重塑互联网世界，这一次颠覆的是它自己！（下）

创见干货：

在之前的章节中，我们简单介绍了全新互联网究竟是怎样一种形态。在本章节中，我们将全面揭示下一代网络所具有的各种好处，以及目前所存在的技术困境。

简而言之，在这个全新的网络架构中，我们将充分实现“去中心化”。资源将不再垄断于巨头的手中；网络将变得更富有弹性；网速将更快；与此同时，每个人的安全隐私也得到了充分保证。那么目前它还有什么技术上的瓶颈呢？请您欣赏本长文的下半部分。

当上世纪七十年代互联网诞生之日开始，这个铺设在全球范围上的网络都是围绕着 IP 地址进行搭建。所谓 IP 地址就是一些数字串，用来表明数据的位置，并且使之能够进行通信。无论是服务器，又或者是你的笔记本，亦或者是你的手机，无一不是采用了这样的一种协议。这个系统，全名为 Transmission Control Protocol/Internet Protocol（中转控制协议/英特网协议）（缩写为 TCP/IP），也就是目前我们所依赖的底层协议。它使得少数的几个机器之间能够实现小规模的数据传输，使之发生「对话」。但是对于现实世界来说这不是最有效率的方式，也不安全。但是在那个时候，研究人员并没有想到那么多，不会预想到如今的世界能够产出这么巨量的非常「重」的数据内容，比如视频；更不会想到如今会有这么多的数字设备涌现出来。如今有一个全新的系统名字叫做 IPv6，它就是为了对付目前数量呈现爆炸式增长的数字设备而产生的。它于 2008 年诞生，但是直到目前仍然还没有成为业内主流选择。

UCLA 学校的科技与创新学院的助理院长，同样也是项目的主要研究者之一的 Jeff Burke 对此表示：「 对于一个更加平面化的网络，如果想要实现更好的发展，那么就不能再依靠有限的，并且也是有着长度限制的 IP 地址了，更加合理的方案会带来互联网安全上的提升，并且也会促进物联网的发展。 在如今数字设备和数据信息同样都爆炸增长的环境里，如果依靠「名字」而非「数字」所建立的互联网将会得到速度和安全上的提升，它更加具有灵活性。不仅如此，甚至程序员写出来的 APP 也会更加简单易用，使得互联网创新更加容易实现。」

这种底层架构的本质其实是「去中心化」的。它更加的民主。曾经那些将媒体内容垄断于一身的大公司，诸如 YouTube 和 Hulu 都不再享有如此绝对的霸主地位，它们无法再继续把持着数字内容的拥有权。

Burke 继续解释道：「每个人的电脑其实可以存储别人想要的一些资源，而不用作为内容的上传渠道而存在。在全新的互联网架构下，单一的服务器负责提供输出内容的方式不复存在，越来越多的人可以加入到共享内容的巨大网络中，从而真正的实现以信息为中心的网络。这本身就是一次非常彻底的去中心化的革命！」

它的工作原理

如今的互联网其实是采用一种「点对点的系统」，正如我们打电话的道理一样。我们为了获取到信息，我们的电脑首选要呼叫服务器。而 Named Data Networking 则是将这个思路进行转换， 不再去寻根溯源数字信息是从哪里来的，而是直接去寻找用户想要找的东西。即从「在哪里」的问题转变成为更加直接的「是什么」的问题 。这样一来，你的电脑发出的请求再也不是「通过某个名字将自己和某个电脑连接上」，而变成了「请直接给我以这个名字为代表的数据信息。」

如果还不好理解，再举个例子吧。假设你现在走进一间塞满了人的房子里，然后问所有人现在的时间是几点几分。每一个戴着手表的人都可以回应，你压根不需要抬眼在墙上寻找挂钟！这就非常形象的折射出来 NDN 网络所带给人的便捷之处。只要你知道自己要的是什么，任何拥有这个数字内容的用户都可以向你提供它，你再也不需要通过一个中介来收发信息了！

目前的现状是，以 YouTube 为代表的网站提供流媒体内容，你的电脑从 YouTube 离你最近的服务器拉取资源。这种现状自从上世纪九十年代末就开始出现直到今天，媒体内容供应商以及电子商务网络都需要支付一定的费用来购买「内容传播网路带宽「（CDNs），由诸如 Akamai 这样的公司负责运营的这些传输渠道通过在不同地方配置服务器，从而最终实现某种程度上高速度的数据传输。

