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互联网先驱、数据包发明者路易·普赞(Louis Pouzin),CYCLADES网络的设计者

(图)Louis PouzinLouis Pouzin

Louis Pouzin (born 1931 in Chantenay-Saint-Imbert, Nièvre, France) invented the datagram and designed the first packet communications network, CYCLADES. He also created the first forms of command-line interface.

His work was broadly used by Robert Kahn, Vinton Cerf, and many others in the development of Internet and TCP/IP under DARPA Director Stephen Lukasik.

Having participated in the design of CTSS, Pouzin wrote a program called RUNCOM around 1963/64. RUNCOM permitted the execution of contained commands within a folder, and can be considered the ancestor of the command-line interface and shell scripts. Pouzin was, in fact, the one who introduced the term shell for the command language used in Multics and defined the principles Glenda Schroeder at MIT used.

Louis Pouzin was given the French order "Chevalier de la Légion d'honneur" (Knight of the Legion of Honour) on March 19, 2003.

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普赞:被人遗忘的互联网第五人编辑本段回目录

在2013年夏天于英国白金汉宫举办的一场颁奖宴会上,五位计算工程和互联网行业的先锋人士得到了英国女王伊丽莎白二世的亲自嘉奖,他们五人共同成为了首期伊丽莎白女王工程奖(Queen Elizabeth Prize for Engineering)的获奖者,并得到了总计100万英镑的奖金。

他们五位分别是“互联网之父”、图灵奖获得者温特-卡尔夫(Vint Cerf)、互联网发明人之一鲍勃-卡恩(Bob Kahn)、万维网之父蒂姆-伯纳斯-李(Tim Berners Lee)、首个成功网页浏览器发明者、著名风投机构Andreessen Hrowitz联合创始人马克-安德森(Marc Andreessen)以及互联网领域的先锋人物路易斯-普赞(Louis Pouzin)。对于前四位获奖人士的名号相信大家都不会陌生,但路易斯-普赞的名字恐怕大部分人都不熟悉。

在上世纪70年代早期,普赞创造性的在法国、意大利和英国建立起了一个可以连接以上地点的数据网络,而普赞所使用的连接原理为日后创造出一个可以同时连接数百万台电脑的网络奠定了基石。但令人费解的是,法国政府在70年代晚期撤走了对于普赞项目的资金支持,直到互联网开始在全球范围内普及才最终为其正名。

“对于路易斯工作的肯定来得实在太晚、太晚,这太不公平了。”一同登台领奖的温特-卡尔夫说道。

互联网领域的先锋人物路易斯-普赞

生平事迹

普赞出生于1931年的法国中部,自小都在父亲的锯木厂长大。在长大后,普赞的父母鼓励他前往法国最知名的理工大学蒙特利尔综合理工学校(?cole Polytechnique)求学。在学成归来后,普赞设计出的机械工具成功被法国国营邮政、电报和电话服务提供商采用。

在上世纪50年代,普赞无意中看到了法国《世界报》(Le Monde)刊登的一篇有关IBM即将推出可以用于处理政府机构冗繁文书工作的电脑化系统的报道。之后,普赞加盟了IBM在法国竞争对手Bull公司旗下,并希望和一帮工程师一道为当时世界上最先进的大型计算机Gamma 60打造出一款应用软件。但在工作开始不久后,普赞便意识到了自己的局限。

“我意识到,如果我不学会编程或者英语的话,我就不可能在计算机领域拥有一席之地。”普赞回忆道。

随后,普赞向公司休年假前往美国麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology)继续自己的求学之路。60年代早期,普赞带领全家移民到了美国,并加盟了一家致力于更高效化利用当时价格还十分昂贵大型计算主机的公司。

事实上,法国政府在60年代晚期已经启动了一项致力于促进国内计算机产业发展的计划。在1971年,法国政府不顾当时由国家资助的“法国计算机科学及自动化研究所”(The French Research Institute for Computer Science and Automatic Control)的反对开始探索建立起一个全国性计算机网络的可能,同时聘请普赞为这一项目的负责人。

在负责这一项目期间,普赞多次回到美国学习有关ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network)计算机网络的知识。ARPANET是美国国防部高级研究计划署开发的世界上第一个运营的封包交换网络,它是全球互联网的始祖。ARPANET最初主要是为军事研究目的而生,该网络的建设理念是必须经受得住故障的考验而持续维持正常工作。即便网络中的某一部分因受到攻击失去工作能力时,网络的其他部分也理应可以继续正常的通信。

