據國外媒體報道,本周拉斯維加斯國際消費電子展CES展出的mobile-ready電子商品令人眼花繚亂,但其背后的問題卻若隱若現:如何讓支持這些無線設備功能的網絡穩定高效的運行。比起你在賭城所見到的展示,匹茲堡、洛杉磯、加拿大新不倫瑞克、新澤西等實驗室正在研究的潛在的解決方法少了些許的炫耀。

根據英特爾的評估,最大的挑戰在于將互聯網進行徹底檢修,使之更好地處理網絡互連設備的洪流,預計到2015年互聯設備數量比起今天的50億將增長到150億,他們中大部分都會是移動設備。
二十世紀六十年代人們設計了互聯網,用它來分配數據給接在單個網絡上靜態PC的固定地址,但時至今日,互聯網連接了令人眼花繚亂的各種小工具。這些小工具能在不同地方快速移動并連接了諸多異構網絡。
隨著基礎網絡已經重新設計并增強性能以為新技術開路,一些棘手的低效率以及安全問題也出現了。卡耐基梅隆大學計算機科學家Peter Steenkiste表示:“沒人真的希望多加一個或者幾個設備就會讓網絡奔潰。但我卻感覺這更像是一個復雜性的蠕變問題。”
在過去幾年,基礎的新網絡設計已成形,得到NFS(美國國家科學基金會)2010年啟動的FIA(Future Internet Architecture)項目的支持,并正在美國大學間進行測試。關鍵的想法是網絡應該從最近的位置獲取數據而不是從固定的地址處的某數據中心索取數據。
洛杉磯加利福尼亞大學的計算機科學家Lixia Zhang指出:“今天我桌上有一臺智能手機、一臺平板電腦以及一臺Mac電腦。想要在他們之間移動數據,請求都在云上執行,只有上帝知道他們在哪,所以如果你以為數據可以再回到這里到另一個兩英尺外的設備上去的話,那你就錯了。”
在張領頭的命名的數據網絡NDN(Named Data Network)工程中很多東西都是相當不一樣的。在NDN中,數據包被著重分配給強調他們自己包含數據的地址,而不僅僅是從哪來或到哪去的IP地址。此外,這些代碼能夠使得設備輕松地分享數據。
張還繼續表示:“最后,我認為我們能夠提高網絡的速度、吞吐量以及總效率。現在有很多能實現數千人獲取同一塊數據的數據中心。在NDN系統中你只是尋找離你最近的數據備份,概念上說這很簡單但確實是一場革命。”
數據中樞的理念能根據敏感度的不同將不同的隱私設置以及安全性直接加密地附到數據上去,而不是像VPNs和防火墻一樣依賴數據的層組。
除了張的項目外,NSF也為羅格斯大學、賓夕法尼亞大學以及卡內基梅隆大學(CMU)的互聯網架構項目提供了資助,這些項目和張的項目有著相同的目標。
MIT(麻省理工)計算機科學家、前互聯網首席協議設計師David Clark表示現在說誰會笑到最后還為時過早:“一切都是探索,都是推測性的,并都是有潛在可能的。”但他補充到NDN的努力是“最具革命性的——這個項目確實改變了現存網絡的基礎模型,它用對數據的訪問代替了終端間的通信,而且這種數據訪問是不受位置約束的。”
去年舉行了幾場這些新互聯網架構項目的前期演示展示,期待2013年能有更多。羅格斯大學無線信息網絡實驗室主任Dipankar Raychaudhuri說這只是這些努力的開始,他在進行一項由NSF資助,致力于使移動設備以及汽車網絡更加無縫得融入基礎設施的Mobility First項目。他還預測“再過兩年,你就能看到相當的成效了”,這也說明了該項目的價值。
除此之外,新的網絡架構還要同時支持設備接入兩個甚至多個網絡。如今智能機能夠在4G以及Wi-Fi之間來回切換但并不能同時都用這兩個網,連接他們之間的數據。問題的根本是原始的協議只假定了單一的網絡接口。Raychaudhuri解釋到:“原則上你可以和兩個網絡都保持連接,網絡也能決定在每個時刻怎樣傳輸數據。”
與此同時一些已有的應用程序也在彌補缺陷。比如說,網絡優化公司Akamai幾年來都在提供名為Net Session的應用軟件,該公司運行著119000臺服務器并交付了15%到30%的web流量。相較于服務器到設備的下載,這款應用支持設備到設備的文件傳輸,它在連通性不太好的發展中國家很受歡迎。
到目前為止,已有三千萬設備安裝了Net Session,其中大部分都是筆記本電腦。Akamai戰略主管Kris Alexander表示:“我們的目標是繼續擴張以實現它能支持移動手執終端、平板電腦以及家用媒體電視。”然而,現實這個飛躍是相當大的成就。現在還沒有可用于iOS或者安卓的Net Session app,造成該局面的主要原因是Net Session要求的處理能力以及電池消耗都太高了。