1、IP网络标度的涌现与平抑Emergence and return of scaling in IP networks李幼 平2010,7,第六届全国网络科学论坛一个老年人的感悟焦尔是守恒的，但 比特可以非限量（ scale-free） 复制信息共享不该象物质共享那样艰难互联网结构面临重大补充网 站：呈现规模差异的技术环境 网 站（ website）， 存储内容的数据库 内容一旦写入网站，就可供全球各地不限次数（ scale free） 地读出 规模不受限的 “文件生产力 ” “自我繁殖 ”或 “散度 o” 的节点， “连接度 ” 涌现规模效应，最终形成 scale-free的热门节点 少数热门
2、节点开始蚕食网络的大半带宽资源 1999年 10月， Barabasi和 Albert在 SCEIENCE发表 随机网络中标度涌现 著名论文，指出互联网正在逐步演化为服从幂律的无尺度网络 指出 top1000网站占用 80% 的带宽资源网 库：平抑规模差异的技术环境 CDNP2P-PPcache TVcache MYcache， 一步步演化，中国正在创造分布式网库技术 统称 “ 网库 ” （ web cache）： 汇聚热门网站内容的数据库 三网融合， NGB正在许多城市营造各式各样的网库 绕开 IP核心网， 在最靠近用户的地方吸纳最常用的访问 ，大比例分流对热门网站的直接访问 平抑网站连接规
3、模，迫使 IP核心网向随机网络方向回归 当前，只是在中心城市营造 TVcache和 PPcache 几年后，通过广播在每一个人身边营造 MYcache 顺应低碳：节约路由，节约带宽，节约能源 顺应全民：人人都有获得公共文化服务的平等权力演化与回归 历史总是合久必分，分久必合 20年前，出现网站 web-site， 存储共享文件的数据库，文件实现不限规模的时间复制（ scale-free copy on time），为全球广泛服务， IP网逐步演化为无尺度网络 当前，出现网库 web-cache， 在网络边缘汇聚常用热门内容， Top1000实现不限规模的空间复制（ scale-free cop
4、y on space）， 阻档无尺度流量进入核心层， IP网核心层逐步朝向随机网络的方向回归 不是回到原点，而是螺旋式上了一个台阶 网站提供 “ 各献所知 ” ，网库提供 “ 各取所需 ” ，两种都用上，实现信息意义的共产主义理想NGB的历史贡献 NGB的 提法，好像全球无先例 NGB的科学技术价值在于 web cache （ website+webcache） 才是完整的 web服务 Website造就内容规模 scale-free， 各献所知 Webcache造就用户规模 scale-free， 各取所需 website发明后 30年，中国人发明 web cache 最终体现信息共享的基本
5、科学道理： 1，焦尔是守恒的，但 比特可以非限量（ scale-free） 复制 2，信息共享不该象物质共享那样艰难 3，互联网结构面临重大补充时代似乎遇到麻烦 后摩尔：比特速度不再每一年半增长一倍 后摩尔遇上超摩尔： IP流量十三年增长千倍峰回路转：后摩尔催生后 IP 摩尔定律失效，速度虽可贵，节约价更高 低碳时代来临，高冗余、高耗费问题急得破解 互联网演化为无尺度网络， 90%流量源于有限的节点的有限内容，大量内容相同的数据包在相同核心节点之间千遍万遍冗余传输 互联网耗全球电量 5.4%，且每年 8% 10%的增长 边界网关 BGP协议更新频率平均达到 6次 /s， 域间路由收敛变慢，网络
6、稳定性下降 互联网架构委员会在阿姆斯特丹会议正式认定：路由增长速度已超过硬件性能的提升速度 告别 Win-tele两大巨头带来的耗费资源的发展模式后 IP： 破解 TCP/IP带宽 冲突 李德毅在 NSFC规划草稿中对后 IP的希望是：突破 TCP/IP协议的局限，实现泛在联接 泛在： Ubiquitous， 空间无处不在，时间无时不有 TCP/IP已是无缝联接，急需突破的重点是： 从原理上破解共享冲突 存储己经解脱时间冲突，辐射才能解脱带宽冲突 TCP/IP适用于对流或传导的有线环境，局限于 “ 点对点 ” 的 “ 信息搬迁 ” ，没有反应 “ 点对面 ” 的无线辐射环境 可以实现 “ 信息
7、在空间上的非限量再生 ” 对流、传导和辐射三大运动形式，为什么唯缺辐射？ 存储加上广播，时间再生加上空间再生，称为 “ 播存结构 ” ，共同帮助 TCP/IP摆脱共享冲突后 IP： 帮助 TCP/IP内容认证 网络安全是后 IP急需突破的另一重点 TCP/IP环境自身，原理上很难解决安全问题 你可联通全世界，又不让全世界联通你，难以办到 安全要靠法律，科学技术只是为执法提供认证手段 凡希望在 TCP/IP传输中获得安全保证的文件，应通过泛在全国的播存结构上提供一个公开的数字签名 广播是法律授权的、物理上与外界隔离的唯一性环境 经公开密阴认证的内容才是法律意义安全的内容 总之，解决未来网络的性能与低碳问题，安全与管理问题，播存结构都是后 IP的一种可能选择
