IP層協(xié)議,IP層協(xié)議的內(nèi)容有哪些?

IP層協(xié)議,IP層協(xié)議的內(nèi)容有哪些?

Internet上使用的一個關(guān)鍵的底層協(xié)議是網(wǎng)際協(xié)議，通常稱IP協(xié)議。我們利用一個共同遵守的通信協(xié)議，從而使Internet成為一個允許連接不同類型的計算機和不同操作系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)。要使兩臺計算機彼此之間進(jìn)行通信，必須使兩臺計算機使用同一種"語言"。通信協(xié)議正像兩臺計算機交換信息所使用的共同語言，它規(guī)定了通信雙方在通信中所應(yīng)共同遵守的約定。計算機的通信協(xié)議精確地定義了計算機在彼此通信過程的所有細(xì)節(jié)。例如，每臺計算機發(fā)送的信息格式和含義，在什么情況下應(yīng)發(fā)送規(guī)定的特殊信息，以及接收方的計算機應(yīng)做出哪些應(yīng)答等等。

網(wǎng)際協(xié)議IP協(xié)議提供了能適應(yīng)各種各樣網(wǎng)絡(luò)硬件的靈活性，對底層網(wǎng)絡(luò)硬件幾乎沒有任何要求，任何一個網(wǎng)絡(luò)只要可以從一個地點向另一個地點傳送二進(jìn)制數(shù)據(jù)，就可以使用IP協(xié)議加入Internet了。

如果希望能在Internet上進(jìn)行交流和通信，則每臺連上Internet的計算機都必須遵守IP協(xié)議。為此使用Internet的每臺計算機都必須運行IP軟件，以便時刻準(zhǔn)備發(fā)送或接收信息。

IP協(xié)議對于網(wǎng)絡(luò)通信有著重要的意義：網(wǎng)絡(luò)中的計算機通過安裝IP軟件，使許許多多的局域網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成了一個龐大而又嚴(yán)密的通信系統(tǒng)。從而使Internet看起來好像是真實存在的，但實際上它是一種并不存在的虛擬網(wǎng)絡(luò)，只不過是利用IP協(xié)議把全世界上所有愿意接入Internet的計算機局域網(wǎng)絡(luò)連接起來，使得它們彼此之間都能夠通信。

IP協(xié)議存在的問題與戰(zhàn)略發(fā)展

下一代網(wǎng)絡(luò)（NGN）、3G、3G演進(jìn)及下一代寬帶無線（NGBW）是目前通信業(yè)界關(guān)注和探討的熱點話題，人們希望通過NGN及NGBW來解決目前各類網(wǎng)絡(luò)中的許多問題，

如網(wǎng)絡(luò)安全問題、QoS問題、智能網(wǎng)管、網(wǎng)絡(luò)的移動性與匯聚及融合、前后向兼容平滑演進(jìn)、建立增加ARPU及純利潤率（APPU）與有效的多業(yè)務(wù)增值的可贏利商業(yè)模式等。從2003年下半年至2004年中，ITU-TSG13研究組對此進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化工作推進(jìn)，取得了不少進(jìn)展。2004年6月，ITU-T第１３研究組會議上專門組建了一個新的NGN專題組FGNGN，集中加強和推進(jìn)NGN方面的研究工作。目前已成立7個工作組，分別在業(yè)務(wù)需求、功能體系架構(gòu)和移動性、IP－QoS、控制和信令能力、網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)及IP承載能力要求等7個領(lǐng)域進(jìn)行工作，期望在9～12個月內(nèi)完成其基本任務(wù)，以滿足國際上對全球通用的NGN標(biāo)準(zhǔn)的迫切需求。

FRNGN擬以IMS為業(yè)務(wù)及業(yè)務(wù)會話的研究切入點，與對IMS方面研究深入的3GPP/3GPP2及ETSI－TISPAN等組織保持密切聯(lián)系與合作，至今已完成諸多標(biāo)準(zhǔn)建議草案。對NGN的研究方向、通用參考模型、框架體系、業(yè)務(wù)需求、網(wǎng)絡(luò)功能、網(wǎng)絡(luò)安全、IP承載能力要求、互聯(lián)互通、服務(wù)質(zhì)量、移動性管理、可管理的IP網(wǎng)絡(luò)、異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)性能和NGN網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)融合方式等各個方面提出總體要求，為世界各國的通信運營商和設(shè)備制造商提供網(wǎng)絡(luò)發(fā)展和產(chǎn)品研發(fā)的思路和依據(jù)。

