方興東 鐘祥銘 李星

內(nèi)容摘要：互聯(lián)網(wǎng)元架構(gòu)（架構(gòu)之架構(gòu)）塑造了互聯(lián)網(wǎng)開放的本質(zhì)，決定了互聯(lián)網(wǎng)各層次特性的基礎(chǔ)性技術(shù)結(jié)構(gòu)，奠定了互聯(lián)網(wǎng)作為全球開放一體化的信息基礎(chǔ)設(shè)施，是互聯(lián)網(wǎng)最根本的力量之源，也是理解當(dāng)今數(shù)字時代各種現(xiàn)象的第一“鑰匙”，更是建構(gòu)數(shù)字時代各個學(xué)科理論新型范式的“元邏輯”。通過深入解析互聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)（Internet architecture）、互聯(lián)網(wǎng)的歷史演進(jìn)過程及“沙漏”（細(xì)腰）模型元架構(gòu)的起源、演進(jìn)和發(fā)展，并與傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)和廣播電視網(wǎng)絡(luò)等進(jìn)行比較研究，從哲學(xué)層、技術(shù)層、傳播層、社會層和文明層解析了元架構(gòu)生產(chǎn)的內(nèi)在邏輯及其影響和效果。簡單性原則是統(tǒng)領(lǐng)和貫穿互聯(lián)網(wǎng)元架構(gòu)各個層面的決定性原則，落實在技術(shù)層面是“分層解耦”“細(xì)腰模型”和“端對端機制”三大特性；作用于網(wǎng)絡(luò)運行和信息傳播層面，形成了“自下而上”“分布式”和“開放性”三大特點；在社會、經(jīng)濟和文化層面產(chǎn)生了“創(chuàng)新驅(qū)動”“自然演進(jìn)”和“全球化”三大效應(yīng)，為實現(xiàn)人類命運共同體奠定了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。互聯(lián)網(wǎng)元架構(gòu)是技術(shù)必然性和政治與社會偶然性的結(jié)果。沙漏模型獨特的內(nèi)在生命力確保了互聯(lián)網(wǎng)元架構(gòu)迄今無法被強大的國家和商業(yè)力量所改變和動搖。當(dāng)然，隨著智能時代的全面到來，互聯(lián)網(wǎng)元架構(gòu)能否被地緣政治和互聯(lián)網(wǎng)巨頭等力量所撼動，依然值得高度警惕。

關(guān)鍵詞： 元架構(gòu)；沙漏模型；分層解耦；開放系統(tǒng)；端對端；TCP/IP；互聯(lián)網(wǎng)精神

課題： 國家社科基金重大項目“互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下新聞理論范式創(chuàng)新研究”（編號：21&ZD318）

DOI：10.3969/j.issn.2095-0330.2023.05.004

一、重新認(rèn)識互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)，打開技術(shù)“黑匣子”

1969年誕生、1994年中國正式接入的互聯(lián)網(wǎng)定義了數(shù)字時代，全面深入人類社會，主導(dǎo)了當(dāng)今世界各個層面的變革。何謂互聯(lián)網(wǎng)？互聯(lián)網(wǎng)革命性的根源是什么？迄今為止，我們對互聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)革命的研究主要停留在經(jīng)驗和現(xiàn)象層面，依然把互聯(lián)網(wǎng)當(dāng)作一個不證自明的存在，對于其內(nèi)在本質(zhì)依然不求甚解。比如決定互聯(lián)網(wǎng)特性的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（Internet Protocol，簡稱IP），遠(yuǎn)不是一項簡單的技術(shù)。

人類已經(jīng)全面進(jìn)入數(shù)字時代，數(shù)字文明進(jìn)程的底層邏輯究竟是什么？互聯(lián)網(wǎng)的開放性究竟是怎么來的？自由、開放、共享、創(chuàng)新的互聯(lián)網(wǎng)精神究竟是來自互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的底層邏輯還是人類社會進(jìn)步的自覺？互聯(lián)網(wǎng)商業(yè)化30年，策動了全局性的暴風(fēng)驟雨般的變革，形成了前所未有的、豐富多彩的經(jīng)驗和現(xiàn)象的堆積。我們對互聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)識如何才能更深入一步？

要回答這些問題，首先必須進(jìn)一步深入互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)邏輯。過去，社會科學(xué)往往將互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)視為黑箱，對技術(shù)的認(rèn)知往往受制于“技術(shù)決定論”的“符咒”。事實上，在數(shù)字時代，數(shù)字技術(shù)的決定性作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)比“技術(shù)決定論”所想象的要大得多。但是，歷史生動地說明，再強大的技術(shù)，依然是人和世界決定的。數(shù)字文明來源于互聯(lián)網(wǎng)先驅(qū)的表率和引領(lǐng)，根植于廣大網(wǎng)民的數(shù)字生活實踐，但是我們需要結(jié)合人文和社會科學(xué)的視角，對互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行更深層次的解析，這是我們洞察互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)。其次，我們需要重新回到互聯(lián)網(wǎng)歷史，從歷史中尋找啟發(fā)。黑格爾說過，一粒自在自為的種子，包含了未來的所有果實。黑格爾的歷史哲學(xué)和辯證法認(rèn)為自然界沒有歷史，只有人類社會才有歷史，自然界的歷史只能叫自然史。歷史是通過人們的感性和個性行為，逐漸揭示出理性的進(jìn)程。作為當(dāng)今人類歷史的重要組成部分，互聯(lián)網(wǎng)的歷史也有待好好挖掘。

“互聯(lián)網(wǎng)并沒有設(shè)計藍(lán)圖，也不是個別天才人物想出來的，而是全世界千萬名計算機和電子工程科學(xué)家和工程師在實踐中試錯、演進(jìn)而來的?！痹O(shè)計原理（Design Principles）和技術(shù)模塊（Building Blocks）這兩個核心因素確保了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不僅保持了生命力，而且始終沿著正確的方向前進(jìn)。設(shè)計原理構(gòu)成了互聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)，為互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供了指導(dǎo)和方向，確保我們在技術(shù)進(jìn)步的過程中不迷失方向。隨著時間的推移，作為互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)組件的技術(shù)模塊，不斷地演進(jìn)和更新，為互聯(lián)網(wǎng)注入了持續(xù)的生命力和創(chuàng)新能力。通過這兩個核心因素，互聯(lián)網(wǎng)得以持續(xù)、健康地發(fā)展，滿足日益增長的全球需求。

總之，今天我們需要超越經(jīng)驗和現(xiàn)象，將對互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的認(rèn)識努力提升到一般性規(guī)律的層面，上升到理論高度，并要借助哲學(xué)和科技哲學(xué)等進(jìn)一步思考互聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)。基于TCP/IP（Transmission Control Protocol/InternetProtocol，傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議）的互聯(lián)網(wǎng)元架構(gòu)，實現(xiàn)了所有人、所有設(shè)備、所有應(yīng)用和所有媒介介入方式的獨特開放性，而這種獨特開放性，為市場和非市場的各種技術(shù)、競爭和創(chuàng)新創(chuàng)造了最大的可能性，形成了雙向促進(jìn)的強大的正循環(huán)效應(yīng)，使今天互聯(lián)網(wǎng)超越了任何國家、公司和個人的中心化控制，成為我們認(rèn)識互聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)的切入點。

二、互聯(lián)網(wǎng)元架構(gòu)的概念辨析：揭示互聯(lián)網(wǎng)密碼

以TCP/IP協(xié)議為基礎(chǔ)的互聯(lián)網(wǎng)元架構(gòu)（Meta-Architecture of the Internet，簡稱MAI），也就是起源于20世紀(jì)70年代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)社群所謂的沙漏模型（Hourglass Model），或者俗稱的“細(xì)腰模型”（Thin Waist，也叫Narrow Waist），是我們解析和理解互聯(lián)網(wǎng)特征本質(zhì)的關(guān)鍵。分組交換（包交換）技術(shù)決定了任何一組信息的傳播都是全球性的，TCP/IP協(xié)議塑造的“沙漏模型”奠定了全球開放一體化的傳播格局。這一奠定全球技術(shù)和信息等多層次互聯(lián)互通的元架構(gòu)，構(gòu)成了互聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)領(lǐng)性的結(jié)構(gòu)，塑造了任何用戶、通過任何設(shè)備可以以任何接入方式完成任何任務(wù)的與眾不同的網(wǎng)絡(luò)。但是，這一現(xiàn)象迄今沒有得到技術(shù)界和學(xué)術(shù)界應(yīng)有的關(guān)注和重視，使各種解釋數(shù)字時代的新理論范式缺乏追根溯源的強有力的基礎(chǔ)底座。

