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相關(guān)專題：
作者簡介：
黎仁蔚（Richard Li），現(xiàn)任ITU-T網(wǎng)絡(luò)2030焦點組主席，F(xiàn)uturewei技術(shù)有限公司網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實驗室首席科學(xué)家，并在一些學(xué)術(shù)和工業(yè)會議中擔(dān)任指導(dǎo)委員會和技術(shù)委員會的主席，曾于2016年1月~2019年12月?lián)蜤TSI下一代協(xié)議(Next-Generation Protocols, NGP) ISG副主席。在其職業(yè)生涯中，Richard領(lǐng)導(dǎo)了路由和MPLS、移動回傳網(wǎng)、城域網(wǎng)和核心網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心、云和虛擬化等方面的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)創(chuàng)新和開發(fā)。目前，他帶領(lǐng)團隊在研究New IP和網(wǎng)絡(luò)2030背景下的下一代網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、協(xié)議、算法和系統(tǒng)等技術(shù)，以在支撐前瞻性應(yīng)用及垂直行業(yè)場景。
導(dǎo)讀：
Hascall Sharp在國際互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會（ Internet Society）網(wǎng)站刊載了一篇名為《對ITU-T提出的"New IP"提案的分析》的討論稿（國內(nèi)相關(guān)人士將其譯成中文并刊載）。黎仁蔚認(rèn)為Hascall Sharp某些陳述、斷言和觀點具有誤導(dǎo)性，夸大其詞，具有推測性或者不夠合理，會影響社區(qū)得出對New IP不公正的結(jié)論，作為New IP項目的深度參與者，作者認(rèn)為有責(zé)任向社區(qū)分享他關(guān)于【SHARP】的看法和意見。
原文包括前言、摘要、正文（導(dǎo)言、概要評論、詳細(xì)評論、結(jié)束語）和參考文獻(xiàn)四部分，譯者忠于原文，未加刪減，由于該討論稿內(nèi)部比較多，將做系列刊載。本期將刊載討論稿的前言、摘要及部分正文內(nèi)容。
【前言】
本討論稿是對另一篇名為《對ITU-T提出的"New IP"提案的分析》的征求意見稿的回應(yīng)。該文章發(fā)表于國際互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會（ Internet Society）網(wǎng)站，該網(wǎng)站旨在傳遞國際互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會的觀點和立場。本人也希望能夠?qū)⒈居懻摳灏l(fā)表在國際互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會網(wǎng)站的相同位置，使社區(qū)能夠輕松地全面了解本議題及討論雙方的全部觀點，從而對本議題做出自己的判斷。請將您的意見通過電子郵件發(fā)送至internet.evolution101@gmail.com，歡迎大家踴躍發(fā)表意見。
【摘要】
Paul Baran、Don Davis和Leonard Kleinrock早在上世紀(jì)60年代就已開始圍繞分組交換開展互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)概念研究。1974年，Vint Cerf和Bob Kahn聯(lián)合發(fā)表了其TCP/IP論文。1981年，互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IPv4標(biāo)準(zhǔn)（RFC 791）發(fā)布。1995年，互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IPv6標(biāo)準(zhǔn)（RFC 1883）發(fā)布。就像在引入快速UDP互聯(lián)網(wǎng)連接（Quick UDP Internet Connection，QUIC）之后，傳輸協(xié)議得以實現(xiàn)發(fā)展和創(chuàng)新一樣，路由協(xié)議也取得了一定發(fā)展和創(chuàng)新。域名系統(tǒng)（DNS）得到了明顯改進(jìn)，多協(xié)議標(biāo)簽交換（MPLS）也已實現(xiàn)了長足的發(fā)展。
