面向管理者的 Linux - 自建互联网基础设施
尽管摩尔定律推动了计算能力的提升,但网络速度却停滞不前。我2001年搬到圣巴巴拉的原因之一是,这里的互联网连接比我在硅谷(之前在那里住了16年)要好得多。然而,六年过去了,我在圣巴巴拉的连接速度几乎没有任何改善,而且成本却上升了。更糟糕的是,对于我们的本地电信/有线电视双寡头Verizon和Cox来说,这座城市似乎是一个低优先级地区。尽管Verizon正在全国数十个社区推广光纤到户,但圣巴巴拉并不在其中。而且,尽管Cox也在推广更高速度的服务,但圣巴巴拉比任何其他市场都更小,而且离Cox位于亚特兰大的总部更远。
而且,我们并不孤单。美国大多数社区都在发生着类似的故事。这就是为什么数百个社区正在做Linux和开源开发者一直以来所做的事情:将事情掌握在自己手中,为自己和群体做那些私营企业和行业不能或不愿做的事情。他们正在构建自己的基础设施。
这就是为什么我一直参与当地公民的努力,以建设本地双寡头不能或不愿提供的基础设施。这涉及到大量的会议和讨论——不仅在我们自己之间,而且还与当地企业、 civic 领袖、民选代表、基础设施(光纤、无线)部署承包商和其他人士,包括有线电视和电话公司的人员。我们想要一些对每个人都有效的东西;一种新的基础设施浪潮,能够惠及所有人——就像Linux曾经做到的,并且仍然在做的那样。
这就是为什么我们更强调光纤而不是无线。我们想要最大化网络基础设施在尽可能长的时间内、为尽可能多的人和地点提供容量,就像我们可能在建设道路或水库时所做的那样。
现在还处于早期阶段,我们在这里进行着开创性的工作,许多其他社区也是如此。为了在这个开创性阶段收集有用的想法,我为自己以及任何想要从相同思考中受益的人整理了一个常见问题解答。因为这些思考大多受到Linux和开源运动的成功经验的启发和建模,所以我认为应该在这里分享我的常见问题解答草案。
请记住,这只是现阶段的初步想法。它只是暂时的。我提供它,希望它对其他城镇中试图做同样事情的人们有所帮助。我也真诚地希望《Linux Journal》的聪明读者能够帮助我自己和其他人思考和努力,构建出有利于所有人的本地网络基础设施,而不仅仅是现有运营商。
那么,开始吧。
问:<您的城镇或地区名称> 为什么需要光纤互联网基础设施?
答:原因与需要道路、水、污水处理和电力相同。互联网正在成为“第五公用事业”,其重要性不亚于其他四种。光纤电缆是传输网络的最佳“管道”形式。它也是最“绿色”的,并且具有巨大的容量。一对光纤可以传输的数据量是任何形式的铜线或任何形式的无线连接的数千倍甚至数百万倍。
问:为什么不采用无线基础设施来代替光纤?
答:即使是无线也需要光纤骨干网。我们认为,为每个人带来最佳连接至关重要。我们还可以在光纤基础设施之上添加大量的无线服务。即使选择无线部署的城市也需要光纤骨干网。我们希望使网络的最大容量可供所有人使用。这需要将光纤连接带到家庭、企业、医院、图书馆、政府办公室和其他固定场所——或尽可能接近这些场所。之后,我们可以轻松地添加我们想要的任何无线或有线覆盖。
问:互联网不就是我们已经从有线电视或电话公司获得的服务吗?
答:不是。互联网本身不是一种“服务”。它是一种在任何地方的设备之间传输数据的方式——不考虑它们之间的距离或它们之间的路由。它也是按照“端到端”原则设计的,这使得网络的“中间”部分尽可能透明、简单和无成本。
互联网与电话、有线电视和其他针对单一目的优化的网络截然不同。它的存在是为了支持任何人想要在其上构建或使用的任何东西。它的目的是最大程度地支持最大程度的多样化用途,同时最大限度地降低其自身的内在成本。在这方面,它是一种公共事业,就像水、道路、污水处理和电力一样。互联网并不关心您如何使用它,就像您的电源插座不关心您插上什么,或者您的水龙头不关心您是在洗碗还是在倒水一样。
问:但是电话和有线电视公司不也是公用事业公司吗?
