4 从“ARPAnet→IP→ICA”,看网络进化态势
4.1 当年的重大进化--协议进化
ARPAnet(Advanced Research Project Agency Network),是原始型计算机互联网,由美国国防部倡办,于1969年投入运行。起初,提供科学团体和政府部门试用,当时频繁出现互联不畅,网络时常崩溃。
为解决互联畅通问题,Vinton Cerf和Robert Kaln于1974年撰文发表于《IEEE Transaction on Communication》,提出了“在保持ARPAnet结构基本不变的前提下,更新网络协议”的设想,获得同行们的认可。随后,经协力开发,推出TCP/IP,并于1978年被确认可以用来取代ARPAnet协议。
到1983年,随着全面实现由ARPAnet协议向Internet TCP/IP协议的过渡,网络迈入了“IP时代”。
如上述,ARPANET是Internet的前身。这两者之间,既有继承,又有进化。Internet继承的是ARPAnet(1969年)的结构,这种结构至今已累计沿用了34年。Internet采用TCP/IP确是重大进化,但迄今也有20年光景。IPv6虽然已经有了几年的研究和发展,但至今仍未在大的商用化网络中实用。
至今,人们已逐渐认清: 互联网的协议进化是必要的,但有局限性,唯有结构进化才会带来实质性的突破。 4.2 新一轮的重大进化:结构进化
新一轮的网络进化,今已聚焦于结构进化,旨在重新定义未来网。这是一场比解决互联协议、地址容量、传送速度都要深刻的进化。
4.2.1 为什么一定要实施结构进化
安全失控,是ARPAnet的不治之症,并被IP网所继承。ARPAnet到IP网,都只注重于“联”,而并不关注于“管”。而且,此类网络把本应承担的安全责任推向两头:一头推给用户,要由用户自设防火墙以及采取其他安全措施;另一头推给社会,让社会来承受相应的不安宁和负面效应,并承担网络案件的侦破。
其实,所有现有的“防火墙”、“加密”等类的安全措施,虽各有一定的功效,但全都是“ 治标不治本”的措施,至今网络依旧脆弱就是证据。因此,治本措施不必受制于Internet结构。特别是包括美国在内的所有国家,至今都没能拿出有效办法来解决互联网的安全失控问题,这证明必须以创新谋出路。
4.2.2 如何实施网络结构进化
ITU-T Y.130推荐的ICA结构,已为未来网的结构进化作出了定位,兼备指导性和可操作性。ICA技术及其产品化,将可填补现有空白:凡IP网不可能提供的服务和功能(如建立诚信网络体系),势必由ICA网来提供和承担。
在立足于ICA创建未来网的前提下,尚有一系列开发工作要做。特别是要针对IP网存在安全失控的源头,逐一采取措施,才能获得综合治理的整体效果。
ICA虽暂时鲜为人知,但并非突如其来。TINA(Telecommunication Information Networking Architecture)和CORBA(Common Object Request Broker Architecture)等网络软件结构的开发,已于20世纪90年代取得积极成果,受到了ICA开发者们的重视和借鉴。正如Y.130附件1《TINA和ICA》指出: “一个ICA系统可用TINA结构原理来构筑(An ICA system could be built making use of the TINA architecture principles)”。
5 关于ITU-T Y.130 ICA结构
5.1 未来网的三层结构定位
ICA所代表的“信息通信”领域内的网络软件结构进化,立足于把未来网规范为三层结构,即: * 应用(Application)层; * 中间件(Middleware)层; * 基础件(Baseware)层。
为支持应用层所含不同应用的需要,“中间件层”被用来承担和执行控制功能(包括部署网内“智能”的分布),“基础层”被用来承担和执行“传送”功能。
ICA对GII(Global Information Infrastructure,全球信息基础设施)的定义,也含有新意,把“中间件层”和“基础层”都划入基础设施范畴。这就使人们认识到:未来网的GII,应兼备控制功能和传送功能。相比之下,现有互联网对于GII的理解,就显得狭隘和过时。按这种旧的GII概念,只能从“传送”概念看到网络存在“速度”瓶颈,却看不到网络还存在“安全失控”瓶颈。
5.2 ICA体现的时代使命
ITU-T ICA,以新一代的网络结构技术,缔造新一代的网络,担负着“指导信息通信网络及其服务未来发展”的使命,正如Y.130引言中指出:“The Y.130 outlines an Information Communication Architecture ICA to guide the future development of information communication networks and services”。在Y.130的其余章节中,ICA还被进一步规范为:“ICA是一种功能结构,适用于宽带时代和信息时代的信息通信系统”;“ICA能支持多样化的应用需要,能让用户选择其所需的服务”;“ICA应能实现安全控制”;“ICA要能适应和允许其网络规模、服务和管理能力,从小到大,直至全球规范(global scale)的进化”。可见,ITU-T ICA的开发者们,对ICA网的宏愿是:适应时代需要、容纳全球规模。
5.3 由ICA结构进化带来的功能进化
(1)纵向功能
在“应用层”和“基础层”之间,当加入“中间件层”之后,就会起“承上启下”的作用,故能盘活全局。基于ICA机制,就能真正融合各种应用于一网,并使不同的应用分别受到“到位的支持”。
(2)横向功能
ICA结构,因含有“中间件层”结构,故能通过建立实时分布处理平台,把控制功能贯通全网,从而落实系统引“智”、为全程全网提供“监+管+控”功能、实现各种网间互联和兼容。
在上述的纵向和横向的双重功能的作用下,ICA网与IP网的机制性区别就会呈现出来:ICA网能按需提供质量保障(含安全质量和服务质量),能拥有优良的网络诚信,故能支持优质应用服务;IP网则因无法治理安全失控,只能被用来支持“BE”级的应用服务(如网上休闲娱乐等)。
(3)落实“层”间隔离
在采用ICA结构的条件下,就可兑现“控制消息”与“终端用户之间传递的信息”彼此隔离。
6 关于“IP网”与“ICA网”的关系
简言之,“IP网”与“ICA网”的关系,是“今天”与“明天”的关系,是一种客观的进化关系。
ICA网的开发和实用化,谋求的是为用户以及为社会提供“拥有未来网素质”的网络,并非与IP网在现有层次上竞争。
从“IP网”进化到“ICA网”,实际上存在一个过渡期,故并不妨碍继续发展网民,但又给网民一种希望和多一种选择:将可拥有安全保障的网络。特别是“ICA网”可兼容“IP网”,进化将可平稳进行。
7 结语
网络进化,颇具时代性。不同的时代,孕育不同的技术,开创不同的局面。
新一轮网络进化,已经启动,并已有ITU-T ICA作为指导,体现了立足于网络结构进化创建未来网的必然,进而可望开创一个兼备先进和安宁的网络世界。
在ICA结构中,中间件层被给予了高度重视,这是一个重要动向。率先拥有ICA技术、产品和网络的国家和企业,将会成为明天的胜者。愿我国和我国企业迈入领头行列。只有展宽视野,才能把“信息化带动工业化”之路走宽。
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