IPv6，作為網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)面協(xié)議，可將網(wǎng)絡(luò)和終端接入互聯(lián)網(wǎng)，已經(jīng)有許多成功案例。IPv6的設(shè)計雖然可靠，但并不能解決當(dāng)前和未來的每個問題，而且互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)面也不會永遠(yuǎn)保持不變。因此，互聯(lián)網(wǎng)需要在網(wǎng)絡(luò)層進(jìn)一步發(fā)展，方可應(yīng)對新的創(chuàng)新和新的用例。在將IPv6用于支持并實現(xiàn)運營技術(shù)（OT），以及將工業(yè)網(wǎng)絡(luò)連接至互聯(lián)網(wǎng)時，我們發(fā)現(xiàn)，運營技術(shù)的特征與信息技術(shù)（IT）的特征并不相同。比如，運營技術(shù)對工廠自動化控制器與現(xiàn)場的工業(yè)終端之間的高精確端到端低時延、零丟包有嚴(yán)格要求。工業(yè)網(wǎng)絡(luò)中的終端通常采用非IPv6地址。許多工業(yè)場景表明，將IPv6用于機器類通信存在技術(shù)差距。由于此差距，一些常用的工業(yè)控制系統(tǒng)及其通信協(xié)議棧在進(jìn)行實時控制時并不使用TCP/IP堆棧。為了將這些工業(yè)網(wǎng)絡(luò)及其終端連接至互聯(lián)網(wǎng)，我們需要在可能的情況下優(yōu)化現(xiàn)有協(xié)議棧，并在必要時增加新的功能。
反觀今天的IP，我們發(fā)現(xiàn)，其在網(wǎng)絡(luò)層提供了三種可供上層使用的基本能力和服務(wù)：（1）盡力而為轉(zhuǎn)發(fā)：默認(rèn)服務(wù)，也是最常用到的服務(wù)。這項服務(wù)在傳送數(shù)據(jù)包時不提供任何保證，或者不會給用戶提供有保證的服務(wù)質(zhì)量或某種優(yōu)先級。（2）差分服務(wù)：按8個流量類別提供每跳行為差分，但不為任何應(yīng)用提供路徑級端到端保證。（3）MPLS流量工程：在互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議歷史上，有一種被稱為綜合服務(wù)IntServ（RFC 1663）的技術(shù)。這種技術(shù)采用資源預(yù)留協(xié)議RSVP（RFC 2205）為應(yīng)用預(yù)留帶寬。后來，資源預(yù)留協(xié)議RSVP經(jīng)改編和加強處理后成為基于流量工程的資源預(yù)留協(xié)議RSVP-TE，用于MPLS流量工程。就像綜合服務(wù)一樣，基于流量工程的資源預(yù)留協(xié)議雖然保證了轉(zhuǎn)發(fā)路徑所需的帶寬，但并不保證端到端的低延遲、高吞吐量以及零丟包。
不可否認(rèn)，IP已經(jīng)且將繼續(xù)取得成功，且具有諸多優(yōu)勢。然而，在過去幾十年里使互聯(lián)網(wǎng)得到繁榮發(fā)展的單一、通用的"一體適用"IP的一些原則，并不適用于所有領(lǐng)域，尤其是工業(yè)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域。從客戶端到網(wǎng)絡(luò)，再到服務(wù)器，所有環(huán)節(jié)都存在的同質(zhì)化問題，將導(dǎo)致互聯(lián)網(wǎng)越來越整合且僵化。根據(jù)國際互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會發(fā)表的《2019年全球互聯(lián)網(wǎng)報告》（GIR2019），在互聯(lián)網(wǎng)整合的影響下，市場準(zhǔn)入和競爭機會正在不斷減少。互聯(lián)網(wǎng)僵化使得IP無法在可接受的時間范圍內(nèi)滿足新的需求和適應(yīng)新的要求。為防止互聯(lián)網(wǎng)整合和/或僵化，需在可能的情況下對現(xiàn)有協(xié)議進(jìn)行優(yōu)化；同時，還需要在必要時，通過擴展和更新來增加新的功能。可能還需要開發(fā)新的協(xié)議或其組件，盡管只有在就現(xiàn)有協(xié)議因其存在的不足之處而無法滿足應(yīng)用需求廣泛達(dá)成共識時才開發(fā)。此外，開發(fā)新協(xié)議時，需要確保其具有向后兼容性。
