隨著互聯網規模的迅速擴展,互聯網本身也面臨著新的問題,解決這些問題將對互聯網今后的發展具有至關重要的意義。例如網絡運營模式如何調整、網絡架構如何演進等。歸根結底,其目的在于滿足互聯網應用和業務不斷增長的需求。
分析NGN/NGI以及相關熱點技術可以看出,互聯網的下一步發展顯然不是NGN技術或NGI技術所能概括、代表或支持的。也就是說,當下的NGN技術體系和NGI技術架構并不能反映和代表互聯網的發展趨勢;仍然在蓬勃發展中的互聯網其實并不需要一個“新一代”來替換它,但它確實需要改進和完善。筆者將這種改進或完善歸納為與NGN和NGI相并列的互聯網第三個發展方向,或稱為新型互聯網發展方向。
依據網絡高速化和終端智能化的發展趨勢,結合前文中相關技術和應用的分析,筆者認為,互聯網應用及其網絡架構的演進將向如下趨勢發展。
應用和業務發展趨勢
在對應用和業務發展趨勢說明之前,這里先對“應用和業務”的關系進行一下說明。應用和業務其實都是提供給用戶的某項或某類服務功能,但應用具有更普遍的“概念”,任何一個互聯網用戶都可以向其他用戶提供“互聯網應用”,因為“應用”是不收取費用的;只有待一項或多項應用被包裝成具有一定資費標準并向社會大眾公開提供時,該應用才轉變為一項電信業務;因此,視頻應用和視頻業務是有區別的。
1.視音頻應用和視音頻業務
在端到端的IP-QoS業務能力提供之前,目前在互聯網上開展的各種語音、視頻等通信應用很難作為一個獨立的業務來發展,但可以與其它應用結合起來形成一個業務提供給用戶,此時,視頻和語音應用作為一個附加功能存在。
當網絡可以為用戶提供端到端IP-QoS保證后,基于互聯網上的語音通信、視頻通信將可以作為一個獨立的業務提供給用戶,且費用的制訂將會考慮到時長、距離、QoS等級等因素。
基于互聯網所開展的視音頻業務,還有一個顯著特點:即業務的開展與地理位置無關;任何一個視音頻業務運營商只要在一個地點開展了該業務,則它面對的用戶群將是互聯網上的所有用戶;因此,基于互聯網下的電信業務運營,市場競爭的格局將是全球性的。
2.虛擬不虛的運營模式
雖然目前將語音、視頻作為一項業務提供給用戶還有點早,但如果互聯網上的視音頻應用與當前的電話網結合起來,則可以作為一項業務提供給用戶。目前,開展該類應用的運營商已經出現,初期多由具有“虛擬運營商角色”的SP和一些IT終端廠商提供,現在則有電信運營商也加入其中。
出現這種電信運營商開展看似“虛擬運營商”開展的業務的現象原因,是由于這種打“政策擦邊球的話音業務”其實已經是電信運營商開展的業務,根據最近信息產業部對電信業務的重新定義,無論是PSTN網絡還是互聯網絡,只要是給用戶提供端到端(雙方或多方)通話業務,就屬于基礎電信業務。顯然,目前大家看似的“虛擬運營”的話音業務屬于基礎電信類業務范疇。
電信運營商除了開展互聯網上的話音業務外,為了擴張自己在互聯網王國的領土,部分運營商還會繼續深入到虛擬運營商或SP所開展的“增值業務領域”,只要這種“增值業務”具有明顯的通信特色。因此,在新形式下,網絡運營的模式將出現“虛擬不虛,虛中有實”的格局,這種趨勢對于從事通信類增值應用的SP或“虛擬運營商”將是一個挑戰。
3.不關注應用的關鍵業務
電信運營商基于新型互聯網所開展的電信業務應能做到與其運營的網絡密切相關,以保證其所運營的業務受控;同時,在新型互聯網格局下,電信運營商的主營業務將回歸到電信運營商的本職:提供電路。
