1.7　互联网发展的成功经验与面临的挑战

1.7.1　预测互联网发展的重要定律

随着信息技术与互联网的发展，人们提出了十个预测性的定律，其中四个重要的定律是摩尔定律、吉尔德定律、麦特卡尔夫定律与新摩尔定律。

1.摩尔定律

英特尔公司（Intel）创始人之一戈登·摩尔（Gordon E.Moore）在1965年应邀为《电子学》杂志35周年专刊撰写了一篇题为“让集成电路填满更多元件”的文章，对未来十年半导体元件工业的发展趋势做出预言。他对收集到的数据进行分析之后发现了一个集成电路芯片的集成度与时间关系的变化规律。1975年经过修正后的表述为：“每过18个月，集成电路的性能将提高一倍，而其价格将降低一半”，也有人将其表述为“每过18个月，微处理机的处理速度将提高一倍”。这就是人们在描述信息技术，尤其是研究集成电路与计算机硬件技术发展趋势时常提到的“摩尔定律”。

计算机界从集成电路芯片的集成度对计算机的计算能力影响的角度做出的推论是：“每过18个月，计算机的计算能力将提高一倍”。这就意味着计算机运算速度每5年会快10倍，每10年会快100倍。同等价位的微处理器越来越快，同等速度的微处理器越来越便宜。这个规律也适用于描述存储器的发展趋势。

2.吉尔德定律

1995年，美国经济学家乔治·吉尔德（George Gilder）预测：在未来25年中，主干网的带宽将每6个月增加一倍。这就是吉尔德定律。乔治·吉尔德认为，正如20世纪70年代昂贵的晶体管在如今变得如此便宜一样，如果当前还是稀缺资源的主干网带宽有一天变得足够充裕，那么人们上网的费用将大幅度下降。

吉尔德定律认为，主干网的增长速度比CPU增长速度快。只要将廉价的网络带宽资源充分利用起来，就会给人们带来巨额的回报，未来的成功者将是那些更善于利用带宽资源的人。这个定律已被很多基于互联网的应用所证实。

3.麦特卡尔夫定律

大约在1980年，以太网发明人鲍勃·麦特卡尔夫（Bob Metcalfe）指出：网络的价值与网络用户数量的平方成正比。

这里需要注意以下两个问题：

1）网络的价值与它的应用直接相关。在麦特卡尔夫定律提出时，互联网的应用以E-mail为主，随着互联网中Web、讨论组、社交网络、聊天室、博客、微博、微信、搜索引擎、网络购物、网上支付、网络电视、网络视频、网络游戏、网络广告、网络存储等应用的发展，网络的价值已经从“规模效益”发展到“群体效益”。因此，麦特卡尔夫定律被戴维·里德（David Reed）扩展为群体形成定律（Group Forming Law）。

里德认为：互联网与其他通信方式的不同之处主要表现在群体的形成。让参与者组成群体并为共同目标协作的网络，其价值提高的速度会快很多。它不是按照麦特卡尔夫定律描述的“网络的价值与网络用户数量的平方成正比”，而是指数式增长。

2）有一位互联网先驱指出：我们最大的成功不在于应用计算机，而在于为人们牵线搭桥。按照群体形成定律，网民中两人可以形成一个群，三人也可以形成一个群，而且一个网民可以参加多个群，那么网络的形成群体网络（Group-Forming Network，GFN）潜在的群体集合是以2n指数形式增长，其中n为GFN中的参与者数量。里德认为，n是一个很“狡猾”的指数函数，尽管一开始时可能很小，但是增长起来比n2、n3或者任何其他指数定律要快，这意味着互联网、移动互联网与物联网对未来社会发展将产生越来越大的影响。

4.光纤定律

联合国“1999世界电信论坛会议”副主席、加拿大北电网络公司总裁约翰·罗斯（John Roth）在论坛开幕演说中提出了著名的光纤定律（Optical Law）。光纤定律是另一个预测全球互联网发展规律的定律。

光纤定律指出：互联网通信速率每9个月会增加一倍，成本降低一半。人们将对互联网通信速率与成本的预测叫作“新摩尔定律”。目前，互联网的广域主干网、地区汇聚网，甚至家庭接入网，基本上都是采用光纤专线连接路由器的结构，这就进一步证明光纤定律的结论已经被产业界接受。

光纤定律与前三个定律一样，都不是数学、物理定律，而是对技术发展趋势、规律的一种预测性的定律。在最近的几十年，计算机、计算机网络与互联网的发展证实了这些预测的正确性。这些定律对于指导计算机、互联网与信息技术的发展有重要意义，因此受到了产业界与学术界的重视。