但在普赞眼中,这一网络还远远称不上完美,因为ARPANET网络中的每一台计算机都需要依靠复杂的硬件系统使其连接至网络。因此,普赞随后率领自己的团队展开了基于ARPANET的优化工作。普赞认为,主机只应负责数据的传输而不是负载网络本身,因此他随后在法国建立了名为“CYCLADES”首个网络系统。

需要指出的是,当CYCLADES网络1973年在巴黎和法国东南部城市格勒诺布尔(Grenoble)公开建立起首个网络连接的时候,温特-卡尔夫和鲍勃-卡恩同样在密切关注着普赞的工作。而且,正是基于普赞CYCLADES网络的理念,卡尔夫和卡恩才最终建立起了如今互联网所普遍使用的TCP/IP协议。

然而,尽管普赞所一手打造的CYCLADES网络已经让温特-卡尔夫和鲍勃-卡恩折服,但在法国国内、尤其是部分既得利益企业,他们对于前者的CYCLADES网络设计依旧非常不满。在另一方面,普赞心里也明白他所建立的网络系统已经严重威胁到了这些国营企业的传统商业模式。

对于这一情况,美国计算机科学专家约翰-德尔(John Day)曾经这样形容道:“路易斯对外展示的是一幅城堡的画像,而这座城堡其实就是诸如PPT这些法国国营企业。在这座城堡中生活的人(即用户)一直都被主人牵着鼻子走,但城堡之外的人则一直试图打破这一局面。”

急转直下

的确,在上世纪70年代的法国,许多欧洲国营电信运营商都在纷纷打造自己的数据网络,但这些网络构造大多十分复杂,且造价高昂,而这也恰恰是这些国营企业乐衷于这些项目的最主要原因。当时的法国总统乔治-让-蓬皮杜(Georges Pompidou)一直十分支持普赞负责的CYCLADES项目,但在蓬皮杜1974年4月因白血病在巴黎去世后,法国政府对于这一项目的态度就发生了180度转变。1978年,政府对于CYCLADES项目的预算被大幅精简。

“他们跟我说‘你此前的工作非常出色,现在是时候休息一下了’。”普赞如是说道。

即便是在法国政府“抛弃”了这一项目已经20年后,普赞的上级、同时也是亲密盟友的Maurice Allègre依旧对前者作出的这一决定感到惋惜不已。

“我们原本可以成为互联网的先驱人物,但现在我们仅仅是互联网的用户之一而已,同那些有能力决定互联网未来的人物相去甚远。”Maurice Allègre在1999年写道。

在经历了这一打击后,普赞逐渐开始转投其他项目,并最终开始了学术研究领域的工作。

“我们浪费了这一伟大人物的太多心血,法国拥抱互联网技术的速度这么慢同这一段历史有着不可分割的关联。但现在,法国境内的网络已经成为了既定事实,而普赞则是他们的英雄。”约翰-德尔评价道。

未来期望

幸运的是,法国政府最终还是在2003年认可了普赞的贡献,并为其授予了最高的“法国总统颁授骑士勋章”(Chevalier de la Légion d'Honneur)。目前,现年82岁的普赞已经正式退休,但同其他互联网领域的先驱人物一样,他同样在利用自己的声望继续推动互联网的进一步开放和透明。

被外界广泛认作为“互联网工程师”的普赞始终认为互联网不应该食古不化,而应该持续演变、提高。因此,他目前仍然在对美国、爱尔兰和西班牙等地的新兴互联网项目提供支持,并希望将现有的互联网打造的更加高效、安全。

“互联网在创建之初仅仅是一个实验性的网络项目,现在实际上也是这样。在过去30年的时间内,互联网几乎没有迎来什么变化,但我不希望在未来的100年继续维持这一现状”普赞在接受采访时说道。

在另一方面,国外知名《经济学人》杂志也点评指出,“虽然普赞同样对当今互联网的建立作出了巨大贡献,但这并不意味着这就是他理想中互联网的模样。”

