5G時代HTTP和DNS協(xié)議將如何演進(jìn)

■高珊

HTTP和DNS幾乎已經(jīng)成為家喻戶曉的兩種協(xié)議，但5G時代的來臨，這些協(xié)議都將發(fā)生巨大的變化。

互聯(lián)網(wǎng)在過去三十年里發(fā)展非常迅猛，這得益于兩個關(guān)鍵協(xié)議：代表超文本傳輸協(xié)議的HTTP和代表域名系統(tǒng)的DNS。HTTP是用于在筆記本電腦或手機(jī)上運(yùn)行的Web瀏覽器與正在通信的網(wǎng)頁或應(yīng)用程序之間發(fā)送數(shù)據(jù)的協(xié)議，該網(wǎng)頁或應(yīng)用程序正在網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)器上運(yùn)行。無論使用哪個網(wǎng)絡(luò)瀏覽器瀏覽哪個網(wǎng)站，都可以確保它們能夠互相操作，因?yàn)樗鼈兌际褂脴?biāo)準(zhǔn)化的HTTP協(xié)議進(jìn)行通信。DNS同樣也很重要，因?yàn)樗试S終端用戶設(shè)備將給定的人類可讀URL(例如“www.baidu.com”)轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)可以理解的機(jī)器可用IP地址。

這些協(xié)議何時誕生？

Internet Engineering Task Force（IETF）標(biāo)準(zhǔn)組對 HTTP 和DNS進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化定義。原始HTTP標(biāo)準(zhǔn)在1999年發(fā)布，大致在網(wǎng)頁數(shù)量開始呈指數(shù)增長的時間。原始的DNS標(biāo)準(zhǔn)是在1987年發(fā)布的，因?yàn)橛脩粼谑褂镁W(wǎng)絡(luò)瀏覽器的同時需要使用其他應(yīng)用程序，例如將電子郵件地址轉(zhuǎn)換為IP地址。

由于這些早期標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布存在局限性，一般每三到四年會對HTTP和DNS標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行新的修訂，以增強(qiáng)其功能，例如改進(jìn)安全性或穩(wěn)定性。然而，在過去幾年中，HTTP和DNS的更新模式已經(jīng)從推出的增量功能到更頻繁、更重要的演進(jìn)步驟迅速發(fā)生變化。

那么這兩個關(guān)鍵協(xié)議在未來會如何發(fā)展呢？

如何支持5G愿景？

許多技術(shù)原因推動了HTTP和DNS的變化，然而其根本驅(qū)動力肯定是互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)向虛擬化模式的快速演變。在過去幾年中，我們看到許多互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用從獨(dú)立物理網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器遷移到位于巨大集中式數(shù)據(jù)中心的虛擬化平臺。展望未來，我們可以看到，預(yù)計到2020年，5G網(wǎng)絡(luò)的部署將把這一點(diǎn)提升到新的水平，為HTTP和DNS的演進(jìn)創(chuàng)造新的要求。

NFV和MEC趨勢正在推動HTTP和DNS協(xié)議發(fā)生重大變化。HTTP將需要變得更加流線型和輕量級，以滿足5G的高吞吐量和嚴(yán)格的延遲要求。IETF已經(jīng)開始進(jìn)行一些關(guān)鍵協(xié)議的開發(fā)，稱為QUIC，它代表HTTP的“Quick UDP Internet Connections”。QUIC通過UDP直接運(yùn)行HTTP，具有用于加密和流控制的薄墊片層。這使其運(yùn)行速度比傳統(tǒng)的HTTP和TLS要快得多，比TCP的安全性要強(qiáng)得多。QUIC的主要用例是通過無線網(wǎng)絡(luò)訪問內(nèi)容的智能手機(jī)，其中傳統(tǒng)的HTTP/TLS/TCP具有眾所周知的性能問題，這些問題通常需要移動運(yùn)營商放置在稱為TCP優(yōu)化器的中間盒中，以改善移動網(wǎng)頁瀏覽體驗(yàn)。

未來將會有數(shù)十億個物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備具有5G連接性，DNS將為這些設(shè)備的發(fā)現(xiàn)和尋址創(chuàng)造全新的需求。IETF也已經(jīng)開始進(jìn)行一些關(guān)鍵的協(xié)議開發(fā)，比如以DNS-SD為代表的“DNS Service Discovery”。DNS-SD允許所有設(shè)備在對等體中相互組播，來快速發(fā)現(xiàn)本地設(shè)備和服務(wù)。在智能住宅設(shè)置中，例如，這將允許燈控開關(guān)可以自動控制所有燈具，而不需要任何人機(jī)配置或管理步驟。因此，與傳統(tǒng)的DNS方法相比，DNS-SD將在未來更有效地擴(kuò)展，這需要集中查詢服務(wù)器和大量手動配置功能的實(shí)現(xiàn)。

新的協(xié)議增強(qiáng)功能什么時候得到應(yīng)用？

3GPP正在開發(fā)5G關(guān)鍵的無線接口規(guī)范，但是5G將不僅僅是一個新的無線電接口。IETF正在研究5G技術(shù)棧的協(xié)議和應(yīng)用程序支持。像QUIC和DNS-SD這樣的協(xié)議只是兩個關(guān)鍵的例子。有趣的是，盡管我們都在等待5G無線電定位標(biāo)準(zhǔn)化，但在2020年5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)之后，5G網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（如QUIC和DNS-SD）才可實(shí)現(xiàn)商用。

事實(shí)上，這些協(xié)議進(jìn)行早期商業(yè)化應(yīng)用也是有好處的。例如，Google已經(jīng)在智能手機(jī)、筆記本電腦和Google服務(wù)器上的數(shù)百萬Chrome瀏覽器中實(shí)驗(yàn)性部署了QUIC。大多數(shù)人沒有意識到，當(dāng)您選擇下載Chrome時，您實(shí)際上正在注冊成為Google新協(xié)議的“測試人員”。這種互聯(lián)網(wǎng)規(guī)模實(shí)驗(yàn)的性能結(jié)果會定期反饋到IETF，以便協(xié)議能夠快速開發(fā)。這些實(shí)驗(yàn)也促使IETF將2018年設(shè)置為QUIC最終協(xié)議的發(fā)布日期，當(dāng)然我們也將看到新的支持5G無線電規(guī)范的產(chǎn)品發(fā)布。