為支撐新興的垂直行業(yè)并將更多網(wǎng)絡(luò)和終端接入互聯(lián)網(wǎng)，需要開發(fā)新的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。該協(xié)議，將是現(xiàn)有IP能力和服務(wù)的補充，而非取代既有互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議。更確切地來說，這種新網(wǎng)絡(luò)協(xié)議旨在與現(xiàn)有協(xié)議一起實現(xiàn)以下目的：滿足尚未連接至互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用的需求，以及將這些應(yīng)用接入互聯(lián)網(wǎng)。預(yù)計將在具有地理限制的自治系統(tǒng)中使用所述協(xié)議，以支持工業(yè)互聯(lián)與自動化、無人駕駛汽車和運輸、5G/B5G超可靠低延遲通信（URLLC）所用的IP移動回傳等場景以及由國際電信標(biāo)準(zhǔn)化部門ITU-T網(wǎng)絡(luò)2030焦點組所發(fā)布【UC2030】中規(guī)定的一些用例。新協(xié)議的主要目標(biāo)有：（1）提供一種機制，使路由器和交換器能夠?qū)崿F(xiàn)高精度/確定性通信，從而保證高吞吐量和低延遲，并消除丟包；（2）提供一種自由選擇的尋址機制，使網(wǎng)絡(luò)運營商和應(yīng)用開發(fā)者自由選擇對其領(lǐng)域和應(yīng)用最有效的尋址系統(tǒng)；（3）提供可擴展的創(chuàng)新促進(jìn)機制，以便在轉(zhuǎn)發(fā)層中引入新的創(chuàng)新；（4）針對AR/VR和全息通信等未來應(yīng)用提供一種支持大容量媒介的轉(zhuǎn)發(fā)與傳輸機制；（5）體現(xiàn)一種內(nèi)在安全機制，以保護用戶隱私、機密性和安全性，并防止DDoS（分布式拒絕服務(wù)）攻擊；（6）提供與適用于工業(yè)網(wǎng)絡(luò)域的現(xiàn)有IP和功能互聯(lián)的方法。由于此新網(wǎng)絡(luò)協(xié)議假定是在保持與IP兼容的同時引入上述改進(jìn)和擴展，因此暫時將該協(xié)議稱為"New IP"。國際電信聯(lián)盟（ITU）、計算機協(xié)會（ACM）和電氣電子工程師學(xué)會（IEEE）發(fā)布的許多出版物已介紹過關(guān)于New IP的其中一個或多個方面內(nèi)容。
盡管IPv4/IPv6在支持信息技術(shù)（IT）方面是不錯的選擇，但New IP旨在增加對運營技術(shù)（OT）的支持以及融合現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)和尚未連接至互聯(lián)網(wǎng)的許多其他網(wǎng)絡(luò)。歷史上的OT網(wǎng)絡(luò)不是互聯(lián)網(wǎng)的一部分，經(jīng)常使用針對其網(wǎng)域中所需功能進(jìn)行了優(yōu)化的專有協(xié)議。通常需要邊界網(wǎng)關(guān)將這些網(wǎng)域連接至互聯(lián)網(wǎng)。由于New IP可以將OT網(wǎng)絡(luò)及其終端直接連接至互聯(lián)網(wǎng)，因此無需使用特定邊界網(wǎng)關(guān)。相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域包括"互聯(lián)工業(yè)"、"信息物理系統(tǒng)（CPS）"、"工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)"、"工業(yè)4.0"、"工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)"。