互联网先驱编辑本段回目录

(图)Louis PouzinLouis Pouzin

1972年,Louis Pouzin领导建立法国自己的ARPANET-CYCLADES。

随着网络的发展,也同时发展出另外几种网络,大西洋对岸,法国科学家 Louis Pouzin 创建了他自己的 Arpanet,唤作 Cyclades。那是一个包交换卫星网络(Satnet),预示着不同网络之间进行交流所可能带来的混乱。Bob Kahn 与 Vint Cerf  1973年设计了 TCP,Internet 在 TCP 扎根,TCP 是不同网络进行连接的一种方式。

根据 Louis Pouzin 于 1974 年给出的定义,catenet 是 一组网络总合,其作用类似于一个逻辑网络。换而言之, “internetwork” 中网络通过“网关”也就是当代术语中的“路由器”互联在一起的。Pouzin 的理念后来为 DARPA(美国国防部高级研究计划局)所接受,成为他们正在从事的一个项目的目标,这个项目也就是我们现在熟知的互联网。

互联网早期历史编辑本段回目录

网络从何而来?为什么是今天这个样子?其实也不须要是资工系的才能试着去了解为什么网络长成现在这个样子(学信息的也不一定弄得懂 = =),这个影片就用还算简易的方式,将 Internet 的前因后果说了个明白。

这种的网络是 Internet,不是 WWW 喔!WWW 又是另一个故事了...

(图)Louis PouzinLouis Pouzin

2009 年的网络。我们通过网络送 Email、打网络电话、讨论我们感兴趣的话题,甚至连银行都已经网络化了。但大家今天习以为常的一切,在 50 年前都还只是个朦胧的想法而已。想要了解网络的历史,就要先回到一切的开始, 1957 年。

在有网络前,电脑一次只执行一样工作,这称为批处理(Batch Processing),当然,批次处乱没效率的。随着电脑愈来愈大台,它们必需存放在有专门冷却设备的房间里,由专家进行接线。这意味着程序设计师无法直接操作电脑,导致许多时间上的浪费、和令人抓狂的臭虫(程序错误)。1957 年是发生重大改变的一年:远程控制电脑的新模式(由终端机连接主机)让程序设计师可以直接控制电脑。与此同时出现了「时间共享」的机制,让众人可以分享处理器的运算能力。

1957 年 10 月 4 日,在冷战的高峰之中,苏联发射了第一颗无人卫星 Sputnik I。因为担心苏联在科技上的领先,美国在 1958 年 2 月成立了「先进防御研究计划局」 DARPA(Defense Advanced Research Project Agency)。成立初期,知识的传播只能由人来进行,为了加快知识的共享,同时避免研究课题的重复,DARPA 打算成立一个大型的电脑网络,以建立一个中央的数据共享系统。这个网络,便是之后鼎鼎有名的 ARPANET。

另外三个在此时建立的网络系统都在网络的发展史上扮演着举足轻重的地位,分别是 RAND Corporation 的军用网络概念、英国 National Physical Laboratory(NPL)的商用网络和法国的 CYCLADES 科学网络。ARPANET 的发展开始于 1966 年,当时的学校对直接开放自已的主机供其它电脑存取感到不放心,因此就在主机前放了另一台称作 IMP(Interface Message Processor)的电脑,负责和网络之间的沟通,而主机只负责程序的起动和数据库的存放。为了统一化 IMP 之间的沟通,Network Working Group 发展了 NCP(Network Control Protocol)做为沟通的统一语言,稍后 NCP 由提供传输确认功能的 TCP(Transmission Control Protocol)所取代。

(图)Louis PouzinLouis Pouzin

另一边,以商务为首要考虑的英国 NPL 网络预期会有大量的使用者和大量的信息流通。为了避免网络拥塞,档案的传送不是一次传送整个档案,而是将档案分成一个一个的小「封包」,在接收端重组。这种机制称为「封包交换」。

1962 年,美国侦察机机在古巴发现射程远达美国本土的导弹,这让美国担心对美国本土的核弹攻击即将到来。当时的网络采用的是中央化的系统架构,为了避免中央的服务器在攻击中被击破,导致系统整个瘫痪,美国改将军用网络设计成分布式的网络架构。

最后一个发展,来自法国的 CYCLADES 网络。CYCLADES 的经费远少于 ARPANET,因此节点数也少得多,基本上是很多少小网络在独立运作的,不像 ARPANET 是连成一个大网络,因此开发的重点放在连结各小网络上头。这也是「因特网(Internet)」这个字的来由。也因为这种连结很多小网络的架构,很多时候中间经过的电脑只是扮演中继站的角色,并不对经过的数据做重新处理。