但與以往所開展的“專線”、“傳輸電路”、“語音通道”、“虛擬專網”等不同,在新型互聯網環境下,運營商提供的“電路”服務是更高層次上的“內容通道”服務,但該“內容通道”在建立之前需要首先經過類似電話通路建立那樣的流程,即需要有一個呼叫建立機制,從而使得“內容通道”服務可控。
新型互聯網上的關鍵應用或殺手業務可能就是這種“內容通道”服務。該內容通道是與其網絡密切相關的、不可分離的部分,電信運營商只需向用戶提供“內容通道”,而至于該“內容通道”上所發生的具體內容(如視頻、語音、流媒體或其它)則不是運營商所關注的焦點。
因此,從當前對業務的理解來看(如話音、視頻、短信),這種“內容通道”業務其實是一種運營商不提供應用的業務,或者說是一種“沒有具體應用”的服務。但這種“沒有具體應用”的業務其實是給用戶提供一個更大的、可以自由發揮和創新的“業務平臺”。在該業務平臺上將會產生許多的應用和服務,其中包括運營商自己利用該“內容通道”開展傳統意義上的通信業務(如話音、視頻、會議等),而各類SP也可以利用該“內容通道”提供獨具特色的增值應用。
4.虛擬業務量和現實業務量
互聯網不僅促進了整個社會對“信息”的渴求和訪問的便利,同時,也產生了電信發展史上所沒有過的“虛擬業務量”,虛擬業務量特指在虛擬的網絡社會下進行的人與人之間溝通所發生的業務量,它與現實社會中人與人之間所產生的業務量相比,具有顯著特點,具體包括:其用戶群是互聯網網絡社會中的用戶;產生話務量的雙方或多方在現實社會中為“陌生人關系”;現實社會中的個人身份及相關信息在虛擬社會中是一種個人隱私,因此為了刺激虛擬業務量的發展,各種保護個人隱私的方法將受到廣泛歡迎。對于現有的互聯網來講,為了滿足這種需求,首先要解決的問題就是“個人IP地址隱私暴露問題”,單次平均“話務量”時長遠遠大于現實社會下的平均通話時長,多點會話業務量遠遠大于目前主要定位于商業用途的多人會議。虛擬業務的運營與地域無關,開展虛擬業務的運營商只要有辦法收取用戶費用,則它實際運營的場所可以只在一個場所甚至在自己家里。虛擬需求產生的原因有各種各樣,除了基于現實社會“溝通”要求的原因外,還由于各種互聯網應用的刺激,如網上娛樂、互動游戲、虛擬社區等。虛擬應用的技術基礎是即時通信和網格計算,隨著點到點和點到多點通信技術的完善以及數據協同技術的成熟和普及,虛擬業務量將會得到快速增長。
目前互聯網造成的“虛擬業務量”還沒有引起電信運營商的注意,但長遠來看,隨著用戶對“虛擬應用”的喜愛和“虛擬業務量”的不斷壯大,該類業務將不僅僅由虛擬運營商或互聯網服務提供商SP來提供,電信運營商將會成為虛擬電信業務的主導力量。
5.專業SP和個人SP
新型互聯網將會繼續體現互聯網發展的精髓:“讓用戶獲得充分的自由”,但這種自由與當前互聯網相比,將處于一個更高層次:“自由的充分獲取來自于對他人自由的尊重”。體現在互聯網應用方面,在給用戶獲得更多的應用和發揮能力的同時,用戶任意訪問網絡的能力受到控制。
網格計算的發展和運營商回歸電信業務本行而提供的“內容通道”服務的結合,將給各類SP提供更多的發展空間和創新機會,其中包括廣大的互聯網用戶。任何一個用戶只要具有網絡編程能力,就可向所有互聯網用戶提供獨具特色的SP服務,因此,新型互聯網將會給個人SP提供更大的發展空間;而專業SP將可提供更具規模的互聯網應用和服務。
在專業SP和個人SP能力的充分發揮和調動下,新一代互聯網應用將得到極大的發展,全社會的智慧將得到充分利用。同時,這些應用又能在一種可控制的網絡架構下進行,以使新型的互聯網進入一個有序的產業價值鏈循環。
