李星:IPv6在中國發(fā)展的經(jīng)驗與啟發(fā)

來源: 時間:2010-09-13

  中國教育網(wǎng)訊 9月13日上午,2010年下一代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展和應用論壇在北京大學舉辦,多位知名專家出席了論壇并發(fā)表了精彩演說。CERNET國家網(wǎng)絡中心副主任、CERNET專家委員會委員李星對下一代網(wǎng)絡技術(shù)遇到的挑戰(zhàn)進行了總結(jié),并對IPv6在中國16年發(fā)展積累的經(jīng)驗做了匯報。

CERNET國家網(wǎng)絡中心副主任、CERNET專家委員會委員 李 星

  以下是演講全文:

  李星:各位領(lǐng)導早上好!因為會議給我出了一個題目,主要是從我的一些體會看一看,今天咱們在做IPv6,究竟怎么做IPv6,今后怎么做IPv6。我想回顧一下當時最開始做IPv6想法,可能對未來怎么做有點經(jīng)驗啟發(fā)。

  第一我想說其實最重要就是任何新的方法、一個成就必須從實踐中來,這個非常非常重要。雖然是教授,我也在清華大學當教授,如果到了實際的工作一定解決實際問題,這件事我覺得非常非常重要,未來互聯(lián)網(wǎng)做什么東西,我們從校園網(wǎng)時領(lǐng)導也說過,中國有自主知識產(chǎn)權(quán),一定解決自己的問題。

  我的體會是這樣,1994年我們建了CERNET,2001年的時候中國自然科學基金網(wǎng)就考慮下一代網(wǎng)絡, 2002年是中日IPv6項目, 2004年令人非常振奮的是院士給國務院寫信,八部委聯(lián)合支持中國下一代互聯(lián)網(wǎng)。其實我在發(fā)言里頭講的,應該可以說總結(jié)1994年到現(xiàn)在2010年16年的體會供大家參考?!?/p>

  下一代互聯(lián)網(wǎng)走過來的路程,CERNET這一塊我參與了,1998年實際開始建了IPv6網(wǎng)絡,當時一些做網(wǎng)絡的成立虛擬的網(wǎng)絡,叫Tunnel,我體會非常深,很多人批評IPv6沒有結(jié)果,包括有的研究生想做,導師認為IPv6沒有前途?,F(xiàn)在說毫無意義,現(xiàn)在說今后十年應該是什么東西這是重要的,回過頭十年前都在罵IPv6應該反思一下。2001年我們建了中國科學基金網(wǎng),當時有兩個第一,一個是中國最早實際接口在教育部上,另一個是IPv6在基金網(wǎng)上做的。到2004年,由于57個院士建議,國家建了CERNET。美國非常重視CERNET項目,把CERNET項目看成中國在網(wǎng)絡上跨越非常非常重要的戰(zhàn)略決策,十年前是對的,現(xiàn)在恐怕也是正常的,我覺得中國領(lǐng)導應該多聽中國專家的意見。

  2005年,做了非常重要的決策,是純IPv6的網(wǎng)絡。這件事當時國內(nèi)、國外除了教育網(wǎng),別人都認為不好,既然國際上建雙棧你們也應該建雙棧,但我們當時建了純IPv6,就帶來兩個效果。你要做不同的決策就會得到不同的成果。一個就是SAVI,還有吳建平教授提出的真實地址,這兩個絕對是咱們工作重點,明天會講。到了2006、2007年,IVI方案這是我希望講的,我們有新的打通技術(shù)。如果總結(jié)下來IPv6下一代互聯(lián)網(wǎng)這么走下來的。

  CERNET實際是IPv4的網(wǎng),流量越來越大,成為中國現(xiàn)在重要的基礎(chǔ)設施,為什么?可以從幾個數(shù)據(jù)來看,這個是全世界網(wǎng)絡排序,從單個網(wǎng)絡自制域公布最多第一名中國電信,第二名是日本,教育網(wǎng)在第27名,可以看到這個非常重要。第二個也我是喜歡講的,既然做學校,也講學校的排名,中國自己的排名一個是本科院校的排名,一個研究生院的排名,我們也做對教育網(wǎng)流量的排名,清華北大上交等等,前五十名流量排名跟學科排名非常相似。運行CERNET這么多年也知道學校學生很厲害,造流量很容易,如果哪個學校校長發(fā)個命令,全體學生造流量這個排名不可信,但是可以做參考。我們經(jīng)常跟教育部領(lǐng)導溝通,高校經(jīng)常有一些很硬的指標,比如圖書館面積、藏書、實驗設備,但是有一條我們希望領(lǐng)導考慮,就是每個學生平均帶寬數(shù)、每個學生平均IP地址等等,應該把這樣指標用到學校里頭,可能是更客觀的。