但客觀說來,NGN依然存在不少問題和困惑，特別是NGN在階段務(wù)實發(fā)展的同時，從戰(zhàn)略高度確立好其目標(biāo)框架、目標(biāo)定義及其與分階段實施的關(guān)系至關(guān)重要。同時，以IP為基礎(chǔ)、甚至所謂全I(xiàn)P發(fā)展NGN的策略是否穩(wěn)妥,依然有不少懷疑與爭議。對前者，參考文獻(xiàn)1中已進(jìn)行了較詳細(xì)的討論，本文針對后者，從IP協(xié)議的背景、內(nèi)涵、作用與外延的一系列討論出發(fā)，重點就進(jìn)一步發(fā)展IP及NGN的理性戰(zhàn)略思維問題談一些個人看法，供分析參考。

1 IP協(xié)議及NGN的產(chǎn)生背景與必然性

如眾所知，IP或TCP/IP協(xié)議是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基礎(chǔ)。另一方面，雖然尚未看到清楚地闡明何時、何地、由何人具體提議NGN這一名詞，但這是20世紀(jì)90年代中后期的NGI提法（1996年～1997年10月10日，美國克林頓政府明確提出了下一代互聯(lián)網(wǎng)行動計劃NGI）及ITU-T與ETSI、IETF相應(yīng)工作的結(jié)晶。同時，盡管對NGN的概念、定義、結(jié)構(gòu)以及NGN發(fā)展是否應(yīng)以IP為基礎(chǔ)，甚至采用所謂全I(xiàn)P等最基本的問題尚未獲得全球滿意的統(tǒng)一見解，甚至還存在一些較尖銳的分歧，但NGN的背景與必然性，以及IP協(xié)議普及應(yīng)用的基本作用與外延的一系列問題是明顯的。

a）20世紀(jì)末期，對無縫隙覆蓋全球個人多媒體通信的需求驅(qū)動了GII的討論和建設(shè)熱潮，基于TCP/IP協(xié)議的Internet技術(shù)由Ｅ-mail和VoIP應(yīng)用切入，隨后Internet/Intranet、WWW飛速發(fā)展，在全球快速普及，人們普遍理解與認(rèn)同這可能是未來GII的一個發(fā)展方向。

b）隨著數(shù)字傳輸、數(shù)字信號處理及高級軟件工程技術(shù)的進(jìn)展，對于一向處于低效率運作結(jié)構(gòu)狀態(tài)的三網(wǎng)分立的局面，人們普遍感到不滿意，并認(rèn)同IP協(xié)議可望成為三網(wǎng)融合的基礎(chǔ)，再借助一系列新技術(shù)有可能逐步實現(xiàn)三網(wǎng)的融合。而IP協(xié)議亦有可能成為固定與移動通信融合的粘接劑，這對未來全球個人通信及GII實施至關(guān)重要。

c）以TCP/IP協(xié)議為基礎(chǔ)的Internet設(shè)計的初衷主要是考慮軍事應(yīng)用及提高抗干擾能力，這是以犧牲網(wǎng)絡(luò)帶寬為代價的，其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及協(xié)議也存在一系列問題,為非面向連接及盡力而為（BE）方式，亦未顧及移動漫游個性化要求。初期未商用化前的Internet是由共同愛好此理念的一些工程技術(shù)專家設(shè)計開發(fā)的，彼此信任協(xié)同工作，其源、目的地及內(nèi)容關(guān)聯(lián)敞開的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)弊端尚未很好暴露，這亦是一種主要由科研團(tuán)體和／或政府研究機構(gòu)松散管理下的一種非商業(yè)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)。進(jìn)入大規(guī)模商用后,其暴露出的安全性、QoS、網(wǎng)絡(luò)智能管理、贏利商業(yè)模式等多方面的問題使Internet的NGN２/NGI的發(fā)展亦面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，但目前又無法找到一種更好的可進(jìn)行大規(guī)模普及操作的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，因此，現(xiàn)實的做法理應(yīng)是集思廣益、博采眾長，吸收各種新概念、新思路及新技術(shù)，使之盡可能全面增強改進(jìn)，以盡快滿足市場需求，并創(chuàng)造新的增值效益。

d）“.com泡沫”的破滅、“寬帶泡沫”的疑問、3G發(fā)展的迷茫、傳統(tǒng)電信業(yè)務(wù)盈利下滑等多種因素強烈驅(qū)動傳統(tǒng)運營業(yè)與制造商急需尋找出一種能平滑演進(jìn)、靈活剪材與適應(yīng)市場需求的新一代網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與多業(yè)務(wù)增長途徑。20世紀(jì)80年代，PC控制軟件與計算硬件分離，形成充分開放的多廠商競爭環(huán)境，從而最終推動整個計算機業(yè)的繁榮與發(fā)展，促使人們認(rèn)真思考未來網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展是否亦應(yīng)走這類道路。對此，以IP為基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)最適宜達(dá)到可適應(yīng)靈活方便地實施多用戶、多業(yè)務(wù)增值這一緊迫目標(biāo)。

