摘要：在新的一年来临之际，我刊特邀中国电信界知名专家侯自强先生为本刊撰写卷首特稿，请他就下一代互联网的未来发展发表高见。侯自强先生指出公共互联网的优点在于分布、开放和自治性，这使其能够在全球广泛普及、无所不在。互联网在向下一代演化时除采用IPv6解决地址问题外，更应着力于进一步发挥分布、自治和无所不在的优势，发展、开拓新的应用，并在保持分布、自治的前提下改进QoS，实现安全和可管理性。在现有互联网上重叠智能结点网是解决上述问题的重要方法。而对等连接(P2P)应用最能发挥互联网分布和自治的优势，其在文件共享下载、瘦客户机分布网络存储、通信和协同计算等各个方面将获得广泛应用。侯自强先生认为未来网络基础设施将保持互联网分布自治的基本形态，具有无处不在的渗透能力，而同时又具有目前NGN定义的集中控制QoS能力，可满足特殊需求。电信业务运营收费模式和互联网的融合，将使电信及其增值业务可以延伸到互联网覆盖的每一个角落，电信运营商将面临一个更广阔的发展天地。

　　目前的网络发展趋势是：公共互联网和运营商的可管理的IP网并存，并分别向NGN和NGI演化。如何看待这种并存的局面？是否存在进一步融合的可能？是业界关心的问题。

　　地址数目不足，服务质量(QoS)难以保证，可管理性、盈利模型和生态系统以及安全性缺位是制约互联网发展的主要因素。1998年电信业开始了IP化的进程，但是没有接受互联网分布自治的理念和运营模式。电信运营商按照传统的电信运营模式和要求改造IP网，建立中央控制系统，使之成为可管理、能运营的IP网，并且进一步向NGN演化。NGN集中管理的概念削弱或丧失了互联网无所不在的能力，这种可管理的IP网络是运营商的专网，只能称之为局部网，尽管这些网络的覆盖面积可能很大，但是和Internet的公共互联网的概念是绝不相同的。

　　近年来互联网性能提高，网站开始盈利，互联网生态系统正在形成。互联网公司开始能够提供可以和NGN竞争的业务并挤压其生存空间。互联网基本服务免费(个性化)、增值服务收费的模式符合以人为本的思想，代表了未来的发展方向。目前，已经形成无所不在的全球互联网(NGI)和局部的可管理的IP网(NGN)并存的局面。

　　互联网进一步发展演化的方向主要是在保持互联网自治的前提下解决一些存在的问题。IPv6是互联网向下一代演化的第一步，IPv6在解决地址问题之外，还给出QoS保证、移动IPv6和IPsec安全性解决机制。NGI仅发展IPv6还不够，还应该更着力于进一步发挥分布、自治和无所不在的优势，发展、开拓新的应用。对等连接(P2P)应用最能发挥互联网分布和自治的优势，在文件共享下载、瘦客户机分布网络存储、通信和协同计算等各个方面将获得广泛应用。关键问题是如何在保持分布、自治的前提下解决容量、服务质量、可靠性、安全以及可接入性等问题。在现有互联网上建立智能结点重叠网是解决这个问题的重要方法。智能结点重叠网也是P2P的分层检索系统，在网络拓扑探测和病毒防护中将发挥重要作用。

　　1 CNGI：全球最大的IPv6网

　　IPv6商用化进程所面临的主要挑战是：应用与业务的创新、网络的平滑过渡。单纯依靠研究机构和企业的个体能力来完成庞大的IPv4网向IPv6的过渡是非常困难的。为了促进这一过渡中国正在实施中国下一代互联网示范工程(CNGI)。CNGI是由国家发改委牵头，信息产业部、科技部等8个部委联合发起并经国务院批准启动的工程。到2005年，在政府支持下，中国5大电信运营商、教育网(CERNET)和科技网(CASNET)将建设成6个IPv6骨干网络(覆盖中国20个城市39个重要结点)，通过北京和上海两个交换中心(IX)实现互连互通并且连接国际出口，进一步还将建设300个宽带IPv6接入网。

