吳建平:IPv6是下一代互聯(lián)網(wǎng)拓展網(wǎng)絡空間的重要發(fā)展機遇
12月7日,GNTC全球網(wǎng)絡技術(shù)大會在北京舉行,來自全球的網(wǎng)絡技術(shù)專家將集中討論IPv6、SDN、5G、云等諸多網(wǎng)絡技術(shù)新基礎(chǔ),并以此為基礎(chǔ)構(gòu)建一個新的網(wǎng)絡架構(gòu),共同暢想未來網(wǎng)絡。會上,中國工程院院士、清華大學教授吳建平發(fā)表了 “中國IPv6下一代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展和思考”主題演講。
在演講中,吳院士不僅提到了互聯(lián)網(wǎng)和網(wǎng)絡空間的關(guān)系、互聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)、以及新IPv6下一代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的新形勢,還談到了IPv6為拓展各種網(wǎng)絡空間和解決網(wǎng)絡空間安全問題帶來的挑戰(zhàn)與機遇。
互聯(lián)網(wǎng)和網(wǎng)絡空間的關(guān)系、互聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)
目前,互聯(lián)網(wǎng)正在逐步發(fā)展成比較大的網(wǎng)絡空間,是繼陸??仗煲院笕祟悇?chuàng)造的第五空域。網(wǎng)絡空間主要由計算系統(tǒng),小到智能手機、物聯(lián)網(wǎng)里的每一個設備,大到超級計算機系統(tǒng),都是計算系統(tǒng),這是網(wǎng)絡空間最根本的一部分;第二部分是連接這些設備的網(wǎng)絡,以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的各種通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡形成的連接;第三部分,是在大環(huán)境里形成的各種各樣的影響,這也是網(wǎng)絡空間的一部分。
在網(wǎng)絡空間里,什么是網(wǎng)絡的核心技術(shù)?吳建平表示,互聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)實際上就是互聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu),任何事物的體系結(jié)構(gòu)都是講這個事物各部分的功能組成及相互關(guān)系,在互聯(lián)網(wǎng)里,網(wǎng)絡層次起承上啟下的作用。
真正的網(wǎng)絡層是由三個要素組成,一是傳輸格式,互聯(lián)網(wǎng)的初衷是用互聯(lián)網(wǎng)連接所有的通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡,所以它的標準傳輸格式是非常重要的,(即IPv4協(xié)議,將要被新的IPv6協(xié)議所替代)。第二就是轉(zhuǎn)換方式,互聯(lián)網(wǎng)之所以在眾多的網(wǎng)絡和技術(shù)中勝出,最重要的是采用了無連接分組交換技術(shù),也就是IP技術(shù)。這個交換技術(shù)形成了互聯(lián)網(wǎng)的核心?;ヂ?lián)網(wǎng)把數(shù)據(jù)從一端送到另一端是靠中間的路由控制算法,中間有很多的挑戰(zhàn)和機遇。而互聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)的難題就在于傳輸格式和轉(zhuǎn)換方式相對穩(wěn)定的情況下,路由控制必須要滿足不斷增長的應用以及不斷變化的通信和合網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展。因此最優(yōu)的互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)和路由控制實際上是最難的部分。
IPv6下一代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的新形勢
互聯(lián)網(wǎng)在80年代初期就定下來IPv4協(xié)議的格式,一直延續(xù)至今。當今互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需求越來越大,到了2012年IPv4地址全球分配完畢,最近幾年IPv6呈現(xiàn)爆發(fā)式的增長。十多年研究結(jié)果,仍然沒有找到一個能夠替代這個IP協(xié)議的新的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu),所以可以預測在未來10年、20年IPv6一定是互聯(lián)網(wǎng)的主要協(xié)議。
