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  专家介绍
 

段海新段海新
工学博士、副教授、国际信息系统安全认证专家(CISSP)。现任清华大学信息网络工程研究中心网络与信息安全研究室主任,中国教育和科研计算机网紧急响应组(CCERT)负责人,互联网协会安全工作委员会委员,国际信息系统安全认证联盟(ISC)2亚太区顾问。主要从事计算机网络安全方面的科研、运行管理和教学工作。已经出版或完成专著、译著7部。多次承担或参与国家八六三、九七三、九五攻关等重大的科研项目。

 
   
 
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   段海新的专栏
  OSI七层模型忽悠了多少人?(下) 2008-01-07 12:17:29  
 

三、OSI对 Internet产生了“严重”影响吗?

那么,我们不管是谁设计的OSI模型,就像有人说《黄帝内经》不是黄帝写的并不能否认《黄帝内经》的伟大一样。那么OSI七层模型对Internet的发展是否真的产生了“严重影响”呢?

至少我们知道,OSI的七层模型诞生之前,ARPANET已经存在了。但是有人说,至少TCP/IP使用了OSI的许多术语,比如协议层的名字。我们再来看看以下文字(来自http://www2.rad.com/networks/introductory/layers/main.htm):

许多教科书中Internet协议的描述中使用了OSI的许多术语,比如物理层和数据链路层。然而,在1981年之前并非如此。1981年Jon Postel 等在计算机网络(1981年第5期,pp261-271)上发表的文章中有一个图表,我们今天所说的IP层(对应OSI的第3层,即Network Layer),实际上是Internetwork Layer,它运行在Network Layer(对应OSI的第2层,即Data Link Layer)之上。

就像周正龙的华南虎照片和年画一样,我们不难说明谁影响了谁。

当然我也不否认,在互联网领域,无论学术界还是工程界,我们已经习惯了OSI的术语,用它交流一般也不会产生误解。比如我们说一个工作在“第7层”的系统,我们都知道是应用层,也不必非要说它是TCP/IP的第5层。

四、没有“理论模型”的指导,那么互联网设计的“指导原则”究竟是什么?

(以下文字摘自我给研究生新生所作的一次报告“互联网精神与科技创新”,也发在我的博客上,稍作修改)

也许很多人在课堂上学过一些类似“四/项/基/本/原则”的“指导思想”,比如:

* 无连接(Connectionless),区别于传统电信网络面向连接的概念,使用分组交换而不是电路交换。
* 端到端(End to End),在网络层(IP层)以上,通信的端系统(计算机)应该直接通信不需要中间设备,类似防火墙、地址转换设备等中间盒子(Middle-Box)是不被看好的。
* 简单性原则。。。。
* 分层的思想等等。。。

这些设计原则的确为后来网络技术的研究提供了很大帮助,也许是适应当时互联网发展的。然而这些原则从哪里来的?是来自美国政府(如国防部)的“最高指示”吗?还是来自上帝的启示?

我们看一下MIT 的David Clark教授1988年发表的这篇文章【4】,我们可以看到,在互联网的设计之初,很多设计目标、动机都是很模糊的,许多所谓的设计原则或设计思想,在互联网发展过程中逐渐总结出来的。

例如,无连接的思想在一开始并没有充分强调,IP层和TCP层分层的思想,在一开始也不是当初计划书的一部分。比如ICMP、OSPF是哪一层的协议? ICMP是封装在IP分组中的,但是却与IP是同一层次;OSPF有与TCP同等层次的协议号码(protocol number),然而TCP/IP协议栈中“传输层”或者“第4层”的协议只有TCP和UDP,却不包括OSPF。

我最近参加的IETF会议上,cisco 公司的资深专家Fred Baker介绍cisco 公司解决局域网安全问题的“IP Source Guard”技术时,不止一次提到了,我们的确打破了分层原则,是指他们在二层交换机上检查了数据包的三层信息。他们没有让“分层原则”束缚了自己的手脚。

上学期,美国普渡大学的教授、互联网先驱之一Douglas Comer 先生在这个会议室做了一次报告,题目是“Lessons Learned From The Internet Project” 【5】。我选取其中的几点介绍一下:

* 端到端的原则也没有象当初想象的那么关键,目前一半以上的计算机通过网络地址转换(NAT)上网(即使用192.168.x.x这类的私有地址),而且防火墙也已经被广泛的接受,而这些,都打破了互联网的端到端原则。
* 由多个网络构成的通信系统与一个庞大的单一网络构成的通信系统相比,更为灵活,并且更容易适应技术的变化
* 一个由智能终端系统和简单的网络构成的网络,富于创新的潜力,但是有时较为脆弱
* 制定一个有限的目标,构建一个具体的系统,或者解决一个具体的工程问题,比起一个宏伟的目标、复杂的系统更为现实
* OSI七层参考模型表明,由一个专家委员会设计的东西,不会有什么好结果。

那么,互联网的研究与开发有没有“世界观”、“方法论”一类的指导思想呢?1992年David Clark教授在IETF会议上总结了这样一句话“We reject: kings, presidents, and voting. We believe in: rough consensus and running code(我们拒绝国王、总统和投票,我们相信大多数人的意见和运行的代码)。”这就是广为流传的“互联网哲学(Internet Philosophy)”。

也许让许多搞哲学的先生们大跌眼镜,这算哪门子哲学?

