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李星:抓住歷史機遇,推進IPv6發展

中國教育和科研計算機網    2020-12-03

  12月3日,中國教育和科研計算機網CERNET第二十七屆學術年會在深圳勝利閉幕。

  閉幕式上,CERNET網絡中心副主任、清華大學教授李星為閉幕論壇作了《IPv6技術創新,回顧和展望》的主題報告。他回顧了中國教育和科研計算機網下一代互聯網CERNET2的研究和建設歷史,同時對新形勢下的國際互聯網研究進行了分析。

  CERNET下一代互聯網研究歷史

  李星介紹道,CERNET下一代互聯網的研究和建設已歷經20多年的歷程:1998年,開始CERNET-IPv6實驗床建設;1999年,承擔863計劃317課題“IPv6示范系統”,以及CERNET-Nokia IPv6合作項目;2000年,建設中國下一代互聯網交換中心DRAGONTAP,研制國家自然基金聯合重大項目“中國高速互聯研究試驗田NSFCNET”,發起863重大專項“中國高速信息示范網絡”,提出在“十五”863計劃中繼續建設高速信息示范網;2002年,承擔863計劃重點課題“IPv6綜合試驗環境”,以及“下一代互聯網中日IPv6-CJ合作項目”;2003年,參與國家計委“中國下一代互聯網發展戰略研究”,承擔CNGI最大的核心網CERNET2建設。

  CERNET2項目的總體技術路線是以IPv6為技術核心的自主創新,一直以來遵循以下幾個原則:第一,在協議選擇上,采用純IPv6。第二,在設備選擇上,每個節點采用混合廠家的設備組網,既有國產設備,又有進口設備。第三,在網絡設計上,盡量設計成一個復雜的網絡。原因是CERNET2是實驗網,復雜才能不斷發現問題進行創新。第四,在激勵機制上,通過高性能的網絡、免費使用等策略在校園推廣IPv6的使用。第五,在安全上,采用源地址認證。第六,在過渡上,采用IPv4 over IPv6隧道和無狀態翻譯IVI技術。

  回顧歷史,CERNET2取得了四項重要成果和突破:一是研制成功目前世界上規模最大的純IPv6主干網,解決大規模IPv6下一代互聯網的運行管理問題;二是研制成功主要采用國產設備的大型IPv6下一代互聯網,解決國產網絡設備在下一代互聯網的主導地位;三是基于真實IPv6源地址驗證的可信任互聯網核心技術,解決下一代互聯網的安全問題;四是攻克IPv4向IPv6過渡核心技術,解決下一代互聯網的過渡問題。

  他總結認為,從CERNET2的建設運行歷程得出以下幾點結論:沒有發現IPv6的重大技術缺陷;IPv6設計的功能目前并沒有完全實現,包括組播、流標記等;IPv6有可以擴展的條件,IPv4 over IPv6和無狀態翻譯IVI技術,真實源地址等技術已證明了這一點。因此,要總結經驗并抓住機遇,繼續推進下一代互聯網研究。

  IPv6將改變游戲規則

  在互聯網的不同發展階段,有著不同的代表性技術熱點。1970年代,最重要的技術是NCP;1980年代,最重要的技術是TCP/IP;1990年代,是DNS、BGP;2000年代,則是HTTP;2010年后,因受斯諾登事件影響,加密的HTTPS廣受關注。而2020年后,預計IPv6的新模式將成為技術熱點。李星表示,在互聯網核心技術演進歷程中,IPv6將越來越受矚目。

  他分析認為IPv6的過渡途徑分為三個階段。IPv6會在2020年后達到不同于IPv4互聯網的嶄新階段。2010年前是“純IPv4時代”,2010~2025年為IPv4向IPv6過渡階段,2025年之后為純IPv6時代。基于雙棧的IPv6過渡技術1.0將演進成基于翻譯的IPv6過渡技術2.0,網絡構成為經過“翻譯”的IPv4加上新建純IPv6。

  他指出,新一代網絡基礎設施包含三個特性:一是服務質量可測性,包括實時應用支持、自動調度等;二是安全風險可控性,既能合規,又能發展;三是應用演進可行性,包括物聯網、虛擬現實、人工智能等新技術。而基于純IPv6的下一代網絡具有更安全、更科學、按需服務質量、按需專網、互聯互通的特點,其相關技術包括路由、封裝、翻譯、加密、虛擬化、人工智能、區塊鏈等。

  網絡空間面臨挑戰和機遇

  李星表示,人們常常感嘆,網絡研究中真正具備重大意義和變革性的工作越來越少了,總是在對偉大的互聯網前輩們的研究成果修修補補,卻很難有超越。但從另一個角度看,50年前互聯網誕生時,正面臨美蘇冷戰的全球戰略格局。而現在,我們面臨著中美貿易戰、美國政府凈網計劃等等……一個新的戰略格局可能正在形成。新的戰略格局會產生新的需求,新的需求會產生新的網絡體系結構。從這個角度看,對從事新一代互聯網體系結構研究的工作者,對中國的互聯網研究者,是一個非常大的機會。當然,機遇和挑戰并存,更大的機會也意味著更嚴峻的挑戰。

  他指出,要充分認識到網絡空間面臨的挑戰和機遇。首先要充分認識網絡空間博弈的嚴重性,用底線思維應對網絡空間博弈;其次要理清開放與安全的關系,互聯網成功的原因在于其開放性,而網絡安全的威脅也來自于開放性。希望最終能構建新一代安全可信網絡。

  他認為,IPv6的發展歷程離不開“創新”,創新也是迎接機遇和挑戰的必備條件。創新有五點必要條件:要有研究的激情,要參與主流項目的建設,要有開放的心態,扎實的工作態度以及和諧的工作環境。

  李星最后表示,建設網絡強國是當前我國發展的重要使命,如何突破核心技術建設網絡強國?應全面落實以下三點:一是國際標準的制定權,如參與互聯網RFC標準制定,參與IPv6核心技術標準制定;二是國際組織的話語權,如參與IETF、競選IAB等組織;三是基礎設施的掌控權,如對IPv6互聯網、路由、域名等基礎設施的掌控。

 

 

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