电信商们则是开发了 X.25 通讯协议,做为终端的使用者联机到电信商的服务器时所用的协议(当然电信商就可以收钱了)。DARPA 的 TCP 是设计来连结网关器(Gateway)的,这个系统在融合了 ISO 订定的 OSI(Open System Interconnection)协议之后,就成为了今天的 TCP/IP 通讯协议。TCP/IP 通讯协议保证了网络间的兼容性,并将世界各地的众多网络合而为一,成为我们今天所熟知的 Internet。

1990 年 2 月 28 日 ARPANET 硬件被移除,但这时候因特网早已开枝散叶,无所不在了!

外壳(命令)语言编辑本段回目录

Shell(Command)Languages

(图)Louis PouzinLouis Pouzin

在穿孔卡片计算的年代,简单命令语言使用户可以写出处理一叠卡片的“脚本”。例如把一张控制卡放在一叠卡片的最前面,说明随后的卡片是一个需要编译的程序,或者是编译程序本身的汇编语言代码,或是某个已经编译好保存在磁盘里的程序的输入。在卡片迭里嵌入的控制卡片可能是去检测最近执行的那个程序的结束状态,并根据该程序的是否成功完成决定下面要做的事情。由于卡片叠的线性特征,这种为批处理而用的命令语言都不会太复杂(通常不会返回到前面去)。例如,JCL就没有迭代结构。

随着20世纪60年代到70年代前期交互式分时系统的开发,命令语言也开始变得越来越复杂了。Louis Pouzin于1963年到1964年为MIT的CTSS(Compatible Time Sharing System)写了一个简单的命令解释器。当他在1964年开始为里程碑式的Multics系统工作时,Pouzin描绘了一个大大扩充的命令语言,带有引号和参数传递机制,并为它取名为“外壳”(shell)。随后的实现启发Ken Thompson在1973年设计出Unix最早的外壳程序。在70年代中期Stephen Bourne和John Mashey分别扩充了Thompson的外壳,增加了控制流和变量。Bourne的设计最后被采纳为Unix标准,取代了Thompson的外壳程序及其名字sh。

在70年代中期Bill Joy开发了所谓的“C外壳”(csh),至少其语法形式受到Mashey的启发,其中为交互式使用引入了许多重要的升级功能,包括历史、别名和作业控制等。csh的tcsh版本增加了命令行编辑和命令完成功能。David Korn把这些机制结合到Bourne的外壳的一个直接后裔里,开发的ksh很像今天的POSIX标准外壳程序 [Int03b]。流行的“再次Bourne”外壳bash是ksh的一个开源版本。虽然目前tcsh还在某些角落里流行,ksh/bash/POSIX sh在写外壳脚本方面确实要好得多,而且与交互式使用兼容。

除了为交互式使用而设计的特征(这里将不进一步考察)之外,命令语言里提供了大量机制,用于操作文件名、参数和命令,以及用于粘接其他程序。后来更通用的脚本语言里保留了这方面的大多数特征。我们将考察其中一些特征,采用bash的语法形式。有关讨论做了大大简化,完整的细节可以从bash的man页或各种各样的在线讲义里找到。

互联网崩溃编辑本段回目录

鉴于互联网所取得的巨大成功,我们似乎完全有理由相信网络世界形势一片大好。其实不然!由于互联网诞生之初并未考虑到现在这种无序使用的局面,因而其自身结构正显露出越来越严重的缺陷。结果,黑客们惊喜地发现大展身手的天地,而未来网络应用的发展却如履薄冰。网络的黄金时代即将一去不复返。

(图)Louis PouzinLouis Pouzin

编译 武峥灏

结构过时的网络

就在新的网络应用功能不断涌现之际,互联网却已经由于先天结构缺陷而难以跟上时代前进的步伐!设计者们并未料到它会成为一个如此开放的平台。该对互联网进行重新设计吗?

