網(wǎng)絡協(xié)議傳奇(四):小心求變演進路
被尊為“互聯(lián)網(wǎng)之父”的溫頓·瑟夫后來去了谷歌,仍在做著自己喜歡的事。說起他參與發(fā)明的互聯(lián)網(wǎng),他似乎也充滿意外:“社交網(wǎng)絡、商務應用、移動設備等新鮮事物不斷涌向互聯(lián)網(wǎng),互聯(lián)網(wǎng)規(guī)模已經(jīng)增長了100萬倍以上,沒有多少事物能像互聯(lián)網(wǎng)這樣不間斷地發(fā)展。但我們創(chuàng)建的那些老協(xié)議卻依然可用。”是的,歷經(jīng)時間的磨礪,老協(xié)議“依然可用”,一切偉大抑或自豪皆在此間流露。
(圖片來源:包圖網(wǎng))
協(xié)議演進中的漫長微調
互聯(lián)網(wǎng)核心協(xié)議在相當長的時間內(nèi)幾乎沒有發(fā)生什么顯著變化,業(yè)內(nèi)的人們應該還記得,在上世紀80年代,TCP/IP成為互聯(lián)網(wǎng)基礎協(xié)議之后,網(wǎng)絡上多數(shù)流量僅需要用到少數(shù)幾個核心協(xié)議:IPv4(對數(shù)據(jù)包進行路由)、TCP(將數(shù)據(jù)包轉化為連接)、SSL/TLS(進行連接加密)、DNS(命名所接入主機)以及HTTP(超文本傳送協(xié)議)。
多年之后我們發(fā)現(xiàn),這些核心協(xié)議的技術演進只是做了一些微調:TCP實現(xiàn)了擁塞控制,TLS緩慢完成小幅修改,DNS引入了安全擴展協(xié)議,HTTP增加了一些新的標頭與方法。唯一變化顯著的是IPv4向IPv6的演進,而它也正在網(wǎng)絡運營商那里受到高度關注。
IPv6的slogan足夠***:將給地球上每一粒沙子分配一個IP地址。它要解決的是IPv4地址資源行將耗盡的問題。
[IPv4協(xié)議出生于1981年,彼時可見的只是為數(shù)不多的電腦接入網(wǎng)絡,但后來蜂擁而至的除了電腦,還有手機、電紙書、機頂盒、互聯(lián)網(wǎng)電視、智能電力當中的諸多設備、城市監(jiān)控當中的攝像頭和傳感器、醫(yī)療儀器……。]
IPv6并不***,它在中國的發(fā)展狀態(tài)也被冠以“起大早趕晚集”,以目前情形,發(fā)展IPv6會由國家和市場雙輪驅動,而國家政策層面的驅動在2017年11月被再次強勢啟動。事實上,我國早在2003年就提出了IPv6發(fā)展計劃,由此可見,網(wǎng)絡協(xié)議的技術演進牽一發(fā)而動全身,確實需要政府層面的戰(zhàn)略導向引導,殊為不易。
不***的網(wǎng)絡協(xié)議
地址問題只是冰山一角。面向未來,TCP/IP們還要面對諸如增強現(xiàn)實AR/虛擬現(xiàn)實VR、物聯(lián)網(wǎng)、自動駕駛、觸覺互聯(lián)網(wǎng)、人工智能AI/機器學習ML等新應用,這些對它們的沖擊已不再是單純的IP地址資源問題,也不僅僅是端到端IP連接、服務質量(QoS)、安全性、移動性、智能網(wǎng)管、可贏利商業(yè)模式等問題,它們將使TCP/IP這樣的網(wǎng)絡協(xié)議設計之初所依托的應用類型、技術能力和理論假設面臨極大挑戰(zhàn)。
互聯(lián)網(wǎng)是人類的偉大發(fā)明,但互聯(lián)網(wǎng)從來不是基于***的協(xié)議和標準才得以發(fā)展,否則也不會需要近五千個協(xié)議標準才構成當前的格局——互聯(lián)網(wǎng)把這些協(xié)議協(xié)同在一起,構成了一個異常復雜的整體,用以支撐原有的應用和不斷加入進來的新應用。
網(wǎng)絡協(xié)議們一直都面臨著演進、迭代的壓力,老協(xié)議不可能永遠停留在“可用”層面,正如前文提到的那些曾經(jīng)星光閃耀的早期網(wǎng)絡協(xié)議族,發(fā)展到今天,僅有TCP/IP協(xié)議還在不斷地完善,并產(chǎn)生了許多新的協(xié)議,其它網(wǎng)絡協(xié)議幾乎都已停滯不前,甚至無人再談及和使用。