New IP從一個小項目發(fā)展成現(xiàn)在的多方社區(qū)項目，全球許多組織均參與了這個項目。一些網(wǎng)絡(luò)運營商和工業(yè)制造相關(guān)公司已經(jīng)表明了他們對New IP的興趣。盡管已經(jīng)有了一些關(guān)于New IP或其組件的概念驗證（PoC）實現(xiàn)和刊物，但仍然沒有官方標(biāo)準(zhǔn)，并且尚無標(biāo)準(zhǔn)制定組織（SDO）接受New IP作為標(biāo)準(zhǔn)化起點。
鑒于上述背景，已就New IP相關(guān)主題的工作，在國際電信聯(lián)盟電信標(biāo)準(zhǔn)化部門下一研究期做了"研究課題"的提案【C83】。最近，【（SHARP）】陳述了關(guān)于此提案的分析情況。在審查【SHARP】之后我得出結(jié)論，【SHARP】中的某些陳述、斷言和觀點具有誤導(dǎo)性，夸大其詞，具有推測性或者不夠合理�！維HARP】中關(guān)于New IP的結(jié)論不公正，因此將限制互聯(lián)網(wǎng)未來的進(jìn)化以及IT與OT之間的融合。
包括國際互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會在內(nèi)的互聯(lián)網(wǎng)社區(qū)應(yīng)采用具有包容性和開放性的方法。應(yīng)當(dāng)歡迎、鼓勵和支持就互聯(lián)網(wǎng)更好地為人們、經(jīng)濟、工業(yè)服務(wù)開展的所有努力，包括New IP。無論是在互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組IETF，抑或在國際電信聯(lián)盟ITU或其他組織開展工作，社區(qū)均應(yīng)本著這一立場。國際互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會應(yīng)該鼓勵標(biāo)準(zhǔn)制定組織發(fā)起針對New IP的標(biāo)準(zhǔn)化程序，使其成為開放的標(biāo)準(zhǔn)。
【正文】
導(dǎo)言
《對ITU-T提出的"New IP"提案的分析》文章的作者和編輯通過多份郵件公開征求討論和意見，本文記錄了對其的一些注釋和評論。我是幾年前發(fā)起New IP項目的其中一員，因此我認(rèn)為我有責(zé)任向社區(qū)分享我關(guān)于【SHARP】的看法和意見。盡管我是國際電信標(biāo)準(zhǔn)化部門網(wǎng)絡(luò)2030焦點組的主席，并且深度參與了New IP項目，但我仍僅代表我自己作出回應(yīng)。我希望我的評論對社區(qū)有所幫助。
在我開始評論之前，我想感謝《對ITU-T提出的"New IP"提案的分析》的作者Hascall Sharp和Olaf Kolkman在當(dāng)前"New IP"項目下所做的評論。我認(rèn)為這是一個好機會來討論這項工作的意圖和提出的問題，對此我感到很高興。
我想強調(diào)一下，"New IP"這個名字并不意味著要取代現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議。相反，其目的是在可能的情況下使用現(xiàn)有協(xié)議以及在必要時通過擴展和更新來增強這些現(xiàn)有協(xié)議的功能，從而滿足即將到來的新型網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和創(chuàng)新需求。只有人們就現(xiàn)有協(xié)議的不足將導(dǎo)致應(yīng)用需求得到滿足受阻達(dá)成廣泛共識時，才應(yīng)開發(fā)新的協(xié)議或組件。此外，在開發(fā)新協(xié)議時，這些新協(xié)議需向后兼容，并且需通過在相應(yīng)社區(qū)中進(jìn)行討論，進(jìn)而在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)組織進(jìn)行開發(fā)。
