吳建平:要積極參與互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定,破解核心技術(shù)“卡脖子”難題

來源:中國(guó)教育和科研計(jì)算機(jī)網(wǎng) 時(shí)間:2021-10-12

  在10月11日舉行的“中國(guó)IPv6創(chuàng)新發(fā)展大會(huì)上”上,推進(jìn)IPv6規(guī)模部署專家委副主任吳建平院士發(fā)表了主旨演講。

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  他指出,互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)是互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵核心技術(shù)。IPv6下一代互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新發(fā)展面臨很多挑戰(zhàn)。需要加大力度參與互聯(lián)網(wǎng)問題的解決和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定,只有參與才可能掌握更大的話語(yǔ)權(quán)。IETF和ISOC等互聯(lián)網(wǎng)國(guó)際組織,一直以來堅(jiān)持開放互聯(lián)的初心,給了我國(guó)深度參與的重要機(jī)遇。因此,我們要抓住機(jī)遇,推動(dòng)下一代互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新發(fā)展,從而為互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn)。

  互聯(lián)網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)空間支撐著人類社會(huì)發(fā)展

  吳建平首先回憶了2003年中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)的兩件大事。這兩件事分別成為我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展和IPv6發(fā)展的關(guān)鍵“節(jié)點(diǎn)”。

  一個(gè)是抗擊“非典”。2003年非典(SARS)爆發(fā)期間,教育部在清華大學(xué)舉行高校防治非典科技攻關(guān)視頻匯報(bào)會(huì),互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支撐下的視頻會(huì)議系統(tǒng)讓異地相隔的通訊交流成為現(xiàn)實(shí)。到了2020年,新冠疫情突發(fā),與抗擊非典相比,人們的隔離和交流方式都發(fā)生了翻天覆地的變化,互聯(lián)網(wǎng)強(qiáng)力支撐著“疫情防控”,對(duì)復(fù)工復(fù)產(chǎn)、常態(tài)化疫情防控提供了強(qiáng)有力的支撐。相隔17年的疫情防控表明,互聯(lián)網(wǎng)在支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)進(jìn)步中發(fā)揮的作用越來越大。

  2003年的另一件互聯(lián)網(wǎng)大事是:在57位院士建議下,我國(guó)啟動(dòng)了中國(guó)下一代互聯(lián)網(wǎng)示范工程CNGI,開啟了中國(guó)部署IPv6下一代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的新階段。中國(guó)下一代互聯(lián)網(wǎng)示范工程CNGI在2008年完成第一期目標(biāo),并且開始試商用。建成了全球最大的純IPv6示范網(wǎng)絡(luò);此外,攻克了一批關(guān)鍵技術(shù),開發(fā)了一批重大應(yīng)用。

  他表示,回顧這兩件近20年前發(fā)生的大事,我們會(huì)發(fā)現(xiàn),互聯(lián)網(wǎng)和和網(wǎng)絡(luò)空間支撐著人類社會(huì)的快速發(fā)展?;ヂ?lián)網(wǎng)經(jīng)過50多年發(fā)展,已經(jīng)成為人類社會(huì)的重要基礎(chǔ)設(shè)施和國(guó)家的重要戰(zhàn)略資源,正在發(fā)展成為繼陸、海、空和太空之后的人類第五疆域--網(wǎng)絡(luò)空間。

  互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)是互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵核心技術(shù)

  吳建平指出,互聯(lián)網(wǎng)是網(wǎng)絡(luò)空間技術(shù)體系的重要基礎(chǔ)設(shè)施,是各種通訊技術(shù)和應(yīng)用基礎(chǔ)技術(shù)之間的“平臺(tái)”。要推進(jìn)創(chuàng)新,就要熟悉各種技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)空間體系里的位置。計(jì)算機(jī)是網(wǎng)絡(luò)空間的最基本的計(jì)算細(xì)胞,各種計(jì)算終端、服務(wù)器和超級(jí)計(jì)算機(jī)通過互聯(lián)網(wǎng)連在一起,支撐了云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等一系列應(yīng)用基礎(chǔ)技術(shù)。在互聯(lián)網(wǎng)的支撐下,使用這些各種各樣的應(yīng)用基礎(chǔ)技術(shù),我們才能構(gòu)建軍事、金融、能源、工業(yè)等各種不同行業(yè)領(lǐng)域的互聯(lián)網(wǎng),以及各種各樣的具體的應(yīng)用系統(tǒng)。