但是这并不意味着所有的数据都是处于平等的地位。如果互联网内容提供商选择不使用 CDN，那么它也许就会面对很慢的连接和传输速度，这当然也会进一步导致自家平台上的内容逐渐边缘化，变得无人问津。NDN 的最大好处就是让所有人都远离了对 CDN 的依赖，在更轻便的底层协议之上，轻松实现互联网数据的传输。

UCLA 互联网实验室的博士后 Alaxander Afanasyev 就表示：「NDN 网络将给目前所谓的「极度负责的云系统」带来终结，人们再也不需要这种互联网巨头才能提供得了的服务了。因为 NDN 网络从本质上就能够实现一种流量计算的优化配置，以最直接的方式将信息的供需双方进行连接，如果有必要的话还会将这一次传输自动分解成为多个路径并行传输。数据的存储形式将彻底从单一形态打碎，分布在每家每户的电脑上，最终使得各种互联网应用受益，不仅仅是那些建立在 HTTP/HTTPS 的应用和服务。」

DND 网络与 BT 下载的区别

介绍了这么多 NDN 网络的特性，是不是让人想到了 BitTorrent 下载协议上最具特色的点对点传输功能？BT 下载就是能够让任何人在基于自己所寻找的内容基础上发布或者查询数据，而不用先找这个目标到底在互联网上的哪个位置。 但是不同之处在于 BT 下载还是基于 TCP/IP 基础上存在的，而 NDN 网络可以完全将其取而代之 。

Burke 将这两者的不同之处做了更加清楚的解释：「BT 下载需要依靠很多机子进行对文件名的查找，对资源搜索者的查找。而 NDN 网络将这一切的查找功能完全在网络底层实现。」

以数字内容为核心，摒弃了 IP 地址的一个全新网络同样能够使得数据传输变得更有效率，也更加公平。如果你是一个深信互联网中性精神的人，深信每一个人都理应平等的享有互联网上同样一个带宽，那么这个全新的网络对你来说会更有魅力。当然，如果你是一家大型电信公司的领导，控制着各种数字信息传输的渠道，当然这个消息对你来说就不是什么好事了。因为你所赖以生存的那些数字信息传输渠道，正是 NDN 网络即将彻底将其打碎，「去中心化」的对象。

勇敢直面全新网络的公司巨头们

但并不是所有的大公司都视 NDN 网络为敌人，还有一些公司很愿意成为 NDN 网络开发过程中的成员。比如说 PARC（帕洛阿尔托研究中心）就一直在这个项目的开发中扮演重要角色，甚至 NDN 网络的诞生也跟它有很大的关系。除此之外，还有来自通讯业的其他 7 个成员， 其中包括了 Intel, Cisco System 以及华为 。它们大大增加了项目的科研实力。当然，这些大公司自然也可以通过先行一步，在未来的互联网重塑过程中抢得先机，比别人更快，更全面的理解这个处于萌芽状态的网络架构。Burke 表示：「这其中几乎每一家公司都在项目开发上贡献了力量，同样对于我们正在研发的这个网络都有着各自非常独特的想法。」

从软件的层面来说，Intel 公司鼓励他们的人围绕着 NDN 网路工具来开发应用。他们知道在未来的全新网络中，他们必须要有一席之地，必须有一个社群围绕着这个技术展开科研攻关。另外从硬件上来说，未来的这个网络同样也需要一些专门为其设计的硬件给予支持，硬件公司同样也在紧张的对 NDN 网络展开研究。

除了这些大公司发挥的作用之外，Burke 还专门强调了这个项目所承诺的「公开性」以及「开源性」。尽管在过去的十年，NDN 网络并没有开放给消费者，但是源代码已经完全公布在了 Github 上，任何人都可以在上面进行了解学习，进而开始动手配置应用。目前的一些研究人员通过「健康追踪」以及「视频会议」等应用来尝试着使用和测试 NDN 网络的一些基本原理，并且在实践的基础上进一步优化，实现更轻松的数据分享以及更便捷的接入机制。其中研究者们所开发的一个应用是「Open mHealth」，它完全建立在数据互换的公开标准之上。

