互联网技术发展白皮书（2007年）

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1、互联网技术发展白皮书第一卷：发展脉络与体系架构信息产业部电信研究院2007年7月版权声明本报告版权属于信息产业部电信研究院，并受法律保护。转载、摘编或利用其它方式使用本报告文字或者观点的，应注明“来源：信息产业部电信研究院”。违反上述声明者，本院将追究其相关法律责任。前言互联网是人类20世纪最伟大的基础性科技发明之一。作为信息传播的新载体、科技创新的新手段，互联网的普及和发展改变了人类的生活和生产方式，引发了前所未有的信息革命和产业革命，也必将进一步引发深刻的社会变革。互联网已经成功走过了实验科研阶段和社会化应用启动阶段，正处于

2、社会化应用发展阶段。在互联网逐步成长为国家信息基础设施的过程中，集中体现互联网理念、技术和属性的体系架构已经受到了严峻挑战，导致与体系架构密切相关的网络安全、服务质量、商业模型等问题长期难以解决。本报告研究了互联网的理念、体系架构、技术特征、外在属性及其应用历程，展望了未来互联网的体系架构和技术发展趋势等。互联网从技术到应用都处在发展初期。对于互联网，人们的已知远不如未知，未来互联网将会有更大的发展空间和更广泛的影响力。目录互联网的理念和相关特性1互联网的理念1互联网的体系架构2互联网的典型技术特征2互联网的外在属性3互联网的应

3、用历程4互联网应用的阶段划分4互联网不同应用阶段的典型特征6互联网发展面临的挑战与问题7应用场景变迁带来挑战7体系架构引发问题8未来互联网的理念和相关特性10未来互联网的理念10未来互联网的体系架构10未来互联网的典型技术特征11未来互联网的外在属性11未来互联网的技术演进思路12“改良”思路12“整合”思路12“革命”思路13未来互联网技术演进思路的案例分析14“改良”思路的代表性技术：IPv614“整合”思路的代表性技术：重叠网技术14“革命”思路的代表性技术：GENI计划15附录：缩略语16互联网技术发展白皮书第一卷发展脉

4、络与体系架构互联网的理念和相关特性随着社会的发展和技术的进步，人们渴望更加开放、平等、自由的信息交流。20世纪诞生的互联网，正是这样一个可以打破时空局限、交流各种信息的互动平台，使所有人都可能通过网络充分共享全社会的智慧。图1概括了互联网的理念、体系架构及其具有的相关特性。理念体系架构相关特性WWWE-mailVoIP典型开放性SMTPHTTPRTP技去中心化术对等性TCPUDP特公平性征人人参与发展IP人人参与创新外海量性在无界性ETHERNETPPP交互性属SDHSONET群体性性自主性铜线光纤无线图1互联网的理念、体系架构

5、和相关特性互联网的理念互联网在其发展历程中一直秉承着“人人参与”的理念，即1人人都能够参与互联网的发展和创新。与传统电话和广播电视等信息网络的用户只能被动接受服务商提供的特定服务不同，互联网的每个用户既可以是信息服务的消费者，也可以是信息服务的提供者。互联网的体系架构为了实现“人人参与”的理念，互联网采用了“端到端透明[1]性”的核心设计原则，即用户可以利用计算机、手机等终端的智能性产生各种信息，网络只是简单、“尽力而为”地传递信息而不做任何记忆与控制。这种俗称为“智能终端垣傻网络”的体系架构有效简化了网络的功能，把信息处理和控

6、制的复杂性最大限度地交给终端节点（包括服务器和用户），使用户拥有了更大的自主性和更广阔的创新空间，从根本上提供了人人参与互联网发展和创新的机会。互联网的典型技术特征在“人人参与”理念和“端到端透明性”设计原则的指导下，今天的互联网呈现出了以下典型技术特征。1.开放性：互联网支持端到端的业务与承载分离，提供标[1]参见rfc2775:InternetTransparency2互联网技术发展白皮书第一卷发展脉络与体系架构准的、开放的网络层接口，所有人都可以利用相关开放接口设计和提供任何业务和应用。2.去中心化：互联网是局部自治的，没

7、有集中的资源管理和控制中心。3.对等性：互联网的网络节点与终端节点是对等的，终端节点之间也是对等的。4.公平性：互联网对不同用户、不同业务和应用的流量都提供“尽力而为”的公平服务。互联网的外在属性从用户的视角和感受来看，互联网特有的体系架构使其呈现出信息的海量性，网络服务的无界性，用户的交互性、群体性和自主性等鲜明的外在属性。3互联网的应用历程互联网应用的阶段划分互联网从出现到今天，其发展历程可分为三个阶段，如图2所示。实验科研阶段社会化应用启动阶段社会化应用发展阶段技术主导市场主导多方主导社会影响十分有限逐渐进入社会领域向社会

8、全方位渗透网络规模相对较小网络规模急速扩张网络融合趋势明显主要面向科学研究安全问题开始显现安全问题日益严重网络技术快速发展网络泡沫最终破裂探寻技术演进路线互联互联网网商用商用网络网络泡泡沫沫破裂破裂11999494年年22001001年年图2互联网应用的三个阶段