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有关下一代Internet研究问题的随感

已有 5998 次阅读 2009-9-20 03:25 |个人分类:科学研究论坛|系统分类:科研笔记| 下一代Internet, 网络体系结构, 未来网络技术研究策略

 

    最近,国家自然科学基金委员会与中国工程院共同设立了中国工程科技中长期发展战略研究联合基金,在相关《指南》中,信息与电子工程技术领域标题之下,列出了未来网络技术发展战略研究的题目。这一题目的提出,对于从事计算机网络技术研究30余年的笔者,尽管有姗姗来迟之感,却也倍感欣慰。这比起近年来国内耗资数十亿,构建用IPv6取代IPv4的所谓下一代Internet,把原应由我国网络产品开发公司与网络工程建设单位合作开发和实施的典型工程项目,当作研究类的国家自然科学基金重点项目和相关的973项目的前沿研究,应当是更为优先和更得要领的前沿研究工作。

IPv6作为以解决网络地址空间不足为基本出发点的另一版本的IP协议,在上一世纪九十年代已经成为IETFRFC, 作为常识似乎也很难理解为下一代Internet的代名词。尽管美国学术界和美国政府也曾经把IPv6视为下一代Internet,但是,在本世纪之初国内、外学术界就已经有声音反对吧把IPv6视为下一代Internet的代名词,认为应对Internet面临的挑战的根本出路在于研究下一代网络;2003年国内外根据各自的研究结果已经提出了不同的下一代网络体系结构[1-5]。遗憾的是,直到2006年美国GENI公开承认“有30多年历史的Internet已经成为制约Internet发展和面对挑战的主要因素,必须设计全新的体系结构(Clean Slate Architecture之后,这一观点才逐步为学术界和工业界越来越多的人认识。

2003年,笔者在国家科技部委托中国电子信息产业发展研究院征求十一.科技预测中,曾建议研究下一代网络体系结构问题,该建议在国家科委正式的征求意见稿中仅存活了两轮,在第三轮中相关研究又回归包括IPv6在内紧跟国际标准项目了。在后来相关的863项目申请中,笔者也曾想通过打擦边球把体系结构问题偷运到相关研究之中的阴谋也未能得逞。感谢从04年起,先后两次获得国家自然科学基金的面上项目的支持,一年有了几万元的活动经费,我们有关下一代网络体系结构的而研究工作总算有了国家项目的支持而得以苟延残喘。每当在研究中,只能靠软件仿真而难以搭建硬件试验平台验证某些关键技术之时,难免幻想有一天制定科技政策和确定前沿研究的大专家们何时能思想更开放一些,在科技问题上更宽容一些,也许我们的研究工作就不会仅仅限于发表几十篇论文了。

目前“Clean slate architecture”已经成为下一代网络体系结构研究的Catch Word。在笔者看来,这一口号也大有斟酌的必要。按照英文的表达,该口号通常被解释为“A fresh start”或“from scratch”。这似乎意味着从IPv6就是下一代Internet的保持Internet体系结构的极“右”走到了极“左”。Internet是迄今为止运行经验最为丰富的网络,也是全球投资最大的网络,尽管对下一代网络的研究不应受Internet的约束,但下一代网络的研究却也不能不考虑如何从现有网络向下一代网络平滑过渡和保护现有投资的问题。关键是如何应对Internet现在和未来面对的挑战,既不应全盘否定现有的技术,也不能受制于现有的技术。这也是笔者看到国家自然科学基金与中国工程研究院联合设立中长期战略发展研究基金指南中有关“未来网络技术发展战略研究”题目而大喜过望的理由。没有战略发展研究,没有中长期的研究思路,只能永远跟在别人后面,人云亦云。

