾盡畢生的精力及資源搜尋產(chǎn)業(yè)的當(dāng)前需求、潛在需求以及新的...

關(guān)于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)這過(guò)去的十年，改變了什么，又保留了什么，這似乎是一個(gè)復(fù)雜的歷程。

結(jié)果是，我們已經(jīng)設(shè)法將大約200億臺(tái)設(shè)備塞進(jìn)一個(gè)只部署了30億個(gè)公共地址槽的互聯(lián)網(wǎng)中。我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了這一目標(biāo)，并囊括了可以描述為IP地址分時(shí)的內(nèi)容。

不錯(cuò)，但是IPv6呢?我們還需要它嗎?如果是這樣，那么接下來(lái)我們要度過(guò)這漫長(zhǎng)的過(guò)渡期嗎?

十年過(guò)去了，這些問(wèn)題的答案仍不明確。

往好了想想，IPv6現(xiàn)在比十年前多得多了。與2008年相比，現(xiàn)今服務(wù)提供商部署了更多的IPv6。我們看到當(dāng)IPv6被服務(wù)提供商部署到網(wǎng)路中具備IPv6的設(shè)備能立即使用。在2018年似乎五分之一的互聯(lián)網(wǎng)用戶(hù)(現(xiàn)在估計(jì)是地球上一半的人)能夠使用優(yōu)先于IPv6的互聯(lián)網(wǎng)，其中的大部分發(fā)生于近十年。

然而，壞處是必須提出這樣一個(gè)問(wèn)題：關(guān)于IPv6，另外五分之四的上網(wǎng)的人怎么了?據(jù)悉一些互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商更愿意將有限的運(yùn)營(yíng)預(yù)算投在提升用戶(hù)體驗(yàn)方面上，就像增加網(wǎng)絡(luò)容量、取消數(shù)據(jù)上限和獲取更多的網(wǎng)上內(nèi)容。上述網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商仍舊將部署IPv6看做為可延緩的舉措。

貌似現(xiàn)在我們還能看到關(guān)于IPv6的混雜局面。一些服務(wù)提供商只是看出他們自己IPv4地址稀缺的問(wèn)題，這些服務(wù)提供商將IPv6當(dāng)做進(jìn)一步擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)的一項(xiàng)必要決策，其他服務(wù)提供商更愿意推遲到未來(lái)某一天。

路由

雖然我們正在研究過(guò)去十年里基本沒(méi)有改變的事物，但我們需要說(shuō)說(shuō)路由系統(tǒng)。盡管10年前就有對(duì)邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議(BGP)縮減死亡的可怕預(yù)測(cè)，但BGP依然堅(jiān)定地繼續(xù)為整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)提供路由支持。是的，BGP與以往一樣處在不安全地位，是的，持續(xù)不斷的“胖手指”之流以及不太常見(jiàn)但引發(fā)更多關(guān)注的惡意路由劫持，將繼續(xù)困擾我們的路由系統(tǒng)，2008年使用的路由技術(shù)與我們?cè)诋?dāng)今的互聯(lián)網(wǎng)中所使用的技術(shù)是一樣的。

IPv4路由表的規(guī)模在過(guò)去十年中增長(zhǎng)了兩倍，從2008年的25萬(wàn)條增加到今天的超過(guò)75萬(wàn)條。IPv6路由的故事更加引人注目，從1,100個(gè)條目增加到5.2萬(wàn)個(gè)條目。然而，BGP依然悄悄地繼續(xù)有效并高效地工作。誰(shuí)會(huì)想到，一個(gè)最初設(shè)計(jì)用于應(yīng)付幾百個(gè)網(wǎng)絡(luò)宣稱(chēng)有幾千條路由的協(xié)議仍然可以在跨越一百萬(wàn)個(gè)路由條目和十萬(wàn)個(gè)網(wǎng)絡(luò)的路由空間中有效運(yùn)行。

同樣，我們對(duì)內(nèi)部路由協(xié)議的運(yùn)作沒(méi)有做出任何重大改動(dòng)。較大型的網(wǎng)絡(luò)仍然使用OPSF或ISIS，具體取決于它們的實(shí)際境況，而較小的網(wǎng)絡(luò)可能選擇一些諸如RIPv2或甚至EIGRP等的距離矢量協(xié)議。