  他表示,在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)空間技術(shù)體系中,CPU(計(jì)算機(jī)處理器)和OS(操作系統(tǒng))軟件是網(wǎng)絡(luò)空間技術(shù)體系的核心,多年來已經(jīng)得到共識(shí)。而除了CPU和OS,互聯(lián)網(wǎng)體系機(jī)構(gòu)同樣發(fā)揮著非常重要的作用,是網(wǎng)絡(luò)空間技術(shù)體系的另一個(gè)關(guān)鍵核心技術(shù)。

  互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)大的生命力。TCP/IP協(xié)議的發(fā)明者,“互聯(lián)網(wǎng)之父”溫頓·瑟夫(Vint Cerf)曾表示,互聯(lián)網(wǎng)之所以長(zhǎng)盛不衰,和互聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)之初所明確的基本理念是有密切關(guān)系的:第一,不是為任何特殊應(yīng)用而設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò),只傳遞數(shù)據(jù)包;第二,可以運(yùn)行在任何通信技術(shù)之上;第三,允許在網(wǎng)絡(luò)邊緣創(chuàng)新,不為增加任何新的應(yīng)用和服務(wù)而改變網(wǎng)絡(luò);第四,必須足夠可擴(kuò)展;第五,為新協(xié)議、新技術(shù)和新應(yīng)用開放。

  互聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)旨在研究互聯(lián)網(wǎng)各部分功能組成及其相互關(guān)系。其中,網(wǎng)絡(luò)層對(duì)下使用各種通信手段,對(duì)上支持各種應(yīng)用,承上啟下,保證全網(wǎng)通達(dá),是體系結(jié)構(gòu)的核心。網(wǎng)絡(luò)層包含三個(gè)基本要素:傳送格式、轉(zhuǎn)發(fā)方式及路由控制。

  傳送格式由IPv4向IPv6演進(jìn)。IPv6格式定義了下一代互聯(lián)網(wǎng)。發(fā)展IPv6,是因?yàn)樵缙贗Pv4的設(shè)計(jì)已經(jīng)不能夠滿足今天互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。相比IPv4,IPv6主要的變化包括:首先是地址變長(zhǎng),由32位變成128位;其次是包頭簡(jiǎn)化,IP包頭由13個(gè)域減少為7個(gè)域,提高了路由器處理速度。此外,IPv6增加了組播支持,增加了對(duì)自動(dòng)配置的支持,具有更高的安全性,最重要的是,允許擴(kuò)充。IPv6解決了IPv4互聯(lián)網(wǎng)的擴(kuò)展性瓶頸,給未來互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)解決這些重大技術(shù)挑戰(zhàn)提供了一個(gè)新的創(chuàng)新平臺(tái)。

  堅(jiān)持下一代互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)創(chuàng)新發(fā)展

  2016年11月,IETF(The Internet Engineering Task Force,互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組)最高領(lǐng)導(dǎo)層IAB(Internet Architecture Board,互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)委員會(huì))發(fā)表了關(guān)于IPv6發(fā)展的重要聲明。聲明表示,希望IETF能夠在新RFC標(biāo)準(zhǔn)中,停止要求新設(shè)備和新的擴(kuò)展協(xié)議兼容IPv4,未來的新協(xié)議全部在IPv6基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化。這是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過程中一個(gè)非常重要的里程碑,表明IPv6成為互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)無可爭(zhēng)議的發(fā)展趨勢(shì)和方向。在此影響下,各國(guó)互聯(lián)網(wǎng)紛紛進(jìn)行向IPv6的過渡。