互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)本身并不存在實際上的沙漏模型結(jié)構(gòu)。沙漏或細(xì)腰模型（以下統(tǒng)稱為沙漏模型）作為一個隱喻性概念，的確是神來之筆，形象生動。本質(zhì)上，隱喻不僅僅是一種修辭手段，而且是人類思維過程的一種機制，一種用于理解抽象概念以及事物的重要機制，在人類理解中扮演關(guān)鍵角色。沙漏模型是一種本體隱喻，把軟硬結(jié)合、虛實一體的龐大復(fù)雜的互聯(lián)網(wǎng)看成一個實體，成為可以直接經(jīng)驗的事物。除了可以直觀呈現(xiàn)，還可以分析與量化，并在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行進(jìn)一步推理。同時，沙漏模型也是一種方位隱喻，確定了上下方位，突出了沙漏中間細(xì)腰的關(guān)鍵角色，扎根于物理和文化經(jīng)驗基礎(chǔ)之中。而且，沙漏模型還是一種結(jié)構(gòu)隱喻，能讓我們以一個高度結(jié)構(gòu)化的清晰界定的概念來建構(gòu)另一個概念，為我們理解互聯(lián)網(wǎng)的獨特性提供了很好的認(rèn)知路徑。方位隱喻和本體隱喻與人類肉身經(jīng)驗和原型認(rèn)知密切相關(guān)，結(jié)構(gòu)隱喻則主要指概念間的系統(tǒng)性對應(yīng)。

所謂的元架構(gòu)（Meta-Architecture），也就是決定互聯(lián)網(wǎng)特性的總架構(gòu)，即架構(gòu)的架構(gòu)、主導(dǎo)性的架構(gòu)。沙漏模型的強大生命力，互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的無狀態(tài)、松耦合、相對穩(wěn)定的設(shè)計原理，可演進(jìn)的構(gòu)成模塊，不求完美卻留出足夠快速迭代空間的特性，正是互聯(lián)網(wǎng)長盛未衰的最大秘密。最簡潔而專業(yè)的定義是：互聯(lián)網(wǎng)就是TCP/IP。TCP/IP協(xié)議作為今天全球互聯(lián)網(wǎng)的核心基礎(chǔ)發(fā)軔于20世紀(jì)70年代初期。當(dāng)時，這還是一群科學(xué)家和工程師主導(dǎo)的科研項目，這是一個真正的開放系統(tǒng)，以最大程度支持不同操作系統(tǒng)的主機以及不同類型網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)，以無國界、無邊界、不設(shè)防、開放的科學(xué)精神為基因。如Steve Crocker所言：“互聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)是開放的。我們非常有意地將協(xié)議視為一個開始，而不是一個結(jié)束，我們設(shè)計它們完全是希望其他人能夠創(chuàng)建附加協(xié)議，并且他們可以這樣做，而不必經(jīng)過批準(zhǔn)流程?！痹诒举|(zhì)上，推動互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的技術(shù)是為了讓用戶進(jìn)一步適應(yīng)而開發(fā)的，且具有可塑性。

自計算機科學(xué)誕生以來，網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)就被納入了“未來的想象”，它們在技術(shù)和政治層面都發(fā)揮了重要作用?；ヂ?lián)網(wǎng)的核心是架構(gòu)，定義為“分層與協(xié)議的集合”，包括“設(shè)計原則和技術(shù)組件”。互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)委員會（Internet ArchitectureBoard，IAB）網(wǎng)絡(luò)工作組的一份名為“互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)原理”（Architectural Principles of theInternet）的RFC（Requests for Commons）文件對技術(shù)社區(qū)信念進(jìn)行了直接的描述，即“目標(biāo)是連接，工具是互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，智能是端對端的，而不是隱藏在網(wǎng)絡(luò)中”，該文件還提出了設(shè)備之間互操作的重要性以及如何通過開放的通用協(xié)議和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來實現(xiàn)。互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展過程，就是對互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)不斷研究和深化理解的過程。架構(gòu)/建筑學(xué)（Architecture）是一個等級、一個過程、一個結(jié)果和一門學(xué)科。作為一個等級，它指一種層次性或分級性，強調(diào)其組成部分的結(jié)構(gòu)和關(guān)系；作為一個過程，它涉及將組件和設(shè)計元素組合在一起，形成一個為某種目的服務(wù)的實體；作為一個結(jié)果，它描述了一組由其形式定義的實體；作為一門學(xué)科，它研究建筑及其環(huán)境。“架構(gòu)是最大化不變性并最小化不連續(xù)性?！敝劣诮ㄖW(xué)，它強調(diào)的是追求和諧統(tǒng)一，通過注意到設(shè)計的連貫性和一致性來創(chuàng)建出更好的建筑空間。應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)時，它強調(diào)的是創(chuàng)建一個穩(wěn)定、可靠且連貫的系統(tǒng)?！安蛔冃浴币馕吨鵁o論外部流量如何變化，或者系統(tǒng)中的某些部分是否出現(xiàn)故障，整個系統(tǒng)都應(yīng)該保持穩(wěn)定的運行。“不連續(xù)性”則是由系統(tǒng)組件之間的不兼容性、數(shù)據(jù)的不一致性或是服務(wù)之間的通信延遲等原因所導(dǎo)致的。對于研究互聯(lián)網(wǎng)政策的學(xué)者而言，“架構(gòu)”概念通過勞倫斯·萊西格（LaurenceLessig）以類似法律的方式規(guī)范網(wǎng)絡(luò)空間行為而廣泛傳播，特別是“架構(gòu)即政治”（Architecture ispolitics）的口號。萊西格強調(diào)了技術(shù)系統(tǒng)的設(shè)計和構(gòu)建過程不僅僅是技術(shù)層面的決策，它們實際上涉及社會、文化和政治層面的權(quán)力關(guān)系。不可否認(rèn)，互聯(lián)網(wǎng)最初是一種技術(shù)結(jié)構(gòu)（construct），現(xiàn)在仍然是。但如今，互聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)已經(jīng)從技術(shù)擴展至經(jīng)濟和社會。相應(yīng)地，其架構(gòu)原則比以往任何時候都更重要，它可能波及地球上的每一個人。

如果說“架構(gòu)”描述了一個系統(tǒng)或解決方案的高級結(jié)構(gòu)和組件，以及這些組件之間的關(guān)系，那么，“元架構(gòu)”則是在更抽象的層面上描述架構(gòu)的研究和實踐。它描述了如何創(chuàng)建或定義架構(gòu)的指導(dǎo)原則、模式和框架。簡言之，架構(gòu)可以被視為關(guān)于如何建造一座房子的藍(lán)圖，元架構(gòu)則是關(guān)于如何制定這些藍(lán)圖的指導(dǎo)原則和方法。我們將以TCP/IP為基礎(chǔ)的、奠定互聯(lián)網(wǎng)作為全球開放一體化系統(tǒng)的沙漏模型定義為互聯(lián)網(wǎng)的元架構(gòu)?；ヂ?lián)網(wǎng)作為網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)，元架構(gòu)就是架構(gòu)的架構(gòu)，具有獨特的統(tǒng)攝性。作為架構(gòu)的母架構(gòu)，元架構(gòu)具有規(guī)范和主導(dǎo)互聯(lián)網(wǎng)其他架構(gòu)的能力和作用。互聯(lián)網(wǎng)其他架構(gòu)都是從屬于元架構(gòu)的子架構(gòu)和次級架構(gòu)。元架構(gòu)決定了互聯(lián)網(wǎng)的根本技術(shù)特性，決定了基于互聯(lián)網(wǎng)的信息傳播機制與特性，同時，也決定了基于互聯(lián)網(wǎng)之上的應(yīng)用特性，并進(jìn)一步?jīng)Q定了互聯(lián)網(wǎng)對經(jīng)濟、社會、生活、文化和政治等不同層次的作用與影響。

互聯(lián)網(wǎng)元架構(gòu)不僅僅簡單源于技術(shù)層面，而是有著深刻的哲學(xué)邏輯?；ヂ?lián)網(wǎng)元架構(gòu)的哲學(xué)邏輯，就是互聯(lián)網(wǎng)先驅(qū)信奉并始終遵循的“奧卡姆剃刀原理”的簡單性原則。這是統(tǒng)領(lǐng)和貫穿互聯(lián)網(wǎng)元架構(gòu)各個層面的決定性原則。簡單性原則，落實在技術(shù)層面，首先就是分層解耦，并由此產(chǎn)生了“沙漏模型”，最終導(dǎo)致了“端對端”，這三大特性是元架構(gòu)的技術(shù)底層邏輯；而簡單性原則作用于網(wǎng)絡(luò)運行和信息傳播層面，則形成了自上而下、分布式和開放性三大特點；并在社會、經(jīng)濟和文化層面，產(chǎn)生了創(chuàng)新驅(qū)動、自然演進(jìn)和數(shù)字全球化的三大關(guān)鍵效應(yīng)。