e）隨著軟交換技術(shù)及軟件無線電等技術(shù)的誕生與改進(jìn)，無論是有線網(wǎng)或無線網(wǎng)，均可采用分層、分面及全開放模式，基于獨立的模塊化結(jié)構(gòu)實施業(yè)務(wù)驅(qū)動，使業(yè)務(wù)、呼叫控制、承載完全分離，從而以優(yōu)良的性能價格比、兼顧前后向兼容的過渡方式，平滑地向新的以IP為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)。這些技術(shù)可望成為新一代網(wǎng)絡(luò)即所謂NGN的核心支撐技術(shù)。盡快統(tǒng)一全球標(biāo)準(zhǔn)，并與原先提出的GII目標(biāo)的實施進(jìn)行協(xié)調(diào)與融合，已成為相關(guān)組織（如ITU-T/R、ETSI、IETF、3GPP、3GPP2、ISC/IPCC、TINA/TIMNA、MSF、OMA等）的共同愿望，而且誰都希望在NGN問題的討論中捍衛(wèi)自已的基本立場、觀點與發(fā)言權(quán)。

盡管IP協(xié)議及NGN問題在概念、定義、結(jié)構(gòu)等基本方面均有含混不清的地方及不同理解，依然成為全球各大標(biāo)準(zhǔn)組織、運營者、制造商、研究開發(fā)部門和政府相關(guān)部門共同關(guān)注的熱點,并在加緊探索各種務(wù)實發(fā)展的途徑，無論對固定或移動、對公網(wǎng)或?qū)＞W(wǎng)、對地面或空間，均屬如此。

2 NGN取分組化為基礎(chǔ)應(yīng)以IP為主要前提

2.1NGN發(fā)展的目標(biāo)戰(zhàn)略

2003年，ITU-T NGN Workshop會議上對涉及NGN的分組化傳送和多（全）業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的理解為分組化具體體現(xiàn)為IP、MPLS、ATM及Ethernet；全業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)包括電話和Internet接入業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、視頻流媒體業(yè)務(wù)、數(shù)字電視廣播業(yè)務(wù)和移動業(yè)務(wù)。從而，NGN應(yīng)是能提供各種多媒體業(yè)務(wù)的綜合網(wǎng)絡(luò)，支持固定和移動的融合、傳統(tǒng)電信業(yè)務(wù)和廣播業(yè)務(wù)的融合，是有線／無線網(wǎng)絡(luò)元素、計算機系統(tǒng)、家庭外圍設(shè)備、智能工具等組成的綜合融合環(huán)境；NGN必須能滿足不同業(yè)務(wù)質(zhì)量及物理接口的要求，在業(yè)務(wù)管理、網(wǎng)絡(luò)管理、智能化、個性化服務(wù)方面均可提供完備的機制。

縱觀全球，盡管尚未對NGN給出一個統(tǒng)一清晰的定義，但在一些基本點上已達(dá)成共識：NGN是基于分組交換的網(wǎng)絡(luò)，且大多數(shù)人認(rèn)為該分組交換應(yīng)基于IP協(xié)議；該網(wǎng)絡(luò)以市場與業(yè)務(wù)驅(qū)動為導(dǎo)向，將呼叫控制與網(wǎng)絡(luò)傳送層及業(yè)務(wù)層完全分離；網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分層，各層間有開放的標(biāo)準(zhǔn)接口；業(yè)務(wù)承載網(wǎng)與業(yè)務(wù)網(wǎng)應(yīng)能有效彼此分離；核心傳送網(wǎng)為高帶寬光傳送網(wǎng)；網(wǎng)絡(luò)具有滿意的服務(wù)質(zhì)量和合理的安全保證；網(wǎng)絡(luò)是可維護(hù)、可運營的，并且是可贏利的多業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)；網(wǎng)絡(luò)應(yīng)支持包括終端移動性和用戶移動性在內(nèi)的廣泛移動性等。

從廣義角度上說，NGN是一種目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)，但它不是下一代Internet，亦不是下一代PSTN電話網(wǎng)、下一代電信網(wǎng)或下一代有線電視網(wǎng)及廣播電視網(wǎng)，而是一代逐步由新的分組交換傳送及IP協(xié)議為基礎(chǔ)的有機融語音、視像、數(shù)據(jù)于一體的面貌全新的網(wǎng)絡(luò)。它將真正使網(wǎng)絡(luò)設(shè)施不受時間、空間和帶寬的限制，充分實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)個性化與個體化，使基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬世界與現(xiàn)實世界完美地融合。它具有所謂接近零的網(wǎng)絡(luò)時延與優(yōu)良的網(wǎng)絡(luò)端到端QoS性能，滿意的網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)的可靠性與可用性，以及足以信賴的網(wǎng)絡(luò)安全性。