  吳建平介紹,我國(guó)從1998年開始IPv6研究至今已有20多年,雖中間有過停滯,但在我國(guó)政府的大力推動(dòng)下,IPv6近來發(fā)展非常迅速。尤其是2017年11月,中辦、國(guó)辦印發(fā)《推進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第六版(IPv6)規(guī)模部署行動(dòng)計(jì)劃》,掀起了我國(guó)大規(guī)模部署IPv6的高潮。邁入2021年,《關(guān)于加快推進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第六版(IPv6)規(guī)模部署和應(yīng)用工作的通知》等一系列有關(guān)IPv6的規(guī)劃出臺(tái),進(jìn)一步表明了我國(guó)推動(dòng)IPv6規(guī)模部署和應(yīng)用的決心。

  吳建平表示,當(dāng)前,下一代互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新發(fā)展面臨很多挑戰(zhàn)。如果不掌握網(wǎng)絡(luò)空間的核心技術(shù),網(wǎng)絡(luò)空間的創(chuàng)新發(fā)展將困難重重。與計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的多種獨(dú)立生態(tài)不同,在統(tǒng)一的生態(tài)下如何創(chuàng)新,既有可信度、又能造福于人類的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展,是互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)發(fā)展的命題和挑戰(zhàn)。

  吳建平提到,比較遺憾的是,在IETF已完成的9000項(xiàng)RFC標(biāo)準(zhǔn)中,由中國(guó)科技人員牽頭的標(biāo)準(zhǔn)目前只有100多個(gè)。這說明,在整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)和互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域,中國(guó)的發(fā)言權(quán)、話語(yǔ)權(quán)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,在關(guān)鍵核心技術(shù)上受制于人,尚未掌握互聯(lián)網(wǎng)的“命門”。

  他表示,我們?nèi)匀皇腔ヂ?lián)網(wǎng)的初學(xué)者,還有很長(zhǎng)的路要走。要破解關(guān)鍵核心技術(shù)“卡脖子”難題,需要加大力度參與互聯(lián)網(wǎng)問題的解決和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定,只有參與才可能掌握更大的話語(yǔ)權(quán)。

  吳建平最后講述了兩個(gè)關(guān)于互聯(lián)網(wǎng)組織的小“插曲”。2020年8月,ISOC(Internet Society,國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會(huì))第一時(shí)間就美國(guó)“凈網(wǎng)”發(fā)布聲明,表達(dá)深切的失望。ISOC指出,互聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)全球性互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò),體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)基于自發(fā)原則相互連接,沒有中心權(quán)威。正是這種架構(gòu)成就了互聯(lián)網(wǎng)。美國(guó)宣布的“凈網(wǎng)”計(jì)劃挑戰(zhàn)了這個(gè)架構(gòu)的最核心的理念。同樣地,2020年9月,ISOC再次指出,美國(guó)政府對(duì)TikTok和微信的禁令是對(duì)互聯(lián)網(wǎng)的直接攻擊。這種極端行為從根本上破壞了 互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ),對(duì)互聯(lián)網(wǎng)的開放性和可訪問性原則以及去中心化的管理方式產(chǎn)生了威脅。

  他表示,從這里可以看出,IETF和ISOC等互聯(lián)網(wǎng)國(guó)際組織,一直以來堅(jiān)持開放互聯(lián)的初心,給了我國(guó)深度參與的重要機(jī)遇。這和我國(guó)關(guān)于互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的理念“構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)空間命運(yùn)共同體”有著相通之處。因此,我們要抓住機(jī)遇,推動(dòng)下一代互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新發(fā)展,從而為互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn)。

 ?。ū疚母鶕?jù)IPv6規(guī)模部署專家委副主任吳建平院士在“2021中國(guó)IPv6創(chuàng)新發(fā)展大會(huì)”上的講話整理,未經(jīng)本人確認(rèn))