新協(xié)議的主要目標(biāo)包括：（1）提供一種機制，使路由器和交換機能夠?qū)崿F(xiàn)高精度、確定性通信，從而保證高吞吐量和低延遲，并消除丟包；（2）提供一種自由選擇的尋址機制，使網(wǎng)絡(luò)運營商和應(yīng)用開發(fā)者自由選擇對其領(lǐng)域和應(yīng)用最有效的尋址系統(tǒng)；（3）提供可擴展的創(chuàng)新促進(jìn)機制，以便在轉(zhuǎn)發(fā)層中引入新的創(chuàng)新；（4）針對AR/VR和全息通信等未來應(yīng)用提供一種支持大容量媒介的轉(zhuǎn)發(fā)與傳輸機制；（5）體現(xiàn)一種內(nèi)在安全機制，以保護用戶隱私、機密性和安全性，并防止DDoS（分布式拒絕服務(wù)）攻擊；（6）提供與適用于工業(yè)網(wǎng)絡(luò)域的現(xiàn)有IP和功能互聯(lián)的方法。由于本新網(wǎng)絡(luò)協(xié)議在保持與IP兼容的同時引入上述改進(jìn)和擴展，因此暫時將該協(xié)議稱為"New IP"。國際電信聯(lián)盟（ITU）、計算機協(xié)會（ACM）和電氣電子工程師學(xué)會（IEEE）發(fā)布的許多出版物已介紹了關(guān)于New IP的其中一個或多個方面內(nèi)容。
不可否認(rèn)，IP已經(jīng)且將繼續(xù)取得成功，且具有諸多優(yōu)勢。我們要確保在今天所構(gòu)建的并且功能將在未來幾年內(nèi)增強的互聯(lián)網(wǎng)能為新型應(yīng)用做好準(zhǔn)備，所述應(yīng)用指我們預(yù)期的以及某些服務(wù)提供商將需要部署的應(yīng)用。我們還要確�；ヂ�(lián)網(wǎng)足夠穩(wěn)固以滿足這些應(yīng)用日益增長的需求。同時，我們希望秉承在過去四十年中使互聯(lián)網(wǎng)得到繁榮發(fā)展的原則：自治系統(tǒng)的"自治"，運營的"獨立性"，對任何人和任何地方的"開放性"以及構(gòu)建和連接網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用的"自由性'。
秉承著開放標(biāo)準(zhǔn)且所有人均能在互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)進(jìn)行創(chuàng)新這一原則，我們的目的始終是向互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組IETF、國際電信聯(lián)盟ITU、歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會ETSI、第三代合作伙伴計劃3GPP、萬維網(wǎng)聯(lián)盟W3C、電氣電子工程師協(xié)會IEEE和其他對所討論協(xié)議和技術(shù)負(fù)有責(zé)任的標(biāo)準(zhǔn)制定組織提交相關(guān)提案互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)組織通過開放標(biāo)準(zhǔn)流程構(gòu)建了一個成功的互聯(lián)網(wǎng)，并在過去幾十年中改變了世界，我們的目的始終是在相關(guān)組織開展任何必要的協(xié)議工作。
在承認(rèn)以"連通性"為核心目標(biāo)的現(xiàn)有IP在面向消費者使用時是成功的同時，我們也要確保IP將來可成功用于工業(yè)場景，工業(yè)場景下信息傳遞遵循嚴(yán)格的關(guān)鍵業(yè)務(wù)性能目標(biāo)至關(guān)重要。
我提供的注釋和評論采用下列結(jié)構(gòu)：在"概要評論"部分中，我介紹了關(guān)于New IP的諸多背景知識并澄清了【SHARP】中的誤解、夸大陳述或猜測內(nèi)容。在"詳細(xì)評論"部分中，我分析了【SHARP】并提出了我的觀點。在"結(jié)論"部分中，我對本文做出了總結(jié)。
概要評論
在對New IP進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的標(biāo)準(zhǔn)制定組織對其正式命名之前，我們使用"New IP"作為涵蓋性術(shù)語。在這一涵蓋性術(shù)語下，不同國家和組織做出了多方彼此獨立的努力，旨在改善互聯(lián)網(wǎng)，使其更好地服務(wù)于新應(yīng)用并連接更多的具有嚴(yán)格性能需求的網(wǎng)絡(luò)（如工業(yè)網(wǎng)絡(luò)）至互聯(lián)網(wǎng)。特別地，New IP旨在為工業(yè)控制與自動化在網(wǎng)絡(luò)層（第3層、IP層）連接工業(yè)網(wǎng)絡(luò)與其終端，這些由運營技術(shù)（OT）負(fù)責(zé)研究。OT與信息技術(shù)（IT）具有不同的特點和要求。IT的基本目標(biāo)是連通性，然而OT需要信息傳遞保證嚴(yán)格的業(yè)務(wù)關(guān)鍵性能目標(biāo)。
