互联网的(好与坏)未来

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圣地亚哥——加州大学圣地亚哥分校的处理器专家kc claffy [原文如此,大小写不符] 在圣地亚哥举行的美国科学促进会会议上发言时警告说:“即使现在我们也知道,我们正处于互联网所能承受的一些基本限制之内。”她说,“我们有一个很大的期望——能够创新。但我们是否能够做到这一点,目前尚不清楚。”

claffy的警告基于以下观察:互联网的基础设施在很大程度上是隐藏的。在美国,大约有100家互联网服务提供商控制着光纤线路和路由器,这些光纤线路和路由器在整个网络中定向传输流量。每个ISP都与其他ISP有协议来交换流量。本质上,这些协议说的是“如果你移动我的比特,我将移动你的比特”。然而,所有这些协议不仅是独立的和不受管制的,而且还是秘密的。属于专有的公司信息。这使得我们无法理解当某个路径发生故障时,流量将如何被重定向。这使得我们无法理解当出现问题时,整个系统到底有多强大。这使得我们无法绘制互联网的整体结构图(这让claffy非常沮丧,她的工作是绘制互联网的整体结构图)。这也使得我们很难预测互联网将如何增长。

但有一点是肯定的:互联网将继续增长。我们只是不知道当前用于寻址互联网内容的系统是否能够适应这种增长。互联网上的每个位置——每个网站、每个用户——都有一个与之关联的特定地址,称为互联网协议(IP)地址。当前的寻址系统——称为IPv4——大约有40亿个可能的地址。预计互联网将在大约两年内超出这一批地址的容量。几十年来,研究人员一直在研究下一代地址——IPv6系统——它大约有足够多的地址,可以使用到宇宙热寂。但是IPv6和IPv4是不兼容的,因此任何使用新的IPv6地址的人都将无法访问使用旧的IPv4地址的网站。“每个人都必须同时切换——谷歌、Verizon,每个人,”claffy在她的演讲后告诉我。然而,在短时间内对互联网的整个寻址系统进行大规模的全球切换是不太可能的。


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高通公司的首席执行官兼联合创始人欧文·雅各布斯也谈到了无线互联网的普及。他首先给出了一些数字,突显了对互联网快速增长的估计。他说,根据谷歌的数据,如今有一半的互联网连接来自移动设备,并且移动网络的采用和增长率是十年前有线网络普及率的八倍。根据爱立信的估计,到2020年,全球无线连接设备的数量将从估计的46亿部增加到500亿部。这将是地球上每人大约七部设备。(雅各布斯后来澄清说,他认为这些数字是“雄心勃勃的”。)

移动3G网络的一个广为人知的挑战是处理系统中不断增加的视频量。他说,“现在视频到手机占了一半的比特。”减少3G网络压力的一个选择是扩大用于分发内容的无线频谱部分。一个可行的例子是FLO TV,这是高通公司提供的一项服务,它使用旧的UHF频道55向无线设备广播20多个频道。他说,该系统现在已经在68个大都市地区投入使用。

无论未来会发生什么,联邦通信委员会即将发布的宽带接入计划(预计将在两周内发布)肯定会在未来几年塑造互联网的格局。让我们希望它能够应对这种增长。

Michael Moyer is the editor in charge of physics and space coverage at 大众科学. Previously he spent eight years at Popular Science magazine, where he was the articles editor. He was awarded the 2005 American Institute of Physics Science Writing Award for his article "Journey to the 10th Dimension," and has appeared on CBS, ABC, CNN, Fox and the Discovery Channel. He studied physics at the University of California at Berkeley and at Columbia University.

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