當前,云計算早已從概念成為互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和服務(wù)的后臺支撐,觸摸技術(shù)成為主流人機交互方式讓人習(xí)以為常,大數(shù)據(jù)應(yīng)用方興未艾,機器學(xué)習(xí)開始引領(lǐng)人工智能的新時代……

     　　毫無疑問,以互聯(lián)網(wǎng)和移動互聯(lián)網(wǎng)為代表的信息技術(shù)行業(yè)是當前最熱門,也是和消費生活最為貼近,最能以技術(shù)迅速改變?nèi)藗兩�活的科技領(lǐng)域之一。在這個實現(xiàn)了充分競爭的行業(yè)中,有人精研技術(shù),有人深耕商業(yè)渠道,還有人挾資本快炒技術(shù)概念……這造成了IT領(lǐng)域兩大現(xiàn)象:技術(shù)更新的頻率極高;各種各樣的技術(shù)也讓人眼花繚亂,難以判定是真趨勢還是假潮流。

　　本版今起推出系列報道“IT熱點探趨勢”,解讀IT科技中的熱點技術(shù),探究其發(fā)展趨勢的深層次影響。

　　中國下一代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展路線和時間表:

　　□2013年年底前,開展IPv6網(wǎng)絡(luò)小規(guī)模商用試點;

　　2014年至2015年,全面商用部署,開展IPv6 網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模部署和商用,逐步停止向新用戶和應(yīng)用分配IPv4地址;

　　力爭在“十三五”期間,基本建成世界先進水平的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施,完成向下一代互聯(lián)網(wǎng)的平滑演進過渡,進一步提高互聯(lián)網(wǎng)普及率,大幅縮小數(shù)字鴻溝,基本掌握關(guān)鍵領(lǐng)域核心技術(shù)和知識產(chǎn)權(quán),實現(xiàn)我國互聯(lián)網(wǎng)的跨越發(fā)展。

　　去年底,我國“下一代互聯(lián)網(wǎng)示范工程”的核心內(nèi)容——“教育科研基礎(chǔ)設(shè)施IPv6升級和應(yīng)用示范”在清華大學(xué)通過項目驗收,在國內(nèi)率先建成了100個完成升級改造并實現(xiàn)IPv6普遍覆蓋的校園網(wǎng),IPv6用戶規(guī)模超過200萬。這被認為標志著我國下一代互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用已經(jīng)走完第一步,奠定了全國大規(guī)模發(fā)展的基礎(chǔ)。

　　按照我國下一代互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展時間表,今年年底前,將開展IPv6網(wǎng)絡(luò)小規(guī)模商用試點,這也意味著下一代互聯(lián)網(wǎng)將走出“校園”,踏入“社會”。

　　下一代互聯(lián)網(wǎng):更大、更快、更方便、更安全

　　在清華大學(xué)“中國教育和科研計算機網(wǎng)”的網(wǎng)絡(luò)安全實驗室,記者感受了一把下一代互聯(lián)網(wǎng):登錄“六維空間”,下載800MB的電影,只花了約120秒,速度達到每秒6.5MB;打開網(wǎng)頁,點擊便可以看高清直播……

　　在研究者的口中,IPv6是下一代互聯(lián)網(wǎng)的起點和重要標志。IPv6是下一代互聯(lián)網(wǎng)或者說是新一代互聯(lián)網(wǎng)的核心關(guān)鍵詞,其全稱是“互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第6版”。當前全球通用的互聯(lián)網(wǎng)核心協(xié)議是IPv4,即“互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第四版”。

　　“采用IPv6版本的地址協(xié)議發(fā)展下一代互聯(lián)網(wǎng)在國際上已成共識,IPv6網(wǎng)幾乎成為新一代互聯(lián)網(wǎng)的代名詞。”“下一代互聯(lián)網(wǎng)示范工程”專家委員會副主任、清華大學(xué)教授吳建平說。

