第1章 引 言產(chǎn)業(yè)界人士和觀察家（甚至包括那些經(jīng)過多年外層空間旅行剛剛返回這個世界的人）都已經(jīng)很清楚，因特網(wǎng)（ I n t e r n e t）發(fā)展所達(dá)到的地位和其所產(chǎn)生的現(xiàn)象都不同于本世紀(jì)或上世紀(jì)所提出的任何一種技術(shù)。 I n t e r n e t的延伸和影響范圍、有關(guān) I n t e r n e t 出版物、以及包括美國在線（A O L）、美國電報電話公司（ AT & T）和微軟公司等I n t e r n e t產(chǎn)業(yè)界的大量風(fēng)險投資者，這一切都會使我們有一種紛繁迷亂的感覺。所有這些都是通過這樣或那樣的方式與 I n t e r n e t連接起來。I n t e r n e t也是Joe Sixpack和Fortune 1000這樣的網(wǎng)站每天都關(guān)心、考慮和使用的唯一技術(shù)。或許I n t e r n e t是世界上少有的幾個能夠以相同的平等程度來對待每一個用戶的實體組織之一。一個企業(yè)的首席執(zhí)行官（ C E O）如果想給公司提供更好的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)保證，他必須建立一個專用網(wǎng)絡(luò)。而在I n t e r n e t中，每一個人對網(wǎng)絡(luò)的訪問都是平等的。I n t e r n e t的發(fā)展并沒有損害到那些在過去 1 5 0年中所發(fā)展起來的其他技術(shù)。的確，電話技術(shù)是相當(dāng)重要的，它可以使我們能夠在雙方不見面的情況下通過聲音與線路另一端的人通話。同樣，汽車也改變了我們的生活，汽車的出現(xiàn)能夠使我們在一天之內(nèi)跨越更大的距離，而這個距離要比任何其他動物多出一個數(shù)量級。電燈、無線電和電視都曾經(jīng)是改善我們?nèi)粘Ｉ畹氖种匾募夹g(shù)，擴展了我們在非睡眠狀態(tài)的時間，向我們傳播各種信息，使我們享受更多的娛樂。我們已經(jīng)在很大程度上解決了生存問題。大多數(shù)人的飯桌上有足夠的食品、有溫暖的住所，并且都有一個工作場所，可以每天早出晚歸地工作。我們也可以不必被動地接收各種電視節(jié)目，而可以輕松地使用遙控器選擇欣賞自己喜愛的頻道。I n t e r n e t除了有把事情變得更好的能力外，也可能會把事情搞得更糟。在好的一方面，I n t e r n e t能夠使我們在世界范圍同人們進(jìn)行對等通信；使我們能夠訪問那些存儲在數(shù)以百萬計的網(wǎng)絡(luò)計算機上的幾乎無限的大量信息。一些功能強大的搜索引擎能夠使我們更加簡單和迅速地實現(xiàn)對有用、有意義的信息資源的定位。不同階段的商務(wù)活動，包括從最初的偶然興趣直到成熟的采購定單等，都可以在 I n t e r n e t上完成。甚至于許多人已經(jīng)開始幻想在將來的某天，I n t e r n e t能使我們不再需要每天早起去上班了。人們可以靠在枕頭上使用一臺膝上型計算機（或許將來可能出現(xiàn)的任何先進(jìn)的計算機）通過撥接 I n t e r n e t對所有的商務(wù)活動和某些消遣娛樂進(jìn)行管理和維護(hù)。在不利的一方面，I n t e r n e t也可能使我們成為有電子怪癖的人，使我們?nèi)狈εc其他人進(jìn)行直接交流的能力。人們僅有的非睡眠時間都將被耗費在計算機的熒光屏前，不停地鍵入I n t e r n e t地址（U R L）或指向其他的超級鏈接。最令人不安的是，由于“等待回應(yīng)（ W F R E，waiting for reply）”而浪費的時間是不可挽回的。 W F R E現(xiàn)象的出現(xiàn)是由于I n t e r n e t上太擁塞、太慢，以至于你的瀏覽器似乎進(jìn)入了一個永久“等待回應(yīng)”的狀態(tài)。有時候它只是幾秒鐘的問題；另一些情況下可能是幾分鐘。