網(wǎng)絡協(xié)議進入求變時刻
如今,更為重要的變化正在出現(xiàn)——核心互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議也正在發(fā)生重大變化,盡管這種變化將***限度保持與現(xiàn)有網(wǎng)絡兼容,但它仍將會對廣大網(wǎng)絡用戶產(chǎn)生重大影響。
Mark Nottingham(互聯(lián)網(wǎng)架構委員會的成員,IETF的HTTP和QUIC工作組聯(lián)合主席)認為,互聯(lián)網(wǎng)擁抱重大變化的驅動力在于:核心互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議存在的諸多局限已經(jīng)非常明顯,特別是在性能方面已經(jīng)造成了重大問題。由于應用與傳輸協(xié)議的自身結構存在不足,網(wǎng)絡資源無法得到有效利用,而這又導致最終用戶面對糟糕的性能感受,特別是在延遲方面。
正因為如此,業(yè)界開始抱有強烈的動機以演變或替換這些現(xiàn)有協(xié)議——因為大量事實證明,即使是極小的性能收益也會對用戶體驗產(chǎn)生巨大影響。
另一個時不我待的危機在于,如果延遲這個核心演變的進程,后面的互聯(lián)網(wǎng)也許將會失去改變的機會——對響應進行壓縮的HTTP代理使得我們很難部署新的壓縮技術;中間件中的TCP優(yōu)化機制亦使我們很難對現(xiàn)有TCP作出改進——隨著時間的推移,互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的演進工作將變得越來越困難,直至舉步維艱。
事情遠未結束。在互聯(lián)網(wǎng)商用化后暴露出來的一系列問題中,最棘手、最難解決的還是安全性問題。2013年發(fā)生的愛德華·斯諾登(Edward Snowden)的“棱鏡門”事件,讓每一個普通老百姓都認識到了網(wǎng)絡安全的重要性。此時,我們又遇到了一個網(wǎng)絡協(xié)議中的特殊存在——網(wǎng)絡安全協(xié)議,說它特殊,全在于它現(xiàn)在已經(jīng)成為了網(wǎng)絡協(xié)議技術演進的主陣地,而它的技術演進之路也更為泥濘不堪。
參考資料:
- 揭開數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡協(xié)議家族史
- 互聯(lián)網(wǎng)怪談9:沒有阿帕網(wǎng),就沒有互聯(lián)網(wǎng)
- 百度百科 TCP/IP協(xié)議
- 網(wǎng)絡的基本概念和分類
- 阿帕網(wǎng):“冷戰(zhàn)”催生的傳奇作者:劉洋 發(fā)布時間:2012-05-17 來源:環(huán)球財經(jīng)
- 回顧互聯(lián)網(wǎng)的前身——“阿帕網(wǎng)”
- TCP/IP協(xié)議維基百科/百度百科
- 技術往事:改變世界的TCP/IP協(xié)議
- 從計算機和計算機網(wǎng)絡的發(fā)展看TCP/IP協(xié)議的重要性 陳中煒
- 網(wǎng)絡安全協(xié)議在計算機通信技術當中的作用與意義
- 計算機通信技術當中網(wǎng)絡安全協(xié)議的作用剖析
- 施樂的悲劇 環(huán)球財經(jīng) 楊濤編譯
- 《連線》雜志文章《TCP/IP設計者卡恩與互聯(lián)網(wǎng)的***次“圣餐”》
- 《計算機網(wǎng)絡(第5版)》
- 互聯(lián)網(wǎng)簡史
- 拜讀一下計算機界牛人前輩們
- 百度百科:BSD
- IPv6的未來
- 第9章 網(wǎng)絡安全協(xié)議(https://wenku.baidu.com/view/cd6d092b647d27284b7351ec.html)