　　清華大學(xué)這個“IPv6網(wǎng)”是第二代中國教育網(wǎng)的一部分,也是我國2003年啟動的“下一代互聯(lián)網(wǎng)示范工程”的國家交換中心。目前,第二代中國教育網(wǎng)已經(jīng)成為世界上最大的純“IPv6網(wǎng)”,也是我國下一代互聯(lián)網(wǎng)示范工程的核心網(wǎng)和試驗場。

　　清華大學(xué)電子工程系教授、網(wǎng)絡(luò)科學(xué)與網(wǎng)絡(luò)空間研究院副院長李星介紹說,截至目前,全國已經(jīng)有300多所高校接入了教育網(wǎng),超過200萬用戶,2000個科研單位可以享受體驗到下一代互聯(lián)網(wǎng)。

　　清華大學(xué)領(lǐng)頭的這個網(wǎng)絡(luò),作為我國大規(guī)模發(fā)展下一代互聯(lián)網(wǎng)的試驗平臺,其目標直指IP地址枯竭問題。根據(jù)中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中心發(fā)布的互聯(lián)網(wǎng)最新統(tǒng)計報告顯示,2011年2月,全球IPv4地址已分配完畢。報告顯示截至2012年12月底,我國IPv4地址數(shù)量為3.31億,從2011年起基本維持不變。IP地址供求失衡,只能通過多人使用私有IPv4地址,通過翻譯技術(shù)共享IPv4公網(wǎng)地址上網(wǎng)等方式解決,影響互聯(lián)網(wǎng)的安全性和穩(wěn)定性。

　　李星認為,隨著移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,越來越多的終端需要新地址,IP不足矛盾將更加突出。

　　“不同于IPv4采用32位編碼,IPv6地址是128位編碼,即有2的128次方個IP地址”,李星打比方說,IP地址數(shù)量之多,可以讓地球上每一顆沙子都可以擁有一個IP地址。

　　除規(guī)模變大,下一代互聯(lián)網(wǎng)也能提供更快、更便捷的服務(wù)。吳建平認為,IPv4網(wǎng)絡(luò)上的寬帶更多是一種接入概念上的寬帶,并不是真正的寬帶,而下一代互聯(lián)網(wǎng)起點高,強調(diào)端到端的高性能,未來兩個點之間的寬帶至少將達到100MB以上。豐富的IP地址,使得互聯(lián)網(wǎng)有了無限擴展性。在無線互聯(lián)時代,用戶可以通過各類移動終端接入互聯(lián)網(wǎng),隨時隨地上網(wǎng),更加方便。

　　吳建平說,現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng),針對目標地址而不看源地址的缺陷,也導(dǎo)致出現(xiàn)垃圾郵件、廣告等安全性問題,下一代互聯(lián)網(wǎng)從體系設(shè)計上將更加安全,“不僅要解決一個數(shù)據(jù)包到哪里去,還要解決從哪里來的問題”。

　　與“舊網(wǎng)”不能互聯(lián)互通,“新網(wǎng)”普及受挫

　　下一代互聯(lián)網(wǎng)的種種優(yōu)勢,并沒有讓它很快普及開來,其中的關(guān)鍵是IPv6網(wǎng)與當前占主導(dǎo)的IPv4網(wǎng)不能互聯(lián)互通——IPv6網(wǎng)用戶無法直接訪問IPv4網(wǎng)絡(luò)上的資源,反過來IPv4用戶也無法直接訪問IPv6網(wǎng)絡(luò)上的資源。

　　“這一問題不解決,將制約下一代互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)和應(yīng)用研究部署。”李星說。

　　第二代教育網(wǎng)目前的應(yīng)用范圍還局限在高校,要在更大范圍內(nèi)推廣則阻礙重重。沒有足夠多的用戶支撐,IPv6網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用開發(fā)也不能得到有效開展。當前,IPv6網(wǎng)應(yīng)用還集中在高校教育資源上,如大學(xué)數(shù)字博物館和高等學(xué)校招生網(wǎng)上錄取系統(tǒng)的升級。　　

　　不過吳建平也認為,過渡到下一代互聯(lián)網(wǎng)將是一個循序漸進的過程。“下一代互聯(lián)網(wǎng)要既保持現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢,又能解決互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)和新問題。”