电话、视频、电视、音乐、报纸、百科全书、书籍、旅行社、银行、政府机构……今天的互联网似乎已经无处不在、无时不在。其迅猛发展已是大势所趋,难以遏制。在法国,绝大多数居民已经开始使用宽带网络连接。据法国电信公司2008年年初统计,法国ADSL(非同步数字用户专线)人口普及率达到98.3%。而超高流量宽带(负载能力是现有技术的10倍,甚至更高)也将在不久的将来投入使用。法国政府最近推出的“2012数字法国计划”把2012年超高流量宽带用户数量目标定为400万。在不到10年之前,人们还只能通过互联网浏览静态网页,而当时的文本及其他文件的传输速度只有区区每秒56千字节(Kb)!如今随着互联网及其应用功能日新月异的发展,已经很难想象如果没有了互联网我们该怎么办。然而,垃圾邮件、电脑病毒、银行账户被黑等现象无不在提醒网络用户,隐藏在电脑屏幕或手机彩屏背后(目前全世界27亿部手机中有20%采用了3G技术,能够通过电话信号中继站连入互联网)的是怎样一个危机四伏的复杂世界。在互联网专家眼中,网络威胁确实存在,而且令人忧心忡忡。然而,网络服务商和网络内容及应用功能发展商依然对网络应用革新趋之若鹜。高分辨率电视节目、远程外科手术、工业设备实时监控维护等新事物已经进入人们的视野。

黄金时代的终结

不仅如此,实现不同设备连接的“周边”信息技术也正处于飞跃发展阶段。法国新一代互联网基金会的让-米歇尔·科尔尼(Jean-Michel Cornu)透露:“2008年是互联网发展历史上的重要一页,计算机、公共通信设施、控制台等信息交流设备的数量已与网络用户数量相等!”能够对人体健康状态进行连续监测的医疗设备、能够在网上显示旧金山停车场车位的装置、可以用于石油输送管道漏油检测的系统……不计其数的新实验显然在向我们表明,互联网的巅峰还未到来。

(图)Louis PouzinLouis Pouzin

实际情况并非如此。确切地说,互联网的黄金时代似乎已经走到尽头。虽然革命性的应用方式仍是层出不穷,众多互联网专家却认为互联网发展的可能性已经达到极限。互联网就像刚从青春期走来,在经历了突如其来的“发育”后,却发现自己已经定型,不可能无限地“长大”。种种迹象都表明了这一点,网络电话就是上佳明证。网络电话的通话质量有时只不过勉强达到步话机的水准,可靠度也仅为90%~99.9%(每年累计故障时间为9小时~3天),远远落后于传统电话著名的“5个9”标准(可靠度达到99.999%、全年故障时间仅为5分钟)。同传统电话相比,网络电话的确不能算是一种进步!这其实也没有什么值得大惊小怪的。1969年互联网诞生时,只是为了通过原有的电话线路在少数大学固定电脑设备之间进行文本信息传输。当时的那些基本原则虽然使它拥有了一定的适应能力(在出现局部断路的情况时,互联网能够依靠多条应急路由摆脱困境),但也使它无法得到必要的优化。在信息技术专家们看来,互联网已经“尽力而为”了。说白了,网络既不保证送达数据的质量,也不保证数据送达的时间。网络一旦发生堵塞,数据流就会在路由器中排起长龙。只要等候时间超过两秒钟,数据包就会被丢弃,也就无法应用于网络电话或视频服务。

难以确保的服务

上世纪90年代,互联网的忠实拥护者们曾对利用互联网大规模进行远程外科手术和空中交通管理充满期待,但他们的努力最终付诸东流。互联网受到全球性停电影响的可能性虽然微乎其微,但种种意外故障却是家常便饭:就不必路由器故障就不必说了,跨洋海底电缆三天两头地也会由于船锚撞击等原因而发生故障……每当故障发生之后,整个互联网平均需要3分钟才能找到用于取代失效链接的路由。这又需要占用大量资源,从而使得延迟可能达到15分钟……

互联网不甚理想的性能同样也会对视频直播、股市交易、网上拍卖等活动造成影响。难道就不能给这些应用项目设置“绿色通道”吗?对此,互联网先驱、数据包发明者路易·普赞(Louis Pouzin)回应道:“根据设计,互联网对带宽采取的是公平分配的做法,因此在数据包传输方面并未设立任何优先系统。”由此可见,根据当前网络结构情况,要在整个互联网中实现“有保证的服务质量”是根本不可能的。

