译者序
Designing an Internet
这是一本描述如何设计未来互联网的书,关注的是全球性的、通用的网络互连思想,它不只描述了今天我们拥有的因特网,还讨论了曾经设计过或者未来要设计的网络。本书作者大卫·D.克拉克在20世纪80年代担任因特网架构组主席,随后长期致力于因特网加强机制和未来互联网技术的研究。与一般的计算机网络书籍不同,这本书没有陷入具体的技术或协议细节中,而是强调未来互联网的设计原则—作者将这些设计原则称为架构。所以,这是一本比较容易读懂的书,它告诉我们如何设计未来的互联网,以及设计未来的互联网时应该考虑哪些因素。
全书包含15章和一个附录。书中首先介绍目前因特网的基础知识以及架构和设计的内涵;然后描述未来互联网的设计需求、架构、功能、命名和地址技术;接着阐述未来互联网设计要考虑的重要因素,包括寿命、安全性、可用性和经济性;最后讨论网络管理与控制的思想以及满足社会需求的思想。附录介绍了地址技术与转发技术。因此,本书的内容非常全面,对未来的互联网设计师有很好的指导作用。
我长期从事“计算机网络”和“高等计算机网络与通信”的双语教学和网络应用项目的研发工作,对本书的内容较为熟悉。为了保持译文风格的前后一致性和较好的翻译质量,我历经一年半时间独立完成了本书的翻译。在翻译过程中,避免生硬直译,力求一方面尊重作者的原意,另一方面尽量符合国内读者的阅读习惯。全书翻译完成之后,分章让我的博士生和硕士生进行了通读,从读者的角度对译文进行审核,并标出不太符合阅读习惯的句子,然后我再重新翻译这些句子。翻译中,对原文存在的几处小错误也进行了校正。
本书并不是一本纯技术书籍,其中还包含很多历史、文化、经济和政策方面的内容,翻译起来并不是很容易,译文中难免会存在这样或那样的错误,诚恳欢迎广大读者批评指正,以便能及时纠正。
朱 利
2020年5月
推荐序
Designing an Internet
承认因特网是一个社会技术系统是一回事,把社会和技术两方面充分结合到网络及网络应用的决策中是另一回事。我们先不谈政治,对于那些与信息和通信政策打交道的人来说,今天面临的最大挑战是:在普通的场景中如何将技术领域和法律领域结合在一起。有些技术方面的决定,是在不了解或无视可能或将要产生的法律限制和政策问题的情况下做出的;而政策制定者则常常对要监管的技术知之甚少,他们制定的某些法规或条例是不可能实施的,并且完全不了解所关注的系统实际上是如何运转的。我们面临的挑战是多方面的,因为思维方式、语言以及必须解决的具体焦点问题的类型(还有它们是如何构成的)在多个层面上都各不相同。
对于在处理社会技术政策问题时寻求从社会和技术两个角度进行思考的人来说,本书是一本基础性的著作。作者克拉克对因特网设计过程的理解,差不多经历了50年,从20世纪70年代初所涉及的技术工作开始,一直到最近他所领导的美国国家科学基金资助的工作(最近的这些工作主要研究未来可能要使用的其他网络设计方法)。这本书不仅适用于那些一直在从事因特网设计的人,也适用于法规制定者、政策倡导者、活动家、企业家以及任何思考因特网本质(什么价值观在起作用,它们之间如何相互矛盾,我们从这里可能走向何方)的人。本书写得既漂亮又易懂,而且内容丰富,很多读者将会发现它值得多次阅读,也值得作为参考书保存在书架上。
书中讨论了20多个方案,这些方案是作为各种因特网功能的替代方案,以及为加快因特网的发展而提出的。作者解释了为达到目标而必须考虑的那些设计问题,具体包括可持续性、安全性、可访问性、经济可行性、可管理性以及满足广泛的社会需求。其中特别关注经济、社会和政治因素,这些因素提供了构建和运行网络的环境,将会决定网络架构的任一给定组件能否随着时间的推移而真正成功。
