P2P发展给电信行业带来的思考

   当前P2P在互联网上的典型应用有基于P2P的文档交换、即时通信业务、数据存储等，给电信行业带来的主要影响是大量吞噬带宽以及监管困难等。本文由此讨论了互联网是否应当中立，互联网建设和运营的模式，互联网安全以及互联网与普遍服务关系等问题。

　　1、引言

　　对等网络技术（peer to peer，P2P）是最近一段时间除3G（第三代移动通信）、IPTV（IP电视）、FMC（固定移动融合）之外又一个热点话题。P2P技术被美国《财富》杂志誉为将改变互联网未来的新技术之一，当前国内外企业、研究机构都在积极研究。

　　P2P并不是一个全新的技术和观念，早在20世纪90年代已经出现并有所应用。但是自从Napster、BT下载以及Skype等应用出现以后，P2P技术逐渐对互联网的网络架构、流量流向、运营模式、价值链等产生影响。P2P给电信行业带来问题的同时也带来了新的思考，有必要对此展开讨论。

　　2、P2P技术与主要问题

　　2.1　定义及典型应用

　　从广义上说，P2P应用是由若干互联协作的计算机构成的系统，并具备如下若干特性：系统依存于边缘化（非中央式服务器）设备的主动协作，每个成员直接从其他成员而不是从服务器的参与中受益，系统中成员同时扮演服务器与客户端的角色，系统应用的用户能够意识到彼此的存在构成一个虚拟或实际的群体。一般来说有下列应用采用P2P技术：

　　●ICQ、Skype类的即时通信应用。两个或多个用户互相使用文字、语音或视频进行交流。利用P2P技术可以弱化甚至摆脱对服务器的依赖，这样的通信更接近人与人的通信模式。

　　●海量存储类数据存储应用，如Microsoft提出的Farsite。在网络上将存储对象分散化存放。而不像现在放置在专用服务器，可以减轻服务器负担，增加数据的可靠性和传输速度。

　　●Napster、BT类文档交换应用。实现数据和文件共享，使用者可以直接从任意一台安装同类软件的PC下载及上传文件，而不是从服务器上传及下载。用户可以检索、复制共享的文件。软件自动发现最新的文件列表，发布者无需使用其他途径发布。

　　●Infrasearch、Pointera类数据搜索及查询软件。用来在P2P网中完成信息检索，动态地将当前P2P网络中各个f对等点的内容进行收集，并且有效地向用户传递。

　　●Netbatch（Intel）类协同计算应用。现有实验可连接近1万台PC，利用它们的空闲时间进行协同计算，完成超级计算量的工作（如空间探测、分子生物学计算、芯片设计）。

　　●Groove类数据或行动协同应用，是基于P2P连接的软件工具，可以建立一个安全的企业级协同工作平台（P2P网），提供供求信息链上的互动信息沟通，如货品目录、库存及发货清单，帮助使用者进行经销渠道维护、客户服务和支持。

　　●在线游戏类应用。许多双人及多人对弈网络游戏采用P2P技术交换数据。

　　2.2　P2P带来的主要问题

　　P2P是有别于当前采用客户端／服务器模式浏览器技术的一种新技术，应该来说是一种很好的技术，但是当前的一些典型应用给电信主管部门和运营商带来了一些麻烦。主要表现在以下方面：

　　（1）P2P类应用吞噬带宽

　　基于P2P技术的下载应用无限制吞噬带宽，使原本就不堪重负的互联网进一步拥塞。BT、EDonkey等下载工具的广泛应用引起了互联网运营商的极大恐慌。BT类业务的流量占据了超过40%的网络带宽，影响了其他业务的服务质量，更可怕的是无论运营商如何扩容，带宽似乎永远不够，运营商之间互联带宽加倍后会在短短的几周内被占满。如何应对无限制吞噬带宽的P2P类下载业务。运营商目前面临两难的选择，封堵P2P下载应用还是改变包月收费模式为流量收费?劣化P2P下载应用服务质量还是继续扩容?