OSI/RM是试图把公共网络应用汇集在应用层,尽管他并未禁止OSI/ RM与外部(实际的网络应用系统)之间有服务和接口,但并未公开定义相关的服务和接口。当新的网络应用不断增加,网络应用向分布式、虚拟化和面向服务的方向发展时,OSI/RM的这一思想已经不能适应网络的发展,而应当定义“开放式网络应用服务/参考模型”(Open Network Application Service/Reference Model)取代开放式(网络平台)系统互联/参考模型[6]。换言之,必须将作为支撑网络应用的开放式网络平台与实际的网络应用系统相分离,在二者间建立开放的服务接口。在体系结构的研究上,必须考虑骨干通信子网通信技术(高速率、低误码率)与接入网(特别是无线接入)通信技术(相对较低的通信速率和较高的误码率)上的可能差异,未来划一的功能结构的可能差异;必须考虑电域内处理100Gbps以上速率的局限性和光域内不存储和处理能力的互补性,未来骨干通信子网面临的技术难题。笔者看来,在未来网络技术的研究上宜采取“骨干通信子网优先,向外延伸其次”的研发策略[7]

抱着试一试的态度,笔者也申报了联合基金项目中的相关题目,按照惯例,这类题目大都早已是“名花有主”了。作为西部边陲的无名小卒,只希望评审专家们能够认真阅读我们的申请,在评价问题上能够“Open-minded”, 能够对暂时看来不入大流或与个人观点不同的的“异端学说”能够更容忍一些能够对我们近十年来的研究给予客观的评价,而不要用“申请书中某些部分写得不够清楚”之类的非技术性评语和放之四海而皆准的“政治评语”予以搪塞,作为枪毙他人申请的百试不爽的武器。

笔者也曾参与各类评审会,做过评委,也做个被告,从扮演不同的角色中,笔者深深地感悟到:作为评委的人应当给“被告”予更多的“辩解”“权力”和“机会”;科技领域也应当如我国法制一样,与时俱进,切莫以简单的“多数”淹没也许是代表正确发展方向的学术思想和技术路线,更应当保护,处于幼稚阶段的新思想。笔者曾在上一世纪90年代中期批评过“牛气冲天”的ATM技术,因此而失去“混”进某个学术权力机构的机会,尽管十多年后的事实证明我的“谬论”的正确。上一世纪八十年代之初,笔者在英国攻读博士学位之时,作为学生的我提出用一个新方法取代导师提出的多种方法所受到的鼓励,导师主动将该法作为英国建议最后被列入ISO相关标准。这与目前国内的学术环境与风气相比,二十多年后的今天还不能不让人留念国外的科研环境和氛围。

 

参考文献:

[1] Huaxin Zeng, et al., "On Three-Dimension Ethernet MAN (3D-EMAN) architecture", in: Proceedings of 4TH international Conference on Parallel and Distributed Computing, Applications and Technologies, pp286-281, IEEE press,  August 27 – 29, 2003, Chengdu, China.

[2] Huaxin Zeng, Jun Dou and Dengyuan Xu, “Single physical layer U-plane Architecture (SUPA) for Next Generation Internet”, Comprehensive Report on VoIP and enhanced IP Communications Services, IEC Publications, 2004, pp. 197-227.

[3] Huaxin Zeng, Dengyuan Xu, and Jun Dou, “Promotion of Physical Frame Timeslot Switching (PFTS) over DWDM”, Annual Review of Communications, vol.57, IEC Publications, 2004, pp. 809-826.

[4] Clark D, Braden R, Falk A, and Pingali V, “FARA: Reorganizing the addressing architecture”, Proceedings of the ACM SIGCOMM, ACM Press, 2003, pp. 313-321.

[5] Clark D, and etc., Final Technical Report - New Arch: Future Generation Internet Architecture, December 31, 2003

[6] Steven M. Bellovin, David D. Clark, Adrian Perrig, and Dawn Song, A Clean-Slate Design for the Next-Generation Secure Internet (GENI Design Documents, GDD-05-05), NSF Workshop Report, July 2005.

[7] Jun DOU and etc., “Future Network Applications, Network Model, and Development Strategy” in: Proceedings of International Workshop on Future network Architecture and Development Strategy, FADS’09”, Madrid, September 14, 2009.

[8] Huaxin Zeng, Yu Gao and Yu Xia, “On NGN architecture and evolution strategy”, Proceedings of the first ITU-T Kaleidoscope Academic Conference, Innovations in NGN: Future Network and Services, Geneva, May 12-13, 2008, pp. 337-342.

 




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