那些正在努力解决现代问题(如网络中立性)的人将会发现,作者对因特网设计的解释具有启发性。从设计的角度来看,网络中立性(我们继续使用这个例子)的根本存在于这样一个基本问题中,即网络流里的任何东西是否都是已知的,或者是否“比特只是比特”。正是因为我们“知道”,限制、阻碍或违反网络中立性的可能才会出现;如果不是这样,就不可能按内容、服务或商家来分离知识。技术问题,如路由器是否能看到数据包的内容,不仅会影响监管的潜力,而且会影响内容提供商和第三方中介的利益,这就是经济问题。如果你正在思考国家性质和治理方式发生的变化,相信你也会欣赏本书针对非计算机科学家而揭示的、隐藏在技术语言中的内容。虽然国际法律和政治体系是由地缘政治公认的国家组成的,但就因特网而言,它是由自治系统构成的(在编写本书时,包含5.9万个自治系统)。面对因特网的扩展问题,计算机科学家通常会用分层的方式来思考,而律师、政治家和政治学者则可能不会这么想。
对于因特网技术层面和社会层面之间的这些差别以及其他差别,作者有着深入的了解,这意味着,这本著作可以和法律学者弗雷德里克·肖尔的《依规则游戏:对法律与生活中规则裁判的哲学考察》(Frederick Schauer,1991),以及其他研究各种结构治理的最基本要素的著作一起阅读。作者对包头表达能力的概念化,与伊恩·博戈斯特(Ian Bogost,2007)的程序修辞表示是共鸣的,尽管其运作于社会技术这一整体的不同层面上。他对因特网具体“实现”的论述,令人想起了斯达和卢赫勒德(Star and Ruhleder,1996)关于“全球基础设施始终并最终以特定的本地表现形式存在的方式”的论述。当社会学家研究使用技术和使用信息及通信流的“效果”时,通过区别每跳行为的单一步骤和实际功能所需的多个步骤,他们也将受益。学习可以双向进行,在网络中产生信任的“了解你”的过程是从社会世界里学到的。
在纯社会的视角下,对于那些试图考虑技术的人来说,存在一些来自理论方面的挑衅。更进一步说,作者正在思考尚未理论化的通信过程或生产链的某些方面,因为仅从社会角度考虑通信时,比如网络可用性理论,我们并没有什么动机去将其理论化。
本书带给我们的礼物是一段简明有时也很有趣的因特网设计史。作者将架构定义为一个过程、一个结果和一门学科,对设计过程的本质进行了引人入胜的讨论。如果为了系统正常工作需要对某个问题进行约定,有些东西就被视为“架构”。对一个问题进行约定是很方便的,这个问题定义了系统的基本功能模块或功能依赖;或者有关问题随时间推移是稳定的,这一点很重要。关于架构的核心决策会影响具有重大社会意义的事件,如监管和问责之间的平衡,匿名行为和隐私之间的平衡。作者还为我们解答了其他一些基本概念,比如,书中指出,平台实际上就是我们所能看到的那一层之下一层的东西。
因特网正在运行,并在全球范围内得到越来越多的使用,但仍有许多要做的选择,有待于进一步发展。政策制定者的问题是,如何考虑法律发展、网络架构、物理网络管理、社会过程和政策原则之间的相互作用。社会学家利·斯达(Leigh Star,1998)介绍了“Durkheim测试”的思想,有别于图灵测试,它评价技术决策是否对人类有意义。作者对此表示赞同,认为我们需要“面对现在,考虑未来”,并进行“社会健壮性设计”。
对于计算机科学家来说,可以立即将本书用于实践,将当前正在因特网工程任务组以及其他技术决策和设计场所中讨论的问题置于上下文关系中来理解,并提升其抽象级别。对于政策制定者、社会学家和公民来说,这本书也是非常有价值的。作者成功地提供了一组概念和一种思维方式,让法律界和技术界能就因特网监管展开一场共同的讨论。
桑德拉·布拉曼
MIT出版社信息策略丛书主编
致 谢
Designing an Internet
这本书已经写了很长一段时间,在写作过程中,许多个人和群体都给予过我帮助。我欠了很多人的债:过去40多年致力于因特网事业的人,那些塑造了我的职业生涯的人,以及那些在很多方面为本书做出贡献的人。
起初,罗伯特·卡恩和温顿·瑟夫撰写了最初的论文,提出了因特网设计。他们开始了整场冒险,随着因特网的成长,两人继续塑造着因特网。没有他们,我们所做的这一切都不会发生。温顿主持了最初的设计组,正是由于他,我在20世纪80年代接任了IAB主席的职位。他的支持和鼓励对我而言是非常宝贵的。
我现在已记不起组成最初设计团队的所有人的名字了,但他们是光荣时代里极好的合作者。那时,我们正进入一个未知的领域,几乎没有路标,我们制定了基本的设计决策—现在这些决策定义了因特网的内核。我感谢他们为创建因特网所做的一切。那是令人愉快的时光。
