从固定互联网到移动互联网[2]

  本文从固定互联网开始，介绍了互联网的体系架构及所面临的移动性支持等挑战，阐述了为应对移动性的挑战，互联网目前所做的一些工作以及存在的问题等。文章的最后认为从互联网的外部看，移动互联网仍然采用的是互联网的体系架构，只是在网络层、传输层和应用层等增加了一些移动性支持功能而已。而从互联网的内部看，移动互联网增加的这些功能，虽然对互联网架构都是演进性改变，但因为终端的便携性和网络的广覆盖等，这些变化将对上层应用产生“革命性”的影响，传导后对整个人类社会将产生重大影响。

  1 互联网的体系架构

  与移动通信网集中控制、层次化路由的体系架构不同，互联网倡导的是一种建立在“自律”基础之上的“开放”、“平等”和“创新”，让人人都可以参与建设和发展的精神理念。在这一精神理念的指导下，互联网工程界提出了“端到端透明性”的核心设计理念。RFC3439等所描述的“端到端透明性”是互联网少有的、一直坚持的体系架构的核心设计原则。所谓“端到端透明性”，就是在互联网协议（TCP/IP）的设计中，将互联网系统中与通信相关的部分（IP网络）与高层应用（端点）分离，最大限度地简化网络的设计，将尽可能多的复杂性和控制放在用户终端上。有些文献也称其为“沙漏”模型，如图1。今天所看到互联网的所有特征（包括移动方面外部和内部的优点及问题），几乎都与其“端到端透明性”的核心设计理念有关。

  这一核心设计理念后来随着互联网的发展得到了延伸，被扩展为：TCP/IP协议设计中应尽可能地将状态信息维护在端点上，网络内部不维护与特定应用相关的任何状态信息，因为只有这样，才可能在网络中的某部分发生故障时不会中断通信，除非通信端点自身出现故障。根据这一扩展后的理念，出现了下面大家熟知的推论：

  1） （无连接的）分组交换技术优于传统的电路交换网络，因为分组交换网络中不维护状态信息，因此只有通信终端发生故障时才会中断通信；

  2） 业务与承载分离，IP网络中不保存与业务和应用相关的信息，终端智能化而网络傻瓜化。

  互联网的这一核心设计思想，很明显是基于固定网络的：

  1） “端到端透明”，意味着互联网认为无论是有线的还是无线的，无论链路层属性差异如何巨大，网络层都会“尽力而为”地提供服务，即端到端通信的服务能力很可能是受限于最差性能段的那段无线链路； 

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