New IP不會導(dǎo)致互聯(lián)網(wǎng)分裂。相反，其目的是連接更多尚未接入互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)和終端。通過為關(guān)鍵業(yè)務(wù)工業(yè)領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò)運營商和應(yīng)用開發(fā)者提供更多功能，New IP將會增強互聯(lián)網(wǎng)的功能并使其與時俱進(jìn)。New IP旨在提供簡單的可擴展性和適應(yīng)新業(yè)務(wù)需求，打破僵化壁壘，從而促進(jìn)并鼓勵快速創(chuàng)新。我們的目的是New IP可以將目前尚未連接至互聯(lián)網(wǎng)的更多網(wǎng)絡(luò)和終端接入互聯(lián)網(wǎng)。其中一個例子是Profinet網(wǎng)絡(luò)，New IP在更具擴展性的層3網(wǎng)絡(luò)中可將工廠控制器和B類終端連接起來，以滿足極低延遲和無損控制信息傳送等嚴(yán)格的性能指標(biāo)要求。
從互聯(lián)網(wǎng)伊始，就已假設(shè)互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)計需要不斷改變、發(fā)展以適應(yīng)新的需求，以便更好地為人們、經(jīng)濟和產(chǎn)業(yè)服務(wù)。應(yīng)允許并提供相應(yīng)工具使所有人能夠在互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行創(chuàng)新。
我認(rèn)為"自頂向下方法"【C83】可能屬于用詞不當(dāng)，因為它很容易引起誤解和不必要的猜測。事實上，它表示"愿景驅(qū)動方法"或"目標(biāo)驅(qū)動方法"，我認(rèn)為這一方法在第三代合作伙伴計劃3GPP等標(biāo)準(zhǔn)制定組織中已得到了很好的證明。通常將"愿景"規(guī)定為"用例和需求"：從愿景或目標(biāo)開始，然后將其分為一組子目標(biāo)或詳細(xì)需求，并最終通過對這些子目標(biāo)開展協(xié)同工作獲得解決方案。
New IP，作為一個候選方案，可以部署在有關(guān)鍵業(yè)務(wù)應(yīng)用的自治系統(tǒng)中。由于許多工業(yè)機器類通信需要低延遲和無損信息傳送，此類通信網(wǎng)絡(luò)經(jīng)常部署在一個有限的地理區(qū)域內(nèi)。
參考文獻(xiàn)
【SHARP】H. Sharp, O. Kolkman，《對ITU-T提出的"New IP"提案的分析》，2020年
【C83】《"New IP，塑造未來網(wǎng)絡(luò)"：建議啟動國際電信聯(lián)盟電信標(biāo)準(zhǔn)化部門戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型討論》，TSAG-C83R1，日內(nèi)瓦，2019年9月23日-27日
【GIR2019】C. Bommelaer de Leusse, Carl Gahnberg《全球互聯(lián)網(wǎng)報告：互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)整合》，國際互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會報告，2019年2月26日
【UC2030】《網(wǎng)絡(luò)2030的代表用例和主要網(wǎng)絡(luò)要求》，電信標(biāo)準(zhǔn)化部門網(wǎng)絡(luò)2030焦點組https://www.itu.int/pub/T-FG-NET2030-2020-SUB.G1， 2020年
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