四.Internet发展面临的问题

Internet的发展正面临哪些困境？
在上篇中我们讲述了Internet的发展简史和它的方方面面的应用。正是由于
Internet的丰富多彩，才会吸引越来越多的人加入其中：对用户而言，Internet正一步
步渗透到我们工作、生活的各个方面，极大地改变了长久以来形成的传统思维和生活方
式；而对Internet而言，用户的积极参与使得这一全球通行的网络迅速膨胀起来，用户
对它的需求也不断升级，使Internet的耐受力面临带宽的短缺、IP地址资源匮乏等严峻
考验。

1．带宽的短缺
据1995年年中的估计, 有150多个国家和地区的6万多个网络同Internet联结, 入
网计算机约450万台, 直接使用Internet的用户达4000万人。而到今天，Internet已经
开通到全世界大多数国家和地区，几乎每隔三十分钟就有一个新的网络连入，主机数量
每年翻两番，用户数量每月增长百分之十，预计到本世纪末和下世纪初, Internet将连
接近亿台计算机, 达到以十亿计的用户。而对更远的将来，人们很难精确估计。不管怎
么说，这些数字已足以说明Internet的危机所在：就好象一根悬挂了很多重物的钢丝
绳，重量增加了，绳子就有断裂的危险；而用户在Internet上的游历实际上要走过很多
根这样的“钢丝绳”，用户越多，绳子的负载越重，其中任一根不结实，都会成为瓶
颈，导致网络访问的失败。因此，“钢丝绳”的加固—带宽容量的增加势在必行，从
Internet主干到分支，直至最终用户的接入，都出现了许多成熟的或正在发展的链路技
术来实现这项需求，我们将在后文着重介绍其中用户最为关心的几种接入技术。

2． IP地址资源的匮乏
我们曾介绍了IP地址的格式和分类，这里所指的都是现行的IPv4—它是一个32位
二进制数，因此总地址容量为232，也即有数亿个左右。而按照TCP/IP协议（同很多其
它协议一样）的规定，相互联接的网络中每一个节点都必须有自己独一无二的地址来作
为标识，那么很显然，相对前文日益增长的用户数，现有IP地址资源已不堪重负，很快
将被用光—有预测表明，以目前Internet发展速度计算，所有IPv4地址将在2005～2010
年间分配完毕。

解决IP地址缺乏的办法之一是想办法延缓资源耗尽的时间，目前最广泛应用的技
术当属NAT（Network Address Translation，网络地址翻译）—它使企业用户在内部网
络应用中采用自行定义的地址，只在需要作Internet访问时才翻译为合法的Internet地
址；它的最大好处是用户加入Internet时不需更改内部地址结构，而只需在内外交界处
实施地址转换，并且能够实现多个用户复用同一合法地址，从而大大节省地址资源；但
作NAT转换的同时也增加了网络的复杂性，何况它并不能阻止可用地址越来越减少的趋
势。

作为对IPv4问题的解决，一种新的IP地址定义应运而生，它便是下文讲的IPv6。

Internet的发展技术

如何解决Internet的发展瓶颈？Internet新的应用趋势是什么？
Internet的发展首先是要走出困境，扩展容量，然后才有可能继续推出各项新的
应用并且运用自如。现在我们将从网络线路的发展说起，谈谈近年来成为通信热点的宽
带接入技术，以及Internet新的应用趋势。

1．接入技术的发展
接入技术也称“最后一公里”技术，表示从最终用户到本地电信服务商之间的一
段连接。大家已经熟悉的有PSTN拨号、ISDN和专线等技术，而近几年接入技术发展迅
猛，比较成熟的有：

ADSL
ADSL又称非对称数字用户线，是DSL家族系列技术（HDSL、VDSL、IDSL等）中应
用最广的一种。它的最大好处是利用现有的电话双绞线作为传输介质，因此成本较低；
接入带宽却相对电话线传输的PSTN（目前最高115.2Kbps）快了许多，从局端到用户的
下行速率理论上可达7-8M，实际使用的下行速率一般为1.5-2Mbps，从用户到局端的上
行速率为几百Kbps，这也比PSTN有了很大提高；ADSL的非对称性与终端用户的网络访问
特点是相一致的——个人用户多数应用都是以客户方式从网上去获取数据，如WWW、
FTP，只在个别时候才向网络大量发送数据，如发送附带多媒体信息的电子邮件，因此
下行数据量大、上行数据量小，也为非对称方式。