因此，元架構(gòu)有狹義與廣義之分。狹義的元架構(gòu)就是指以IP為基礎(chǔ)的技術(shù)層，所體現(xiàn)的分層解耦、沙漏模型和端對端原則三大特性，奠定了互聯(lián)網(wǎng)獨特的本質(zhì)特性。廣義的元架構(gòu)，由以TCP/IP協(xié)議為核心的基礎(chǔ)層、以互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用與信息傳播為核心的延伸層，以及以社會和文化為核心的影響層共同構(gòu)成?；A(chǔ)層具有分層解耦、“沙漏模型”“端對端”三大特性，延伸層具有自上而下、分布式和開放性三大特點，影響層具有創(chuàng)新驅(qū)動、自然演進(jìn)和數(shù)字全球化三大互聯(lián)網(wǎng)效應(yīng)。元架構(gòu)就是三個層面相互銜接、相互作用、相互協(xié)同的體系性的綜合體。元架構(gòu)使互聯(lián)網(wǎng)具備了獨特的開放性特征，是理解當(dāng)今數(shù)字時代各種現(xiàn)象的第一“鑰匙”，更是建構(gòu)數(shù)字時代各個學(xué)科理論新型范式的“元邏輯”。正是元架構(gòu)的作用和力量，成就了成功聯(lián)結(jié)全球的互聯(lián)網(wǎng)，為整個世界邁向數(shù)字時代走向人類命運共同體提供了技術(shù)和物質(zhì)基礎(chǔ)，奠定了支撐人類命運共同體的全球開放一體化的新型基礎(chǔ)設(shè)施體系。

三、互聯(lián)網(wǎng)元架構(gòu)的哲學(xué)邏輯：奧卡姆剃刀與簡單性原則

互聯(lián)網(wǎng)是人類建構(gòu)的最復(fù)雜的系統(tǒng)，我們對它的特性依然缺乏深刻的理解。互聯(lián)網(wǎng)作為大規(guī)模技術(shù)系統(tǒng)，在其架構(gòu)、設(shè)計和實施過程中都展現(xiàn)出了非線性的特點。同時，這個特點也決定了這一系統(tǒng)難以通過自上而下、“高屋建瓴”的預(yù)見性設(shè)計而成。導(dǎo)致這一復(fù)雜系統(tǒng)獨特性的因素主要取決于兩個方面：一方面，取決于這一系統(tǒng)的設(shè)計者和創(chuàng)建者秉承的哲學(xué)思想和技術(shù)架構(gòu)?；ヂ?lián)網(wǎng)先驅(qū)建構(gòu)這一系統(tǒng)時，能夠洞察技術(shù)和系統(tǒng)的內(nèi)在機制，強調(diào)哲學(xué)層面自覺和不自覺的遵循。如Malte Ziewitz和Ian Brown所認(rèn)為的，設(shè)計原則不應(yīng)被視為固定或權(quán)威的規(guī)則，而應(yīng)被視為在不同時刻互聯(lián)網(wǎng)設(shè)計和行為辯論中所產(chǎn)生的共同信念和準(zhǔn)則。與互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的各種價值觀和概念，如創(chuàng)新、開放性和用戶賦權(quán)，都源于一個互聯(lián)網(wǎng)“設(shè)計哲學(xué)”，它們是在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)社區(qū)或其他地方隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展而形成的，并不是經(jīng)過特別設(shè)計的。它們是從互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)設(shè)計中產(chǎn)生的次要屬性。另一方面，取決于這一系統(tǒng)的發(fā)生與演進(jìn)過程?；ヂ?lián)網(wǎng)是自下而上演進(jìn)的結(jié)果，而不是由自上而下的政策力量或者商業(yè)力量推動的。與蘇聯(lián)規(guī)劃的野心勃勃的OGAS網(wǎng)絡(luò)不同，互聯(lián)網(wǎng)并不是美國政府一開始就做好整體性頂層設(shè)計規(guī)劃的項目，也不是某個科技巨頭宏大的發(fā)展戰(zhàn)略，甚至并不來自互聯(lián)網(wǎng)之父們的富有遠(yuǎn)見的洞察和愿景。最早阿帕網(wǎng)立項的目的僅僅是將昂貴的計算機資源連接起來共享，而不是為了計算機和計算機之間或者人與人之間交流通信，更沒有從一開始就設(shè)想了未來有一天全世界所有人都會來使用。更重要的是，互聯(lián)網(wǎng)是科學(xué)共同體的產(chǎn)物， 堅持純粹科學(xué)邏輯是互聯(lián)網(wǎng)開放的基因和成功的核心。

簡單性原則是一種關(guān)于如何更好地理解和解釋世界的指導(dǎo)原則。作為互聯(lián)網(wǎng)成功的關(guān)鍵因素之一，它使互聯(lián)網(wǎng)能夠從一個小型研究項目迅速發(fā)展為全球的通信網(wǎng)絡(luò)，同時也為未來的創(chuàng)新和擴展提供了基礎(chǔ)。那么，如此龐大而復(fù)雜的互聯(lián)網(wǎng)，其簡單性原則究竟簡單到什么程度？互聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)究竟是什么？用互聯(lián)網(wǎng)之父、TCP/IP協(xié)議共同發(fā)明人鮑勃·卡恩（Bob Kahn）的話表述就是“簡單連接”。如其所言，“曾經(jīng)有人問我們?yōu)槭裁磩?chuàng)造出了阿帕網(wǎng)，我們當(dāng)時只是想弄懂如何實現(xiàn)電腦之間的數(shù)據(jù)傳輸，以及如何使數(shù)據(jù)傳輸更加高效而已”。也就是說，他們在規(guī)劃互聯(lián)網(wǎng)、設(shè)計互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議時，首先考慮的是從最大程度簡化到實現(xiàn)“簡單連接”而已。如果重新審視互聯(lián)網(wǎng)最初的架構(gòu)設(shè)計，一些當(dāng)前看來十分必要的要求，如連接的質(zhì)量和可靠性，連接的速度和范圍，連接的安全，連接的商業(yè)性和性價比等，在最早的架構(gòu)中都沒有被考慮在內(nèi)，更不涉及連接背后的國家主權(quán)和意識形態(tài)等問題。正是這種樸素到極簡的哲學(xué)，塑造了今天互聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)和特性?；ヂ?lián)網(wǎng)就是一個“盡力而為”的網(wǎng)絡(luò)。正如互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的關(guān)鍵人物大衛(wèi)·克拉克所說：“互聯(lián)網(wǎng)最初的傳輸協(xié)議是，網(wǎng)絡(luò)將其收到的、要傳送的包盡力傳送到目的節(jié)點，但不保證數(shù)據(jù)率、傳輸時延，也不保證丟包率。這種服務(wù)被稱為‘盡力而為的傳輸模型?！焙唵涡栽瓌t究竟是互聯(lián)網(wǎng)元架構(gòu)的結(jié)果還是原因，還值得探討，但是，這條原則本身具有哲學(xué)層面的高度。互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議設(shè)計原則（RFC1958）根據(jù)重要程度羅列了十條原則，第一條就是“保證工作”。第二條是最重要的，那就是“保持簡單”。有疑問時應(yīng)該使用最簡單的解決方案，即如果一項特性并非絕對必要，就應(yīng)該被砍掉，尤其當(dāng)可以通過其他簡單特性的組合也可以達(dá)到相同效果的時候。事實上，它所體現(xiàn)的就是所謂的奧卡姆剃刀定律（Occams Razor）。作為一個哲學(xué)和科學(xué)原則，它由14世紀(jì)英格蘭邏輯學(xué)家、哲學(xué)家奧卡姆的威廉（William of Occam）提出，表述為“如無必要，勿增實體”，即“簡單有效原理”。