中國早期由于技術(shù)上的落后,沒有申請到大量的IP地址,很多單位都是用私有地址,出口上再用公有地址轉(zhuǎn)換,現(xiàn)在,IPv6協(xié)議給我們帶來了非常大的機會。上世紀90年代末期、2000年初期的時候,國際上沒有大規(guī)模用IPv6組網(wǎng)的經(jīng)驗,IPv6海量地址空間會帶來新的挑戰(zhàn)和困難。
在這個情況下,經(jīng)過兩年的調(diào)研和論證,國務院批復了八個部委向國家申請的啟動中國下一代互聯(lián)網(wǎng)示范工程的計劃CNGI,經(jīng)過五年完成了第一階段的工作,經(jīng)過五年的時間,建成了當時全球最大的IPv6示范網(wǎng),同時開發(fā)攻克了一批互聯(lián)網(wǎng)IPv6關(guān)鍵技術(shù),包括運營商、設備制造商以及應用軟件的開發(fā)商等等。在2008年被評為中國十大科技進展的第二名,
在此之后,中國制定了下一代互聯(lián)網(wǎng)的路線圖和時間表,把2010年之前為準備階段,2011—2015年過渡階段,2016年以后當成完成階段。第一階段中國在國際上處于領(lǐng)先地位,通過與近一百所大學,以及和設備制造商、運營商的合作,建成了全球最大的純IPv6示范網(wǎng)。第二,主要采用國產(chǎn)設備,70%的設備由中國制造來搭建IP主干網(wǎng),這在當時的IPv4網(wǎng)上還沒有做到。
值得一提的是,中國在國際標準化組織IETF的范疇之內(nèi)取得了非常領(lǐng)先的成果,一個是隧道技術(shù),還有一個是翻譯技術(shù),都取得了很大的進展。另外一個,在未來的網(wǎng)絡里,很多的安全問題將仍然存在,中國在解決安全問題上走在國際領(lǐng)先地位。
IPv6為解決網(wǎng)絡空間安全問題帶來挑戰(zhàn)與機遇
隨著IPv4地址在全球的分配殆盡,從2013年開始,全球的IPv6網(wǎng)絡呈現(xiàn)一個比較大的發(fā)展趨勢。全球的IPv6流量從2012—2015年增長了十倍,預計2018年IPv6流量超出IPv4。
為什么中國早在2008年第一期就取得了預定的戰(zhàn)略目標,最近幾年卻發(fā)展放緩,落后于國際呢?首先,中國在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使用上比較落后;其次,技術(shù)落后,申請地址受限;再次,互聯(lián)網(wǎng)缺乏應有的國際競爭;最后,中國互聯(lián)網(wǎng)安全監(jiān)管措施成本和代價偏高,就IPv6而言,整個遷移需要重新構(gòu)建。
然而,互聯(lián)網(wǎng)在IPv6里面解決網(wǎng)絡空間安全問題是一個非常好的機遇。互聯(lián)網(wǎng)是個開放的網(wǎng)絡,在這樣開放的網(wǎng)絡中,所有訪問是不可信的,每一個分組的訪問,都不會對源地址進行驗證。如果能解決這個問題,互聯(lián)網(wǎng)的安全等級會大大提高。
互聯(lián)網(wǎng)安全面臨諸多挑戰(zhàn),互聯(lián)網(wǎng)是網(wǎng)絡空間的基礎(chǔ)。網(wǎng)絡安全核心包括計算系統(tǒng)安全、網(wǎng)絡安全、應用安全三方面,且三者有所區(qū)別完全獨立。其中源地址不做認證,衍生出路由等諸多問題,DDOS攻擊也是基于此。此外還包括,大規(guī)模的域名劫持。
吳建平在演講結(jié)束前表示,互聯(lián)網(wǎng)是網(wǎng)絡空間的重要基礎(chǔ)設施,互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)是互聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù),當國際上有一萬個IETF標準,而中國擁有一千個IETF標準的時候,中國的形勢就會發(fā)生變化。
網(wǎng)絡空間安全已經(jīng)成為國家重要的戰(zhàn)略需求,掌握互聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)是解決網(wǎng)絡空間安全問題的命門,是基于IPv6源地址驗證的安全可信下一代互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的。由此可見,IPv6下一代互聯(lián)網(wǎng)是拓展網(wǎng)絡空間和解決網(wǎng)絡空間安全問題的重要發(fā)展機遇,必須要掌握核心技術(shù)來解決安全問題。