網(wǎng)絡(luò)管理可達(dá)全局智能化，既有利于贏利商業(yè)模式運作的集中智能網(wǎng)管，同時將網(wǎng)絡(luò)智能分布化推向邊緣，保持與發(fā)揚Internet終端智能化的長處，摒棄其整體網(wǎng)管弱智與缺乏可贏利商業(yè)模式運作的嚴(yán)重缺憾。網(wǎng)絡(luò)可達(dá)到靈活、多樣化、個性化的5W（5A）方式的無縫隙寬帶接入,有跨協(xié)議、跨標(biāo)準(zhǔn)國際漫游能力；以市場與業(yè)務(wù)驅(qū)動為導(dǎo)向，將呼叫控制與網(wǎng)絡(luò)傳送層及業(yè)務(wù)層完全分離,可進(jìn)行服務(wù)的快速布設(shè)與移植；可充分利用平臺的分布性、開放性與標(biāo)準(zhǔn)性，積極調(diào)動運營商及第三方的天才與創(chuàng)造性，快速豐富業(yè)務(wù)種類與市場應(yīng)用等特征的一種理想化的網(wǎng)絡(luò)。它能充分滿足社會與個人愈來愈高的綜合性全球通信要求：多業(yè)務(wù)、高質(zhì)量、寬帶化、分組化、智能化、移動性、分組性、安全性、開放性、分布性、兼容性及可管理性與可贏利性，這是目前Internet、電信網(wǎng)、移動網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)及專用通信網(wǎng)等均不能全面具備的基本特征，亦是它們按NGN定義與框架目標(biāo)要求進(jìn)一步演進(jìn)、集成、協(xié)同、匯聚與融合所期望達(dá)到的目標(biāo)要求的基本特征。按此，各類在NGN概念導(dǎo)引下前向演進(jìn)產(chǎn)生的新一代網(wǎng)絡(luò)均為NGN集合的子集。

顯然，按上述框架目標(biāo)實施的NGN不可能輕而易舉地一步到位，因此，從定義至實施策略看，制定明確、科學(xué)、穩(wěn)健的遠(yuǎn)期發(fā)展及各階段的NGN發(fā)展步驟十分必要。應(yīng)該說，從現(xiàn)在到今后5～15年左右，NGN依然處在初始發(fā)展階段，在此階段中應(yīng)較好地解決啟動問題。

a）需要完成NGN的確切定義、基本框架目標(biāo)、階段實施途徑等基本標(biāo)準(zhǔn)化工作；同時將NGN的三大組成部分即下一代因特網(wǎng)（NGI）、下一代電信網(wǎng)（NGTN）、下一代移動網(wǎng)（NGMN）均按自身發(fā)展基礎(chǔ)為起點，積極遵循NGN基本概念、定義、目標(biāo)要求制訂與實施發(fā)展策略，從技術(shù)層面、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與市場模式彼此滲透，并一步步匯聚與融合。例如，NGI以引入IPv6及及網(wǎng)格技術(shù)與業(yè)務(wù)為中心，同時改進(jìn)TCP/UDP等一系列相關(guān)協(xié)議，使NGI在未來寬帶多媒體、多業(yè)務(wù)時代能體現(xiàn)真正可管理、可贏利；NGTN以軟交換等技術(shù)為核心,試驗及啟動基于TDM的電路型的PSTN語音網(wǎng)絡(luò)和基于ATM/IP分組型的網(wǎng)絡(luò)向初級NGN網(wǎng)絡(luò)的融合演進(jìn)，使NGN概念期望的低建設(shè)成本、低運營花費、多業(yè)務(wù)高創(chuàng)收機遇、有效的前后向兼容平滑演進(jìn)等優(yōu)點能初顯鋒芒；NGMN以3G及3G演進(jìn)為中心，并集成與融合802.xy，包括終端、業(yè)務(wù)與應(yīng)用在內(nèi)，制訂與2.5G有差異的務(wù)實發(fā)展策略與商業(yè)模式，特別是WCDMA,在這些方面能取得較快的進(jìn)展，由GPRS向WCDMAR99/R4、再向R5/R6/R7有效推進(jìn)。

b）3GPP的“IMS”這一IP多媒體會話域與3GPP2的“MMD”這一全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的多媒體域在全I(xiàn)P結(jié)構(gòu)含義上進(jìn)行融合，逐步實現(xiàn)向NGN概念及目標(biāo)邁進(jìn)的全I(xiàn)P的NGMN。同時，如上所述，F(xiàn)RNGN擬以IMS為業(yè)務(wù)及業(yè)務(wù)會話的研究切入點推進(jìn)NGN工作。

c）在核心網(wǎng)及城域邊際網(wǎng)支撐平臺方面，一方面應(yīng)充分調(diào)動與挖掘既有資源潛力，并有計劃、有步驟地向可有效運營的（G）MPL（λ）S技術(shù)支持的超高帶寬容量的（全）光網(wǎng)絡(luò)核心平臺及MSTP多業(yè)務(wù)傳送平臺平滑演進(jìn)，充分增強其MPLSVPN及IP－QoS的運作能力。同時，WiMAX之類無線城域網(wǎng)的作用及其與無線移動局域網(wǎng)（WLAN）、廣域網(wǎng)（WWAN）、區(qū)域網(wǎng)（WRAN）的紐帶連接與集成綜合作用也不可忽視，需有效發(fā)揮與利用。

d）廣播電視網(wǎng)將政策及意識形態(tài)因素與新一代網(wǎng)絡(luò)發(fā)展建設(shè)需求有機協(xié)調(diào)，并妥善分離實施，使該網(wǎng)絡(luò)按NGN框架目標(biāo)逐步向三網(wǎng)有機匯聚與融合方向邁進(jìn)。