也就是化繁為簡，將復(fù)雜的事物變簡單。奧卡姆剃刀“出鞘”后，剃禿了幾百年間爭論不休的經(jīng)院哲學(xué)和基督神學(xué)，讓科學(xué)走出神的影子，使科學(xué)、哲學(xué)從宗教中徹底分離出來，引發(fā)了始于歐洲的文藝復(fù)興、宗教改革和科學(xué)革命，最終使宗教世俗化，形成宗教哲學(xué)，完成世界性政教分離。與亞里士多德的“自然界選擇最短的道路”理念一樣，奧卡姆剃刀定律已經(jīng)成為重要的科學(xué)思維理念。當(dāng)然，奧卡姆剃刀定律不僅僅是化繁就簡，而且是一把科學(xué)理性之刃，能夠直達(dá)本質(zhì)，正如愛因斯坦所說：“萬事應(yīng)簡單化，但不應(yīng)太簡單?！眾W卡姆剃刀定律同樣在互聯(lián)網(wǎng)設(shè)計和演進(jìn)過程中發(fā)揮關(guān)鍵性作用。RFC 3439指出，通過檢查互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的所謂沙漏公式，可以看到端對端原則直接導(dǎo)致了簡單性原則。在這個模型中，沙漏的細(xì)腰被設(shè)想為（最低限度的）IP層，任何額外的復(fù)雜性都被添加到IP層之上。簡言之，互聯(lián)網(wǎng)的復(fù)雜性屬于邊緣，互聯(lián)網(wǎng)的IP層應(yīng)該盡可能簡單。此外，協(xié)議的演變也可能導(dǎo)致魯棒性/復(fù)雜性/脆弱性螺旋上升，即魯棒性增加的復(fù)雜性會增加新的脆弱性，而這反過來又會導(dǎo)致新的螺旋上升的復(fù)雜性。如John Doyle等人所指出的，這正是簡單性原則旨在避免的現(xiàn)象。系統(tǒng)的復(fù)雜性往往不是由其基本功能驅(qū)動的，而是由系統(tǒng)所處環(huán)境以及系統(tǒng)內(nèi)部組件中的穩(wěn)定性需求所驅(qū)動的。UUNET前首席架構(gòu)師Mike ODell指出，復(fù)雜性是阻礙有效擴展的主要機制，并且是資本支出和運營支出增加的主要驅(qū)動力。我們可以通過比較傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)來更直觀地了解這一點。公用電話交換網(wǎng)（Public SwitchedTelephone Network，PSTN）是我們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｓ玫碾娫捑W(wǎng)，它是一種基于模擬技術(shù)的電路交換網(wǎng)絡(luò)。在20世紀(jì)70年代和80年代，為了增加功能以進(jìn)行競爭，電信運營商使PSTN的復(fù)雜性大幅增加。這種復(fù)雜性導(dǎo)致了運營成本和資本支出的激增，同時利潤率降低，并極大地增加了系統(tǒng)升級的復(fù)雜性。相比之下，互聯(lián)網(wǎng)的核心部分相對簡單，主要由路由控制平面和數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)引擎組成，而其邊緣部分則具有智能特性，包括帶有操作系統(tǒng)的計算機和各種應(yīng)用程序。因此，為互聯(lián)網(wǎng)添加新服務(wù)相對簡單，只需將應(yīng)用程序分發(fā)給少數(shù)愿意使用它的臺式機即可。值得注意的是，簡單性原則也存在不保證服務(wù)質(zhì)量（Quality of Service，QoS）和安全性較差等問題。如沒有網(wǎng)絡(luò)發(fā)送控制，惡意用戶可以發(fā)起拒絕服務(wù)（Denial of Service，DoS）攻擊；沒有網(wǎng)絡(luò)擁塞控制，許多基于UDP（UserDatagram Protocol）的應(yīng)用程序（沒有端系統(tǒng)擁塞控制）可能導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)擁塞和服務(wù)質(zhì)量下降。在探討復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計原則時，我們經(jīng)常面臨一系列挑戰(zhàn)和需要權(quán)衡的地方。人類并非全知全能的上帝，因此在決策和行動中難免會出現(xiàn)錯誤和偏差。通過分層解耦，人們可以將這些錯誤局部化，而細(xì)腰設(shè)計則進(jìn)一步確保了錯誤修正的過程更為簡便和高效。作為對網(wǎng)絡(luò)“大道至簡”的一種“不得已”但極為巧妙的應(yīng)對策略，“端對端”原則不僅是一個“反向思維”的體現(xiàn)，還是一個優(yōu)雅且聰明的解決方案，為未來的擴展和創(chuàng)新提供了更高的靈活性。

四、作為復(fù)雜系統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)邏輯：分層與解耦

作為復(fù)雜系統(tǒng)，互聯(lián)網(wǎng)包含著太多不同技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)權(quán)性質(zhì)和主權(quán)屬性的異質(zhì)性組件。隨著這些組件不斷爆炸式的增加和累積，針對如何確保系統(tǒng)始終保持原有的特性，耦合原理指出，隨著事物變得越來越大，組件之間的相互依賴性往往會增加。不同的技術(shù)、組件和系統(tǒng)之間的耦合方式，也是決定互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展走向的關(guān)鍵。具有復(fù)雜交互性和緊密耦合的系統(tǒng)可能具有不可預(yù)見的故障狀態(tài)。復(fù)雜交互性會增加開發(fā)的復(fù)雜性，并使系統(tǒng)難以理解和預(yù)測。緊密耦合還意味著系統(tǒng)在從故障狀態(tài)恢復(fù)時靈活性較低。 而在面對復(fù)雜系統(tǒng)時，分層設(shè)計則成了一種有效的策略。它通過將錯誤或問題局部化，避免了整個系統(tǒng)的崩潰或更大范圍的故障。

“分層”的概念在20世紀(jì)60年代末和70年代初的操作系統(tǒng)和軟件設(shè)計中逐漸發(fā)展起來。它可以被視為是諾伯特·維納（Norbert Weiner）黑箱概念的擴展，用于構(gòu)建抽象層，從而管理架構(gòu)的復(fù)雜性。分布式計算鼓勵將復(fù)雜的系統(tǒng)分解成多個相互連接的組件，每個組件負(fù)責(zé)不同的任務(wù)。這種思想促進(jìn)了互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的分層設(shè)計，使不同層次之間通過協(xié)議和接口進(jìn)行交互，實現(xiàn)解耦和模塊化。這種分層架構(gòu)有助于對網(wǎng)絡(luò)功能進(jìn)行解耦，使得網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計和擴展更加靈活。計算機網(wǎng)絡(luò)是一個基于多種技術(shù)組件的復(fù)雜系統(tǒng)，這些組件可以構(gòu)建不同類型的網(wǎng)絡(luò)以支持各種應(yīng)用。為滿足各種應(yīng)用需求，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的設(shè)計者將協(xié)議組織成層，為網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)提供框架。雖然分層是一種解耦策略，但僅實現(xiàn)分層并不意味著完全解耦。在多層架構(gòu)中，各層之間可能仍存在緊密的依賴關(guān)系。

當(dāng)面對復(fù)雜的問題或挑戰(zhàn)時，通過引入一個新的抽象層或中間層，可以簡化或繞過這個問題。如劍橋大學(xué)計算機科學(xué)家David John Wheeler所言：“計算機科學(xué)中的所有問題都可以通過另一層間接解決?！痹诨ヂ?lián)網(wǎng)的早期發(fā)展中，抽象分層已被證明是編譯器和操作系統(tǒng)設(shè)計中的成功策略。考慮到編程語言與通信協(xié)議之間的相似性，最初的網(wǎng)絡(luò)程序被分解為協(xié)作協(xié)議，從而催生了分層協(xié)議的概念，這現(xiàn)在是協(xié)議設(shè)計的基石。這種分層允許將復(fù)雜的協(xié)議分解為更簡單的部分，每個層都專注于解決一類特定的通信問題。網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中的功能是通過將架構(gòu)模型分層來實現(xiàn)的，其中每一層提供特定的服務(wù)。然而，John Day則認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)分層的真正目的并不僅僅是隔離不同的功能或服務(wù)，而是定義和管理不同的作用域或范圍。這意味著每一層的存在不僅是為了發(fā)揮特定的功能，還是為了在特定的范圍或上下文中發(fā)揮這些功能。作用域的概念強調(diào)了網(wǎng)絡(luò)操作的上下文和范圍，而不僅僅是功能本身。此外，協(xié)議不僅僅是技術(shù)性的。它們確實發(fā)揮技術(shù)功能，但也在社會和政治層面上產(chǎn)生影響。

Laura DeNardis（2009）探討了協(xié)議設(shè)計決策如何嵌入標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計者的價值觀，以及如何作為公共政策的替代形式，協(xié)議設(shè)計決策不是由立法機構(gòu)制定，而是由互聯(lián)網(wǎng)設(shè)計者制定。RFC 1925第2（5）節(jié)導(dǎo)出了一個推論：“將多個獨立的問題整合成一個復(fù)雜的、相互依存的解決方案總是可能的。在大多數(shù)情況下，這是一個壞主意?！痹诮鉀Q技術(shù)問題時，人們有時會傾向?qū)⒍鄠€獨立的、簡單的問題合并。然而，這種方法可能會導(dǎo)致解決方案變得過于復(fù)雜，難以實施、維護(hù)和理解。而且，這種復(fù)雜的解決方案可能會引入新的問題和依賴性。分層與解耦邏輯意味著，在面對復(fù)雜問題時應(yīng)采取簡單的、模塊化的方法，而不是試圖找到一個復(fù)雜、一體化的解決方案。

