新一代互聯網：每一顆沙子都擁有一個IP地址

新一代互聯網：每一顆沙子都擁有一個IP地址
記者 余建斌
2010年07月05日14:21
來源：人民網-《人民日報》

目前，亞太地區已出現IP地址的交易。截至目前，全世界IP地址僅剩6%，且有一小部分無法完全分配，全世界約45億個IP地址今年接近枯竭。採用新一代互聯網，IP地址數量將從2的32次方增加到2的128次方，其數量之多可以這麼形容：如果地球表面鋪上一層沙子，那麼每一顆沙子都可以擁有一個IP地址。

　　清華大學教授吳建平在學校食堂吃飯時，聽到鄰桌的人在議論：經常要到清華來上“IPv6網”，因為“速度實在太快”。吳建平聽了很開心，清華的這個“IPv6網”正是他領頭建成的第二代中國教育與科研計算機網絡，清華大學是這個網絡的國家中心，這張網也一直被習慣地稱作“下一代互聯網”。

　　在亞太地區，目前已出現IP地址的交易。據預測，2010年全世界的所有約45億個IP地址將被耗盡。而任何計算機或者設備接入互聯網的前提是必須要有一個IP地址，顯然，互聯網的壯大因此陷入了艱難的瓶頸期。這也正是身為“973”計劃新一代互聯網體系結構項目首席科學家的吳建平正在想辦法解決的問題。

　　全球互聯網升級擴容，讓地球上每一顆沙子都擁有一個IP地址

　　記者：新一代互聯網的具體含義是什麼？

　　吳建平：新一代互聯網是一個沒有統一定義的概念，但它肯定是一個與現在互聯網不同的網絡。核心概念是：既能保持現有互聯網優勢，又能解決互聯網面臨的挑戰與問題的新一代互聯網。

　　可以肯定的是，新一代互聯網不是現有互聯網的修修補補，兩者之間應該是個升級換代的關系。

　　記者：為何會提出建設新一代互聯網？

　　吳建平：在今年全球IP地址徹底枯竭后，各個國家將迅速轉向新一代互聯網。

　　地址協議是互聯網信息傳輸的規范和標准，是互聯網賴以存在的基礎，也是我們數字化生活的基礎。現在的互聯網是建立在IPv4協議基礎上的，這個協議所“產生”的IP地址約有45億個，由國際組織分配，如美國3億人口，擁有15億IP地址，日本有1.7億IP地址，韓國則有8000萬IP地址。但隨著現有IP地址基本耗盡，基本上已經沒有地址可分配了，世界互聯網發展將受嚴重限制。

　　我國是IP地址嚴重匱乏的國家，據權威統計，截至去年底分配到的地址隻能讓每個上網的人平均隻有0.6個IP地址，低於美國的人均5個，日本的人均1個。隨著互聯網發展和網民數量的擴大，人均IP地址數將逐年下降。目前我國互聯網普及水平約是28.9%，發達國家高達70%左右。今后國內互聯網用戶數量還將翻番，IP地址匱乏的現象將進一步加劇。

　　記者：新一代互聯網是怎樣解決IP地址枯竭問題的？

　　吳建平：大多數國家和科學家已達成共識，新一代互聯網將繼續採用IP地址協議，但採用的是“IPv6”版本的地址協議。這也是IPv6網幾乎成為新一代互聯網代名詞的原因。

　　採用“IPv6地址協議”，IP地址數量將從2的32次方增加到2的128次方。有人詩意地形容新一代互聯網IP地址的數量之多：如果地球表面鋪上一層沙子，那麼每一顆沙子都可以擁有一個IP地址。

新一代互聯網需要繼承互聯網的優秀“DNA”

　　記者：有專家把新一代互聯網稱做“下一代互聯網”或者“未來互聯網”。這僅僅是稱謂上的不同，還是技術方向上有差異？

　　吳建平：“新一代”和“下一代”其實是一樣的，只是不同的說法。比如我們在“973”項目裡，採用“新一代”的說法，在有些國家級科研項目中，則使用了“下一代”，也有人用“未來互聯網”的說法。這三個詞我認為都是一個意思，如果統一起來會更加明確。

　　記者：新一代互聯網在技術方向上是否有爭議？

　　吳建平：技術方向上主要有三種不同觀點：一個繼續走現在的IPv4協議老路，通過地址轉換解決地址不足需求﹔二是繼續採用現在互聯網的地址協議，但是利用新的IPv6版本解決互聯網面臨的挑戰﹔另外一種是徹底推翻現有互聯網體系，重新建立新的互聯網。

　　我們認為，第一個路線仍然無法解決IP地址枯竭的問題，第三個路線是走極端，這方面很多年來一直沒有一個整體性的方案或者成熟的路線出現。

　　記者：那為什麼選擇“IPv6”這個版本的互聯網地址協議作為新一代互聯網的基石？

　　吳建平：這實際上也是經過多年的研究后逐漸形成的一個共識。我們在總結互聯網為什麼能夠成功時，認為互聯網有幾個基本的“DNA”，也就是它的幾個特征。以現在互聯網的“IP”技術路線為例，它在技術上的包容性，在用戶和應用上的開放性，都是互聯網在“進化”過程中應該繼承的。IPv6協議就很好地繼承了這些“DNA”。因此，我們認為，採用IPv6協議發展新一代互聯網是一條合適的道路。但這並不是說有了IPv6協議一切問題就迎刃而解。IPv6協議是新一代互聯網的要素之一，也是必需的一個平台，但還需要在此基礎上開發更多的東西，並通過克服一些核心技術難題，循序漸進地過渡到新一代互聯網。

