5G时代HTTP和DNS协议将如何演进

■高珊

HTTP和DNS几乎已经成为家喻户晓的两种协议，但5G时代的来临，这些协议都将发生巨大的变化。

互联网在过去三十年里发展非常迅猛，这得益于两个关键协议：代表超文本传输协议的HTTP和代表域名系统的DNS。HTTP是用于在笔记本电脑或手机上运行的Web浏览器与正在通信的网页或应用程序之间发送数据的协议，该网页或应用程序正在网络中的服务器上运行。无论使用哪个网络浏览器浏览哪个网站，都可以确保它们能够互相操作，因为它们都使用标准化的HTTP协议进行通信。DNS同样也很重要，因为它允许终端用户设备将给定的人类可读URL(例如“www.baidu.com”)转换为网络可以理解的机器可用IP地址。

这些协议何时诞生？

Internet Engineering Task Force（IETF）标准组对 HTTP 和DNS进行了标准化定义。原始HTTP标准在1999年发布，大致在网页数量开始呈指数增长的时间。原始的DNS标准是在1987年发布的，因为用户在使用网络浏览器的同时需要使用其他应用程序，例如将电子邮件地址转换为IP地址。

由于这些早期标准的发布存在局限性，一般每三到四年会对HTTP和DNS标准进行新的修订，以增强其功能，例如改进安全性或稳定性。然而，在过去几年中，HTTP和DNS的更新模式已经从推出的增量功能到更频繁、更重要的演进步骤迅速发生变化。

那么这两个关键协议在未来会如何发展呢？

如何支持5G愿景？

许多技术原因推动了HTTP和DNS的变化，然而其根本驱动力肯定是互联网架构向虚拟化模式的快速演变。在过去几年中，我们看到许多互联网应用从独立物理网络服务器迁移到位于巨大集中式数据中心的虚拟化平台。展望未来，我们可以看到，预计到2020年，5G网络的部署将把这一点提升到新的水平，为HTTP和DNS的演进创造新的要求。

NFV和MEC趋势正在推动HTTP和DNS协议发生重大变化。HTTP将需要变得更加流线型和轻量级，以满足5G的高吞吐量和严格的延迟要求。IETF已经开始进行一些关键协议的开发，称为QUIC，它代表HTTP的“Quick UDP Internet Connections”。QUIC通过UDP直接运行HTTP，具有用于加密和流控制的薄垫片层。这使其运行速度比传统的HTTP和TLS要快得多，比TCP的安全性要强得多。QUIC的主要用例是通过无线网络访问内容的智能手机，其中传统的HTTP/TLS/TCP具有众所周知的性能问题，这些问题通常需要移动运营商放置在称为TCP优化器的中间盒中，以改善移动网页浏览体验。

未来将会有数十亿个物联网设备具有5G连接性，DNS将为这些设备的发现和寻址创造全新的需求。IETF也已经开始进行一些关键的协议开发，比如以DNS-SD为代表的“DNS Service Discovery”。DNS-SD允许所有设备在对等体中相互组播，来快速发现本地设备和服务。在智能住宅设置中，例如，这将允许灯控开关可以自动控制所有灯具，而不需要任何人机配置或管理步骤。因此，与传统的DNS方法相比，DNS-SD将在未来更有效地扩展，这需要集中查询服务器和大量手动配置功能的实现。

新的协议增强功能什么时候得到应用？

3GPP正在开发5G关键的无线接口规范，但是5G将不仅仅是一个新的无线电接口。IETF正在研究5G技术栈的协议和应用程序支持。像QUIC和DNS-SD这样的协议只是两个关键的例子。有趣的是，尽管我们都在等待5G无线电定位标准化，但在2020年5G网络实现之后，5G网络协议（如QUIC和DNS-SD）才可实现商用。

事实上，这些协议进行早期商业化应用也是有好处的。例如，Google已经在智能手机、笔记本电脑和Google服务器上的数百万Chrome浏览器中实验性部署了QUIC。大多数人没有意识到，当您选择下载Chrome时，您实际上正在注册成为Google新协议的“测试人员”。这种互联网规模实验的性能结果会定期反馈到IETF，以便协议能够快速开发。这些实验也促使IETF将2018年设置为QUIC最终协议的发布日期，当然我们也将看到新的支持5G无线电规范的产品发布。