網絡架構發展趨勢
為適應互聯網應用和相關技術的發展,新型互聯網架構在演進過程中應滿足以下條件:
1.不影響現有互聯網的運營模式和用戶使用習慣,尤其要繼續體現互聯網應用自由的精髓;
2.需要尋找一種核心技術或核心協議來推動新型網絡的快速發展;3.應至少產生一種“關鍵應用”,該關鍵應用是現有網絡所不能提供的;
4.業務發展受控的同時,能夠促進互聯網現有業務的發展,有利于新型互聯網進入良性的“產業價值鏈循環”。
在以上網絡架構發展的要求下,結合網絡高速化和智能終端化的發展趨勢,新型互聯網架構將具有以下特征:
1.新型互聯網架構將會在現有互聯網架構基礎上疊加一層新的網絡架構。
在不影響現有互聯網發展的模式下,通過引入新的技術和新的業務,有利于網絡和業務的過渡是一個漸進的過程而不是突變。
2.新型的互聯網將既是一種網絡系統,也是一種開放的業務平臺。
這與目前互聯網的業務與網絡分離的做法有明顯不同,在新型互聯網架構下,第三層IP網絡將繼續作為統一的業務傳送網絡而存在,而其第四層網絡將作為一個統一的業務平臺提供給用戶使用。
在該業務平臺上,電信運營商將提供新型網絡架構下的關鍵應用“內容通道”服務。因此,從提供“內容通道”這個關鍵應用的角度來看,在新型互聯網架構下,電信業務與網絡是密切相關而不可分離的,從而將互聯網時代下的電信業務與網絡的關系演變到電信網絡所應具備的特征之一:電信業務不能脫離于其所運營的網絡而進行,電信業務應該受控于電信運營商的網絡。
3.新型互聯網中的數據包轉發設備的路由部分的智能將轉移到新型互聯網架構中的控制系統部分,網絡終端和網絡后臺系統(包括控制系統)的智能則將高度發達。
該特點有別于現有的互聯網,其上的每個路由器都可以自主學習路由信息并根據IP數據包中的目的地址信息決定數據包該向哪個網絡端口發送;新型互聯網架構下,數據包路由路徑的控制權將交給“網絡架構中的控制系統部分”,新型數據包轉發設備不可以自主學習路由。
該特點將充分體現高速帶寬、高速計算的技術發展優勢,在業務發展得到控制的同時,可更好地發揮網格計算和即時通信的優勢,讓用戶獲得終端智能化所帶來的“應用自由化”的好處,同時,各類SP的創意也將得到充分展現。
4.新型互聯網架構將較好地解決網絡安全問題并可提供所需要的QoS等級服務。
該特征將可真正實現互聯網作為一個可以贏利的電信網絡而存在和發展,有利于互聯網作為一個“通信網絡”而存在。在提高互聯網上通信業務量的同時,也有利于“虛擬業務量”的發展和壯大。從總體上看,安全問題和QoS問題始終是互聯網發展過程中的關鍵技術。
5.海量內容交換能力。除了提供“內容通道”這個關鍵服務外,新型架構在提供當前互聯網上的某些應用方面將具有更為出色的性能。新型互聯網架構實際上采用了智能邊緣化和分布處理的系統架構,因而將可提供海量的內容交換能力,便于以較低的成本提供視頻、流媒體等多種形式的服務。
利用新型架構提供的點到點、點到多點內容交換服務,將可以在新型互聯網上開展超大規模的視頻會議業務或者進行超大規模的實況節目轉播。這種能力將導致目前用于視頻會議系統的MCU設備在新型互聯網架構下無用武之地。也就是說,目前的MCU設備將會隨新型互聯網架構的誕生而淡出市場。
一種可能的新型互聯網架構介紹
那么新型互聯網到底該是什么模樣呢?筆者在此給出一個可能的解決方案――內容交換網絡系統(簡稱CSN:ContentSwitchNetwork)。