固然，作為NGN啟動發(fā)展的有效步驟，以軟交換為中心，或以IPv6及網(wǎng)格技術(shù)與業(yè)務(wù)為中心務(wù)實推進(jìn)是十分必要的。但與此同時，必須站在NGN角度，進(jìn)行更全面與更長遠(yuǎn)的規(guī)劃與思考，并注重結(jié)合自身特點與市場導(dǎo)向需求。以軟交換（Softswitching）概念為例，用軟交換機改造現(xiàn)有PSTN網(wǎng)絡(luò)及其“硬”交換機時，切忌將此僅理解為是一種稍具軟件靈活性的由“硬”到“軟”的設(shè)備與技術(shù)更替，這樣很容易回到PSTN的封閉性理念與框架之中，從而違背NGN目標(biāo)的初衷。就NGTN而言，它不僅僅是由ＴＤＭ技術(shù)轉(zhuǎn)化為IP分組技術(shù)，從應(yīng)用與多業(yè)務(wù)層面看，更重要的是應(yīng)按NGN目標(biāo)框架，將原有僵化的端到端連接型控制機制轉(zhuǎn)變?yōu)殪`活、豐富、多樣化的會話型控制機制；將原有由個體網(wǎng)元集中控制管理模式轉(zhuǎn)變?yōu)橘Y源自適應(yīng)均衡調(diào)配的分布式網(wǎng)絡(luò)控制管理模式；將原有缺乏前向擴(kuò)展能力的單一業(yè)務(wù)壟斷經(jīng)營模式轉(zhuǎn)變?yōu)槎鄻I(yè)務(wù)、綜合業(yè)務(wù)的共贏價值鏈經(jīng)營模式等。

2.2NGN取分組交換為基礎(chǔ)應(yīng)以IP為主要前提

如上所述，涉及NGN以分組交換傳送為基礎(chǔ)和多（全）業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)分組化具體體現(xiàn)為IP、MPLS、ATM及Ethernet。很明顯，MPLS及Ethernet與IP是完全可以協(xié)調(diào)發(fā)展的，主要分歧僅在于IP與ATM誰更合適這一實質(zhì)性認(rèn)識。這是一個重要問題，因為它對確定NGN的發(fā)展基礎(chǔ)與前提至關(guān)緊要。

在確立NGN的基本發(fā)展策略時，基于其基本技術(shù)特征與長期市場檢驗結(jié)果，應(yīng)明確NGN取分組交換為基礎(chǔ)應(yīng)以IP為主要考慮前提，否則將無益于推進(jìn)以IP為基礎(chǔ)的NGN的努力創(chuàng)新與積極發(fā)展。當(dāng)然并未排斥在NGN的階段發(fā)展過程中，仍要合理利用ATM在一定階段上尚存在的可能作用與價值，吸取ATM的某些有益理念，創(chuàng)建MPLS之類有效技術(shù)利器，使NGN以IP為基礎(chǔ)的QoS控制及VPN發(fā)展獲得強有力的支撐。

事實上，ATM的興衰與數(shù)據(jù)交換的發(fā)展緊密相聯(lián)。應(yīng)該說ATM是后來者，它比Ethernet及Internet晚了近20年，比個人電腦亦晚了近15年，以53定長字節(jié)封包,同屬分組傳送。20世紀(jì)90年代初，語音／數(shù)據(jù)集成及端到端QoS控制方面，ATM深受青睞。當(dāng)時人們甚至認(rèn)為，以太網(wǎng)交換技術(shù)僅僅是延長其陳舊技術(shù)生命的一種權(quán)宜之計，因為從最佳系統(tǒng)設(shè)計的負(fù)荷平衡（LoadBalacing）理論觀點看，以太網(wǎng)速率低，由于集線器采用共享式的載波偵聽多址連接／沖突檢測（CSMA/CD）模式運作，當(dāng)用戶上網(wǎng)增多時即導(dǎo)致傳送瓶頸，更談不上QoS保證。因此，千兆比第三層交換機出現(xiàn)之前，ATM被視為更新核心網(wǎng)交換的惟一合適途徑。然而，市場驅(qū)動使以太網(wǎng)經(jīng)受住了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，七年內(nèi)，將網(wǎng)絡(luò)速度提高兩個量級，而ATM的所謂端到端連接又忽視了至關(guān)重要的臺式機用戶，需要在終端用戶處附加許多軟硬件設(shè)備。