　　（2）P2P类应用难以监管

　　基于P2P技术的即时通信工具使合法监听难以实施。传统电信网络都具备合法监听的手段。为保障国家安全，通信网络在保障个人通信自由和通信秘密的前提下，还需要设立合法监听的监听点。基于P2P技术的即时通信工具在业务层没有一个集中的点来建立呼叫或者安排路由，因此不能基于业务控制设置合法监听点。当然P2P技术的即时通信工具所产生的控制流和通信流一般也会依次经过接入设备、汇聚设备、骨干设备、互联设备，再到通信对端的骨干设备、汇聚设备以及接入设备。虽然可以在骨干设备或者互联设备上得到经过该设备的所有数据，但是由于数据量过大，一般很难进行实时的海量分析。因此在基于P2P技术的即时通信中合法监听实施相对困难。此外由于P2P通信由两端计算机直接协商，很容易实现端到端强加密，即使第三方得到通信数据，也很难在较短时间使用较小代价解密。

　　3、P2P应用给电信运营商带来的思考

　　3.1　互联网网络中立问题

　　用户使用Web浏览时，使用的带宽大概是10 kbit/s以内；使用普通下载业务时，由于服务器性能瓶颈的问题，通常在100 kbit/s左右；当使用P2P下载应用时，一般情况下使用几百kbit/s，甚至有可能几Mbit/s、几十Mbit/s的带宽。电信企业最初针对浏览和普通下载所规划的接入网／骨干网带宽的收敛比显然不能支撑P2P类下载应用出现后的情况。

　　为解决上述问题，电信运营商有如下几种选择：改变资费抑制带宽消费、改造扩容互联网汇聚层和骨干层、限制特定消耗带宽的应用。在本节中首先讨论限制P2P下载应用流量的方法。运营商可以选择在局端进行流量整形和QoS控制，限制甚至封杀P2P下载应用的带宽。这样的行为当然影响了部分用户的既得利益，即使是非P2P用户也会因为电信企业打破互联网平等自由的潜规则而不满。当前这个问题在国内还处于讨论以及个别案例的诉讼阶段，在国外则试图通过立法来保持网络中立。

　　网络中立实际上希望运营商不干涉网络上传输的内容，是美国民主党议员Ron Wyden提出的。他的“互联网反歧视法案2006”规定了一个网络运营商“不得干涉、阻碍、降级、修改、削弱或者改变任何通过该运营商传输的比特、内容或服务”，也不能“按照有利于自己或任何其他人。包括任何与该运营商有商业关系的公司或附属机构在以下方面区别对待：（A）分配带宽；（B）传输内容或应用或服务到／来自某一个订阅者”。在公用事业相关的法规中，Wyden的议案规定了“一个网络运营商仅可以提供合理的、没有区别对待的价格、条款和情况的所有宽带服务”，一起提议的还有其他的包含广泛的网络中立性命令的法律。网络中立提案希望电信运营商将网络像高速公路或者电网那样运营。如果实施网络中立，电信运营商将只能作为管道提供商为内容提供商以及用户提供管道，不能按照自己的意愿以及所传送内容分配资源。这样虽然电信运营商拥有网络，但是只能得到少量的接入费用，而内容提供商却“寄生”在网络上得到绝大多数的利润，因此绝大多数运营商都反对网络中立。当前网络中立法案还没有在美国通过。

　　网络中立法案反对的歧视政策实际上有两种：区别使用者分配资源，区别不同的应用来分配资源。

　　对于区别不同的使用者来分配资源而言，大家很容易意识到是不可取的。因为可能导致垄断，最有实力的公司可能通过资源分配中的排他性协议使其他公司的服务不可用。例如同样使用邮件服务，如果运营商对使用本运营商或合作者的邮件服务器的邮件设置较高优先级，恶意降低使用其他邮件服务器邮件的服务质量就是一种区分使用者分配资源。这时即使其他邮件服务器性能、容量都优于运营商或合作者的邮件服务器，用户也会觉得运营商或其合作者的邮件服务器更好用。

　　对于区分不同的应用来分配资源似乎比较合理。实时通信类业务占用带宽较小，受时延和丢包影响较大，确实应当保证资源。下载类业务占带宽较大，对丢包时延并不敏感，拥塞时可以将优先级降低一些。但是运营商可能因为自身运营的其他业务的考虑而区别分配资源。例如电信运营商可能因为自身提供电路交换的电话而劣化网络上IP电话的质量。

　　因此网络中立的提案中既排斥区别使用者分配资源也排斥区别应用分配资源。

　　当然互联网的网络中立有一个潜在的前提就是带宽资源不是稀缺资源。在一个带宽资源还没有极大丰富的网络上奢谈网络中立是不现实的。如果资源极度缺乏，网络对用户使用资源又不做控制的话，网络可能崩溃。非中立的网络（对某些应用做歧视性限制）虽然可能限制用户的自由与选择，但是至少运营商提供的某些业务还是可以使用的。牺牲少量用户的利益来保障大多数用户正常使用互联网也是说得过去的。