CSN網絡設計的出發點是在現有IP網絡上建立一個面向連接的第四層網絡,該第四層網絡提供基于業務路徑申請的第四層數據包交換,以便向用戶提供“內容通道”服務。在內容交換網絡系統中,任何一個用戶與另外一個或多個用戶建立通信(建立“內容通道”)之前,首先需要向電信運營商的CSN后臺系統提出申請,待申請獲得通過后再由CSN后臺系統為用戶建立起會話用的“內容通道”;用戶會話時,相互之間將看不到對方的IP地址信息,而內容通道上所傳送的具體應用內容(如視頻、音頻或其它)則不是CSN網絡所關注的焦點。
內容交換網絡系統由以下幾個部分組成:客戶端API、互聯網、內容交換機CS、連接管理服務器SS和CSN業務管理中心。
其中,客戶端API是安裝在用戶終端或服務器上的終端軟件,該軟件將提供給廣大互聯網用戶自由使用以獲取CSN網絡所提供的功能。CSN架構中的互聯網指現有的、并具有接入QoS控制能力的IP網絡;內容交換機負責四層數據包的轉發,該設備在收到來自用戶的數據包后,將原始數據包的“五源組”全部更換為另外一個“五源組”,從而使得經過內容交換機改裝后的數據包不再含有原始用戶的IP地址信息,內容交換機自身不負責數據包轉發路徑表的生成,其路徑表來自于連接管理服務器的配置和管理;連接管理服務器和CSN業務管理中心組成CSN網絡的后臺系統,其中連接管理服務器作為CSN網絡系統的控制部分,負責用戶的業務呼叫處理和“內容通道”路徑的建立,而CSN業務管理中心則負責CSN網絡系統的業務管理和用戶管理以及與互聯網上其它應用系統的接口。
從對CSN網絡的介紹可以看出,CSN網絡系統具有以下主要優點:
1.CSN網絡系統是一種第四層的網絡交換系統,同時也是一個面向公眾服務的業務平臺,它所提供的服務是與CSN網絡密切相關的。
2.CSN網絡提供的服務“內容通道”是當前互聯網應用模式下所沒有開展過的關鍵應用,由于“內容通道”本質上是一種“電路”業務,因此,它并不關注該“電路”上所傳送的內容,從而給了用戶極大的發揮余地和應用創新機會。該方式也將受到“網格計算”應用的歡迎。
3.CSN網絡所使用的內容交換機,其技術基礎是網絡處理器芯片技術,該技術可以提供基于第四層信息的線速交換和轉發能力。由于它不僅提供點到點交換能力,還提供大容量的點到多點交換能力,使得CSN網絡還可以提供比現有技術更豐富的應用和發展潛力。
4.CSN網絡的精髓之一就是將復雜的計算放到用戶終端上去,這與網格計算、即時通信等很有前景的應用思路非常一致,也符合終端計算能力越來越強、帶寬越來越大的技術發展趨勢。
其帶來的好處是,電信運營商只需要控制通信資源而不必投入大量計算設備就可以開展非常豐富的電信業務。在CSN網絡架構下,將不用為每一個業務提供一個獨立的應用平臺,從而為運營商節省大量的投入。
5.CSN業務平臺提供的API客戶端軟件模塊,為個人用戶和各類SP開發自己獨具特色的應用提供了前提條件,使得開發人員不需要關注“內容通道”的建立過程,而將精力投入在如何創造具體的應用方面,極大地促進互聯網應用和業務的發展。
CSN網絡可較好地解決QoS問題(目前情況下只需要網絡邊緣支持QoS控制能力),并從根本上解決了網絡安全和IP地址個人隱私問題。同時,CSN網絡還可以提供超大容量的內容組播能力,為潛在的互聯網應用打下了扎實的基礎;而對于P2P應用面臨的NAT/FW問題,則由于CSN技術采用的是面向連接的網絡技術,所以,只要用戶能夠主動訪問CSN網絡,就可方便地建立起“內容通道”并獲得P2P服務;至于IP4地址資源緊張問題,CSN則通過應用層地址解決方案來解決。