1.6.4 网络生态系统与网络体系结构
1.网络生态系统的基本概念
随着互联网应用的快速发展,由一家IT企业提供互联网硬件、软件与网络产品与服务的时代已经结束。互联网产业链由网络硬件制造业、网络软件业、网络运营业、基于互联网的现代信息服务业构成。网络硬件制造业包括网络设备制造业、电子信息产品制造业;网络软件业包括网络系统软件与应用软件的研发企业;网络运营业包括电信网络运营商、有线电视网络运营商,以及计算机网络运营商。
参考威廉·斯托林斯(William Stalling)在《现代网络技术》一书中提出的“网络生态系统”与“网络体系结构”的概念,在分析现实互联网的各种应用、透视互联网产业链结构的基础上,我们可以总结出如图1-32所示的网络生态系统结构。
随着互联网应用的发展,基于互联网的现代信息服务业逐渐走上了专业化分工和服务的道路,形成了包括互联网服务提供商、互联网内容提供商、互联网应用服务提供商与应用提供商、互联网数据中心的格局。
1)互联网服务提供商(Internet Service Provider,ISP)是为端用户(End User)提供互联网接入业务、信息服务业务和增值业务的电信运营商。按照主营业务可以划分为搜索引擎ISP、即时通信ISP、移动互联网业务ISP、门户ISP等。
2)互联网内容提供商(Internet Content Provider,ICP)包括生成教育、视频、音乐与广告等节目内容的互联网服务提供商。
3)应用提供商(Application Provider,AP)是指在互联网上生产、销售可运行在用户平台上的用户应用程序的企业。用户运行平台通常是指移动平台。
4)互联网应用服务提供商(Internet Application Service Provider,IAP)是指在自己的网络平台上支撑软件应用程序,协助注册域名、建立、运行与维护购物网站,提供电子邮件、网站托管、银行业务以及云服务业务的企业。
5)互联网数据中心(Internet Data Center,IDC)有两种类型:一类是传统的为用户提供租用服务器与存储空间服务、服务器托管的数据中心;另一类是云计算中心。
图1-32 网络生态系统示意图
应用提供商(AP)、互联网服务提供商(ISP)、互联网内容提供商(ICP)、互联网应用服务提供商(IAP)、互联网数据中心(IDC)构成了互联网应用服务的产业链,AP、ISP、ICP、IAP、IDC分别处于内容的收集者、生产者以及服务提供者的位置,它们为互联网端用户提供服务。端用户是应用程序、数据与服务的最终消费者。它们共同构成了互联网的网络生态系统。
2.网络体系结构的基本概念
在讨论了互联网产业结构与网络生态系统特点的基础上,我们可以进一步分析网络体系结构的基本概念。
目前,计算机体系结构存在着不同的定义方法。从软件角度来看,计算机体系结构是程序员看到的计算机的概念性结构与功能特性。同样,从网络工程角度来看,网络体系结构是网络设计师看到的网络概念性结构与功能特性。研究网络体系结构的目的是找出各种网络系统(例如互联网、大型企业网、校园网、办公室网络、家庭网络与移动通信网)在结构上的共性特点,分析构建不同网络系统通用的设计方法。
在分析了目前已有的各种不同用途与规模的网络系统的基础上,我们可以归纳出如图1-33所示的网络概念性结构与功能特征,并且给出一种网络体系结构示意图。
图1-33 一种网络体系结构示意图
理解网络体系结构示意图时,我们需要注意以下两个要点。
(1)网络体系结构要能够概括出互联网、移动互联网与物联网的结构与功能特征
图1-33描述了企业用户、办公室用户与家庭用户通过有线局域网(Ethernet)、无线局域网(Wi-Fi),以及通过蜂窝移动通信网接入互联网,并以固定方式或移动方式访问互联网;描述了物联网终端设备,例如RFID标签与读写器、传感器与传感器网络、智能机器人与可穿戴智能设备,以及无人驾驶汽车接入到物联网应用系统,符合互联网、移动互联网与物联网的共生与协作的结构特征。
(2)网络体系结构应概括出小型网络系统、大型网络系统与层次型结构的大型企业专网的结构与功能特征
图1-33描述了利用Ethernet或Wi-Fi等局域网技术构建的小型企业网络、办公室网络或家庭网络的结构与功能特征。同时,描述了大型企业网络通过VPN互联企业总公司网络与企业分支机构网络的结构,以及企业内部网络通过防火墙、代理服务器与互联网连接,接受外部用户通过互联网对企业内部网络的访问。连接在互联网上的公有IDC与云计算平台可以为企业网络、办公室网络或家庭网络提供计算和存储服务,符合小型网络系统、大型网络系统与层次型结构的大型企业专网的结构与功能特征。
综上所述,图1-33所示的网络体系结构能够描述不同的网络类型、接入方式与接入对象,组建不同网络应用系统共性的“概念性结构与功能特性”,这是一种从网络工程的角度表述的网络体系结构。
[1] 该书已由机械工业出版社出版,书号为978-7-111-58664-7。——编辑注