从技术的角度看互联网治理

何宝宏

1、互联网的核心设计理念

　　RFC3439等所描述的“端到端的透明性”是互联网少有的、一直坚持的体系架构的核心设计理念。所谓端到端的透明性，就是在TCP/IP的设计中，将互联网系统中与通信相关的部分(IP网络)与高层应用(端点)分离，最大限度地简化网络的设计，在有些文献中也称其为“沙漏”模型(见图1)。互联网这种“端到端透明性”核心设计理念的具体体现为：

图1　互联网的“沙漏”模型

　　(1)互联网提供的是一种统一的“尽力而为(Best Effort)”的IP包传递服务，标准化了的开放应用开发接口(基于SOCKET)使得业务与承载分离，应用开发人员能够预期网络可以做什么，不能做什么，极大地促进了技术和业务的创新，推动了各行各业的信息化进展。

　　(2)把复杂性推向网络边缘(终端设备)，采用无连接的包交换技术，使得互联网的可扩展性得到极大提高。

　　(3)通信的可生存性。这种设计理念会尽量保持网络的“连通性”，使得网络中的故障不会彻底破坏端到端的通信，只有终端发生故障才会导致通信失败，提高了通信的可生存性。

　　(4)使互联网网络基础设施可以只关注于高效地传递IP包，关心路由和故障的恢复，不用关心对新业务和应用的支持。

　　这一理念随着互联网的发展得到了延伸，在其内涵中包含了开放性和可靠性，被扩展为：TCP/IP协议设计中应尽可能地将状态信息维护在端点上，网络内部不维护与特定应用相关的任何状态信息，因为只有这样，才可能在网络中的某部分发生故障时不会中断通信。

　　互联网“端到端透明性”原理的设计基础(假设)是：

　　(1)互联网最初是由具有共同爱好的技术专家设计开发的，他们之间相互信任；

　　(2)互联网是由科研团体或政府研究机构管理下的非商用网络。

2、核心理念遇到的挑战

　　与设计互联网时的30多年前相比，目前无论是互联网所面临的技术环境、商业环境、社会环境还是政策环境，都发生了翻天覆地的变化，这些变化导致IP技术面临严峻挑战。互联网诞生时还没有个人计算机(PC)和局域网(LAN)的概念，光通信技术还没有走出实验室，商业上可用的跨国电路只有56kbit/s，互联网只用于文本方式的通信，计算规模也不很大。另外，互联网设计用于教育科研，根本没有商业化使用的考虑。政策层面，互联网面对的是垄断政策下的电话通信，对IP没有任何政策要求(限制)。

　　但现在，技术上通信速率已经是当时的100万倍以上，出现了多种无线通信方式，PC和嵌入式计算已经无处不在。其次，互联网已经走向了商用，用户群和社会环境发生了很大变了，相关的通信政策也已经由垄断走向了自由竞争时代。虽然IP以其顽强的生命力适应了很多变化和挑战，但在电信化的过程中，商用模型、QoS、安全和网络管理等方面却步履艰难，根本原因在于互联网“端到端的透明性”体系架构已经无法适应“商用化”和“用户群”的变化。

　　2.1　商用化

　　20世纪90年代出现的互联网服务运营商(ISP)，标志着互联网从教育科研走向了商业化应用。但在激烈的市场竞争环境下，端到端透明性所带来的开放架构的互联网让ISP能够提供的业务只能是“比特管道(BitQipe)”，而同时ISP又必须投入大量的人力、财力和物力在互联网上，这在经济学上是一个悖论，导致我们已经看到的前几年大量的ISP破产或被兼并，严重损害了竞争环境，也降低了ISP对互联网的投入。

　　这样发展下去的结果无非有两个：要么诸多ISP从自由竞争逐步演变成(区域性)的寡头垄断；要么ISP不只是提供“比特管道”服务，而是利用所谓的“中间体”(Middlebox)技术对其IP网络进行控制，提供利润更高的、差异化的、用户可见的其它应用以增加收益，但这是以破坏互联网端到端的透明性的核心设计理念为代价的。

　　2.2　用户群