网络

重新发明互联网

重新发明互联网格雷格·怀特

格雷格•白
杰出的技术专家

2016年2月8日

互联网协议- IP。它实际上已经成为网络的代名词,在过去的40年里,IP的采用从根本上改变了世界经济和人们在全球范围内互动的方式,电缆实验室和有线电视行业是采用的主要力量。亚博yabo888vip网页版特别是在过去15年多的时间里,绝大多数行业、服务和人类互动都转变为以万维网为媒介的版本,万维网本身就是建立在互联网协议的基础上的。随着这种转变的发生,我们使用网络的方式也发生了根本性的变化,从简单的具有静态端点的点对点(或端到端)模型,转变为几乎完全由大量移动和流动客户端设备访问的大规模分布式计算和存储模型(内容和虚拟化服务按需部署在最有利的地方)。

随着这种用法的演变,网络工程师在构建IP网络的方式上也在发展,他们构建了更复杂的系统来试图管理通信流,甚至改变了IP协议(从IPv4到IPv6),以试图解决其最紧迫的缺点,即地址空间的大小。然而,越来越明显的是,地址空间问题不是IP的唯一问题,我们可能正在接近需要更根本的重新发明的那一天。

建立网络的新方法

信息中心网络是一种新兴的网络方法,旨在解决现有互联网协议中固有的许多缺点。斯坦福大学在1999年至2002年间的工作引发了信息中心网络领域的发展,该领域提出了对网络堆栈的激进重新思考,并从根本上改变了全球数据网络中信息流动的方式。从那时起,许多研究人员已经为信息中心网络的操作模型、语义和语法提出了建议,而今天,有一项技术似乎处于领先地位,并有望取得潜在的成功。这种信息中心网络的方法,由两个项目并行开发:以内容为中心的网络(CCN)和命名数据组网(NDN)似乎在研究界和工业界获得了广泛的关注,并有望显著提高网络的可扩展性和性能,并降低基于互联网协议的网络的成本。CCN/NDN为客户端移移性、多路径连接、多播传输和网络内缓存提供了本地和优雅的支持,其中许多对当前和未来的网络至关重要,并且当在IP中实现时,所有这些都需要低效率和/或复杂的托管覆盖。此外,CCN/NDN提供了比IP中存在的更丰富的寻址框架(这可以消除路由复杂性的重要来源),并且它从根本上提供了更安全的通信模型,甚至对于透明通信也是如此。

通过从“以主机为中心”的网络功能视图(其中核心协议(IP)完全致力于将数据从一个特定的主机传递到另一个主机)转移到“以内容为中心”的视图(其中内容对象仅通过使用全局唯一名称来标识和路由),CCN/NDN方法为当今互联网上的大多数流量提供了更优雅的可扩展、更快和更有效的网络基础设施。为了了解这是多么大的思想转变,考虑一下:在CCN/NDN中,设备根本没有地址。设备可以通过按名称请求内容来检索内容,而不需要识别存储内容的服务器,甚至不需要识别自身。

在Ca亚博yabo888vip网页版bleLabs,我们正在试验这种新协议,并深入研究可能推动其采用的应用程序。由于CCN/NDN从一开始就考虑到了移动性、隐私性和高效的内容分发,我们看到了与有线网络发展方向的协同效应。我们认为这将实现固定网络、移动网络和内容分发的融合,即“固定-移动-内容融合”。

由于IP已融入网络领域(设备、软件堆栈、应用程序、服务、工程知识、商业模型,甚至国家政策),考虑使用非IP协议似乎令人生畏。然而,尽管IP在过去40年里一直是一个非常成功的网络协议,但随着技术和时间的发展,我们有理由相信我们不会永远使用它。此外,虽然用另一种协议取代IP肯定会带来实现上的挑战,但这样做并不一定意味着改变应用程序和用户与网络交互的方式。换句话说,网络的外观和行为仍然像网络,但它将变得更加精简和高效。

需要明确的是,CCN/NDN并不是一个成熟的协议,可以立即部署。许多研发问题仍在学术和行业研究小组(包括CableLabs)中解决,而实现(包括端点堆栈和网络设备)仍主要处于参考实现或概念验证阶段。亚博yabo888vip网页版然而,开发工作正在积极进行,并且对该协议将在未来3-5年内部署做好准备的信心很高。

作为调查的一部分,CableLabs发布了一个亚博yabo888vip网页版出版描述了现有的内容分发网络(CDN)如何演变为利用CCN优势的网络。

格雷格•白他是CableLabs的杰出技术专家。亚博yabo888vip网页版

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