轻松实现的安全机制

安全同样也是网络研究人员所关注的一大课题。尤其在全新网络中数据不再从某个特定的服务器传出，而是从离你最近的电脑上发出，那么数据到底值得不值得信任呢？

NDN 网络在数据传输中嵌入了某种「数字信任机制」，在这个设计下，你的电脑能够在这种信任的保护下，从世界各个地方拉取内容。这也是 NDN 网络强调数据的「名字」，而非「地点」所带来的好处。目前的互联网的安全模式是使用传输过程两个端点之间的加密链接，就比如说你的电脑浏览器和 Gmail 的服务器，这种安全模式始终围绕着「连接」； 而 NDN 网络旨在将数据本身进行加密，就在它被创建出来的时候就已经被加密了，而不会存在在数据传输过程中加密所带来的漏洞和风险 。

这种全新的机制还能阻止互联网内容「不翼而飞」(想想 link rot 问题），也会更好的保护数据的数字版权。因为签名本身就内置在每一个数据包的内部，与数据的「名字」一起存在，这使得这个数据的使用方式完全取决于终端用户以及应用软件。

机遇与瓶颈

目前这个项目遍布 16 所大学，其中一半是在美国。但是如果想要加入到 NDN 网络的测试项目 中可不是一件简单的事：除了要同意一份冗长的 「政策声明」 之外，你还得安装一系列的软件应用以及「协议组」（协议组的核心功能就是最具特色的「命名系统」）。当然，随着时间的推移，越来越多的网络节点都加入到这个网络之后 ，如今我们互联网如沙漏形状一般的结构，IP 地址就会最终被 NDN 网络所取代，当然在这个过程中，我们所熟悉的互联网的一切一切，当然包括了服务器以及我们的浏览器都会随之发生翻天覆地的变化。

当然，这并不容易。想想 IPv6 的普及是多么缓慢吧。在最近的一项研究调查里，根据某个时点对数据包流量的截取得知，目前 IPv6 的数据包所占比例为 0.6%。这跟前几年相比已经是一个不小的进步，但是看到这个数字你就能了解说服人们去升级一种全新的网络是多么艰难的事。

当然，除了人们的接受程度需要时间来解决之外，还有一大堆问题摆在人们的面前。比如，如果这个网络协议被广泛的采纳使用，那么这个网络上将塞满都是以「名字」而非「数字」来指代的信息，因为在 NDN 的基础架构中，每一组数据都是被一个完整的名字指代，而不是一串简单的 IP 地址，这种空间上的释放使得路由表的体积会变得空前的巨大，相应的整个空间都会变得非常笨重。

但是 Afanasyev 以及其他研究人员相处了了个解决方案，通过专门讲互联网位置进行「封装」，然后按照正确的方向指引搜索请求，那么整个系统会避免大量「名字」的涌入。他们在论文中的原话是：「将在路由系统中的信息传导和在整个 NDN 系统中所存在的所有『名字』有效区分开，使得保留了 NDN 架构的优势的同时，还能够让网络更好的理解路由协议。」

Burke 坚信在自己的有生之年肯定能够看到 NDN 网络真正普及成为主流。因为它就是基于人们目前的很多困扰和亟待解决的问题而应运而生的，无论是视频流内容的传输，还是安全问题亦或者是 IP 保护，它能够给人们带来一个更好的网络世界。以 NDN 为主导的通信交流将挑战目前现存的各种应用，其速度将比你在互联网所亲眼见证的任何一次技术革命都来的迅猛有力！

但是对于 Afanasyev 来说，目前对 NDN 网络还是有持有某种怀疑态度，尤其是它是否有能力真正的稳定运行起来。他表示：「还是存在某些挑战还有技术难题的，我们只知道部分的答案，但是对于另外的一些挑战和难题，我们还没有任何头绪。这也是 NDN，或者说以信息为中心的网络技术为什么如今还处在科研阶段的重要原因。」

他顿了顿，又补充道：「不过，越来越多的人会加入到 NDN 网络的研究中，深入到每一处细节进行研究探索。人们会喜欢这个全新的网络的，我相信。」

来源： motherboard.vice.com/ 由TECH2IPO/创见花满楼编译