答:是的,但它们也是企业,并且最初是为单一目的而设计的。尽管今天的网络是由这两家企业传输到我们的家庭和企业的,但从长远来看,这种关系是相反的。电话和视频曾经是模拟服务。现在它们只是网络能够传输的众多其他数据形式中的两种。因此,从长远来看,我们需要将电话和视频视为网络支持的无数业务中的两种。而且,我们需要停止将网络视为电话和有线电视服务的额外附加物。
问:部署网络基础设施成本高昂吗?
答:互联网本身并不像水、电和道路那样本质上稀缺。相反,互联网被设计为一种消除每个连接设备与使用这些设备的人员之间距离的方式。互联网没有“长途”之说。一旦设备“接入”互联网,它与世界上任何其他也接入互联网的设备的距离都为零。这是因为互联网的设计使得世界上任何两个键盘之间的功能距离都不大于这些键盘与其屏幕之间的距离。
同时,挖掘沟渠、铺设电缆和其他费用的成本远高于零。但它也远低于建设道路、供水和污水处理基础设施的成本。而且从长远来看,它与这些基础设施同样重要。
问:维护网络不需要花钱吗?
答:是的,需要。但是维护成本更像道路的维护成本,而不是电话或有线电视的维护成本。除非城镇(或县)想要进入电话和电视业务,否则工程和维护成本不必很高。但是,就像其他公用事业一样,也需要有能力的工程师和维护人员。
问:我们从电话和有线电视公司获得的互联网服务还不够好吗?我们有电子邮件。我们可以浏览网页。我们可以进行即时通讯。我们可以在Google上搜索并在亚马逊上购物。
答:电话和有线电视公司在提供互联网服务和为扩大网络覆盖范围做出贡献方面值得称赞。但重要的是要理解两件事。首先,网络远不止是电话和有线电视公司提供的一项额外服务——即使这些公司就是这样销售和收费的。其次,互联网对于电话和有线电视公司来说是第三优先事项。目前,电信公司和有线电视公司正在更努力地进入彼此的核心业务,而不是扩展互联网服务。而且,网络远不止电子邮件、搜索和浏览。它正在成为文明本身的重要支柱。许多公共和私人服务需求只能通过可靠的高容量网络基础设施来满足。医生可以进行远程诊断甚至手术。公共安全服务可以快速通信和共享数据。处理图形图像、高质量音频和动态图像的企业可以更轻松地制作和共享他们的作品。最重要的是,各种类型的企业和 civic 活动都可以得到支持——不仅仅是最初将网络带入我们家庭的两家现有企业。
问:所有这些会不会威胁到电话和有线电视公司?
答:不必如此,因为没有任何东西阻止电话和有线电视公司也进入不断发展的互联网所开辟的其他业务。换句话说,除了利用原始商业模式之外,现有地位还有其他好处。
事实上,网络为电话和有线电视公司提供了巨大的机会——除了传统服务之外,还提供了无数服务的机会。那是因为您可以使用网络做的事情没有限制。电话和有线电视公司在现有设施和与成千上万甚至数百万客户的现有关系方面都具有先发优势。这些公司不必只从事一、两或三种业务(他们现在从事的电话、有线电视和网络“三合一”业务),而是可以为个人、公司和使用网络的组织提供无限种增值服务。
问:为什么城市和县需要建设网络基础设施?为什么不让市场来解决这个问题?
答:不幸的是,我们拥有的市场不是一个自由和开放的市场。电话和有线电视公司受制于长期存在的监管环境,这些环境变化非常缓慢。而且,双方都没有表现出将网络建设置于其核心业务之上的太多兴趣。电话和有线电视运营商在华盛顿特区以及州一级都有强大的游说力量,致力于保护其传统业务免受互联网增长的“威胁”。赋予他们控制互联网基础设施和增长的专有权,就保证了进展将非常缓慢。
问:联邦政府不关心吗?
答:不太关心。尽管互联网诞生于美国,但我们的联邦政府及其受保护的通信双寡头都没有对互联网的发展表现出太多兴趣。我们的政府也没有过多关注互联网对经济增长的支持和维持程度。其他国家——例如韩国、日本、丹麦、荷兰和法国——在过去十年中的大部分时间里都在鼓励网络建设。结果,美国现在的“宽带”普及率排名第11位。通过决定将网络建设留给那些感到受到威胁的垄断者,我们的联邦和州政府已经确保了我们经济增长的限制,并降低了我们在世界市场中的竞争力。
问:运营商是如何削弱我们的互联网服务的?