  另外很振奮211—3正在做,國家有二億多經(jīng)費,CERNET將有大的升級,除了拉薩和烏魯木齊,其他CERNET34個城市,都會光纖直連。中國網(wǎng)民增長現(xiàn)在已經(jīng)是4.2億全世界第一,中國互聯(lián)網(wǎng)增長普及率也是逐步增長,但是能拿到地址越來越少。中國現(xiàn)在是32%左右,這是舊的數(shù)據(jù),發(fā)達國家70%,中國地址數(shù)、網(wǎng)絡規(guī)模要翻一番,所以壓力非常非常大。

  回過頭來講,1998年開始做IPv6,自然科學基金網(wǎng)實現(xiàn)了雙棧,可以提供IPv6、IPv4服務。比較起來IPv6流量很大,IPv4流量非常小。到2006年一定建純IPv6網(wǎng)絡了,當時有幾個設計。當時的中國理念,吳建平教授領(lǐng)導專家組討論,我們就認為如果要建雙棧,自然科學基金網(wǎng)也可以體會,大家很少用IPv6,其實很多純IPv6體驗不出來,所以一定破釜沉舟。如果面臨單棧V6,你XP必須提供一個地址解析域名,這就是為什么有時候訪問國外純IPv6網(wǎng)站訪問不了,類似這樣的問題你想不到的。

  設備,一方面參加WTO表現(xiàn)一定很中性,第二要國產(chǎn)發(fā)展。當時策略是多廠家,有CERNET、中國華為、國外廠商等國內(nèi)外外廠商都來,這是很好的一件事促進國產(chǎn)。CERNET那時候開通儀式,當時一個月清華測試,各個設備互聯(lián),就發(fā)現(xiàn)華為、比威無法連通,中間加一個juniper,就連通了。所以我的觀點不能簡單強調(diào)國內(nèi)、國際設備,一定參與國際大競爭。所以一定國際化在互聯(lián)網(wǎng)上,其他可以國內(nèi)自己搞一套,但互聯(lián)網(wǎng)一定要國際化。

  另外從復雜性來講當時我們設計,一般中國電信招標多少家,核心網(wǎng)一家然后分,我們設計很極端。像北京既有華為又有比威,都在一起才能暴露問題。一個IPv6還是比較新的東西,必須讓它逐步完善暴露問題,越復雜才能暴露。簡單一個網(wǎng)絡什么問題都暴露不出來,一定需要很復雜的環(huán)境。另外現(xiàn)在教育實際培養(yǎng)人的。清華教授考試有一個理念,教一練二考三,考試題目一定是作業(yè)沒有見過的才能把水平考出來,網(wǎng)絡環(huán)境也是一定復雜的環(huán)境才能培養(yǎng)人。中國互聯(lián)網(wǎng)人才基本上都是CERNET培養(yǎng)出來的,現(xiàn)在IPv6人才很多都是CNGI—CERNET2培養(yǎng)出來的。CERNET是一個實驗網(wǎng),CERNET2是混沌的網(wǎng)絡,因為復雜才能暴露問題。另外對客戶來講由于前面的理念,我們提出IPv6成為國際標準化。

  要創(chuàng)新一定要不同,必須有一點新的想法,如果循規(guī)蹈矩按照現(xiàn)有思路一定不能成功。當時這幾條也是頂很多壓力。這個不展開,一個端線還有后天開會會講,還有一條今年11月份7號IPv6在北京開,歡迎大家的參加,這是CERNET在中國第一次召開,你會親自體驗標準是怎么制定的。

  當時我們就想做IPv4—IPv6的過渡,在CERNET設純IPv6的網(wǎng)絡,想法是有兩張網(wǎng),一張IPv4,還有一個收費的97年1月1號開始,CERNET就是按流量收費的,CERNET2因為國家支持,所以新載的網(wǎng)絡同時是免費因為國家支持的。我們想法如果你想用高質(zhì)量、免費的網(wǎng)絡,對不起請把應用系統(tǒng)從IPv4牽引到IPv6,這個確實起到很大的作用?,F(xiàn)在CERNET2流量蠻大的,另外有視頻,像世界杯、奧運會也好等等IPv6流量確實非常大。另外2008年第一個奧運會IPv6官方網(wǎng)站跟搜狐合作。這是去年在中央音樂學院有中國、美國、加拿大三地音樂會,是高清而且通過IPv6傳遞,這件事并不好玩,但是我印象非常深刻,有一個曲子叫V4、V6。音樂家都知道IPv6這件事很了不起,它是從美國、加拿大、北京音樂會現(xiàn)場,既有V4、也有V6抖動,比較抖動時間產(chǎn)生的音樂。究竟IPv6流量是怎么樣。這個是CERNET流量,CERNET2流量大概20G,這個是驗收之前,到真正驗收之后,中間有一塊丟了數(shù)據(jù),速度比CERNET快多了,春節(jié)和暑假的流量偏低。