五、分層生成“細(xì)腰”（沙漏）：元架構(gòu)誕生的關(guān)鍵

分層作為一種組織和管理網(wǎng)絡(luò)或系統(tǒng)復(fù)雜性的方法不必然形成“細(xì)腰”。分層使每一層都可以獨立地進(jìn)行創(chuàng)新，但確保整個網(wǎng)絡(luò)能實現(xiàn)互操作性則需要有一個共同的、標(biāo)準(zhǔn)化的交互方式。這就導(dǎo)致了某一層（細(xì)腰）變得尤為重要，因為它要為其他所有層提供標(biāo)準(zhǔn)化的交互方式，即找到最簡單的“公因子”，使大家能夠合作，互聯(lián)互通。

“沙漏”的比喻經(jīng)常被用來描述互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，最早是在1979年由John Aschenbrenner提出，與ISO開放系統(tǒng)互連模型有關(guān)。David D. Clark將TCP/IP形容為“互聯(lián)網(wǎng)演進(jìn)的磁力中心”，其中IP是這個中心的震中。IP只是文本，不是軟件或硬件產(chǎn)品，它為格式化和數(shù)據(jù)包尋址這兩個關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)功能提供了標(biāo)準(zhǔn)化路徑。協(xié)議規(guī)范RFC791對IP的含義進(jìn)行了細(xì)致的描述。TCP/IP使互聯(lián)網(wǎng)能夠向下兼容所有通信手段，向上支持任何應(yīng)用。Jon Postel主張將IP與TCP分開，提出“發(fā)送的內(nèi)容要保守，接受的內(nèi)容要自由”的Postel定律或稱“魯棒性原則”，這也促成了“沙漏”的形成。

“沙漏”的核心是在抽象層次堆棧中選擇的一個特定層，作為訪問系統(tǒng)較低級資源的唯一手段。它將協(xié)議架構(gòu)描繪為一個“細(xì)腰”（IP）的沙漏，所有上層都通過單個IP運行，而這個IP本身則運行在各種硬件層之上。Clark將這個特定層稱為“跨越層”，通過“隱藏各種技術(shù)之間的詳細(xì)差異，并向上層應(yīng)用呈現(xiàn)統(tǒng)一的服務(wù)接口”。“沙漏”的含義即單個IP：（1）允許任意網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互操作，任何支持IP的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)都可以交換數(shù)據(jù)包；（2）允許應(yīng)用程序在所有網(wǎng)絡(luò)上運行，可以在IP上運行的應(yīng)用程序可以使用任何網(wǎng)絡(luò)；（3）支持IP之上和之下的同時創(chuàng)新，或改變IP本身（IPv6），這一點被認(rèn)為非常重要。

沙漏模型設(shè)計在過去50多年中促成了大規(guī)模的技術(shù)創(chuàng)新。作為一種基于TCP/IP協(xié)議和互聯(lián)網(wǎng)層級模型實現(xiàn)的獨特的互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)特征，沙漏的技術(shù)結(jié)構(gòu)非常簡單，這也正是其厲害之處，它使人們能夠在“細(xì)腰”平臺上進(jìn)行任何的創(chuàng)新。 IP協(xié)議被設(shè)計成通用的、抽象的協(xié)議，用于在不同的網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備之間傳輸數(shù)據(jù)。這被認(rèn)為是為了最大限度地提高互操作性并最大限度地減少服務(wù)接口的數(shù)量，只需要服務(wù)提供商和用戶在最窄的點進(jìn)行連接。它不關(guān)心數(shù)據(jù)的具體內(nèi)容，只負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)包從源地址路由到目標(biāo)地址。這種通用性使不同類型的數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序都能夠在互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行傳輸。

IP允許不同類型的網(wǎng)絡(luò)相互連接，形成一個統(tǒng)一的全球互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。無論是局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、移動網(wǎng)絡(luò)還是其他類型的網(wǎng)絡(luò)，只要遵循IP，它們就可以相互通信。IP是一種無連接的協(xié)議，每個數(shù)據(jù)包都是獨立的，這使IP在大規(guī)模、分布式的互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中的適用性更強。其他協(xié)議雖然也有網(wǎng)絡(luò)層，但通常是“特定和專有的”，雖然在網(wǎng)絡(luò)層功能比IP協(xié)議強，但其“腰不那么細(xì)”，從支持異構(gòu)性、可擴展性和可演進(jìn)性等方面完全不能與IP相比擬。

沙漏模型的最大特點在于“無為而治”，即過度的控制和干預(yù)往往會導(dǎo)致效率低下、創(chuàng)新受限和資源浪費。相反，給予一定的自由度和靈活性，允許各個部分或個體根據(jù)自己的特點和環(huán)境進(jìn)行自主調(diào)整，往往能夠獲得更好的整體效果。具體而言，沙漏模型將基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)（如僅僅是將數(shù)據(jù)從點A傳送到點B）與高級的應(yīng)用和服務(wù)（如電子郵件、網(wǎng)頁瀏覽等）進(jìn)行了明確的區(qū)分。這意味著，負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)傳輸?shù)墓净蚪M織并不需要（也不應(yīng)該）關(guān)心或控制在其網(wǎng)絡(luò)上運行的具體應(yīng)用或服務(wù)是什么。它們僅僅負(fù)責(zé)確保數(shù)據(jù)能夠從一個地方傳輸?shù)搅硪粋€地方。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)提供商只關(guān)心數(shù)據(jù)的傳輸，而不干涉或限制特定的應(yīng)用或服務(wù)時，這樣的網(wǎng)絡(luò)被認(rèn)為是“開放”的，任何人都可以在此類網(wǎng)絡(luò)上創(chuàng)新或創(chuàng)建新的應(yīng)用，而不必?fù)?dān)心被網(wǎng)絡(luò)提供商限制或封鎖。由于這種區(qū)分，網(wǎng)絡(luò)提供商不能要求只有特定的、他們批準(zhǔn)的應(yīng)用或服務(wù)才能在其網(wǎng)絡(luò)上運行。這確保了互聯(lián)網(wǎng)的開放性和創(chuàng)新性。相應(yīng)地，如果網(wǎng)絡(luò)提供商可以決定哪些應(yīng)用或服務(wù)可以在其網(wǎng)絡(luò)上運行，這可能會妨礙新創(chuàng)意和創(chuàng)新的發(fā)展，因為新的服務(wù)可能會與網(wǎng)絡(luò)提供商的利益或既有業(yè)務(wù)沖突。這樣的控制也可能使網(wǎng)絡(luò)提供商得以利用其地位來限制競爭或為其自己的服務(wù)提供不公平的優(yōu)勢。簡言之，這種最大程度放棄控制的沙漏模型，為元架構(gòu)之下各種市場和非市場力量的競爭與創(chuàng)新創(chuàng)造了最大的可能性。

也有觀點認(rèn)為，IP的“細(xì)腰”是沙漏，但也是創(chuàng)新的瓶頸。IP的“細(xì)腰”設(shè)計使在網(wǎng)絡(luò)的高層和低層都可以實現(xiàn)創(chuàng)新，只要遵循IP的標(biāo)準(zhǔn)，就可以在其上下層添加任何新功能或協(xié)議。同時，這也意味著IP自身很難進(jìn)行大規(guī)模的改變或創(chuàng)新，因為這需要全球范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)硬件和軟件的廣泛改變和升級，也就是要改變整個互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)架構(gòu)。

六、“細(xì)腰”奠定“端對端原則”：網(wǎng)絡(luò)原理與政策原則

“端對端論證”作為一套架構(gòu)原則，描述了互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)計方式，具體而言，它描述了一種網(wǎng)絡(luò)原理。而互聯(lián)網(wǎng)開放架構(gòu)的目標(biāo)之一正是為服務(wù)提供廣泛的靈活性，它可以使用不同的傳輸協(xié)議來提供不同類型的服務(wù)，并且可以合并不同的網(wǎng)絡(luò)。David D. Clark在《DARPA互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的設(shè)計哲學(xué)》中試圖捕捉形成互聯(lián)網(wǎng)設(shè)計的需求，以及滿足這些需求而做出的基本設(shè)計決策。其中Clark所謂的“設(shè)計哲學(xué)”指的就是互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，該架構(gòu)的重要部分是“端對端”設(shè)計原則概念。最早BBN設(shè)計將在主機和網(wǎng)絡(luò)之間插入通信處理器的想法發(fā)揮到了邏輯極限：它指定IMP（InterfaceMessage Processor，接口信息處理器）僅用于通信功能，并且在主機和網(wǎng)絡(luò)之間存在最大的邏輯分離。雖然許多人熟悉 Vint Cerf 和 Bob Kahn 這些人對于 TCP/IP 協(xié)議的貢獻(xiàn)，但真正實現(xiàn)“端對端”通信原則的網(wǎng)絡(luò)則是在20世紀(jì)70年代由法國互聯(lián)網(wǎng)之父Louis Pouzin 領(lǐng)導(dǎo)的CYCLADES 項目。Pouzin提出，網(wǎng)絡(luò)中大部分的處理（例如錯誤恢復(fù)）應(yīng)該在發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的設(shè)備（端點）之間完成，而不是在網(wǎng)絡(luò)的中間節(jié)點上。這個原則后來被 Vint Cerf 和 Bob Kahn 采納，并融入了 TCP/IP 協(xié)議。