在20世纪90年代,我们中的一些人着手扩展因特网的服务模型,以提供明确的服务质量保证。这一努力虽然只在一定程度上取得了成功,但却教会了我很多。和一些非常聪明的人一起工作,我从中受益良多,这些人包括斯科特·申克、张丽霞、德博拉·埃斯特林和莎莉·弗洛伊德。
这本书中的一些思想首先在DARPA资助的NewArch项目中形成。该项目的主要合作者包括约翰·沃罗克拉夫斯基、卡伦·索林斯、罗伯特·布拉登、泰德·费伯、亚伦·福尔克、马克·汉德利和诺埃尔·恰帕。我们进行了一些精彩的谈话,既愉快又深刻。
在职业生涯伊始,我和很多人一样专注于技术。20世纪90年代,我意识到技术人员不再主宰因特网的未来。我的职业生涯在那个时候发生了转变,因为我意识到与来自其他学科的人一起工作的价值,他们为因特网的形成带来了自己有价值的观点。马乔里·布卢门塔尔向我展示了跨学科工作的价值,并改变了我进行研究的方式。她对这本书的影响是间接而深远的。
必须要赞扬一下NSF各类未来因特网架构项目中的主要研究人员,他们是:张丽霞、范·雅各布森、彼得·斯泰恩基斯特、大卫·安德森、乔纳森·史密斯、迪潘卡尔(雷) ·雷沙杜里、阿伦·文卡塔拉尼、蒂曼·伍尔夫和肯·卡尔弗特。这本书中的许多思想是根据FIA研究员会议上的讨论形成的。作为未来因特网架构项目的一部分,海伦·尼森鲍姆组织了一群来自不同学科的社会科学家参加我们的会议,给我们的讨论增加了一个非技术的维度,也给这项工作做出了出色的贡献。
如果没有资助机构里专职项目官员的努力,研究也不可能进行,他们监督着研究经费,并为研究界设立了愿景。必须要特别感谢NSF的达林·费希尔为网络研究界所做的工作,特别是对未来因特网架构项目的支持,感谢她多年来对网络技术领域的贡献。她一直支持和鼓励我在FIA的工作,我也非常喜欢和她一起工作。格鲁·帕鲁卡也在启动这个项目方面发挥了重要作用。他很早就预见到未来因特网架构项目的潜力,并向我伸出了援助之手,对此我很感激。在早期阶段,维克多·弗罗斯特的大力推进使计划得以启动。包括彼得·弗里曼和泰布·兹纳提在内的NSF的领导,对项目的早期成功也是至关重要的。NSF的许多其他人也帮助培育了这个项目。
除了来自NSF的资助外,海军研究办公室(ONR)的拉尔夫·瓦赫特在本项目关键的早期阶段也为我提供了资助。有几章的初稿是在ONR的资助下编写的。DARPA的玛丽·梅达为NewArch项目提供了资助,这是一种很有投机意味的拨款,她愿意冒这个风险,为这项工作的启动提供了有力的支持。我们非常感谢来自各位项目官员的支持和鼓励。
在写这本书的早期阶段,我从与约翰·沃罗克拉夫斯基的谈话中获益匪浅,我在正文中记下了那些地方,即他的思想对塑造我的思维影响重大的地方。卡伦·索林斯、约瑟芬·沃尔夫、雪莉·洪、史蒂夫·鲍尔、威廉·莱尔和纳兹利·朱克利也提供了很多有价值的见解。
我收到了许多评审者对这本书的有益评论和建议,包括乔恩·克劳克罗夫特、温顿·瑟夫和马乔里·布卢门塔尔。很多人愿意读这本书的草稿,包括卡伦·索林斯、约翰·沃罗克拉夫斯基、史蒂夫·鲍尔、巴特勒·兰普森和张丽霞。特别感谢金伯利·克拉菲—她不仅是第14章的合著者,而且读了两遍手稿,给了我很有价值的评论。她具备许多美德,其中之一就是愿意看我写的东西,并且完全明白我的所思所想。有了她的努力,这本书的质量提升了很多。MIT出版社的丛书编辑桑德拉·布拉曼也给了我涉及多方面且十分详细的评论,这大大改善了本书内容。感谢所有这些人的努力。
在完美的世界里,每当有人说了什么精彩和深刻的内容时,我都会拿出本子,写下他们所说的,并记下是谁说的。现实世界不是这样的,对于所有的重要思想,我再也无法一一追溯其源,我对此感到苦恼。我所知道的大部分都是别人告诉我的。我知道,有些名字应该在这里重点提及,而我却找不到了。
这里所报告的研究与这本书的准备工作,得到了NSF 0836555协议和海军研究办公室N00014-08-1-0898合同的支持。如往常一样,这里所包含的意见是作者的意见,并不反映支持机构的意见。