從節(jié)省成本角度看，快速以太網(wǎng)即占上風(fēng)。而且，ATM／以太網(wǎng)的混合環(huán)境使網(wǎng)絡(luò)分割與重組開銷很大，在圖像處理等計算密集場合無法容忍，ATM的很多應(yīng)用便顯得缺乏實用性。ATM的結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)混`活、復(fù)雜與價格昂貴。以太網(wǎng)的GB/10GB高速交換進(jìn)展及由LAN向MAN/WAN擴(kuò)展，Internet及IP的爆炸性增長與IP-QoS的一步步進(jìn)展,終于使人們認(rèn)定ATM只能走下坡路，這是市場的選擇。本來在傳輸資源緊缺與昂貴的場合，可利用提高節(jié)點設(shè)備ATM交換機的復(fù)雜度與多業(yè)務(wù)提供和QoS控制能力以換取傳輸資源帶寬能力的不足，這是一種有效互補選擇，但歷史發(fā)展已改寫了這一前提。帶寬資源不要說在核心層面，甚至在接入層面已愈來愈不那么稀缺昂貴，同時IP技術(shù)帶來的多業(yè)務(wù)增值靈活性、價位有吸引力以及日益完善的IP-QoS技術(shù)及安全性改進(jìn)，使移動、固定無線及衛(wèi)星之類原本資源最受限的無線傳輸手段幾乎無例外地將ATM作為權(quán)宜之計，而將長遠(yuǎn)目標(biāo)鎖定于以IP為基礎(chǔ)，3G及3G演進(jìn)的上述全I(xiàn)PNGWB選擇即為明顯示例。因此，始終保持ATM與IP的選擇爭議實際沒有必要，認(rèn)定NGN取分組交換為基礎(chǔ)應(yīng)以IP為主要考慮前提, 應(yīng)該成為一種明智的現(xiàn)實選擇。

2.3以新業(yè)務(wù)需求為驅(qū)動力的IP化已成大勢所趨

如上所述,以IP為基礎(chǔ)的Internet的普及已造就一張覆蓋全球的Internet大網(wǎng)，盡管有大量的麻煩與問題在不斷產(chǎn)生，但也有大量IP業(yè)務(wù)在運行和使用，亦有大量支持IP的業(yè)務(wù)開發(fā)、運行維護(hù)人員在運作，并正在投入大量人力、物力與財力。針對IP商用暴露的弊端進(jìn)一步改進(jìn)IP技術(shù)，開發(fā)各類IP新業(yè)務(wù)與新應(yīng)用，推進(jìn)IPv6、NGI、100×100項目、美國國防網(wǎng)格網(wǎng)向目標(biāo)NGN邁進(jìn)已是不爭的事實。

實踐亦已證明，業(yè)務(wù)與承載可分離的充分開放的IP平臺為業(yè)務(wù)與應(yīng)用創(chuàng)新提供了廣闊的發(fā)展空間，門戶網(wǎng)站、搜索引擎、P2P（PeertoPeer）等應(yīng)用均為其開放性的創(chuàng)新碩果。而且，隨著IP-QoS的一步步改進(jìn)，VoIP不僅在專線專網(wǎng)、在長途、甚至本地市話，包括VoIP的O/P－WLAN運用在內(nèi)，均已經(jīng)或正在逐步走向成熟，滿足電信級運營要求。

3 IP協(xié)議的問題與發(fā)展的戰(zhàn)略思考

3.1IP協(xié)議的問題所在

由以TCP/IP協(xié)議為基礎(chǔ)的Internet的發(fā)展歷程可知，IP協(xié)議最可取的內(nèi)涵與作用即在于其充分的開放透明性與靈活有效的多業(yè)務(wù)增值能力。然而，既要開放透明，往往便“充分暴露”，從而容易受到攻擊。因此，Internet商用化后，大量暴露出的一系列問題中，最棘手、解決難度最大的即為安全性問題。

3.1.1安全性問題

對此，最尖銳的觀點來自TINA/TIMNA。認(rèn)為NGN不應(yīng)該是“全I(xiàn)P化的網(wǎng)絡(luò)”，而應(yīng)該是一種以中間件為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)。TINA支持ITU-T建議Y.130的信息通信結(jié)構(gòu)（ICA），認(rèn)為Internet及其IP網(wǎng)的三大缺陷為安全失控、QoS無保障及網(wǎng)管弱智，全I(xiàn)P化即使用IPv6也不能有本質(zhì)改進(jìn)，必須從中間件層入手，才能真正取得隔離功能及解決安全問題。IP協(xié)議結(jié)構(gòu)像“明信片”，源、目的地、內(nèi)容三者關(guān)聯(lián)全局暴露，是其易受攻擊與無法解決好安全性問題的根本所在?！癐P決定一切”，將違背分層網(wǎng)設(shè)計“應(yīng)用決定一切”的公認(rèn)理念，造成事實的上本末倒置。必須有結(jié)構(gòu)的進(jìn)化，才能有功能突破,“未來網(wǎng)技術(shù)IP不是惟一的選擇”。TINA支持以ICA為基礎(chǔ)向NGN演進(jìn)。