Jerry Saltzer、David Reed和David D. Clark于1981年在“End-to-End Arguments in SystemDesign”中提出“端對端論證”（End-To-EndArguments）的概念，強調(diào)在設(shè)計分布式系統(tǒng)時，應(yīng)該盡量將功能或策略推移到系統(tǒng)的邊緣，而不是集中在中間節(jié)點。這種設(shè)計方法可以在系統(tǒng)的不同層次上實現(xiàn)更好的性能、魯棒性和靈活性。其核心思想是，某些功能或策略應(yīng)該在通信端點（如應(yīng)用程序）中實現(xiàn)，而不是在通信中間件中實現(xiàn)。

這是因為邊緣節(jié)點更容易理解上下文和意圖，從而更能適應(yīng)變化和處理異常情況。這個概念在互聯(lián)網(wǎng)和分布式系統(tǒng)的設(shè)計中具有重要影響，引導(dǎo)了許多網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和系統(tǒng)架構(gòu)的發(fā)展。但更重要的是，端對端的爭論反映的是網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用程序之間迫在眉睫的緊張關(guān)系。就互聯(lián)網(wǎng)而言，網(wǎng)絡(luò)的核心應(yīng)該提供通用服務(wù)，而不是為特定應(yīng)用定制的服務(wù)。這個原則明確偏向反對低層次的功能實現(xiàn)，使互聯(lián)網(wǎng)在應(yīng)用方面具有邊緣導(dǎo)向性。因此，在互聯(lián)網(wǎng)“內(nèi)部”實現(xiàn)的功能——由轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的路由器實現(xiàn)，始終保持著簡單、通用和開放。網(wǎng)絡(luò)的核心提供通用的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，特定應(yīng)用的大部分功能（如電子郵件、萬維網(wǎng)等）已經(jīng)在連接到網(wǎng)絡(luò)邊緣的計算機上通過軟件實現(xiàn)。應(yīng)用的邊緣導(dǎo)向性和互聯(lián)網(wǎng)核心的相對簡單性共同促進(jìn)了新應(yīng)用的創(chuàng)建。同時，端對端原則還直接導(dǎo)致了兩種與互聯(lián)網(wǎng)獨特性相關(guān)的方法——“命運共享（Fate Sharing）”和“盡力而為（Best Effort）”。2001年，蘭德公司的高級政策研究員Marjory S. Blumenthal和DavidD. Clark在《重新思考互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)計：端對端的論戰(zhàn)與美麗新世界》（“Rethinking the Design ofthe Internet：The End-to-End Arguments Vs.the Brave New World”）一文中將“端對端”的設(shè)計特點總結(jié)為：（1）網(wǎng)絡(luò)核心成本更低；（2）用戶控制及其權(quán)力；（3）有利于創(chuàng)新；（4）更高的靈活性；（5）能促進(jìn)競爭；（6）更好的可靠性。他們重申了端對端協(xié)議的優(yōu)勢，即：（1）網(wǎng)絡(luò)核心（TCP/IP）的復(fù)雜性降低了，從而降低了成本并簡化了網(wǎng)絡(luò)的未來升級；（2）網(wǎng)絡(luò)中的通用性提高了添加新應(yīng)用程序而不必更改網(wǎng)絡(luò)核心的可能性；應(yīng)用程序不必依賴網(wǎng)絡(luò)中特定應(yīng)用程序服務(wù)的成功運行，這可能會增加其可靠性。“端對端”作為一種網(wǎng)絡(luò)原理，關(guān)心的始終是應(yīng)用問題。

同樣在2 0 0 1 年， M a r k A . L e m l e y 和Lawrence Lessig在其發(fā)表的《端對端的終結(jié)：在寬帶時代保留互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)》（“The End of Endto-End：Preserving the Architecture of theInternet in the Broadband Era”）一文中，將“端對端”討論的焦點從網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用轉(zhuǎn)移到了網(wǎng)絡(luò)本身。Lemley和Lessig討論了端對端原則在寬帶時代所面臨的挑戰(zhàn)。在聯(lián)邦通信委員會進(jìn)行的開放訪問辯論的背景下，開放訪問辯論涉及網(wǎng)絡(luò)運營商應(yīng)該在多大程度上控制他們的網(wǎng)絡(luò)，以及用戶如何訪問和使用這個網(wǎng)絡(luò)。他們主張，如果允許網(wǎng)絡(luò)運營商使用他們的網(wǎng)絡(luò)來干預(yù)網(wǎng)絡(luò)傳輸，那么這將威脅到網(wǎng)絡(luò)的一個關(guān)鍵特性，即網(wǎng)絡(luò)運營商的過度干預(yù)會破壞互聯(lián)網(wǎng)的開放性和創(chuàng)新能力?？梢姡岸藢Χ恕痹O(shè)計不依賴為控制網(wǎng)絡(luò)的公司工作的一小群創(chuàng)新者的創(chuàng)造力，而是使任何擁有互聯(lián)網(wǎng)連接的人都能夠設(shè)計和實施更好的互聯(lián)網(wǎng)使用方式。通過使網(wǎng)絡(luò)設(shè)計在使用中保持中立，互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)造了一個競爭環(huán)境，創(chuàng)新者知道他們的發(fā)明如果有用就會被使用。通過保持較低的創(chuàng)新成本，它鼓勵了許多不同背景下的創(chuàng)新。

七、網(wǎng)絡(luò)運行和信息傳播三大特性：自下而上、分布式、開放性

今天的互聯(lián)網(wǎng)并不來自自上而下、權(quán)威部門與機構(gòu)的中心化推動，而是自下而上的去中心化的自然演進(jìn)的結(jié)果。任何個人、公司或國家面對互聯(lián)網(wǎng)，都是基于自愿的選擇：自己選擇要不要接入互聯(lián)網(wǎng)。在接入和拒絕的“二選一”之間，沒有任何強制性的要求。互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展邏輯就是：要接入，就得全盤接受互聯(lián)網(wǎng)的元架構(gòu)，成為互聯(lián)網(wǎng)的新的組成部分；除非拒絕接入，將自己排斥在互聯(lián)網(wǎng)之外?；ヂ?lián)網(wǎng)通過這種自愿選擇的邏輯，實現(xiàn)了全球性的快速擴張，形成了強大的、壓倒性的網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)，完成了今天互聯(lián)網(wǎng)的基本格局。

互聯(lián)網(wǎng)自下而上的思想根源于多個領(lǐng)域和理念，是一個跨學(xué)科和多元化的實踐經(jīng)驗產(chǎn)物。而它的成功也在技術(shù)發(fā)展史中留下了生動的一筆，“標(biāo)準(zhǔn)只能被發(fā)現(xiàn)，而不能被頒布”。正如文頓·瑟夫所言：“TCP/IP不能在別的地方，而只會在合作研究過程中被發(fā)明出來，也正是由于這一點，它非常成功；而一個像OSI那樣的大‘駱駝也不會在別的地方，而只會在一大堆委員會里產(chǎn)生出來。”開源運動、反文化運動和科學(xué)共同體等共同影響著互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù)和架構(gòu)的形成，它們奠定了今天依然處于主導(dǎo)地位的網(wǎng)絡(luò)治理機制和互聯(lián)網(wǎng)價值觀，還創(chuàng)造了互聯(lián)網(wǎng)精神的內(nèi)核——追求“讓人類更美好”的科學(xué)精神。

互聯(lián)網(wǎng)作為一個典型的分布式系統(tǒng)，每個節(jié)點都有自己的角色和功能，它們共同協(xié)作以確保信息的傳輸和通信。一方面，分布式或去中心化的設(shè)計與IP細(xì)腰在互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)計和操作中是相互呼應(yīng)的。兩者共同工作，確?；ヂ?lián)網(wǎng)既有統(tǒng)一性又有多樣性，既是開放的又是自治的，既簡單又能進(jìn)行復(fù)雜的操作和決策。另一方面，分布式和開放性也是相輔相成的。分布式為開放性提供了結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)，而開放性則為分布式系統(tǒng)提供了生態(tài)系統(tǒng)和環(huán)境，使其能夠茁壯成長和進(jìn)化。

互聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)與設(shè)計原則的開放性是互聯(lián)網(wǎng)得以廣泛傳播和被接受的關(guān)鍵所在?！癟CP/IP最使人滿意的地方是它從不出錯的‘開放性，它的設(shè)計就是一個開放的過程?！比缏~爾·卡斯特所言，從對互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)生作出貢獻(xiàn)的各因素來看，互聯(lián)網(wǎng)最突出的特點就是開放性。它既來源于一個統(tǒng)一的“網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)”（nerwork of networks）的技術(shù)架構(gòu)的開放性，也得益于社會/機構(gòu)組織（如IETF，The Internet Enginering Task Force）的開放性。這種開放性意味著一種包容、平等和自由。特別是，如今互聯(lián)網(wǎng)所產(chǎn)生的催化作用被認(rèn)為與其作為“默認(rèn)”開放架構(gòu)的起源之間存在緊密的聯(lián)系。 巴里·M.萊納（Barry M. Leiner）等人明確提出，互聯(lián)網(wǎng)體現(xiàn)了一個關(guān)鍵的技術(shù)理念——開放式架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。任何單個網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的選擇都不是由特定的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)決定的，而是可以由提供商自由選擇，并通過“元級別的互聯(lián)架構(gòu)”（a metalevelInternet working architecture）與其他網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交互。這種元級別的互聯(lián)架構(gòu)不僅僅關(guān)注具體的技術(shù)細(xì)節(jié)或協(xié)議，而且關(guān)注如何將不同的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、協(xié)議和服務(wù)整合在一起，以滿足特定的需求或達(dá)到特定的目標(biāo)。

開放性鼓勵創(chuàng)新和多樣性，而端對端原則為這種創(chuàng)新提供了自由度和靈活性。早在1974年，Vinton G. Cerf和Robert E. Kahn在正式出版的《分組網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)協(xié)議》（“A Protocol for PacketNetwork Intercommunication”）中提出了一種開發(fā)開放式架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)模型的需求，該模型能使任何網(wǎng)絡(luò)都可以通過網(wǎng)關(guān)（路由器）連接到另一個網(wǎng)絡(luò)，它沒有中央的網(wǎng)絡(luò)管理或控制，丟失的數(shù)據(jù)包將被重新傳送，也不必對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行內(nèi)部更改就可以連接到其他網(wǎng)絡(luò)，為不同的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)提供了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。正如Janet Abbate所發(fā)現(xiàn)的那樣，盡管互聯(lián)網(wǎng)的起源與ARPANET（Advanced ResearchProject Agency Net）有關(guān)，但其設(shè)計和實現(xiàn)在很大程度上是獨立的，更加強調(diào)開放的重要性。此外，作為一個政治概念，“開放性”還將焦點從技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)移到了基本架構(gòu)決策的廣泛社會影響上，構(gòu)成了當(dāng)代關(guān)于互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的許多爭論。它強調(diào)了技術(shù)決策背后的權(quán)力關(guān)系、價值觀和社會目標(biāo)，涉及技術(shù)如何塑造我們的社會，以及我們?nèi)绾螞Q定使用哪些技術(shù)來塑造我們的未來。

互聯(lián)網(wǎng)元架構(gòu)是一個多元參與的過程，匯聚了來自世界各地的思想、技術(shù)和文化。這種設(shè)計不僅僅涉及各種不同的利益集團(tuán)，從學(xué)術(shù)界到工業(yè)界，從政府機構(gòu)到非政府組織，而且它還吸引了國際合作，確保了技術(shù)和政策的全球一致性。開放的設(shè)計原則鼓勵了透明性和共享性，使任何人都可以參與和改進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)。草根創(chuàng)新，特別是來自個人或小團(tuán)隊的努力，為互聯(lián)網(wǎng)注入了新的活力，確保了其持續(xù)的進(jìn)化和適應(yīng)性。此外，持續(xù)的社區(qū)參與為互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供了反饋機制，幫助其更好地滿足用戶的需求。這種多元性不僅使互聯(lián)網(wǎng)具有廣泛的吸引力和普適性，還確保了其開放性、韌性和全球性，使其能夠適應(yīng)不斷變化的技術(shù)和社會環(huán)境。

八、元架構(gòu)的三大社會效應(yīng)和人類命運共同體

如今的互聯(lián)網(wǎng)不僅僅是一個技術(shù)實體，而且還是一個社會、經(jīng)濟和政治實體。它體現(xiàn)了自由開放、去中心化和用戶驅(qū)動等自下而上的草根力量，及始終與權(quán)威、政治和商業(yè)等自上而下的傳統(tǒng)體制的力量展開博弈與競爭的特點，有助于形成良性的互動，驅(qū)動各方面的創(chuàng)新。我們要理解互聯(lián)網(wǎng)這一網(wǎng)絡(luò)之網(wǎng)絡(luò)的巨大存在，必須將互聯(lián)網(wǎng)這一高度復(fù)雜的技術(shù)—經(jīng)濟—社會復(fù)合體劃分為幾個不同的層次：從軟硬件為基礎(chǔ)的技術(shù)層，到互聯(lián)網(wǎng)核心資源發(fā)揮作用的邏輯層，到主導(dǎo)我們?nèi)粘Ｊ褂煤桶l(fā)揮各種功能的應(yīng)用層，到已經(jīng)主導(dǎo)當(dāng)今社會信息傳播的傳播層，以及我們賴以生存的整個環(huán)境的社會層。顯然，每一個層次的特性，都與互聯(lián)網(wǎng)元架構(gòu)直接相關(guān)。也就是說，互聯(lián)網(wǎng)元架構(gòu)作為一個主線，主導(dǎo)了互聯(lián)網(wǎng)由里而外的整體特性。在經(jīng)濟、社會、文化層面，元架構(gòu)形成的最重要的三大效應(yīng)就是創(chuàng)新驅(qū)動、自然演進(jìn)和全球化。

（一）作為創(chuàng)新基石的元架構(gòu)

元架構(gòu)一方面激發(fā)了互聯(lián)網(wǎng)本身不斷創(chuàng)新的活力，也奠定了整個數(shù)字技術(shù)和數(shù)字經(jīng)濟創(chuàng)新的基礎(chǔ)。無論是亞馬遜、谷歌、Facebook的出現(xiàn)，還是ChatGPT的突然引爆，都有賴于互聯(lián)網(wǎng)元架構(gòu)的“護(hù)佑”。此外，中國互聯(lián)網(wǎng)的全球崛起，印度互聯(lián)網(wǎng)的嶄露頭角，還有亞非拉很多發(fā)展中國家也開始因為互聯(lián)網(wǎng)而煥發(fā)全新的創(chuàng)新活力，都體現(xiàn)出互聯(lián)網(wǎng)已然成為各行各業(yè)、包括政府在內(nèi)的社會各個層面創(chuàng)新的驅(qū)動力?；ヂ?lián)網(wǎng)的去中心化和端對端原則意味著任何人都可以在網(wǎng)絡(luò)的邊緣開發(fā)和部署新的應(yīng)用和服務(wù)。這種從邊緣開始的創(chuàng)新方式導(dǎo)致了許多現(xiàn)代的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)和應(yīng)用的出現(xiàn)，如社交媒體、流媒體和云計算。開發(fā)者可以快速地試驗和迭代他們的應(yīng)用和服務(wù)。一個新的應(yīng)用或服務(wù)失敗了，不會影響到整個網(wǎng)絡(luò)。新的應(yīng)用和服務(wù)可以快速地在網(wǎng)絡(luò)的邊緣被開發(fā)、部署和擴展，以響應(yīng)市場的需求和變化。開發(fā)者在網(wǎng)絡(luò)邊緣進(jìn)行的低成本快速試驗和迭代是現(xiàn)代創(chuàng)新的關(guān)鍵。開源成就了互聯(lián)網(wǎng)，互聯(lián)網(wǎng)也成為最好的環(huán)境和舞臺。互聯(lián)網(wǎng)的許多關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用，如Linux、Apache和Mozilla Firefox，都是基于開源模型開發(fā)的。開源軟件鼓勵社區(qū)參與、協(xié)作和共享，開發(fā)者、研究者和用戶可以共同推動創(chuàng)新，分享知識和資源，從而加速技術(shù)的進(jìn)步和創(chuàng)新。開源以全新的組織形態(tài)開創(chuàng)了百萬、千萬級全球程序員共同參與協(xié)作的科技創(chuàng)新全新范式，也正在成為一場深刻改變動員方式、生產(chǎn)方式和組織方式的社會運動?！叭澜绯绦騿T聯(lián)合起來”所爆發(fā)的創(chuàng)新力及可能性，都前所未有地展現(xiàn)了出來。