五、简单答复新语丝上几位网友关于的留言

Shinjikun网友在我新语丝博客《当科研也开始装神弄鬼》一文的留言说:“段先生似乎想问题有点偏激”。面对无数指责我偏激的人,我只好用太簇给我的留言答复他/她:在当今社会,“偏激是一种美德。:-)”。是的,我所有的观点都是我个人的偏见,我在以前的文章中也已经声明过。Shijikun先生比我更“全”么?

“说来Internet,其实基本就是在OSI的模型框架中的,至少受到其严重的影响,只不过有大量优化。” 想起了有人说周正龙说那幅年画是照着他的照片画的,先搞清楚Internet和OSI的先后吧?

“实际上现在几乎所有的主流教科书都是讲的 OSI体系”。这个一点也不假,国内外都是如此。在现代天文学传入中国前,大多数人都相信“天圆地方”,中国主流的医院也都有中医科室。看看国外的主流的教科书,在讲OSI体系的同时,有多少持批评的观点?

“而完整的OSI体系也并非没有实现,OSI的一个著名实现叫做GOSIP,现在全世界都在弄”。

GOSIP 是OSI一个著名的“实现”吗?“全世界都在弄”,我实在吓了一大跳。这要怪我孤陋寡闻了。我进入网络研究的圈子已经有十多年了,因为CERNET网络中心工作的关系,我跟全国许多大学做网络研究的教授每年都有一些学术或技术交流,我每年也都曾出国开会与国际的学者交流,其间从没有人跟我提过GOSIP。若不是2007年 Douglas Comer教授来清华演讲,我还真的都没有听说过GOSIP。

不知道Shinjikun网友来自哪个世界?

“我确定您听说过,为啥就是不说呢?” 什么证据让您“确定”我听说过?

我这里并没有要和Shinjikun网友“开干”的意思,对Shinjikun网友也没有敌意。只是希望不“偏激”的Shinjikun网友,不要把井口一样的天空当作“全世界”,也建议你考上研究生之后到国外去看看,不要把中国当“天下”。

六、几点结论和思考

本文不是学术论文,只是我个人目前对OSI模型以及类似政府强制推行的“官方标准”的一点看法,因此我收集的关于OSI和TCP/IP历史的资料并不全面。OSI模型对于理解网络协议也许有一些作用,但是我不认为它曾经对网络研究有过什么指导,以后的研究更不应该局限于OSI的框架之内。

在技术研究领域中,我认为研究应当以解决问题为目标,也就是“具体问题具体分析”,“实事求是”,让OSI参考模型见鬼去吧(好像“去见马克思”也表达同样的意思)。

一个“理论模型”,应该来自于实践,同时还应该接受实践的检验,“实践是检验真理的唯一标准”。一个由所谓的“精英”或“专家”委员会设计出来的东西,在未经检验之前就宣布它是成功的,宣称它代表了未来的发展方向,是不能让人信服的,它的结果往往和OSI和GOSIP一样。

在我看来,在互联网领域中美国的大忽悠也不比中国少。OSI是他们忽悠出来的,不仅忽悠了美国政府,而且忽悠了全世界。不过我也不认为,像有些学者所说,美国人关起门来偷偷地研究TCP/IP,却骗其他国家都走OSI的弯路,使得美国再互联网领域占尽了先机。也许不少民族主义的“爱国者”会相信这样的说法,以证实美国的确有狼子野心。

然而,在一个言论自由、允许学术争鸣的国度里,不怕有人忽悠,就像华南虎照片最终会被揭穿一样。从OSI参考模型诞生之日起,就有一批人“We reject: kings, presidents, and voting. We believe in: rough consensus and running code”。最终大多数人还是会选择他们能够看到、用到、感受到的实际的东西,而不是想象中的乌托邦(OSI)。

然而在中国,“学而优则仕”的学者引进了美国的忽悠出来的东西之后,就不允许有人提出反对的声音了。更加可怕的是,这些忽悠出来的理论不经检验就宣布它是真理,代表着未来的发展方向,于是我们就只有被忽悠的自由了。

其实经济问题不也如此么?计划经济这个由伟大导师设计的理论模型,真的能带我们到共/产/主/义的天堂吗?在市场经济已经占据文明国家的主导地位的今天,为什么有人仍然抱着一个未经证实的“真理”(假如我们姑且不说是证实为失败的)?

列宁说“没有革命的理论,就没有革命的实践”,对于我们习惯于在伟大导师指导下生活的人们,总是希望自己的实践能上升到理论高度。我们实际上是没有信仰的一群人,然而总是希望找到一个“理论”来顶礼膜拜,完全忘了自己的信条“实践是检验真理的唯一标准”,没有经过实践检验的只能是一种假说。这群自称唯物主义者的人,我想不出他们跟宗教信徒有多大差别。

最后用本文开头的那句话结尾吧,这本是1994年愚人节发布的一个RFC(可是中国的学者居然把它实现了,伟大吧?),这个文档只有最后的这句话是严肃的:Those who do not study history, are doomed to repeat it(不研究历史的人,注定要重复历史)。

请问我们中国的年轻人,我们了解中国的近代历史吗?我们是否会重复过去的悲惨历史?

 

 
 

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