区块链互联网系列：TCP协议是不是一个好协议

从2015年起，我们就把区块链界说为未来的一种计较可能通信的一种基本办法，假如把区块链当做是一个基本办法，这代表往后的计较机处事器以及收集协议，从上面到下面城市有改变。在2017年5月，笔者在贵阳数博会演讲提出区块链互联网(链网)的大框架，讲到区块链互联网将支持“链满全国”而且将改变互联网的协议 [1, 2, 3]。

链网将会是什么协议呢?起首链网协议必需兼容此刻互联网的协议，可是又能支持区块链处事。可是互联网是40年前的技能，这个技能其实太旧了，本日任何2、3年前的技能，我们都也许是以为旧了必需变动，况且40年前的技能?在正常气象下，这应该已经换代10多次。

有人说我们不必要代替TCP/IP，由于此刻大部门收集应用在TCP/IP上。我们差异意，由于TCP/IP当初的胜出首要缘故起因是技能简朴，实现利便，可是它的理论基本不强盛。况且链网还会带来新的研究题目， 很多区块链处事不能在TCP/IP上高速运行。这个链网暗示新一代的互联网协议必要呈现。

作为区块链互联网系列文章第一篇，我们接头到此刻TCP协议到底是不是一个好的协议。纵然只是支持互联网运行，和区块链处事没有一点相关，我们如故可以看到这个协议可以有很大的前进空间。只有我们相识这个协议的题目，我们的眼界才气打开。

TCP采纳端到端的模式

最初计划的互联网在汗青上的特按时期和特定环境下施展了它的浸染。互联网经验了多个成长阶段，已经成为天下上每个国度的数字基本办法。然而，最初的端到端计划原则已失去着适用性，而且成为越发高效适用的基本办法的首要障碍。

区块链将倾覆今朝的互联网。这是一个大好机遇，这将是建设新互联网的最佳机缘。

端到端互联网是一个黑箱

端到端(E2E)互联网的题目在于，它被计划成一个黑箱。在黑箱模子中，终端体系无法相识黑箱的状态，全部反馈都来自黑箱外部，即来自毗连到黑箱的终端体系。

互联网回收黑箱模式,可以使非军工企业与军事供给商相助成立通讯基本办法。最初的APARNET雏形就是一个国防资料网;通过行使黑箱模子，很多非军事供给商也参加到互联网的共建事变中。作为回报，他们有权力用收集。端到端收集的最初计划方针如下：

• 体系的可保留性;
• 多种多样的处事范例;
• 多种多样的收集种类。

当今的军事收集和贸易收集都具备上述这些属性。固然这些属性培育了互联网的敏捷扩张，是其乐成的缘故起因，但它也在很多方面阻碍互联网成为更有效和更高效的收集。

我们在早年已经提出链网会有差异的应用收集，譬喻买卖营业网，禁锢网。往后还会有很多差异的应用收集出来支持“链满全国”， 链和链之间有跨链协议， 而且跨链协议有共鸣机制来担保跨链买卖营业的资产是真实的。这暗示链网的需求和40年前互联网的需求完全纷歧样。40年前计划是提供军事和非军事应用的共享平台，以是必要黑箱功课;此刻是链满全国，资产上链，各主体必要对资产有共鸣后才气买卖营业， 买卖营业也要通过共鸣机制。这必要一个全新的收集基本办法，早年黑箱功课的协议不可以或许支持链网的需求。

端到端互联网的五大弱点

互联网是一个伟大节制体系。因此，应按照经得起时刻检验的节制理论举办构建。节制理论汇报我们，节制体系包罗两个根基方面：体系状态预计和对特定节制方针的节制。

黑箱模子的弱点包罗(但不限于)以下几点：

• 1. 缺乏实时的收集内反馈;2. 缺乏实时的收集内节制;
• 3. 缺乏对收集状态的体系化预计;
• 4. 缺乏对收集的体系化节制;
• 5. 盲视终端体系操纵引起的噪声和滋扰。

缺乏实时的收集内反馈

按照节制理论，节制操纵质量的要害取决于节制器吸取到的反馈。在黑箱计划中，反馈只能从终端体系吸取。因此，当来自发送端的资料包流在收集中碰着拥塞时，发送体系无法收到拥塞点的拥塞环境。当路径的另一端检测到拥塞时，它只能对所产生的工作举办展望。从另一端体系反馈给发送端体系的质量，最好也不外是对路径拥塞的耽误和大致预计，乃至也许是对路径环境完全错误的预计。

缺乏实时的收集内节制

按照节制理论，最佳节制操纵是无耽误的; 然而一个简朴的耽误会导致被节制的体系从有限维变为斡巧爽。对付黑盒模子，节制只能在收集外部的终端体系启动。这意味着无论节制做得多好，它在拥塞点的影响都将被耽误。众所周知，这种计划会导致体系机能严峻降落。在收集情形中，假设正确的节制操纵是低落发送端体系的发送速度。当流量镌汰的影响达到拥塞点时，拥塞也许已经消散，可能路径的瓶颈也许已转移到另一个点。

缺乏对收集状态的体系化预计

黑盒模子另一个严峻的弱点是阻碍了对收集状态的体系化预计。本日的互联网是由相干元件构成的毗连收集。因此，为了预计收集的真实状态，有须要在收集内的多个点网络收集状态信息。譬喻，假如不调查与第一条路径具有沟通连结的其他路径上的交通状况，就无法猜测路径上的交通状况。回收端到端的计划，很难调查和预计互联网中真实的收集状态。可是，移动运营商或内容分发收集(CDN)运营商等都熟悉到必要举办全网状态监控。典范的运营商办法凡是设有一个收集节制中心，应承运营商监控其收集中最重要的部门。然而，运营商无法预计本身的收集所毗连的互联网的真实状态。对运营商而言，毗连到运营商收集的互联网是无法用体系要领来举办预计的。

缺乏对收集的体系化节制

以同样的方法，黑盒模子也阻碍了对互联网状态的体系化节制。为了优化对一小部门收集的节制以到达特定节制方针，凡是必要对与这一小部门收集有交互流量的互联网的其他部门施加节制。在险些全部环境下，都有须要以体系化和谐的方法在互联网的多点上实验节制。譬喻，假设节制方针是充实操浸染户所购置的100 Mbps的互联网毗连。可是，因为互联网是共享的，，除非没有其他流量共享用户占用频宽，不然无法得到100 Mbps的速率。瓶颈处的其他流量也许导致用户可用的频宽降落到100 Mbps以下。端到端计划阻碍两个或更多独立方和谐其节制动作，以实现独立各方所需到达的节制方针。因此，在凡是环境下，企业(如银行或证券买卖营业体系)会成立一个完全私有的收集来实现其节制方针。

终端体系的噪声和滋扰

（编辑：河北网）

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