應(yīng)該說，TINA/TIMNA提出的看法是有價值的，它一針見血地道明了IP協(xié)議安全失控的本質(zhì)所在。

實際上，仔細(xì)分析PSTN、ATM及IP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可更充分理解IP網(wǎng)易受攻擊的安全性問題的原委。

一般安全攻擊多半在終端發(fā)起，PSTN的終端本質(zhì)為傻瓜型，兼之PSTN的收費模式，在終端入手發(fā)起大規(guī)模攻擊，成本亦很高，難以操作。PSTN的用戶端與網(wǎng)絡(luò)端接以UNI與NNI彼此分離，業(yè)務(wù)提供及控制權(quán)均在運營商手中，沒有運營商參與，用戶難在終端做新花樣，播發(fā)病毒及發(fā)動攻擊；就算用戶想做手腳，追查亦較方便，因為PSTN對所有終端均按E.164碼號規(guī)則賦予全球惟一與公開的編號。此外，當(dāng)PSTN提供IP網(wǎng)接入服務(wù)時，僅作為IP網(wǎng)的鏈路層接入，IP數(shù)據(jù)只是在PSTN上透穿，無法在PSTN接入IP之際從IP網(wǎng)攻擊PSTN。由此可以推理PSTN的網(wǎng)絡(luò)與終端安全性較好，相應(yīng)其喪失的便是靈活有效的寬帶多業(yè)務(wù)增值能力。

ATM雖然亦同屬分組型技術(shù)，但ATM并無直接的終端業(yè)務(wù)與用戶，對用戶而言只是提供一個邏輯“專網(wǎng)”，用戶只能在自已的“專網(wǎng)”中運作，用戶亦無能力與可能發(fā)送ATM網(wǎng)絡(luò)能識別與要識別的信令與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。同樣，ATM的UNI與NNI是分離的，網(wǎng)絡(luò)只是為用戶提供透傳功能，其信令、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)等對用戶為不可見，用戶無法產(chǎn)生惡意數(shù)據(jù)對ATM進(jìn)行攻擊；ATM網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)間的安全性則靠運營規(guī)則與運營商間的信任關(guān)系和協(xié)同合作予以保證。而且，由于用戶只能在自己所在的網(wǎng)絡(luò)中運作，即便能發(fā)動攻擊，亦只能攻擊自己網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的有限用戶，很容易追查。因此，ATM網(wǎng)絡(luò)亦有較好的安全性保證,但同時帶來了寬帶多業(yè)務(wù)增值不靈活方便與不價廉物美。

再看IP網(wǎng)絡(luò)，它真像信息的明信片傳送，沒有UNI與NNI的分離，運營商設(shè)備、協(xié)議乃至網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵τ脩艟鶎匍_放可見。用戶端產(chǎn)生的IP信息，無論在用戶端或在網(wǎng)絡(luò)中均可傳送終結(jié)，從而既可能由用戶端與運營商網(wǎng)絡(luò)交換非法及惡意路由信息，也可能對運營商網(wǎng)絡(luò)的路由器、接入服務(wù)器等設(shè)備及三層以上設(shè)備實施攻擊。與此同時，位于IP網(wǎng)絡(luò)邊際的用戶側(cè)的網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)、應(yīng)用，一般均使用TCP/UDP/IP這一基礎(chǔ)技術(shù)，這導(dǎo)致用戶間在IP層及應(yīng)用層等各層面彼此透明可見，從而亦為惡意用戶攻擊對方網(wǎng)絡(luò)及相應(yīng)業(yè)務(wù)大開方便之門。IP網(wǎng)絡(luò)的終端高度智能化及多業(yè)務(wù)能力一方面使由終端用戶發(fā)動攻擊變得容易，同時又增加了識別與防范各類花樣繁多的安全攻擊的難度，因為多種業(yè)務(wù)綜合承載在同一網(wǎng)絡(luò)上，難以分辨與確立用戶間的信任關(guān)系，導(dǎo)致惡意用戶容易找準(zhǔn)對象發(fā)動攻擊，而被攻擊的用戶實際上難以分清哪些是合法用戶的正常訪問，哪些是非法用戶侵入或惡意攻擊。另一方面，鑒于IP網(wǎng)絡(luò)及技術(shù)飛速發(fā)展，協(xié)議設(shè)計及軟件開發(fā)中的缺陷與漏洞在大規(guī)模應(yīng)用前來不及測試發(fā)現(xiàn)與徹底排除，這亦給惡意攻擊造成各種可乘之機。對此，一些最知名公司的軟件漏洞，如微軟的WindowsXPsp2、思科的IOS乃至蘋果的MACOS均為其明顯示例。此外，IP用戶身份難以識別導(dǎo)致很難跟蹤及遏止攻擊者；而且，IP的高度智能的終端及其寬帶化，加上其計費模式等更有利惡意用戶方便與低成本地有效實施大規(guī)模攻擊，包括分布式拒絕服務(wù)（DDOS）攻擊在內(nèi)，而且制造這類攻擊的技術(shù)難度亦變得愈來愈容易，從而使得這類非法入侵及惡意攻擊有增無減、肆意蔓延與防不勝防,著實令人擔(dān)憂。當(dāng)然，IP協(xié)議的開放透明性導(dǎo)致的安全性弊端,同時帶來了其靈活有效的寬帶多業(yè)務(wù)增值能力及容易互聯(lián)互通和有效降低成本等明顯的市場應(yīng)用優(yōu)勢與吸引力。