(图)Louis PouzinLouis Pouzin

这一局限性在无线网络上表现得更为明显。发展中国家的10亿新网民将成为互联网发展的重头戏。这些新加入的网络使用者将更多依靠无线终端而非大型固定基础设施进入互联网。然而,Wi-fi、Wimax、蓝牙等无线信息交换技术却让互联网核心支柱——TCP协议(Transmission Control Protocol传输控制协议)陷入窘境。这一互联网运行的内在原则的任务就是对数据流进行自动调节,避免出现网络堵塞的现象。按照设计原则,TCP协议会把传输过程中的所有错误都视为网络堵塞的信号,并自动将传输流量减半。问题在于,无线网络连接模式与TCP协议的设计目标——有线连接模式不同,会出现大量数据丢失的情况。法国国家信息与自动化研究所(INRIA)互联网协议与应用项目负责人瓦利德·达布斯(Walid Dabbous)分析道:“TCP协议会把这些数据丢失现象都视为网络堵塞的迹象,从而使得无线连接远远不能达到理想状态。”由此可见,互联网无线连接虽然可以实现,但是要以连接速度下降为代价,甚至还可能出现网络连接时断时续的情况!这是因为,手提电脑或3G手机(在火车、汽车等交通工具行驶过程中)需要不停地追踪沿途中继站的信号才能保证与互联网的持续连接。巴黎第六大学信息技术实验室研究员居伊·皮若尔(Guy Pujolle)解释说:“然而与手机不同的是,TCP协议并不支持不同中继站之间的信号过渡,从而导致在驾车或乘坐火车旅行途中无法使用互联网。”在实际使用中,信号过渡总会出现中断。这种中断虽然短暂,却也足以让TCP协议做出要在两台计算机之间重新启动数据传输的判断。而这样一来,数据包又会再次丢失。在应用前景最被看好的无线连接领域,互联网却难以为继。而且这一状况也不会因为时间的推移而有所改善。由于其技术基础已经无法同目前的应用任务相适应,经历了“拔苗助长”的互联网反而尽显垂暮老朽之气。你或许会问,现在互联网的各项应用不是运转良好吗?没错,但这仅仅是因为技术专家给互联网贴上了许许多多的“补丁”。这些层层叠加的补丁不仅限制了互联网的发展空间,而且使得互联网最终成为一团乱麻!你不妨把互联网想象成一个虽然“遍体鳞伤”,但仍旧被要求跑得更快更远的轮胎。汤姆逊公司巴黎研发部主任克里斯多夫·迪奥(Christophe Diot)总结道:“这些大型信息交流网络闻所未闻的管理难度已经到了我们认知能力的极限。一想到那些路由器的更新都是通过人力手工完成的,就让人毛骨悚然!”要知道,完成这样一项任务所需撰写的信息代码可达1万行之多。更为糟糕的是,随着网络用户数量的激增,路由表(互联网道岔控制器表单)端口数量从1992年的2万个增加到今天的27万个。发生混淆自然是家常便饭。据统计,信息网络62%的中断时间出自于人为错误,而不是设备故障。而网络错误的解决就更加让人不寒而栗。出于经济和简化的考虑,互联网被设计为无法对其自身“健康状况”进行分析和表述的“残障儿”,只有互联网边缘终端才具备交流功能。“因此,大部分互联网故障的原因都无法找出。”克里斯多夫·迪奥表示。居伊·皮若尔进一步指出:“互联网的各种协议已经变成异常复杂的拼图游戏,想要理解这些协议需要许多专家的共同参与。”而今天那些“补丁”的编码行数也已经超过了互联网基础协议的编码行数!单单下面这个例子就已经能够说明问题:面对互联网的巨大成功和美国对于IP地址储备的控制,欧洲企业不得不通过投机取巧的手段来弥补IP地址数量的不足。这一方法就是能够在局域网同外部网络进行信息交换时临时分配网络地址的NAT(Network Address Translation,网络地址转换)技术。该技术的缺陷在于网络地址转换会对传输协议造成干扰,并导致即时信息服务或网络电话服务必须经过极其复杂的路由才能实现。在这样的技术背景之下还能诞生Skype这样的网络电话服务软件无疑是一大奇迹。

互联网推倒重建?