IETF關(guān)于最新路由協(xié)議LISP和BABEL的工作似乎對(duì)整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)缺乏有效牽引力，雖然它們?cè)诼酚晒芾矸矫娑季哂杏腥さ奶匦?，但它們都沒(méi)有足夠的已知優(yōu)勢(shì)來(lái)克服常規(guī)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和運(yùn)維中出現(xiàn)的可觀的慣性。同樣，這看起來(lái)像慣性物質(zhì)正在施加影響以抵抗網(wǎng)絡(luò)變化的另一個(gè)示例。

網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維

說(shuō)起網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維，我們看到一些激動(dòng)人心的改變正在發(fā)生，不過(guò)這是一個(gè)相對(duì)保守的區(qū)域，新的網(wǎng)絡(luò)管理工具和實(shí)踐的使用需要花更多的時(shí)間。

四分之一個(gè)世紀(jì)之前，Internet主要使用簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議(SNMP)，盡管它面臨很多問(wèn)題，比如安全缺陷、低效、使用不友好的ASN.1協(xié)議，以及容易遭受DDOS攻擊等，可是它仍舊是被廣泛使用的協(xié)議。不過(guò)隨著人們用SNMP進(jìn)行運(yùn)維的嘗試表明，SNMP僅僅是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控協(xié)議，而不是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)配置協(xié)議。

最近，Netconf和YANG正在努力嘗試推動(dòng)交換機(jī)的配置管理進(jìn)入一個(gè)更實(shí)用的階段，以替換目前以expect腳本作為命令行接口的情況。與此同時(shí)，我們也看到一些編排工具也進(jìn)入了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維領(lǐng)域，比如 Ansible、Chef、NAPALM和SALT等，它們可以對(duì)成千上萬(wàn)的獨(dú)立模塊進(jìn)行管理任務(wù)的編排工作。這些網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維管理工具正在朝著自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)管理的方向發(fā)展，但仍舊還有很多路要走。

在我們似乎已推進(jìn)了自動(dòng)控制系統(tǒng)的狀態(tài)以實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛的自動(dòng)駕駛的同一時(shí)期，全自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)管理的任務(wù)似乎還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到預(yù)期的終點(diǎn)。當(dāng)然，為自適應(yīng)自動(dòng)控制系統(tǒng)提供網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和可用資源是必要的，并允許控制系統(tǒng)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)以及修改網(wǎng)絡(luò)組件的運(yùn)行參數(shù)，以不斷滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)水平目標(biāo)。駕駛網(wǎng)絡(luò)的無(wú)人駕駛汽車(chē)在哪里呢?也許接下來(lái)的十年可能會(huì)讓我們見(jiàn)到它。

移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)

我們?cè)贗nternet協(xié)議模型中移動(dòng)一個(gè)層并查看端到端傳輸層的演化之前，我們可能需要討論連接到Internet設(shè)備的發(fā)展。

多年來(lái)，互聯(lián)網(wǎng)一直是臺(tái)式個(gè)人電腦的領(lǐng)域，筆記本電腦設(shè)備滿(mǎn)足了人們對(duì)更便攜設(shè)備的需求。當(dāng)時(shí)，手機(jī)還只是一部電話(huà)，他們?cè)跀?shù)據(jù)世界的早期嘗試并不令人印象深刻。

蘋(píng)果公司2007年發(fā)布的iPhone是一款革命性的設(shè)備。它擁有一個(gè)充滿(mǎn)活力的彩色觸摸屏，只有四個(gè)鍵，一個(gè)功能齊全的操作系統(tǒng)，有WiFi和蜂窩無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接口，有一個(gè)強(qiáng)大的處理器和內(nèi)存，它進(jìn)入消費(fèi)者市場(chǎng)可能是這十年的最重要事件。

蘋(píng)果早期的領(lǐng)先地位很快被Windows和諾基亞以自己的產(chǎn)品趕超。谷歌的地位更像是一個(gè)活躍的破壞者，它使用Android平臺(tái)及其相關(guān)應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)的開(kāi)放許可框架，授權(quán)給一批手機(jī)組裝商。

Android被三星、LG、HTC、華為、索尼和谷歌等公司采用。如今，幾乎80%的移動(dòng)平臺(tái)使用Android，約17%的平臺(tái)使用蘋(píng)果的iOS。

