近日,中國工程院院士、清華大學計算機科學與技術系主任吳建平在浙江省寧波市出席2018中國網絡媒體論壇作“IPv6,下一代互聯網連接萬物”主旨報告時說,實際上,互聯網體系結構技術,才是互聯網關鍵的核心技術。現在,社會上經常有各種各樣的誤解,甚至把云計算、大數據、人工智能當成互聯網的核心技術。
據吳院士說,互聯網第一個層次為通訊,就是用二進制來傳遞數據的通道,然后在這個通道上連接什么樣的計算裝置,用什么技術把他們聯起來并有序的工作,發揮更大的作用,就是互聯網和互聯網連接的各種計算裝置。在這個平臺上才是各類通用關鍵技術。由于這些通用的技術應用在各行各業,就產生出金融互聯網、工業互聯網等各種各樣的應用。
“互聯網和它連接的集中計算裝置有兩個核心技術,一是計算機的CPU芯片,這項關鍵核心技術,我們國家還遠遠沒有掌握;二是各種各樣軟件里面操作系統,為軟件核心技術。我國在這方面投入了大量人力、物力,但是進展不是很理想。”吳建平院士說。
“互聯網核心技術就是互聯網的體系結構,研究互聯網各部分組成和其關系。”吳建平介紹,就網絡這一層,承上啟下保證網絡的通達是體系結構的核心,復雜的互聯網可以變成一個沙漏結構,提供各種各樣的應用。網絡層有三個要素:第一,傳輸格式。所有的互聯網數據有一個標準的傳輸格式,就是IPv4,未來要用IPv6,這是非常重要的要素。第二,轉發方式。為了能夠使用和包容技術,采用無連接的分組技術。第三,路由控制。我們在路由控制上還不能很好地把握,所以才產生了很多問題。
怎么樣解決這些問題?吳院士認為,主要是在傳輸格式和轉發方式相對穩定的情況下,路由控制要適合各種各樣通訊手段的變化,支持各種各樣應用的變化,這是最大的難題。其中,有一個演進的特征,互聯網不能像3G、4G、5G一樣經常變,變得快,這一代互聯網從上個世紀80年代初期制定出IPv4標準以后到現在才向下一代IPv6過渡。這期間互聯網體系結構發生了很大變化。互聯網這些挑戰都是在路由控制的范疇進行解決和完善的。
有關IPv4和IPv6最大區別,吳建平院士介紹,首先是,地址變長,由32位變成128位,真正萬物互聯是用IPv6標準格式去連接萬物。只有這樣,萬物才能找到這個地址,如果沒有這個地址就找不到這個物體。其次是,包頭簡化,增加了很多安全措施,還允許進一步拓展。這是未來互聯網變化的基石,且這個變化才剛剛開始。
我們可以清晰地看到,互聯網現在面臨最根本的關鍵技術是體系結構,且在發展變化過程中,產生巨大的生命力。這位清華大學計算機系主任說,當初設計互聯網不是為任何特殊的應用而設計的,是為通用應用設計的;它不是為了特殊的傳輸手段設計,而是任何傳輸介質都可以用;它的創新是希望在邊緣創新,網絡穩定,逐步拓展,且對各種新技術、新協議開放。這就它的強大生命力所在。
當前絕大多數國際互聯網技術標準都是出自國際互聯網工程任務組(簡稱IETF),其他國際組織說自己是制定互聯網標準的都不要輕信,只有IETF是保證互聯網平穩發展,解決互聯網發展各種問題的,其最高機構是國際互聯網架構理事會。吳建平院士說,這個組織大約有9000個國際標準,只有約100個國際標準是由中國人牽頭制定的,而且是近十年開展IPv6研究以后才進入這個領域。在這個領域,我國比在計算機CPU、軟件操作系統更加單薄,面臨的挑戰更大,主要是對這些技術掌握不夠,話語權不夠,造成了不少的損失。
據吳院士介紹,我國在2003年就啟動了下一代互聯網示范工程,設定了時間表和路線圖,到2008年北京奧運會時有一個階段小結,為科技奧運最大的組成部分,開發一大批IPv6關鍵技術和應用,可是這些應用和技術耽誤了很長時間。其中重要的原因是,2012年IPv4全面分配完畢,國際上沒有地址可用。
直到2017年11月,我國才規劃部署IPv6行動計劃,吹響了中國向IPv6下一代互聯網過渡的進軍號,也是建設網絡強國的號角。吳建平院士透露,這個行動計劃不光對意義闡述的非常清楚,而且作為一個戰略需求怎么考慮也說的非常明白,重點任務講得非常到位,而且都在逐步的落實。今年的目標是2億IPv6用戶,各行各業、各個地區都在動員起來大力發展IPv6。
“互聯網是網絡空間最重要的基礎設施,互聯網體系結構是互聯網核心技術。IPv6對解決互聯網體系結構挑戰提供了新的平臺,掌握互聯網關鍵核心技術是解決網絡空間發展和安全問題的‘命脈’,大規模發展IPv6互聯網給連接萬物帶來了發展機遇。”吳建平說。