线缆调制解调器
线缆调制解调器是一项非常适宜于家庭用户的接入技术。它在电缆电视的基础
上，将分配网络的主干部分改为光缆，在各个服务节点处完成光电转换，再由同轴电缆
将传输信号送到用户家里，可有效地实现Internet访问、电视点播和数据电话等业务，
市场前景广阔。线缆传输也是非对称方式，每服务节点下行速率高达10-30Mbps，上行
速率可达2M左右，但与ADSL不同，它是一个共享网络，实际每用户可用带宽与节点所连
的上网用户数成反比，即便如此，用户能享用的带宽也是相当可观的。

线缆调制解调器应用发展的最大障碍是线缆线路的双向改造——传统的有线电视
大多是单向传输；而数据的访问是双向进行的，因此必须实施线路改造以适应这项新的
应用。在改造完成之前也有一种暂时的解决办法：即下行数据传递采用电视线缆，上行
数据则采用电话线回传。

无线接入技术
作为有线接入的补充，在不便于有线接入的地区，用无线通信设备把用户接入市
话交换网，统称为无线接入系统。无线本地环路系统技术来源于以下三个方面：

（1） 来源于蜂窝移动通信系统；
（2） 来源于大区制通信系统、数字无绳电话系统、数字微波和卫星通信系统。
大区制系统主要指集群通信系统。
（3）来源于专用的无线本地环路系统，采用大功率、大覆盖、低成本。以其独
特的优点，很快被市场接受，发展十分迅速。目前世界各大通信公司几乎都有典型产
品。

CDMA（码分多址）和其衍生的无线本地环路技术有着其他无线接入技术不可比拟
的优点，代表无线接入技术的发展方向。

接入技术的发展充分体现了“三网合一”的应用趋势：ADSL是利用原来的语音载
体电话线传递数据，线缆调制解调器则利用原有的图像载体有线电视传递数据，大家熟
悉的IP电话则是通过各类数据载体传送语音。因此，今后的数据网、电视网和电话网将
不再相互隔离，共同承揽数据、语音、图像集成的业务，缓解了Internet的带宽压力。

2．IPv6技术
正当人们为IPv4面临的问题而焦头烂额时，IPv6出现了，它给人们带来了近乎完
美的解决方案：

●如同电话号码升位一样，IPv6提供了128位的IP地址，使地址数量大幅增加，
从而解决了现在的IP地址资源危机；
●IPv6采用了“可聚集全球统一计算地址”的构造，这使IP地址构造同网络的拓
扑结构（连接形态）相一致，从而缩小了路由表，使路由器能够高效率地决定路由；
●IPv6具有自动把IP地址分配给用户的功能大大减少了网络管理费用。

尽管IPv6比IPv4具有明显的优越性，但在全球范围内实现地址的升级有许多实际
困难。为此，Internet研究组织IETF制定了一套IPv4向IPv6过渡的方案，其中包括三个
机制：兼容IPv4的IPv6地址、双IP协议栈和基于IPv4隧道的IPv6。

3．应用的发展—电子商务
在Internet发展史第一篇中我们介绍了基于Internet的各项应用，但它们只是人
们用以达到某些目标的手段，就象原始人学会了利用工具一样。电子商务
（E-Commerce）便是基于网络应用的各种技术在各行各业实施的全方位的改造，为人们
展示了一个全新、璀璨的世界。电子商务不一定都通过Internet来完成，但Internet的
高速发展却为其提供了生根萌芽的沃土。大名鼎鼎的Amazon公司应该说敢为勇者先，率
先架筑起自己图书购销配套服务的庞大帝国成为电子商务运作的典范。同以前所提到的
应用相比，电子商务更象一种理念，它的实现并没有固定的格式。在Internet或自己的
网络上利用各种技术建设适合自身特点的Intranet、Extranet，其中策略的制定是发展
的关键。不论进度如何，电子商务必然是Internet应用的一项主要发展趋势。

纵观十多年来Internet的发展史，人们很难说清，未来它究竟会是什么样，但
Internet还将继续改变我们的生活，推动人类文明的发展，这是谁都否认不了的。

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