5G時代HTTP和DNS協議將如何演進

■高珊

HTTP和DNS幾乎已經成為家喻戶曉的兩種協議，但5G時代的來臨，這些協議都將發生巨大的變化。

互聯網在過去三十年里發展非常迅猛，這得益于兩個關鍵協議：代表超文本傳輸協議的HTTP和代表域名系統的DNS。HTTP是用于在筆記本電腦或手機上運行的Web瀏覽器與正在通信的網頁或應用程序之間發送數據的協議，該網頁或應用程序正在網絡中的服務器上運行。無論使用哪個網絡瀏覽器瀏覽哪個網站，都可以確保它們能夠互相操作，因為它們都使用標準化的HTTP協議進行通信。DNS同樣也很重要，因為它允許終端用戶設備將給定的人類可讀URL(例如“www.baidu.com”)轉換為網絡可以理解的機器可用IP地址。

這些協議何時誕生？

Internet Engineering Task Force（IETF）標準組對 HTTP 和DNS進行了標準化定義。原始HTTP標準在1999年發布，大致在網頁數量開始呈指數增長的時間。原始的DNS標準是在1987年發布的，因為用戶在使用網絡瀏覽器的同時需要使用其他應用程序，例如將電子郵件地址轉換為IP地址。

由于這些早期標準的發布存在局限性，一般每三到四年會對HTTP和DNS標準進行新的修訂，以增強其功能，例如改進安全性或穩定性。然而，在過去幾年中，HTTP和DNS的更新模式已經從推出的增量功能到更頻繁、更重要的演進步驟迅速發生變化。

那么這兩個關鍵協議在未來會如何發展呢？

如何支持5G愿景？

許多技術原因推動了HTTP和DNS的變化，然而其根本驅動力肯定是互聯網架構向虛擬化模式的快速演變。在過去幾年中，我們看到許多互聯網應用從獨立物理網絡服務器遷移到位于巨大集中式數據中心的虛擬化平臺。展望未來，我們可以看到，預計到2020年，5G網絡的部署將把這一點提升到新的水平，為HTTP和DNS的演進創造新的要求。

NFV和MEC趨勢正在推動HTTP和DNS協議發生重大變化。HTTP將需要變得更加流線型和輕量級，以滿足5G的高吞吐量和嚴格的延遲要求。IETF已經開始進行一些關鍵協議的開發，稱為QUIC，它代表HTTP的“Quick UDP Internet Connections”。QUIC通過UDP直接運行HTTP，具有用于加密和流控制的薄墊片層。這使其運行速度比傳統的HTTP和TLS要快得多，比TCP的安全性要強得多。QUIC的主要用例是通過無線網絡訪問內容的智能手機，其中傳統的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營商放置在稱為TCP優化器的中間盒中，以改善移動網頁瀏覽體驗。

未來將會有數十億個物聯網設備具有5G連接性，DNS將為這些設備的發現和尋址創造全新的需求。IETF也已經開始進行一些關鍵的協議開發，比如以DNS-SD為代表的“DNS Service Discovery”。DNS-SD允許所有設備在對等體中相互組播，來快速發現本地設備和服務。在智能住宅設置中，例如，這將允許燈控開關可以自動控制所有燈具，而不需要任何人機配置或管理步驟。因此，與傳統的DNS方法相比，DNS-SD將在未來更有效地擴展，這需要集中查詢服務器和大量手動配置功能的實現。

新的協議增強功能什么時候得到應用？

3GPP正在開發5G關鍵的無線接口規范，但是5G將不僅僅是一個新的無線電接口。IETF正在研究5G技術棧的協議和應用程序支持。像QUIC和DNS-SD這樣的協議只是兩個關鍵的例子。有趣的是，盡管我們都在等待5G無線電定位標準化，但在2020年5G網絡實現之后，5G網絡協議（如QUIC和DNS-SD）才可實現商用。

事實上，這些協議進行早期商業化應用也是有好處的。例如，Google已經在智能手機、筆記本電腦和Google服務器上的數百萬Chrome瀏覽器中實驗性部署了QUIC。大多數人沒有意識到，當您選擇下載Chrome時，您實際上正在注冊成為Google新協議的“測試人員”。這種互聯網規模實驗的性能結果會定期反饋到IETF，以便協議能夠快速開發。這些實驗也促使IETF將2018年設置為QUIC最終協議的發布日期，當然我們也將看到新的支持5G無線電規范的產品發布。