　　所以我們經常說，IPv6網是新一代互聯網，但新一代互聯網並不僅僅就是IPv6網。IPv6網絡現在還有很多技術問題沒有解決，包括許多過渡期和運營的技術問題。

新的互聯網可無限擴展，比現在互聯網快100到1000倍

　　記者：您能否給我們描述一下，接入新一代互聯網后會是一番什麼樣的情景嗎？

　　吳建平：新一代互聯網將給我們的生活帶來巨大的改變，很多是無法想象的，就像現在的互聯網誕生了滿搜索引擎、電子郵件、電子商務等傳統社會不可想象的應用和服務。

　　當然也有一些現在可以預料到，比如未來的網絡視頻都將很容易實現高清，一般不再會有延時與跳幀，畫面不會“卡住”。再比如，每一個電子設備都可以有自己的IP地址，實現物物相連，從而將信息世界和現實世界連接在一起。數字化、互聯化的生活將會真正普及。

　　記者：具體而言，新一代互聯網和現在的互聯網有什麼區別？

　　吳建平：新一代互聯網與這一代互聯網的區別，大概有這麼幾點：更大、更快、更方便、更安全——

　　更大，就是解決了IP地址資源問題，使得互聯網可無限擴展。

　　更快是將比現在互聯網快100到1000倍。現代的寬帶概念更多是一種接入概念上的寬帶，不是真正的寬帶。新一代互聯網強調端到端的高性能，未來兩個點之間寬帶至少將達到100M以上，而一個高清電視所需要帶寬是30M。現在的網上直播看似實時傳輸，實際上要通過好多道接口，而且還存在對傳輸信道資源的競爭，不是真正的實時。未來這方面將大為改善。

　　更方便，是說未來互聯網將是伴隨移動終端大行其道的無線互聯網時代，可隨時隨地上網，上網成本將比3G便宜幾十倍以上。

　　更安全，則是指從互聯網體系著手解決根本性的安全問題，而不是表層的修補。新一代互聯網從體系設計上將更加安全，比如不僅要管一個數據包到哪裡去，還要解決從哪裡來的問題，對網絡安全的應對與處理將更加主動和根本。現在的互聯網傳輸數據過程中，發送數據方的身份是可以假冒的，導致沒有人對傳輸的數據負責。比如一個網站被攻擊，攻擊發起地並不一定是這個數據所顯示的發送源頭地址，這是互聯網目前很大的缺陷。

兩代互聯網將在不知不覺中過渡，國內目前尚無明確時間表

　　記者：我們什麼時候能用上新一代互聯網？用新一代互聯網需要更換現在的電腦嗎？

　　吳建平：實際上，我們現在已經有部分人用新一代互聯網了，比如清華大學等高校裡就有IPv6網。但需要說明的是，互聯網有實驗物理學特性，不是某一天搞一個切換就變成新一代互聯網了，它是一個漸進的過程，是不斷成熟、不斷發展的過程。新一代互聯網畢竟與現在互聯網不同，對相關設備、軟件的確都需要改變。

　　我們目前正在解決的核心技術之一，就是在用戶不知不覺中實現兩代網的切換過渡。

　　不過，就目前看，新一代互聯網的正式鋪開在國內還沒有一個明確的時間表。目前，新一代互聯網或者說是下一代互聯網還主要局限在高校，目前有300多所高校接入或建設了IPv6校園網。

　　記者：國際上對於新一代互聯網有什麼計劃？

　　吳建平：很多國家都有相關的一個國家計劃或時間表。美國政府制定了其向IPv6過渡的路線圖和時間表，明確2012年運營商將能提供支持純IPv6的服務﹔歐盟2008年提出在2010年首先實現25%用戶轉移到IPv6網絡上﹔澳大利亞政府信息管理辦公室2009年發布計劃，將其向IPv6過渡的截止期限由2015年調整為2012年。

　　日本、韓國均制定了其IPv6行動計劃，目前基本已實現現有應用對IPv6協議的支持。其國內制造和使用的電腦，是支持訪問IPv6網站的。

　　記者：國內IPv6網絡的發展水平如何？

　　吳建平：我國非常重視下一代互聯網或者說是新一代互聯網的研究與建設，2003年啟動了我國下一代互聯網示范工程，其中中國教育和科研計算機網就承擔建設了這個工程的核心網，也就是現在的第二代教育網。2004年，第二代教育網建成為世界上最大的一張純IPv6網絡，作為新一代互聯網的實驗平台。這張網接入了國內300多所高校，是一個開放的平台，大家都可以用它來做新一代互聯網的各種試驗以及體驗。

　　在IPv6網建設上，我們起步比較早，還比較有優勢。但目前亟需制定國家規劃與時間表，以加快新一代互聯網在中國的建設。否則就會落后其他國家，在以新一代互聯網為平台的巨大的應用開發方面失去先機。

　　就新一代互聯網，我個人認為，學界和產業界應該從戰略高度去提高認識，提高緊迫性。互聯網已經成為從傳統產業升級為現代產業的引擎，新一代互聯網技術對中國互聯網發展是一個機會，對國家的發展也是一個重要機會。

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