　　在以P2P为首的业务应用引出问题以后，互联网在网络中立问题上是否改变，如何改变，何时改变，都是需要思考的内容。

　　3.2　互联网的建设和运营

　　信息产业部是互联网的行业主管部门，电信企业是互联网承载和接入服务的主要提供者。当前中国主流的运营互联网通常由电信运营商建设全国范围骨干网，多数用户由电信运营商直接接入，少量用户由接入服务商接入后连接到主流运营互联网。电信运营商主要收入来源于用户的接入费用，当前电信运营商正试图通过互联网增值业务来获取更多的收入。依赖上述运营模式，近十几年来中国互联网从无到有，从小到大，发展飞速。根据CNNIC（中国互联网络信息中心）2006年1月的统计报告，中国网民总数达1.11亿，其中宽带上网用户6310万，上网计算机4940万台，其中宽带上网2240万台，国际出口带宽136 Gbit/s,其中电信运营商共占86%。从数据来看，中国互联网的建设和运营模式基本上满足了互联网发展的需求，现已成为国家重要信息基础设施。

　　然而随着技术的发展以及以P2P为代表的Web2.0技术的出现。当前互联网的建设和运营模式似乎不能满足互联网继续高速有序发展，主要有如下方面表现：

　　●接入网出口带宽问题。当前中国互联网建设中网络结构不尽合理，接入带宽收敛比过大，网络不能满足P2P类业务出现以后的带宽需求。当使用宽带接入服务器接入时，通常几千甚至数万个宽带用户使用一个吉比特接口连接到上一层网络。当接入网连接运营商骨干网涉及收费时甚至有可能几千个用户只使用2 Mbit/s或者10 Mbit/s接口。在P2P下载业务长时间在线并且尽量多占用带宽的条件下，接入网带宽收敛比无法满足需求，影响大量其他实时交互业务。

　　●骨干网带宽问题。中国互联网骨干网多数是2.5 Gbit/s链路带宽，在少数热点地区间采用10 Gbit/s带宽。当前由于接入网存在瓶颈，骨干网带宽还基本能满足业务需求。当接入网出口带宽提高以后，骨干网有可能无法满足P2P等业务出现后大量增长的带宽需求。

　　●互联互通问题。当前中国几大运营商在互联互通上服务质量不容乐观。运营商网内时延和丢包率与跨网时延和丢包率差别很大，互联互通链路上的带宽利用率经常超过90%。

　　●运营模式问题。当前互联网的运营模式不利于提高电信运营商网络建设的积极性。当前电信运营商主要通过用户接入或者专线接入获得利润。大量与内容相关的收入属于ICP或者增值业务提供商，电信运营商只作为管道提供商。电信运营商扩建网络只能为ICP以及增值业务提供者获取更大的利润创造条件。虽然运营商也可以提供内容或者提供类似的增值业务与其他ICP竞争，但是至今大多数没有成功，因为运营商除了在网络上设置歧视性政策以外没有更大的优势。在骨干网基本垄断、互联互通困难的条件下。电信运营商即使不积极改造网络，用户也没有更多的选择。

　　在以P2P业务为代表的大量新业务出现以后，互联网如何建设和运营的问题摆在运营商面前，电信运营商是否应当提供内容以及增值业务（涉及不公平竞争、网络中立问题），电信运营商是否应该老老实实成为管道提供商，如果成为管道提供商如何促使电信运营商改造和建设互联网，互联网改造和建设如何适应业务新需求?

　　3.3　互联网安全保障

　　网络安全包括多个层面的内容：网络自身的可靠性、可用性，网络运营的安全，网络所传递信息的机密性、完整性以及所传递信息内容相关的安全。

　　在传统电信网时代安全问题相对单纯，网络只需要保证可靠性、可用性。非智能终端、基于线路的认证和溯源、简单的收费方式确保网络运营安全有效实施。通信内容的机密性、完整性由端到端保障。涉及内容只需要提供合法监听。

　　在Web1.0时代的互联网相对传统电信网而言安全保障有所复杂化。除了网络的可靠性和可用性以外，还需要保障运营安全（避免攻击、身份欺骗、解决溯源等），共享介质中用户信息的机密性，内容相关的合法监听、过滤等。上述要求虽然困难，但还不是不可能完成。毕竟传统互联网上业务是基于服务器提供，只要针对服务器、服务器接入点或者网络的出入口做一些工作，上述安全要求还是可以在一定程度上得到满足。

