2、未来互联网架构与设计：挑战与解决方案

未来互联网架构与设计：挑战与解决方案

1. 现有互联网存在的问题

随着对“未来网络”的讨论日益激烈，当前互联网在应对诸多重要问题上的无力逐渐凸显。这些问题不仅影响着当下的服务，也对未来的发展构成了挑战。

1.1 核心架构与演进模型不再适用

互联网的前身阿帕网（Arpanet）始于20世纪60年代末，最初是一个由四个大学网络组成的固定网络，服务于非移动、非无线连接的主机。如今，防火墙、网络地址和端口转换器以及会话边界控制器在不同层面上分离了各个IP网络。终端节点作为信息消费者和生产者的能力不断下降，尤其是移动节点，这种能力几乎丧失。IPv6未能为互联网提供必要的全面架构升级，使其成为人们可信赖的通用未来网络。而且，有理由认为单一的网络解决方案无法满足未来网络的所有需求。尽管互联网的规模尚未达到极限，但其功能的增长，即全球系统适应新功能需求的能力，几乎停滞不前。我们正处于一个关键的发展转折点，需要进行重大变革。

1.2 互联网僵化

当前通信系统的架构通常围绕分层模型构建，如互联网、OSI和3GPP。在开放的互联网环境中，部署网络增强功能（如IPv6、IPSec、MobileIP或组播）十分困难。互联网的迅猛发展也凸显了其架构上的缺陷，如缺乏对QoS和无缝移动性的支持、安全漏洞以及地址短缺等。尽管针对这些问题提出了许多解决方案，但大多只是修补架构漏洞的拼凑方法，且缺乏协调和系统性，导致了新的问题。整个系统变得极为复杂，不同协议和层中常常重复出现相似的功能，这种零敲碎打的解决方式可能会影响通信系统其他部分的运行和性能。

1.3 有害流量激增

垃圾邮件、分布式拒绝服务（DDoS）攻击和网络钓鱼等各种