　　2 NGI需要进一步发挥其优势

　　公共互联网的优点是具有分布、开放和自治性，能够在全球广泛普及、无所不在。目前对NGI的讨论主要集中在对IPv6的讨论。其实，NGI仅发展IPv6还不够，还应该更着力于进一步发挥分布、自治和无所不在的优势发展、开拓新的应用。

　　无所不在有两种含意，一是指地域上时间上的无所不在，即无处不在；另外一个是指在应用领域无所不为。前者就是任意时间、地点可以上网，后者则包括三网融合以及与各种电器、传感器和执行器连网。

　　利用互联网无所不在的优势可以进一步发挥人的潜力，帮助加强人与信息、设备和人之间的交互，来进一步提高发展速度。这将导致建立解决问题和学习的新方法，提高优质系数，提高、放大和发挥人智能的有效性。例如个人信息管理和网络存储、协同计算和网格以及以公共事业方式提供各种P2P应用服务等。P2P应用符合互联网分布自治的本性，最能够发挥互联网无所不在的优势，将得到迅速发展，成为互联网应用的主流模式。

　　互联网要进一步发挥其无所不在的优势还必须克服目前互联网存在的一些局限性，主要表现在容量、服务质量和可靠性、安全以及可接入性4个方面。解决这些问题的方法是在互联网上架构智能结点重叠网。此外随着网络规模的扩大还涉及发展设计、建造和管理超大规模网络的新理论和新方法等问题。

　　3 P2P应用可充分发挥互联网的优势

　　3.1  P2P工作原理和技术演进

　　计算机网络发展演化在集中和分布之间摆动。早期的计算机使用模式是众多用户共享大型计算机，以后发展了个人计算机，从集中走向分布。在互联网上存在类似情况，开始时采用客户机/服务器方式，使用网站上集中的服务器；进一步发展将走向分布式，集中的服务器将变成分布的，每一个用户终端既是客户机又是服务器，这就是P2P模式。

　　近年来互联网上P2P业务发展迅速，已经成为宽带互联网业务的主流。P2P技术将许多用户互相结合于一个网络，共享其中的带宽，共同处理其中的信息。与传统的客户机/服务器模式不同，P2P工作方式中，每一个客户终端既是客户机又是服务器。以共享下载文件为例，下载同一个文件的众多用户中的每一个用户终端只需要下载文件的一个片段，然后互相交换，最终每个用户都得到完整的文件。

　　第一代P2P网络采用中央控制网络体系结构。由于采用快速搜索算法，排队响应时间短，使用简单的协议就能够提供高性能，缺点是容易中断服务。

　　第二代P2P采用分散分布网络体系结构。不再使用中央服务器，消除了中央服务器带来的不利因素。由于没有中央控制点，不会因为一点故障就导致瘫痪，是真正的分布式网络。

　　第三代P2P采用混合网络体系结构。这种模式综合了第一代和第二代的优点，用分布的超级结点取代中央检索服务器。采用分层次的快速搜索改进了搜索性能，缩短了排队响应时间，每次排队产生的流量低于第二代分布网络。超级智能结点的布设有利于提供高性能和弹性。没有中央控制点则不会因局部故障导致全局瘫痪。

　　第四代P2P目前尚在发展之中。主要发展技术有动态口选择和双向下载。动态口选择：目前P2P使用固定口，但是一些公司已经开始引入协议可以动态选择传输口，一般说传输口的数目在1 024～4 096之间。甚至P2P流可以用原来用于HTTP(SMTP)的口80(25)来传输。这将使得识别跨运营商网络的P2P流，掌握P2P流量变得更困难。双向下载：eD和BT等公司引入了双向流下载，可以多路并行下载和上载一个文件和/或多路并行下载一个文件的一部分，将大大加快文件分发速度，而目前传统的体系结构要求目标在完全下载后才能开始上载。

　　以上演化的4代P2P系统都属于无组织的P2P重叠网，在互联网得到快速发展。目前宽带用户流量中一半以上是这种P2P流。

　　学术界目前在研究有组织的P2P重叠网，包括Tapestry、Chord、Pastry和CAN等。正在研究的新一代P2P应用包括多播、网络存储等都运行在这种有组织P2P重叠网上。