  總結(jié)下來的話,其實我們體會如果你簡單把一個網(wǎng)絡升級,并沒有讓IPv6過渡。CERNET2我們做一些改進,像免費、高性能確實讓人很關(guān)注,我們想能不能把CERNET2關(guān)掉,明天開始或者2010年11月1號開始。我們覺得有一條IPv6確實方向,而且能夠解決問題,它有很多地址同時可以保證統(tǒng)一,但是過渡IPv6并不容易,因為IPv6信息和資源很少,同時沒有很好的機制過渡IPv6。后來我們覺得實際上IPv6應用究竟是什么?這是非常好的問題,原來大家都說IPv6應該有一個殺手應用,影響網(wǎng)絡已經(jīng)有了,最早大家說以視頻,發(fā)現(xiàn)土豆等等這些網(wǎng),出國好的應用IPv4照樣能支持,后來做B2P,發(fā)現(xiàn)IPv4也有技術(shù)。究竟什么是IPv6殺手應用呢?我經(jīng)過這么多年體會結(jié)論是,和IPv4互聯(lián)互通才是IPv6殺手應用,如果互聯(lián)互通所有IPv4資源都是你的資源,無所謂到IPv6、IPv4都可以。不幸最早設計IPv6太理想主義了,他們認為一個好東西馬上大家會選擇的,網(wǎng)絡不一樣,因為網(wǎng)絡價值是用戶比方。中國對于過渡這件事體會太深了,從鴉片戰(zhàn)爭中國人一直找救國的辦法,最后發(fā)現(xiàn)不是理想而是過渡。49年以來中國也是各種各樣的方法來摸索走強國之路,最后十屆三中全會鄧小平提出辦法,后三十年確實按正確的路線走,十屆三中全會最大的找到過渡機制。目標定了以后最重要就是過渡,所以這個是一個體會。

  后來我們設計這么一個東西,就是說有兩張網(wǎng),一張是IPv4的網(wǎng),還有一張是純IPv6網(wǎng),原來是隔離開的。我們建純IPv6服務器,跟IPv4不通,跟IPv6相通。后來我們有一個理念I(lǐng)Pv6和IPv4必須連通,所以就設計出來W8 Invetnal。這里是試商用第二步101課題,我來負責的。

  現(xiàn)在看面臨的挑戰(zhàn),一個IPv4地址耗盡的問題,什么時候耗盡?大概2010年6月份,2012年三四月份大概都沒有了,最近我接到一封信,他們說實際明年6月份?,F(xiàn)在有一個規(guī)定,如果全世界只有五個地址之后,幾個國家一分就沒了,大概明年6月份地址就沒了。我還收到一封信,他說我看你有C類地址,能不能賣給我?因為現(xiàn)在允許交易,他說我愿意出五千美金買地址,我肯定不賣。我算算如果這些地址IPv4地址都賣的話,大概有三億或者四億美金,所以這件事我一直鼓吹各個學校拼命申請IPv4地址,如果IPv6沒有推下去,清華賣一個地址有可能校園上網(wǎng)問題就解決了。

    還一個流量爆炸和經(jīng)濟模型的問題,安全問題非常非常重要,所以后天和大后天開會研討CERNET應用項目的,現(xiàn)在不展開了?,F(xiàn)在熱點有云計算、還有移動互聯(lián)網(wǎng),最近中國電信搞的很厲害,注冊等等電信手機綁定,這個也是很大的進步。還有三網(wǎng)融合等等,還有智能電網(wǎng)、還有軍事這些,我這里不細展開了,這幾個東西我自己覺得有時候大家說信息類都是很麻煩,前幾年說網(wǎng)格現(xiàn)在沒有說了,可能有的同志會問我,你剛才說要有遠見,IT熱點也變著非常厲害。我自己有三條怎么樣保證不變?

