互联网升级：从现状到未来的探索

1. 互联网的发展历程与现状

1980 年，当人们开始在伦敦大学学院（UCL）的 Peter Kirstein 团队工作时，该部门已参与早期互联网建设达七年之久。当时，第一批“局域网”正在部署，人们逐渐意识到未来将有众多采用不同技术的网络，且它们需要相互协作。为此，互联网社区采用了由 Robert Kahn 和 Vint Cerf 设计的架构，所有网络都必须实现通用的“互联网协议”（IP），以在网络间传输数据包。网络通过被称为“网关”（现在称为“路由器”）的计算机相互连接。IP 并不尝试纠正可能出现的错误，而是将此任务留给了“主机”，即连接到网络的数据来源和接收端。主机实现了“传输控制协议”（TCP），用于重新传输未完整到达的数据包。

当时，路由器基于冰箱大小的“小型计算机”，成本高达数万英镑（按如今的汇率换算，相当于数十万欧元），将计算机连接到局域网的成本超过 1000 英镑。然而，到 1995 年 Antonio Liotta 加入 UCL 时，情况发生了巨大变化。成本大幅下降，个人计算机广泛普及，互联网已包含数千个网络和数百万台主机。当时，产生大部分流量的应用程序，如文件传输、电子邮件和新兴的万维网，仍符合多年前推动 TCP 发展的需求。TCP 基于客户端 - 服务器模型，服务器拥有客户端所需的内容，TCP 以牺牲及时性为代价来确保可靠性，对于电子邮件等应用来说，只要邮件完整到达，延迟几秒并不会引起太多关注。

但在 20 世纪 90 年代后期，Antonio 等研究人员意识到新的应用即将出现，其中许多并不适合 TCP 客户端 - 服务器模型。例如，流媒体音频和视频等应用无法容忍 TCP 带来的延迟；一些应用则放弃了不对称的客户端 - 服务器模