　　当P2P类业务出现以后，现有互联网架构上的安全保障似乎成为了不可能完成的任务。传统互联网安全保障和监管的问题还没有完全解决，P2P类业务又带来了新问题。P2P类业务开展没有一个类似服务器的中心点。或者说P2P自身就避免这样的中心。因为P2P类应用是用户到用户的，骨干网上不存在用户数据的必经点，对用户行为以及用户传送内容的过滤、合法监听越来越困难。当然如果在所有用户接入点上布置分析过滤工具不是不可能。但是这样带来的附加成本可能会急剧上升。

　　在出现了以P2P类业务为代表Web2.0的互联网上，电信运营商是否应当为通信内容的安全负责，电信运营商应当对网络安全负多大的责任，成为管道提供者的电信运营商如何对安全负责。都是需要思考的问题。

　　3.4　互联网与普遍服务

　　上述问题错综复杂而且相互关联，为保障较大程度的安全，需要运营商对网络做相对较多的干预与控制，这就涉及网络是否中立，网络是否中立涉及到运营商是否完全拥有网络，进而涉及互联网的建设与运营，互联网的建设运营又需要考虑互联网的安全。为了更清楚地理解和分析上述问题，需要回过头来思考一下互联网究竟是什么。

　　最初的互联网应当是属于用户（科研工作者）的网络。各个大学各自组建校园网，然后租用电信运营商的高速链路相互连接起来构造成互联网的雏形。接下来想要接入互联网的学校租用一条线路连接到互联网内就可以完成接入。这时电信运营商只是出租专线，和互联网没有更多的关系。这时候的互联网规模有限，不需要考虑太多问题，互联网是中立的，没有涉及运营和建设的问题，安全问题由各个学校保障。

　　当前的互联网主体由电信运营商主导。电信运营商构建全国范围的骨干网，大多数个人用户通过电信运营商建设的接入网接入，企业用户通过专线接入电信运营商，电信运营商负责与国外以及国内其他运营商互联。这时用户从互联网的主人变成了电信企业的用户。电信企业拥有网络（骨干网和接入网），但不是拥有互联网。因此电信企业有网络建设运营和维护网络安全的义务，但是没有提供所有内容或者创新业务的能力。此时电信企业没有刻意维护网络中立，但是实际上网络基本中立。

　　随着互联网技术的发展以及规模的进一步增长，互联网逐渐成为工作、学习、日常生活中重要内容。互联网成为了国家重要的信息基础设施，成为消除数字鸿沟的重要手段与工具。这时候的互联网已经具有了一定的公众属性。

　　通信是人的基本需求，基本的通信网络具备公众属性，属于公众利益范围内，而不得对个体有所差别。20世纪80年代末，国际经济合作与发展组织（OECD）对电信普遍服务定义为：任何人在任何地点都能以承担得起的价格享受电信业务，而且业务质量和资费标准一视同仁（后演变为适度一致（reasonably comparable）。从中可以延伸出两个方面的含义：一是指电信企业要为高成本的地区及低收入的人群提供通信服务，这在中国主要是指为西部及农村边远地区提供普遍服务；二是指要为各运营商不同网络的用户提供一视同仁的电信服务。可见电信运营商必须承担为广大消费者提供广泛的基础电信服务的义务和责任。当前电话网作为基本通信网络，在中国界定为普遍服务。未来互联网进一步发展成为基本的通信网络，互联网服务成为电信普遍服务，这时互联网才真正有可能走向中立。

　　当然未来互联网能否成为普遍服务还很难确定，互联网在解决了安全问题和商务模式问题，服务质量有一定保障之后还是否能保持原有的活力也是一个未知数。是否能成为普遍服务，未来互联网会保持哪些特征和理念也是值得思考的内容。

　　4、结束语

　　虽然P2P类下载应用和使用P2P技术的Skype给当前中国运营商带来一些所谓的麻烦，但是并不会带来很大的震撼或者颠覆性的影响。即使妥善地处理了P2P类下载应用和使用P2P技术的Skype带来的麻烦，在当前的互联网上还会有新技术带来新的麻烦。此外P2P技术还会有新的应用出现，因此包括电信主管部门和电信企业在内的电信行业不应该过度关注P2P技术本身，而是应当对互联网地位、定位进行深入的思考，解决互联网建设运维中种种问题，才能真正满足广大人民群众对通信以及信息传递和获取方面日益增长的需求。