答:互联网最初被设计为一个对称系统。这意味着“上行”和“下行”速度应该相同。这就是我们在大学和大型公司内部发现的互联网连接类型。但这并不是电话和有线电视公司为我们的家庭和小型企业提供的服务。我们得到的是不对称的——下行速度远高于上行速度。原因不一定是不好的。我们大多数人消耗的数据远远多于我们生产的数据。当我们下载大型图形文件、观看YouTube视频或通过网络收听广播电台的直播时,尤其如此。运营商已经针对生产和消费之间的不对称性优化了他们的系统。
问题是,这些不对称线路将每个人都贬低为消费者角色,并阻止我们也成为生产者。这种限制因所谓的“端口阻塞”而加剧。这就是我们的电话或有线电视公司阻止我们建立自己的Web服务器或运行自己的邮件服务器的地方。同样,他们有一些很好的理由来阻止我们计算机上那些服务可以运行的端口。例如,垃圾邮件发送者可以利用我们计算机上开放的邮件服务器端口。但是这些端口阻塞也阻止了所有类型的使用,包括建立多种类型的家庭企业的能力。
因此,运营商没有提供例如帮助小型和家庭企业发展的服务,而是直接关闭了各种可能性,以避免可能分散他们对核心电话和有线电视业务关注的麻烦。
在电话和有线电视业务中,也存在对商业客户收取高额费用的传统倾向。如果您是企业,他们希望对提供给“消费者”(除了每月付款之外,他们不生产任何东西)的相同水平的服务收取更高的费用。运营商会谈论为这笔钱提供更高等级的服务,但成本通常如此之高,以至于将企业拒之门外。结果,企业没有利用网络可以提供的服务。他们购买最便宜的产品,坚持浏览网页和发送电子邮件。
问:本地基础设施建设不是政府与私营产业竞争的情况吗?
答:不是。这是公民找到一种方法来做受保护的双寡头不能做的事情的情况。我们正在做的事情也不是竞争性的。我们希望向任何人开放我们的新光纤基础设施以供使用,包括有线电视和电话公司。我们也关心他们的利益。通过建设纯粹的网络基础设施——而不是与有线电视和电话系统竞争——我们正在保护和支持他们的核心业务。
问:这是否不同于我们在其他城市看到的推出“三合一”光纤系统的情况?
答:是的,是的。通过仅安装“传输”,并将服务留给其他方(包括电话和有线电视公司),我们正在做两件事。首先,我们通过不进入实际上启动和维护成本很高的业务和设施来省钱。其次,我们将网络视为它需要成为的简单公用事业。作为一个城市,我们知道如何维护道路、污水处理和废物处理设施等等。我们也知道如何支持企业而不是与他们竞争。这就是我们在这里所做的事情。
问:将光纤电缆铺设到家庭和企业需要多少成本?
答:我们估计每个“接入点”的成本高达 2,500 美元——大约是一台大型平板电视的成本(不包括立即且必然的折旧)。但是,在大多数情况下,光纤电缆本身的成本实际上低于将其埋在地下或悬挂在电线杆上的人工成本。我们可以做很多事情来降低城市的成本,并让公民根据需要轻松连接到网络。例如,我们可以要求在挖掘沟渠的任何地方都铺设导管和光纤。我们可以先将光纤悬挂在电线杆上,然后再解决各个接入点的问题。我们可以创建一个监管和程序环境,鼓励公民和当地企业建立自己的邻里光纤网络,然后我们可以在他们准备好时将它们连接到我们的公共或私有“骨干网”。我们很乐意创建一个环境,让当地企业完成大部分建设并在过程中赚钱。
问:如果您不销售电话和有线电视服务,您将如何偿还安装光纤电缆的成本?
答:我们将不得不像对待建设任何新的公共基础设施一样对待这个问题——就像我们建设供水系统、污水处理厂、道路时所做的那样。我们需要对此进行创造性思考,但也要利用我们已经了解的关于建设公用事业基础设施的知识。
问:您期望这会带来哪些经济效益?
答:我们可以通过回顾互联网在过去十年或更长时间里为我们的生活和经济所做的事情来开始暗示这些效益——并将其乘以无数终于能够利用真正支持它的网络基础设施做他们想做的事情的公民和企业。
问:建设这个有什么缺点吗?
答:没有。这才是真正的底线。
Doc Searls 是Linux Journal的高级编辑。他还是加州大学圣巴巴拉分校的访问学者和哈佛大学伯克曼互联网与社会中心的研究员。