“网络的优点是一切都相互连接，网络的缺点也是一切都相互连接”

　　8月份在美国和加拿大发生的大范围停电事故，及随后在世界其他多个地方发生的大停电事故，不仅给人们的工作和生活造成巨大损失和不便，也向人们敲响了警钟，表明网络的脆弱性。

　　网络的好处和网络的挑战

　　其实网络瘫痪的事例在历史上已发生了很多回。1917年美国参加第一次世界大战，当时它的铁路系统在采用标准的铁轨宽度之后，经历了30年的迅猛发展。虽然这一发展毫无疑问十分有利，但是它也为新的后勤问题埋下了隐患。随着美国参战带来交通运输量的猛增，统一不久的铁路网络瘫痪了。

　　华盛顿的史密森氏学会运输问题研究员比尔·维图恩介绍当时情况说说：“突然间有了一种需求，就是把大量的战争物资和部队运往东海岸，因此发生了系统的全面崩溃坍塌。东海岸的所有港口完全阻塞，因为铁路车厢无法卸载。一个显著的事件是，一列运兵车在俄亥俄州的一条岔线上被困了4天，因为系统超载。其影响十分巨大，在许多方面与此次大停电如出一辙。”这场危机最终促使美国联邦政府接管了整个铁路系统。

　　在计算机互联网上发生的网络瘫痪事例更是频繁。其最新的一个最严重的例子是“冲击波”病毒，和大多数计算机病毒必须在用户激活一个被感染的文件时才会发作不同，“冲击波”病毒程序是第一种能在用户根本没有做任何事情的情况下使计算机感染的病毒。这在比较原始的网络和计算机上是不可能发生的，但是最现代的网络和操作系统有这种缺陷，而“冲击波”就利用了这点。

　　一系列的网络崩溃事例突出地表明：现代科技社会面临一种艰巨的挑战：在获得包括铁路、航空、电信、电力和电脑网络等在内的种种网络所带来的好处的同时，如何把网络的弱点减少到最低限度。

　　小问题带来大麻烦

　　网络研究专家布鲁斯·施奈尔说：“所有这些事件都表明，在大多数情况下都运行良好的网络可能会逆转过来。网络的设计意图是为了把彼此分离的系统连接起来，但是当它们变大的时候，可能会发生影响全国一半地区的断电、因特网中断以及范围更加广泛的种种问题。”

　　华盛顿大学航空研究所主任詹金斯说：“网络的优点是，一切都连接起来，网络的缺点也是一切都相互连接。”

　　网络问题的实质是网络中的一个小问题可能放大波及到巨大范围。在电力网络中，当某一地区的一条线路失灵的时候，当地的电力公司通常有两种办法：要么切断供电，要么通过其他线路绕道输电。绕道输电的危险是，如果附近的所有线路和系统都在接近最大供电能力情况下运转，则失灵的线路所带来的额外负荷就可能会使所有这些线路和系统都陷入超载，最终全面瘫痪。这种情况被称为“瀑布效应”，据分析此次美加大停电的原因也是如此。

　　供电行业杂志《传输与分配世界》主编里克·布什说：“这种系统主要是为了某种称为‘单一意外事故’而设计的。如果一条线路中断，或者一个分站中断，则正在通过这条线路流动的电流就能够转移到其它线路，而不发生重大断电。这就像一台电脑服务器一样--网络中一台服务器的崩溃你并不会注意到，然而当两起或者三起事件接连发生的时候，它们造成的后果可能会让你昏过去。”

　　防止这种问题的一条途径是留出输电线路上足够的备用能力(称为“留白”)，以便在紧急状态下吸收更多电流。不过电力公司为利润考虑一般不会作这样的准备。

　　物理网络带来致命事故

　　从某种意义上讲，许多的网络瘫痪都是由于网络流量超出系统处理能力而造成的。电力网络停电、蠕虫病毒造成互联网上拥塞、交通网络的等都是如此。但是它们的命运却不尽相同。

　　国际商用机器公司自动计算部负责结构和技术的主任里克·特里福德说：“电网和蠕虫之间有一定的相似之处，因为它们是以同样的方式影响两个不同的网络。蠕虫造成了极其巨大的传输流量。”

　　不过，电网和通信网络之间有一个十分重要的差别。在超载情况下，一个电网有遭受范围广泛的物理破坏的风险。电力专家阿里克斯·麦克伊彻恩说：“供电系统的一个突出特征是，它传输着足以摧毁它自身的能量。因此，必须设计出可自我保护的系统。”

　　由于这种自我保护设计，当发电机察觉周围电网中有重大的反常，它们会自我关闭。如果一台发电机继续试图在周围动荡不定的背景下运行，则发电机自身就可能遭到破坏。

　　与此形成对照，当一台因特网路由器超载，它就简单地抛弃过多的数据包。虽然一些数据包丢失，但路由器本身通常却会继续运行，因而起码有一些数据会顺利通过--通信系统也与此使类似。

　　由于超载而冒物理破坏的风险，从这种意义上讲，电网可能更像早期的铁路网络。(尹宏毅)

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