對(duì)于人類(lèi)互聯(lián)網(wǎng)來(lái)說(shuō)，移動(dòng)市場(chǎng)現(xiàn)在是互聯(lián)網(wǎng)定義的收入市場(chǎng)。如今，有線網(wǎng)絡(luò)的利潤(rùn)空間和機(jī)會(huì)空間幾乎為零，即便是移動(dòng)數(shù)據(jù)環(huán)境的利潤(rùn)率不斷下降，也給占主導(dǎo)地位的接入提供商行業(yè)帶來(lái)了一絲渺茫的希望。

從本質(zhì)上講，公共互聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)在是移動(dòng)設(shè)備上的應(yīng)用平臺(tái)。

端到端傳輸層

是時(shí)候在協(xié)議堆上提升一個(gè)層次，回顧一下點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸協(xié)議以及過(guò)去十年發(fā)生的變化。

端到端傳輸是因特網(wǎng)的革命性概念，而TCP協(xié)議是這個(gè)概念的核心。其他許多協(xié)議要求更低階層的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議堆提供一個(gè)穩(wěn)定的流傳輸接口。這需要網(wǎng)絡(luò)可以創(chuàng)造傳輸?shù)姆€(wěn)定，提供數(shù)據(jù)的完整性，控制數(shù)據(jù)流，并且在數(shù)據(jù)丟失的時(shí)候能夠修補(bǔ)。然而TCP省掉了所有這一切，只是假設(shè)網(wǎng)絡(luò)提供了一個(gè)不可靠的數(shù)據(jù)報(bào)傳輸服務(wù)，并且保證了傳輸協(xié)議有數(shù)據(jù)完整性和流控制。

在TCP的世界中，過(guò)去十年里似乎沒(méi)有太大的變化。我們已經(jīng)看到TCP的控制速率增加和快速降低方面的一些進(jìn)一步細(xì)微改進(jìn)，但沒(méi)有任何改動(dòng)觸及這個(gè)協(xié)議的基本行為。TCP傾向于使用分組丟失作為擁塞信號(hào)，并且在一些較低速率和該丟失觸發(fā)速率之間調(diào)整其速率。

或者最起碼這是直到最近才出現(xiàn)的情況。隨著谷歌的BBR和QUIC的首次亮相，情況有望改變，并以一種非?；A(chǔ)的方式發(fā)生變化。

瓶頸帶寬和往返時(shí)間控制算法(簡(jiǎn)稱(chēng)BBR)是TCP流控制協(xié)議的變體，其以與其他TCP協(xié)議非常不同的模式操作。BBR試圖保持在恰好位于發(fā)送方和接收方之間的端到端路徑的延遲帶寬積的流速率。這樣做，試圖避免在網(wǎng)絡(luò)中緩沖數(shù)據(jù)的累積(當(dāng)發(fā)送速率超過(guò)路徑容量時(shí))，并且還試圖避免在網(wǎng)絡(luò)中留下空閑時(shí)間(此時(shí)發(fā)送速率小于路徑容量)。它的副作用是BBR試圖避免在發(fā)生基于擁塞的丟失時(shí)網(wǎng)絡(luò)緩沖的崩潰。BBR通過(guò)有線和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了顯著的效率提升。

谷歌近期提供的第二個(gè)產(chǎn)品也代表了我們?cè)谑褂脗鬏攨f(xié)議上的重大轉(zhuǎn)變。QUIC協(xié)議看起來(lái)跟UDP協(xié)議很像，從網(wǎng)絡(luò)的角度來(lái)看，它只是一個(gè)UDP數(shù)據(jù)包流。但在這種情況下，外在是不可信的。這些UDP數(shù)據(jù)包的內(nèi)部有效載荷包含更傳統(tǒng)的TCP流控制結(jié)構(gòu)和TCP流的有效載荷。但是，QUIC加密了其UDP有效負(fù)載，因此整個(gè)內(nèi)部TCP控制對(duì)網(wǎng)絡(luò)而言是完全隱藏的。

互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)慕┗且驗(yàn)榫W(wǎng)絡(luò)中間件的無(wú)可替代的角色，網(wǎng)絡(luò)中間件是用于丟棄它無(wú)法識(shí)別的數(shù)據(jù)包的。諸如QUIC之類(lèi)的方法允許應(yīng)用程序打破這種機(jī)制，并將端到端流管理恢復(fù)為端到端函數(shù)，并且無(wú)需任何形式的網(wǎng)絡(luò)中間件檢驗(yàn)或操縱。我稱(chēng)這個(gè)新發(fā)展可能是在整個(gè)十年中傳輸協(xié)議層面最重要的變革之舉。

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