現(xiàn)實情況亦確實如此，黑客、病毒似乎愈殺愈烈，泛濫成風(fēng)，實際已成為IP網(wǎng)絡(luò)安全運作的頭等隱患。例如，2004年，新病毒增加52％，瑞星報告指出，其中下述十大病毒對用戶造成的破壞最大：網(wǎng)絡(luò)天空（占總病毒數(shù)的39.9％）、愛情后門（占21.3％）、SCO炸彈（占7.7％）、小郵差（占1.5％）、垃圾桶（占0.9％）、惡鷹（占0.8％）、求職信（占0.5％）、高波（占0.5％）、震蕩波（占0.4％）及瑞波（占0.4％）。而且，黑客和病毒威脅呈下述四大發(fā)展趨勢：變種病毒數(shù)量翻番劇增、防不勝防，從漏洞被發(fā)現(xiàn)至針對漏洞攻擊病毒出現(xiàn)的時間間隔越來越短，國產(chǎn)型木馬病毒及后門程序成為主流，目標(biāo)直指網(wǎng)民真實財產(chǎn)，“網(wǎng)絡(luò)釣魚”形式的詐騙病毒活動明顯增加等。十大病毒中有9種為蠕蟲，從對用戶的危害性而言，依然是蠕蟲病毒最為嚴(yán)重。病毒變種之所以快速增長蔓延的一個重要原因即在于很多病毒源代碼借助網(wǎng)絡(luò)被病毒作者公開并提供下載，甚至有些代碼還包括完整的說明文檔及相應(yīng)工具和示例，易于普及傳播。毋需特別技能，僅需修改配置文件和部分源代碼便可編譯生成一個新的變種病毒。這是對公開性、包括源代碼公開在內(nèi)而產(chǎn)生的負(fù)面影響的一種直接諷刺，亦說明如何正確認(rèn)識與控制一種事物的正反兩個方面是何等重要。

由這些分析討論可充分理解IP網(wǎng)絡(luò)安全問題的本質(zhì)所在，就像SARS一樣，只有控制其病源，才能控制其蔓延，因此，尋找IP網(wǎng)絡(luò)的有效安全對策，尤為緊迫重要。

對此，IP和Internet研究的權(quán)威機構(gòu)——IETF,對現(xiàn)有Internet及IP協(xié)議的缺陷與不足已有足夠的認(rèn)識，曾在其年會提出過主題“因特網(wǎng)的十字路口”，列舉了Internet下一步發(fā)展面臨的10大技術(shù)問題：身份識別技術(shù)、保護(hù)IPR技術(shù)、保護(hù)個人隱私技術(shù)、新一代Internet通信協(xié)議IPv6技術(shù)、下一代Internet結(jié)構(gòu)的網(wǎng)格（Grid）技術(shù)、無線Internet技術(shù)、傳統(tǒng)電話網(wǎng)與Internet融合的技術(shù)、更有效地在網(wǎng)上傳輸?shù)囊曨l技術(shù)、防止垃圾郵件的過濾技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)。如果無法在網(wǎng)絡(luò)安全、個人隱私及IPR保護(hù)方面取得突破，Internet將無法成為一種真正可信的商業(yè)工具。當(dāng)然，IETF相信，在采取一系列有效措施后，如改進(jìn)IP協(xié)議，改進(jìn)TCP/UDP協(xié)議，縮短路由及傳輸時延，提高傳輸效率及質(zhì)量，實施有效的全球大容量移動擴(kuò)展、訪問與漫游，提高網(wǎng)絡(luò)安全性及改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)管理能力等，新的IP網(wǎng)能擔(dān)當(dāng)起NGN重任。10大技術(shù)問題中即有一半以上與安全性有關(guān)，可見IP安全問題的嚴(yán)重性。