(图)Louis PouzinLouis Pouzin

我们同样不能忘记,用于过滤可疑网络信息内容的防火墙也对互联网造成了极大的负担。这是因为包括全新应用功能在内的未知事物都会被防火墙视为潜在威胁!美国斯坦福大学研究员尼克·麦克欧文(Nick Mckeown)总结道:“局部增添的防火墙导致网络更趋复杂、愈加脆弱、进化难度更高。” 克里斯多夫·迪奥指出:“而且由于担心互联网会出现难以预料的不良反应,谁也不敢从互联网结构中撤除某些旧协议。”

于是,各科学刊物自2001年来纷纷提到互联网的“骨化症”,也就是说新的应用功能和构思想法越来越难以融入互联网了。如果说互联网的结构必须保持现状,那么是否意味着互联网就此永远再无发展变化的可能?“30多年前,我们草创了互联网,想要看看这一想法是否可行。结果互联网似乎大获成功。”互联网先驱人物之一约翰·戴(John Day)表示,“然而真实情况是,自上世纪70年代以来,互联网这一未完成的雏形唯有依靠补丁和计算机日益强大的性能才得苟延残喘。如今计算机性能发展对于互联网的帮助已是强弩之末,而补丁的不断增加只会让我们走进死胡同。”尼克·麦克欧文进一步解释说:“互联网由于受其基础协议的限制,似乎越来越难以跟上时代的前进步伐。现在的问题就是,如何对现有的互联网进行改造?”

对于这一疑问,越来越多的专家大胆回答:“从零开始。”彻底推倒重建,这就是包括互联网伟大先驱在内的部分专家为互联网决定的命运!抛弃那些已经过时的互联网协议、彻底重建网络结构……这一做法到底是大胆果敢还是荒诞不经,无疑是个仁者见仁、智者见智的问题。虽然目前世界上几乎所有的信息交流网络都采用了以不可触动著称的互联网协议(IP),但是正如瓦利德·达布斯所指出的:“我们最终发现所有依靠补丁改善互联网性能的努力其实没有什么效果。与此同时,不少优秀的想法仅仅因为与IP协议无法兼容而在国际互联网会议上遭到否决。”在这种情况下我们又能有什么其他选择呢?

信息技术专家的“大型强子对撞机”!

不论是在美国、日本,还是在欧洲,都已经开始出现反抗IP协议“专制”的行动。近些年来,曾经参与互联网设计的普林斯顿大学、斯坦福大学、麻省理工学院纷纷致力于互联网“从零开始”计划的实施。2005年,美国国家科学基金委员会(Nation Science Foundation)还推出Geni项目(Global Environment for Network Innovation,网络技术革新全球环境),这一大型互联网结构实验项目耗资高达3.5亿美元。这一计划就好比信息技术专家的“大型强子对撞机”(LHC)。参与2008年启动的欧洲Fire(Future Internet Research and Experimentation,未来互联网研究实验)项目的塞尔日·弗迪达(Serge Fdida)解释说:“今天,我们的发展方向是组成现有网络实验平台的全球联盟。”曾经与现有互联网建设失之交臂的欧洲这一回自然不愿再次置身事外了。

前景如何?

这些相互沟通的实验性网络长期以来一直是网络工程师们孜孜以求的梦想。这是因为在现有互联网上对新设计原理进行测试可能造成损害,而那些小型原型网络则不具备足够的代表性,无法充分说服企业采用这些原型技术。而且,从零开始东山再起或许是我们从现今迷局中豁然顿悟、破茧而出的一次契机,有利于找到彻底的解决方法。其中一些方法说不定还能让我们在无需大动干戈的情况下对现有互联网做出改进。

但是如果真的要对互联网推倒重建呢?很难想象2.8万家网络服务商怎样才能在一瞬之间对互联网50万台路由器进行更换!对于这一浩大工程忧心忡忡的网络工程师们祭出了秘密武器——虚拟化技术。“虚拟化技术就是在同一物理设施之上同时运行多个信息系统的技术。”居伊·皮若尔解释说,“随着时间的推移,网络服务商很可能会装备具有虚拟化功能的路由器。届时就能使两个甚至更多的网络同时运行,然后就能利用新老网络的并存循序渐进地进行转移。”这一方案虽然听起来颇具吸引力,但就目前而言仍不过是纸上谈兵。因为这一方案对于能够满足最为复杂的应用功能所需的新结构只字未提。在全新网络到来之前,网络工程师们仍必须继续帮助互联网“尽力而为”。

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