ChoiceNet:通过选择进行网络创新

特约通讯员 梁晓欢

计算机网络，特别是因特网，代表了商业、政府、军事和个人通信等领域最为关键的基础设施。然而，最近互联网技术上一些新的趋势，使得人们对互联网的功能要求越来越高，而这些要求已经超过了当前已有的基础设施所能提供的功能范围。为了解决这些局限性，网络社区开发了各种各样的技术来适应网络服务以及网络协议的多种功能。然而，一个关键性的问题仍未得到解答——怎样将这些技术整合成一个包含用户、服务提供商、以及开发商在内的生态系统。本文主要探讨一个可以将协议栈各层里的选择内容毫无保留地对用户公开的互联网体系架构——ChoiceNet。基于三个紧密耦合的原则，ChoiceNet系统希望可以达到以下三个目标：第一，鼓励开发各种替代产品，允许用户在一系列服务里进行选择；第二，让用户可以以支付的方式进行投票，奖励那些优质且创新的服务；第三，为用户提供相关的机制，让用户可以随时了解可用的替代产品，以及这些产品的性能。该项方案保证了创新的技术解决方案可以付诸于实际应用，可以得到应有的奖励，而这对于鼓励新兴互联网体系架构的广泛部署是至关重要的。

项目简介

现今，市场的力量已极大地影响了互联网服务及应用的形态，许多学者开始探索研究互联网里出现的各种经济问题，他们试图分析和理解现存的网络科技带来的各种经济影响。而ChoiceNet项目研究的目标是为了将经济流程与互联网架构里的交互程序结合成一个整体，从而使得市场力量可以在互联网本身独立地发挥作用。因此，学者提议在网络设计中进行一项革命性的转变，使得互联网内部的持续创新可以和经济原则相结合。对于网络架构来说，支持用户选择是尤为关键的，只有这样才能适应针对当前以及未来的挑战。支持用户选择，意味着用户可以从大量的替代选择服务里挑选出适合自己终端配置，也可以通过这样的方式奖励那些解决了他们需求的服务提供商。运用技术的替代选择和经济激励来为创新的解决方案创造一个具有竞争性的市场，旨在新一代互联网架构体系的设计、开发等各个方面，都可以通过这些用户选择和竞争推动协议栈所有层的创新和变革。

支持用户选择的基本原则

支持用户选择意味着，使用互联网的实体可以从一系列具有不同功能、性能以及价格的替代服务里进行自主选择。在协议栈的不同层，从不同的通信路径，到不同的协议抑或是不同的应用层服务，用户都可以进行选择。

一般情况下，出现新的替代服务时，需要通过动态介绍才能为用户所知。因此，唯有在支持动态介绍技术的互联网架构里，用户才可以进行选择。此外，也需要将新的替代服务置入合适的经济流程里，以此来确保用户可以“用钱包对替代服务进行投票”（即通过付费的方式），通过经济激励触发更多的创新。因此，ChoiceNet系统要以市场竞争为驱动，而要实现该系统的网络功能，主要基于以下三个基本原则：

原则一：鼓励替代服务。为了创造不同的服务类型，底层的网络基础设施必须提供构建模块，且对于同一类型的服务也可以为用户提供不同的选择。支持替代选择可以让用户自由地选择最能满足他们需求、最适合他们的应用程序的服务商。

原则二：支持用钱包进行投票。新一代的互联网架构，要能够支持用户通过货币支付的方式，这样就能鼓励商家们提供更高质的服务。换句话说，“货币支付”这一项功能需要被设计到新一代的互联网架构里，使得用户可以通过支付方式为各个替代服务进行投票，即为优质的服务支付费用。这种金钱激励以及竞争对于互联网的长期健康发展是非常重要的，唯此才能淘汰劣质的服务商，使得胜出的想法与创意可以继续成长，从而为整个市场带来更多的竞争。

原则三：支持市场情况的及时反馈。要保持互联网市场的强劲竞争，用户以及服务提供商都应懂得如何从大量的替代服务里识别出优秀的服务。在一个像互联网这样复杂的系统里，当一个端到端的服务无法满足用户的预期要求时，要确定整个市场的状况（即决定需要批评哪些服务提供商）是一个非常具有挑战性的命题，因为服务提供商可能在不同的层进行操作，也可能在一条路径的多个位置进行操作。新一代的互联网必须能够为用户和服务提供商提供一个信息交换自由透明的环境，允许他们及时了解用户对于服务性能的体验感受。此外，互联网这样一种“内省”的能力会帮助各种创新性的网络管理和监控工具的进化和发展。

