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2019年2月18日至20日，ITU-T網(wǎng)絡(luò)2030焦點(diǎn)組（FG NET2030）第三次全會(huì)在英國(guó)倫敦召開。華為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室技術(shù)專家蔣勝發(fā)表了題為"The Requirements for the Internet and the Internet Protocol in 2030"的演講，通過(guò)對(duì)全息通信、天地一體化網(wǎng)絡(luò)、泛IoT、安全等場(chǎng)景的重點(diǎn)分析，闡述了對(duì)面向2030年的網(wǎng)絡(luò)及其協(xié)議的創(chuàng)新需求。
互聯(lián)網(wǎng)誕生四十多年來(lái)，媒體技術(shù)一直在不斷演進(jìn)，從最初的文本傳輸，到圖像、聲音、視頻，以及近年來(lái)新興的AR/VR，甚至是全息通信，正在逐漸與人們的視覺、聽覺、觸覺、味覺、嗅覺等多種感官融合，加深虛擬與現(xiàn)實(shí)的一體化，媒體類型的豐富在給人們帶來(lái)極致體驗(yàn)的同時(shí)也對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能提出了更高的要求。在多視點(diǎn)采集的全息交互場(chǎng)景中，以5.9英寸手機(jī)屏和70英寸電視屏為例，全息視頻傳輸數(shù)據(jù)率分別達(dá)到了Gbps級(jí)和Tbps級(jí)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬提出了極高的要求，同時(shí)其極致的交互體驗(yàn)也需要端到端確定性時(shí)延來(lái)保證。此外，基于全息特有的多視點(diǎn)的數(shù)據(jù)優(yōu)先權(quán)的差異處理、多路傳輸?shù)耐教幚砑爸貍饕l(fā)的時(shí)延等問題也迫切地需要新的傳輸協(xié)議來(lái)進(jìn)行有效支撐。
近年來(lái)，全球諸多企業(yè)如Amazon、Softbank、Facebook、SpaceX等都在積極投入空間網(wǎng)絡(luò)的研究和構(gòu)建。有研究表明，在距離超過(guò)3000km的情況下，空間網(wǎng)絡(luò)能夠提供比任何光纖網(wǎng)絡(luò)更低的通信時(shí)延。但是空間網(wǎng)絡(luò)具有高動(dòng)態(tài)性和時(shí)變拓?fù)涞奶匦�，�?dǎo)致信道不穩(wěn)定，誤碼率可能會(huì)很高。對(duì)于空間網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的設(shè)計(jì)，可以將現(xiàn)有TCP/IP協(xié)議進(jìn)行修改或擴(kuò)展之后投入使用，但是地址差異及協(xié)議轉(zhuǎn)換將會(huì)造成巨大的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)成本�？臻g網(wǎng)絡(luò)和陸地網(wǎng)絡(luò)的集成將是未來(lái)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的趨勢(shì)，同時(shí)也需要統(tǒng)一的架構(gòu)和協(xié)議來(lái)支撐未來(lái)的天地一體化網(wǎng)絡(luò)。
隨著互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，通信主體類型越來(lái)越豐富，不僅包括主機(jī)，還包括人、物、傳感器、服務(wù)、內(nèi)容等；傳統(tǒng)的IP地址不能直接標(biāo)識(shí)通信主體，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)層難以實(shí)施針對(duì)通信主體的策略；將IP的身份標(biāo)識(shí)與位置分離，使用ID直接表示各類通信實(shí)體，基于實(shí)體及其特性和處理策略進(jìn)行路由和轉(zhuǎn)發(fā)，將大大提高通信效率及移動(dòng)性。此外，未來(lái)網(wǎng)絡(luò)中計(jì)算資源也將廣泛部署，將在靠近用戶的不同距離遍布不同規(guī)模的算力，服務(wù)也呈現(xiàn)出輕量化、分布化的趨勢(shì)，到達(dá)計(jì)算資源的時(shí)延將是關(guān)注的重點(diǎn)。將當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)狀況及計(jì)算資源可獲得性作為路由信息發(fā)布到網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)依據(jù)功能或業(yè)務(wù)ID將報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的計(jì)算節(jié)點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)用戶體驗(yàn)最優(yōu)、計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)資源利用率最優(yōu)。而在一些以傳感器等超輕量級(jí)聯(lián)網(wǎng)設(shè)備為主的泛IoT場(chǎng)景中，由于設(shè)備資源受限，IPv6地址和協(xié)議明顯過(guò)于沉重，而且很多字段在實(shí)際中并沒有使用，冗長(zhǎng)的地址空間及固定字段造成了巨大的浪費(fèi)，甚至是這些低資源設(shè)備不能承受之重，更靈活更簡(jiǎn)潔的地址和協(xié)議體系呼之欲出。
在網(wǎng)絡(luò)通信中，安全是不可忽視的重要問題。未來(lái)網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新研究應(yīng)將安全考慮到網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)的設(shè)計(jì)中，從基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)內(nèi)生安全。在端到端通信過(guò)程中，首先要保證節(jié)點(diǎn)身份真實(shí)性的驗(yàn)證；其次應(yīng)該平衡隱私保護(hù)與可審計(jì)性；同時(shí)還需要保證保密性與完整性；最后但同樣重要的是需要保證可用性，要增強(qiáng)自身的防御能力。除了端到端業(yè)務(wù)安全外，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的安全性也需要增強(qiáng)。目前互聯(lián)網(wǎng)最重要的基礎(chǔ)設(shè)施是公鑰基礎(chǔ)設(shè)施（PKI）、域名系統(tǒng)（DNS）和路由系統(tǒng)，由于當(dāng)前信任體系呈現(xiàn)單根樹形的中心化結(jié)構(gòu)，存在著諸多安全威脅，DNSSec、RPKI等解決方案仍然存在一定的局限性，所以未來(lái)需要去中心化的、分布式的第三方信任機(jī)構(gòu)來(lái)支撐全球互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行�？偟貋�(lái)看，未來(lái)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該具有內(nèi)生的安全防御能力，同時(shí)需要更加安全可信的基礎(chǔ)設(shè)施。
通過(guò)對(duì)以上場(chǎng)景的詳細(xì)分析，蔣勝最后總結(jié)了未來(lái)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的五大需求：多用戶請(qǐng)求的差異化服務(wù)需求，IP地址命名空間和字段域靈活性需求，基于多語(yǔ)義ID的直接路由需求，高效可靠的新傳輸協(xié)議需求，以及應(yīng)用的安全通信需求。在面向未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新過(guò)程中，滿足這些需求才能有效支撐未來(lái)豐富的業(yè)務(wù)場(chǎng)景。