  第一條建議解決實際問題不要變,你把實際問題描述清楚很重要。

  第二IPv6不要變。

  第三過渡不要變。

  這三條記住就沒有問題。如果云計算一定跟IPv6結(jié)合起來的云計算,IPv6虛擬機可以不同,我有研究生做一個虛擬機,如果在IPv4只能用一臺虛擬機做,但是IPv6不一定了。我學生做的就是說讓每個用戶綁定一個IPv6地址,每個人都有一個發(fā)行端口,你做云計算不一定用那一套虛擬機,完全有IPv6辦法把虛擬機搞起來。移動互聯(lián)網(wǎng)核心思想永遠在線,如果IPv4地址不夠,一個手機在私有地址永遠在線,能源的消耗、電池壽命短20%。IPv6和IPv4互通的話可以省能源,你有好的思想結(jié)合起來可以解決很多問題。

  物聯(lián)網(wǎng)國內(nèi)翻譯不太好,英文是Internet of things,現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)我自己覺得并不是說很多傳感器接起來,如果按照英文翻譯每一個溫度計、每一個電燈泡都應該有IP地址,這才是真正的物聯(lián)網(wǎng)。一定IPv6,如果沒有IPv6物聯(lián)網(wǎng)也沒戲唱。熱點新聞,剛才教育雜志我看了,原來Google非常推崇網(wǎng)絡,認為多交錢可以多得到服務。大家看CERNET2網(wǎng)絡,美國給6200萬美金支持建一個叫做100G社區(qū)網(wǎng),這是什么概念?這件事意義極其巨大,互聯(lián)網(wǎng)最早美國產(chǎn)生的,在1995年的時候美國政府認為互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)成熟了,所以1995年是NFF停掉,整個全盤私有化、商業(yè)化,從95年開始美國政府決定每年卡20%的NFF,五年之后卡完,2000年美國學術(shù)網(wǎng)沒有錢,都是各個學校湊錢做的。在2010年的時候美國政府反思發(fā)現(xiàn),特別是克林頓上臺之后寬帶計劃,發(fā)現(xiàn)寬帶美國實際比很多國家落后,美國終于認識學術(shù)網(wǎng)還要繼續(xù)支持,所以從2010年美國建一個網(wǎng)絡只連大學、科研機構(gòu)、醫(yī)院、圖書館所有公益性都要單獨建一個網(wǎng),商業(yè)網(wǎng)不能解決這個問題,不知道這個信息什么時候傳到中國教育部和國務院高層。一個月我們開教育會議,美國同事很高興說這個,說你們建設費沒有停對我們很大的刺激,現(xiàn)在我們要趕上了,這個對做教育科研網(wǎng)絡是很大的消息,希望來的很多院士,希望各位院士、領(lǐng)導充分重視這個事,希望國家經(jīng)費資助做。

  97年國家就不給CERNET經(jīng)費,2010年運行沒有虧。 98年亞太會我談體驗,互聯(lián)網(wǎng)不可能自己做,一定國家給錢。我講的很得意,很多人找我,說中國信息化沒有希望,你們教育網(wǎng)這么重要,國家居然一點運行費沒有出,說明領(lǐng)導沒有遠見,不知道這是培養(yǎng)人。所以我當時非常感動,教育網(wǎng)一直分擔費用,我在各個場合說教育網(wǎng)運行費國家應該給,不應該只給建設費,這個事希望領(lǐng)導和院士能夠跟更高級的領(lǐng)導溝通。

  還有未來互聯(lián)網(wǎng)信息,美國政府重視教育公益性網(wǎng)絡給經(jīng)費支持、美國科研教育網(wǎng)資助幾個項目。有一個基于物聯(lián)網(wǎng)、第二移動互聯(lián)網(wǎng)、第三B2B,美國政府三個層次架構(gòu)很非常清晰。教育和科研基礎(chǔ)設施IPv6技術(shù)升級,校園網(wǎng)、支撐技術(shù)、真實地址過渡是這些主題,其他跟安全有關(guān),這是應用怎么做。最后講的可能太抽象,我稍微講一點技術(shù)問題。

  你會看到IPv6地址非常非常大,2的182次方,我覺得可以找到IPv6本質(zhì)的東西,也就是地址非常非常大,有人說IPv6地址會罵它,前64位好理解,IPv4是32位,翻一番夠了,后64位是干什么?實際把以太網(wǎng)連接。當時設計自動配置,但是跟安全相違背,所以后64位地址可以做很多很多事情。IPv6給很多人帶來一個挑戰(zhàn),特別是安全挑戰(zhàn)。后64位可以把信息技術(shù)進去,只要改地址至少微博的東西進去,這個時候給國家很害怕,這是非常大的挑戰(zhàn)。

  最后互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)重要的優(yōu)勢,實際就是兩塊,第一為用戶創(chuàng)新應用搭建開放平臺,第二包容和使用幾乎所有通信和網(wǎng)絡技術(shù)。謝謝大家!