　　下一代互聯(lián)網(wǎng)有兩個最重要的“DNA”,一個是“向下”——能夠兼容所有網(wǎng)絡(luò)和各種電子設(shè)備;另一個則是“向上”——始終是為用戶應(yīng)用自下而上開發(fā)的技術(shù)平臺。這兩個“DNA”都是現(xiàn)一代互聯(lián)網(wǎng)所缺乏的。

　　不過,如何實現(xiàn)兩代互聯(lián)網(wǎng)的過渡并最終實現(xiàn)互聯(lián)互通,包括推進IPv6網(wǎng)的商業(yè)化應(yīng)用進程,其技術(shù)方向上仍存在爭議。

　　李星認為,從電信運營商的角度看,解決地址不足問題,或許有三種方案:

　　第一,繼續(xù)使用IPv4:給用戶分配私有IPv4地址,通過翻譯技術(shù)共享IPv4公有地址,以解決IP地址耗盡問題;第二,建立IPv4和IPv6的雙棧網(wǎng),但由于IPv4地址耗盡,即便使用雙棧,也需要給用戶分配私有IPv4地址,通過翻譯技術(shù)共享IPv4地址;第三是新建純IPv6網(wǎng),通過IPv4/IPv6翻譯技術(shù),解決IPv4/IPv6的兼容問題,實現(xiàn)與IPv4網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通。

　　“第一種方案不能從根本上解決IP地址不足問題,第二種方案成本太大,世界上只要有任何一個區(qū)域用IPv4協(xié)議,你就要保留原有網(wǎng)絡(luò),而且最終仍解決不了與IPv6間的切換問題。”李星說。由此看來,第三種建設(shè)純IPv6網(wǎng)絡(luò),并與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通,是目前較為可行的方案。

　　李星認為,建設(shè)IPv6網(wǎng)需要花費大量成本,如果不能解決與IPv4網(wǎng)絡(luò)的互通問題,運營商的積極性不會高,因此建設(shè)IPv6網(wǎng)絡(luò)需要有國家經(jīng)費的補貼。教育網(wǎng)中IPv6網(wǎng)的運營就得益于國家的補貼。

　　吳建平認為,當前向IPv6過渡困難很多,還有許多技術(shù)問題有待解決,但核心是社會認知與政府的支持,不能僅僅依靠市場來推動。

　　時間表迫近,亟待發(fā)力

　　不僅是中國,全世界在下一代互聯(lián)網(wǎng)普及路上都走得并不順暢。　　

　　“從全球范圍看,IPv6發(fā)展至今,其網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不到IPv4的1/10,流量只有IPv4的1%。”李星說。與此同時,推動互聯(lián)網(wǎng)由IPv4版本向IPv6版本演進過渡,并在此基礎(chǔ)上發(fā)展下一代互聯(lián)網(wǎng)已成為全球共識,很多國家出臺推進IPv6網(wǎng)建設(shè)的時間表。

　　困擾IPv4網(wǎng)和IPv6網(wǎng)互聯(lián)互通的問題,似乎也看到了曙光。李星帶領(lǐng)的研究組提出的無狀態(tài)IPv4/IPv6翻譯技術(shù)可以解決IPv4地址和海量IPv6地址空間的無狀態(tài)映射問題,以及不兼容的IPv4協(xié)議和IPv6協(xié)議的翻譯問題。通過在第二代教育網(wǎng)上的運行,證明了其原理和工程上的可行性,這有望解決向下一代互聯(lián)網(wǎng)過渡的世界性難題。

　　中國下一代互聯(lián)網(wǎng)示范工程在教育網(wǎng)上的試驗,也驗證了吳建平研究小組提出的真實源地址認證問題,這一方案為下一代互聯(lián)網(wǎng)可信與安全問題提供了解決方案。

　　吳建平說,從目前情況看,我國在下一代互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)和研究的部分領(lǐng)域走在世界前列。而且教育網(wǎng)已經(jīng)積累了豐富的經(jīng)驗和成果,現(xiàn)在需要加快IPv6網(wǎng)的過渡,為中國互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展贏得先機。