图1 ChoiceNet网络结构概况图

图2 ChoiceNet里的接口

ChoiceNet互联网架构

ChoiceNet的三个指导性的关键原则与当前互联网内部缺乏替代选择的情况形成了鲜明的反差，整个市场需要一个全新的互联网体系架构。图1系统性地说明了上述三个原则是如何在互联网内部互相作用的。正如图中所示，ChoiceNet作为一个全新的互联网体系结构，需要对数据、控制平面都进行重新设计。

ChoiceNet网络结构里一个关键要素就是图1所示的全新的经济平面。设计这个经济平面的目的是为了在整个协议栈里都能显示可选择的各种替代服务，从而使得经济交易和业务关系（一个“网络服务经济”模式）能够在较大的时间尺度里无障碍地运行。目前，业务关系大多发生在互联网外部。举个例子，客户选择了一项网络服务，如音乐订阅服务，客户就会和该服务提供商保持长达数月或数年的业务关系。然而，这样的交易形态限制了整个行业的竞争，导致互联网的核心协议栈愈加僵化。ChoiceNet里的经济平面就可以解决这一问题，它允许各种替代服务做广告，支持用户和服务提供商协商价格，且运用相应的机制帮助业务关系的各方当事人建立信任和信誉，这一切都使得建立业务关系的过程更加透明、灵活。

“服务”在ChoiceNet里作为一个基本性的概念，是指提供一切可以在互联网里实现的功能，它可能位于数据平面、控制平面，亦或是经济平面。在ChoiceNet网络结构中，一个非常关键的特征就是可以将多种服务组装在一起，从而为用户创造出更先进、更复杂的服务。在ChoiceNet里，我们将服务组装视为另一项服务，相当于是从一组给定的基本服务里创造出的额外的一项替代服务，这一功能是对上述第一项基本原则的直接体现。

在一个如互联网这样复杂的系统里，必须允许多种实体的存在及相互作用。如图2所示，在ChoiceNet里，我们运用一个简单的抽象概念来表示各种不同的实体以及这些实体间复杂的经济关系。在此特别指出，在各种不同的实体互相作用时，存在两个接口：位于经济平面的用户/提供商接口，位于数据面和控制面（这两个平面可以合称为“使用”平面）的客户/服务接口。在经济平面，一个实体可以像一个服务提供商一样进行工作，或者是像用户一样使用某一项服务，在该平面里每一个实体的角色都是由它所处的业务关系所决定的。在使用平面，实体可以表现为一项服务的使用者，也可以表现为一项服务的提供者。

图3 ChoiceNet里实体间的相互作用

在ChoiceNet里的经济平面和使用平面里，各个实体的相互作用关系如图3所示。当一个终端系统（图中所示的“发送方”/sender）希望和另一终端系统（接收方/receiver）建立关系时，它首先从市场中查询并获得一系列满足其要求的服务（及对应的价格）清单。在进行选择之后，终端系统会联系服务提供商，为所选的服务支付使用费。而在这一刻，在用户和服务商之间就成立了一个合同协议。在合同里不仅标明了服务的价格，同时也标明了服务提供商在传递服务时所应承担的一系列责任。一旦服务商收到款项（或一承诺付款的合同成立），服务商就会为客户提供服务及相应的授权证书（即代表有权访问该服务）。如图3所示，用户和服务商之间所有的互动交流都是在经济平面内进行的。同时，服务提供商会激活使用平面里的服务（通过更新路由器的状态），从而使得终端系统可以开始使用服务。

结语

本文介绍了ChoiceNet——支持替代选择并建立动态的业务关系。ChoiceNet的核心部件包括一个全新的经济平面，会带来更多创新，有利于培育一个完整的网络服务生态系统。我们坚信，这一个全新的互联网体系结构会带来一个不同的网络。更具体的说，我们相信一个支持经济平面的互联网会拥有更多的服务提供商，而不是被少数几个大型的垂直网络提供商所垄断。这样的发展会使互联网愈加的民主化，并点燃互联网行业核心的创造力和竞争力。