决定通信学科前途命运的大决战
0赞以前上课的时候只听教宽带通信的老师讲过一下ATM和IP之争,也知道最后以IP的胜利和ATM的没落而告终。但当时听了也就听了,没觉得ATM的垮掉对于通信学科有什么影响。因为在我读书的年代IP通信已经深入人心,加上后来的研究确实都属于计算机通信、数据通信等范畴,也觉得IP通信是天经地义的事情。
但随着在这个行业中的阅历不断的增加,越来越感觉到这是一次决定通信学科前途命运的大决战,几乎可以说是几千年未有之大变局。如果说在此之前通信和计算机还算是比较分明的两个学科的话,经此一战传统的通信网络思想被打得丢盔弃甲。从此我们越来越多的听到了一个口号:everything over IP。
这一场大战是如何发生的,为什么会发生,其结果如何呢?本文讲为您娓娓道来。
先说说ATM和IP的之间设计思路的区别:ATM以路为中心,设计了精巧、严密、稳定的网络方案,可控性、可管理性都做的非常好。其特点是通信网络复杂而通信终端简单,通信中所需要执行大量任务由通信网络完成而非通信终端完成。但其致命的缺点就是过于复杂,难以实现。在标准化的推进过程中远远落后于IP。如果我们翻看讲解ATM的书籍,就会发现其中很多设计精巧而繁复,传输的每一个比特都得到了优化。其帧格式几乎可以说是一个比特一个比特的扣出来的。其协议充分考虑了数据传输中的各种情况,几乎可以操控传输过程中的每一个细节。造就ATM思想的另外一个原因则是长期以来通信学科以研究语音通信为主,把通话双方的声音送到目的地通信系统所关注的焦点。语音通信中一个最关键的问题在于稳定,不要出现说话断断续续、回声等问题。因此把网络设计得严密稳定是非常有必要的。
IP则完全相反,IP设计的通信网络功能是简单的,尽力而为的(说白了就是不可靠的,我尽力而为了,做不到别找我。),把通信中大量的工作交给终端来做。很明显的一个例子是IP通信网络就三层,用无连接的通信方式。而要对收到的信息进行重排、确认、重发等工作都是第四层也就是传输层的工作,而传输层实际上是终端到终端的实体在进行通信,也就是说这些保障通信正确的工作多数是在终端上完成的,而网络就是做到尽量无错的传递而已。整个通信网络最初的设想只完成信息的交付工作,至于其它的功能则依靠其终端——计算机的数据处理能力加以弥补和改进。所以IP网络自诞生以来一直问题不断,单就一个流量控制就让无数的人发表了无数篇文章。好在计算机之间传输主要是以数据为主,比如网页、图片、文本等等,在传输这类信息的的时候所需要关注的是正确性而不是稳定性。没有人会因为QQ上的消息晚出现几秒钟而觉得很火大,但如果通话中说一句话有时要隔几秒才能听到那就很想砸电话了。因此在计算机通信通信发展的早期,即使这样简单而不可靠的传输网络导致了包括延迟、差错在内的各种问题,但由于其承载业务的特点和作为终端的计算机强大的数据处理能力一定程度上弥补了传输的不可靠性。在计算机上可以实现复杂的纠错编码算法,也可以很简单的实现差错重传技术,反正对实时性要求不高,传几次不是传呢,算多久不是算呢,只要传正确了,后面的问题再考虑。
这两种通信方式说到底其实是两个领域的人用不同的思维在争夺通信标准主导权。ATM是传统通信行业人意志的体现。因为我们只要回顾一下通信发展的历史就可以知道,在很长的历史时期通信网的终端其实都是很弱小的而网络却非常的庞大。从绵延万里的长城上,帝国四通八达的驿站,无一不是通信系统强大而复杂的标志。而无论是作为奔向皇宫报信的那一名信使,还是译出莫尔斯电码的那名译电员,他们与整个网络相比所做的工作是那么的少。到现在为止,这种强网络弱终端的模式依然存在。以固定电话机为例,电话机本身没有任何可识别的ID,一个开通的了电话线路插上随便哪个电话机都可以打。电话号码不是的电话机ID而只是电话网最末端一个线路的ID。由此可见在传统的通信网中,终端起的作用其实是非常微不足道的,大概就是完成一个通信信息格式的转换而已。因此传统通信行业的人提出一个复杂网络+简单终端的模式是毫不奇怪的。
而IP是计算机领域的人搞出来的。早期的计算机是不通信的,都是独立的个体。后来为了传数据方便,有一帮搞计算机的人就开始琢磨着怎么样可以让数据传着省事一些。从最开始的两台机器直连到后来的几台机器挂在总线上,再到后来的出现了交换机、路由器。互联的规模越来越大。但总的说来计算机之间的通信是由非常简陋的直连线发展起来的。在非常简陋的网络条件下,搞计算机之间通信的人只有因陋就简,把大量的工作交给终端而非网络去做。好在计算机本身就是一个功能比较强大的终端(相比于传统的电话机而言强大很多了。),也能够胜任比较复杂的处理工作。因而简单网络+复杂终端就成了计算机领域的人心目中通信网的模式。
由于IP网简单,因而造价不高而受到了追捧,ATM一蹶不振。从IP胜利的那一刻起,传统的通信学科已经不存在了,计算机领域的思想大量入侵通信领域,导致了通信计算机化。通信专业的学生也需要学习越来越多的计算机知识,甚至很多大学把通信和计算机划在一个学院,而不是把通信和电子划在一个学院。与此同时,由于计算机网络已经成为计算机获取数据的主要来源,因此离开了网络的计算机已经变得没有意义了。于是所谓的网格计算、分布式计算、云端计算这一系列依靠大数据量远距离传输的计算模式诞生了。计算机由于通信的助力而发展到了一个更高的水平。
IP网络还带来另外一个显著的问题就是运营商对于通信业务的控制能力大大降低了,甚至达到了不能控制的程度。由于IP网是简单的,能省就省的,那么整个网络所能提供的服务业就是把数据传通而已。运营商最多就卡卡带宽,要不就是限制下流量。相比于电话网时代运营商能提供的一大把服务(什么来电显示啊、主叫免费啊……虽然都是没什么用的),营运商在IP网上的获利是在可怜。这就是为什么还没有实现IP化的移动运营商赚得盆满钵满,而已经实现了IP化的固网运营商非常郁闷的一大原因。现在虽然IP业务大大的发展了,但是运营商主要还是在靠非IP的话音业务收钱,如果以后真的大量使用VOIP了,不知道运营商的想法如何。
随着IP网络的发展,IP网络自身的各种缺陷不断的被暴露出来。因为IP网络是因陋就简发展起来的,在后续的发展中是不断的在终端上增加软件,在网络的关键节点上改进功能来对网络修修补补。在这修修补补的过程中,IP网络获得了极大的发展。尤其是在光线通信技术、高速通信接口技术等底层通信技术发展的推动下,加上最新的一些网络通信技术的发展,IP网络之前存在的不稳定的弊端有所缓解,这就是现在网络视频如此火爆的原因。时间往前推5年,那时候用网络看视频几乎是不可想象的,因为绝对是很“卡”的。但网络的安全性、可控性一直得不到解决。于是才有了所谓的“新一代可信网络”,才有了所谓的可信计算。
通信网络发展的道路是曲折的,现在看来IP网络基本处于一统天下之势,未来通信网络向何处发展,尚未可知。