你在 W F R E狀態(tài)下盯著計算機熒光屏等待所花費的時間第一部分 概 述是相當(dāng)大的，這些時間的總和可能會是一個令人吃驚的數(shù)字，其數(shù)量級或許是幾個月甚至幾年。我們所討論的要點在于：1) Internet已經(jīng)經(jīng)歷了巨大的增長過程，并且這種增長將會繼續(xù)。2) 不論是居民用戶或者是團體用戶， I n t e r n e t都受到了同等的歡迎。對于后者， I n t e r n e t還意味著新的收入增長點。3) 一些實力很強并且有創(chuàng)造力的產(chǎn)業(yè)巨頭正在致力于 I n t e r n e t的應(yīng)用，以便為其企業(yè)自身及其消費者提供有利條件。無庸置疑，不論是偶爾對 I n t e r n e t的臨時使用還是正式規(guī)范地應(yīng)用I n t e r n e t，都將導(dǎo)致對I n t e r n e t更多的興趣和廣告宣傳。與此同時，也將伴隨著 I n t e r n e t應(yīng)用和及其流量的成比例的增長。4) 目前I n t e r n e t的帶寬和容量還是缺乏的，這導(dǎo)致了 I n t e r n e t上不穩(wěn)定的響應(yīng)時間和不可預(yù)知的性能。同時產(chǎn)生的問題是， I n t e r n e t是否有能力支持未來的、高帶寬需求的、時延敏感的應(yīng)用？或者說I n t e r n e t是否有能力支持居民對帶寬容量的適度增長的需求？我們是如何進(jìn)入了這樣一個不穩(wěn)定的狀態(tài)呢？這個問題有若干答案，但其中沒有一個是真正有權(quán)威性的解釋，或許還有一些是可以根本不考慮的。首先， I n t e r n e t是其自身成功的一個受害者。每一天都有新的用戶加入到 I n t e r n e t中，越來越多的人不停地使用瀏覽器通過一個We b站點搜尋他們所感興趣的下一個 We b站點。由于訪問 I n t e r n e t的價格僅是電話的市話費用附加一個適度的費率，因此并沒有一個價格上的保護(hù)手段來防止某些瀏覽者對 I n t e r n e t資源的長時間占用。另一種資源的缺乏不一定是由于網(wǎng)絡(luò)資源的不足引起的，而更大程度上是由于服務(wù)器的資源不足造成的。對某些服務(wù)器或服務(wù)器陣列來說，突發(fā)性的連接請求所引起的負(fù)荷和突發(fā)的頻度可能大大超過了這些服務(wù)器的處理能力。這種突發(fā)的大量的連接請求一般發(fā)生在大量的客戶試圖同時訪問同一個 We b服務(wù)器的時候。這個問題可以被認(rèn)為是一個臨時性的問題，因為服務(wù)器的供應(yīng)商通常會不斷地提供新型的內(nèi)容服務(wù)器主機、負(fù)載平衡器、 We b緩存器等來使該問題得到緩解 。另一個問題是某些鏈路可能正好沒有足夠的帶寬來支持業(yè)務(wù)所提供的流量負(fù)荷。這個問題的部分解決方案當(dāng)然是增加更多的帶寬；一些新的技術(shù)，如波分復(fù)用（ W D M）技術(shù)，似乎可以為用戶提供幾乎無限的帶寬。所有這些我們上述所討論的問題都是造成 I n t e r n e t及I n t r a n e t（I n t r a n e t是I n t e r n e t在企業(yè)范圍內(nèi)的一個著名的復(fù)制品）性能極其不穩(wěn)定的重要因素。在這些問題中，有很多都已經(jīng)被研究清楚了；雖然其中有些諸如價格等問題是不可能在一夜之間得到解決的，但是我們至少已經(jīng)知道解決方案是存在的，并且可以在不久的將來得到應(yīng)用。然而，有關(guān)I n t e r n e t性能和基于I P協(xié)議進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互連的最基本問題，很大程度上還在于基本 I P路由轉(zhuǎn)發(fā)處理過程和該功能的實現(xiàn)平臺。