（二）自然演進(jìn)的發(fā)生和發(fā)展邏輯

互聯(lián)網(wǎng)是自然演進(jìn)的結(jié)果?；ヂ?lián)網(wǎng)強大的去中心化和分布式特性，超越中心權(quán)威環(huán)節(jié)的“把關(guān)”和“許可文化”，為運行于互聯(lián)網(wǎng)之上的技術(shù)、產(chǎn)品、應(yīng)用和服務(wù)提供了從無到有、從小到大的自然演進(jìn)和成長的“溫床”。TCP/IP作為開放標(biāo)準(zhǔn)，意味著任何人都可以免費使用它，不需要支付許可費，也不會面臨其他限制。這與商業(yè)網(wǎng)絡(luò)DECnet和作為國家特定網(wǎng)絡(luò)的蘇聯(lián)OGAS形成了鮮明的對比。同時，這種開放性還鼓勵了創(chuàng)新和廣泛的采納。在元架構(gòu)的統(tǒng)攝之下，互聯(lián)網(wǎng)為很多新技術(shù)的誕生和涌現(xiàn)、各種新興商業(yè)模式的出現(xiàn)和爆發(fā)，以及數(shù)字社會各個層面的創(chuàng)新與改革，創(chuàng)造了一個與自然界類似的發(fā)生環(huán)境?；ヂ?lián)網(wǎng)的去中心化結(jié)構(gòu)、開放標(biāo)準(zhǔn)、端對端的原則和技術(shù)中立性為其提供了強大的適應(yīng)性和進(jìn)化能力。這使互聯(lián)網(wǎng)能夠持續(xù)發(fā)展和擴展，同時應(yīng)對各種技術(shù)、社會和經(jīng)濟的挑戰(zhàn)。

（三）全球化平臺與引擎

雖然自上而下的地緣政治和自下而上的民粹主義正在打亂全球化正常的節(jié)奏，使人們普遍感受到去全球化的威脅。但是，互聯(lián)網(wǎng)作為全球開放一體化的基礎(chǔ)設(shè)施，奠定了全球信息分享和流動的基本格局。這使自下而上的數(shù)字全球化進(jìn)程并沒有受到去全球化浪潮的沖擊，國與國之間的數(shù)據(jù)流動和信息流動依然以每年50%左右的增長速度高歌猛進(jìn)。無論是美國Facebook、谷歌、亞馬遜等超級平臺的全球化，還是中國TikTok、SHEIN、TEMU等新興力量的全球化，都借助了互聯(lián)網(wǎng)元架構(gòu)全球開放的基礎(chǔ)條件。而這些數(shù)字全球化的力量也在進(jìn)一步增強元架構(gòu)的全球影響和能力。麥克盧漢1964年在《理解媒介》中提出“地球村”概念，當(dāng)時主要是基于廣播、電視等全球普及的經(jīng)驗。但是，因為獨特的元架構(gòu)，互聯(lián)網(wǎng)的全球化程度和能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越缺乏類似元架構(gòu)的廣播網(wǎng)、電視網(wǎng)和傳統(tǒng)電信網(wǎng)的全球化程度和能力。某種程度上，互聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)就是全球化平臺的平臺。

數(shù)字技術(shù)把全球連接成一個大型互動網(wǎng)絡(luò)，使行動者能夠看到多樣的生活、觀點和世界觀。這為每個人提供了眾多的“鏡子”來反思自己，為自我成長提供了一個更完整和真實的社會背景。 數(shù)字傳播技術(shù)連接了人與物，使在線交往變得多樣、流動和復(fù)雜。在這個環(huán)境中，理性與情感、私人與公共領(lǐng)域的界限變得模糊，每個人都成為網(wǎng)絡(luò)的一部分。網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)確保了具有差異性的立場能夠被發(fā)現(xiàn)和傳播，而分布式文本技術(shù)為所有行動者提供了平等的地位。通過“數(shù)字共通”，各種事實和觀念的差異被展現(xiàn)出來，形成了一個充滿活力的“共享池”。在這個池中，理性的參與和共情得到了更多的回報，使得集體智慧超越了個體和小組的表現(xiàn)。目前全球已經(jīng)有三分之二的人口接入互聯(lián)網(wǎng)，隨著互聯(lián)網(wǎng)不斷深入人們的生活，無論是信息、溝通、交流，還是資金、人流和物流，都在加速互聯(lián)互通。世界更加緊密地聯(lián)結(jié)在一起，越來越均衡地分享著創(chuàng)新活力和發(fā)展機會。而氣候變化、恐怖主義和公共衛(wèi)生事件，各種風(fēng)險的傳導(dǎo)性和聯(lián)動性也與日俱增，世界各國越來越難以獨善其身。

人類發(fā)展趨勢越來越清晰地表明，互聯(lián)網(wǎng)最重要的使命和意義，是為整個世界邁向數(shù)字時代的人類命運共同體奠定技術(shù)和物質(zhì)的基礎(chǔ)。有了互聯(lián)網(wǎng)這一全球開放一體化的新型基礎(chǔ)設(shè)施體系，“數(shù)字共通”不僅是人類文明的正資產(chǎn)，而且預(yù)示著一個新的、更美好的數(shù)字文明社會，人類命運共同體不僅是一種人們倡導(dǎo)的理念和美好的愿景，而且越來越成為一種觸手可及的現(xiàn)實。

互聯(lián)網(wǎng)元架構(gòu)是否還會繼續(xù)順利地演進(jìn)發(fā)展并與時俱進(jìn)？這無疑是面向未來的重要問題?；ヂ?lián)網(wǎng)并非一蹴而就的設(shè)計，而是隨著時間的推移而演變，受到技術(shù)、經(jīng)濟和政治因素的共同影響?；ヂ?lián)網(wǎng)用戶和設(shè)備的增長，安全性和可擴展性（IPv4地址空間的有限性）、不同設(shè)備和應(yīng)用的協(xié)同，以及網(wǎng)絡(luò)中立性等問題，對互聯(lián)網(wǎng)元架構(gòu)的合理性形成質(zhì)疑。David D. Clark在《朦朧的水晶球：未來的眼光》（“A Cloudy Crystal Ball：Visionsof the Future”）中基于20世紀(jì)90年代初觀察到的趨勢和挑戰(zhàn)，討論了互聯(lián)網(wǎng)的未來和可能的發(fā)展方向。他強調(diào)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將是漸進(jìn)式的，雖然會有變化，但這些變化仍將基于原有的結(jié)構(gòu)和概念。在《爭斗在賽博空間：定義明天的互聯(lián)網(wǎng)》（“Tussle in Cyberspace：Defining TomorrowsInternet”）中，Clark發(fā)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)計和運行中存在多種利益相關(guān)者，包括用戶、服務(wù)提供商、內(nèi)容提供商、政府等。由于目標(biāo)和利益的不同，這些利益相關(guān)者之間經(jīng)常會有沖突或“爭斗”，互聯(lián)網(wǎng)的未來將取決于這些爭斗的結(jié)果。 政策是應(yīng)對這些爭斗的關(guān)鍵工具，但這也要求互聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)要足夠靈活，這種靈活性很大程度上是由其簡單的核心架構(gòu)所支持的，能夠適應(yīng)不斷變化的需求和挑戰(zhàn)。

互聯(lián)網(wǎng)元架構(gòu)是技術(shù)的必然性和政治與社會的偶然性的結(jié)果，珍惜和捍衛(wèi)這一特性將是全球互聯(lián)網(wǎng)治理和發(fā)展的首要任務(wù)。而互聯(lián)網(wǎng)元架構(gòu)面臨的技術(shù)、商業(yè)和政治的現(xiàn)實挑戰(zhàn)，未來的遠(yuǎn)多于已知的。盡管互聯(lián)網(wǎng)承受了過去半個多世紀(jì)各方面的各種挑戰(zhàn)，值得欣慰的是，互聯(lián)網(wǎng)元架構(gòu)依然保持著強大的生命力。而且這種生命力看起來似乎也很難被強大的國家和商業(yè)力量所改變和動搖。當(dāng)然，隨著智能時代的全面到來，互聯(lián)網(wǎng)元架構(gòu)能否被地緣政治和霸權(quán)國家所武器化，會不會被互聯(lián)網(wǎng)巨頭等商業(yè)力量所撼動，依然值得我們高度警惕。作為迄今人類發(fā)展中扮演最基礎(chǔ)性作用的科學(xué)共同體，互聯(lián)網(wǎng)元架構(gòu)更是重?fù)?dān)在肩，使命艱巨！

（作者方興東系浙江大學(xué)傳媒與國際文化學(xué)院求是特聘教授，烏鎮(zhèn)數(shù)字文明研究院教授；鐘祥銘系浙江傳媒學(xué)院互聯(lián)網(wǎng)與社會研究院助理研究員，烏鎮(zhèn)數(shù)字文明研究院研究員；李星系清華大學(xué)電子工程系教授）