文/張彤

互聯(lián)網(wǎng)IPv4地址已分配完畢，全球各發(fā)達(dá)國家紛紛出臺下一代互聯(lián)網(wǎng)過渡計劃與時間表。我國積極應(yīng)對互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的新形式，由國務(wù)院主持召開專門會議，確定了加快發(fā)展下一代互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的路線圖。2008年，由國家發(fā)改委等8部委聯(lián)合組織實施了“2008年下一代互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)試商用及產(chǎn)業(yè)化專項”。作為專項中規(guī)模最大而且是第一個啟動的項目，“教育科研基礎(chǔ)設(shè)施IPv6升級和應(yīng)用示范”項目由教育部領(lǐng)導(dǎo)，中國教育和科研計算機(jī)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中心組織協(xié)調(diào)，清華大學(xué)、北京大學(xué)等100所學(xué)校承擔(dān)建設(shè)。日前該項目通過了國家發(fā)改委和教育部等政府相關(guān)部門的專項驗收。專家指出，此次項目驗收不僅使我國在下一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究和商用領(lǐng)域走在了國際的前列，也成為中國下一代互聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)的搖籃。為此我們采訪了該項目負(fù)責(zé)人之一、清華大學(xué)教授李星，請他就我國下一代互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和人才培養(yǎng)情況，談了自己的看法。

從全球下一代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的情況看，無論是發(fā)達(dá)國家還是發(fā)展中國家，大家都站在同樣的起跑線上，這是我們的機(jī)會，也同樣說明，中國發(fā)展下一代互聯(lián)網(wǎng)沒有現(xiàn)成的經(jīng)驗可以借鑒，因此我們必須通過自己的努力，摸索發(fā)展。

清華大學(xué)網(wǎng)絡(luò)科學(xué)與網(wǎng)絡(luò)空間研究院副院長、教授 李星

IPv6發(fā)展的三大推手

《中國教育網(wǎng)絡(luò)》：當(dāng)前，全球I P v 4地址資源已經(jīng)枯竭，世界各國都在積極推進(jìn)以I P v 6為核心的下一代互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，中國政府已經(jīng)確立了下一代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的明確時間表和路線圖，如何看待I P v 6在當(dāng)前發(fā)展互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)過程中的地位和作用？

李星：這要從兩個層面來分析，第一個層面是從中國的網(wǎng)民總數(shù)看，這是一個剛性的需求，中國的人口是世界最大的，這就決定了中國網(wǎng)民的潛在規(guī)模，而我們實際的上網(wǎng)普及率還不夠高，只有42%，而發(fā)達(dá)國家平均網(wǎng)民的普及率已經(jīng)達(dá)到了75%，從這個角度看，我們還有相當(dāng)大的發(fā)展空間。但是目前我們的互聯(lián)網(wǎng)使用的是第4代協(xié)議，也就是通常所說的IPv4。這個協(xié)議規(guī)定了IP地址是32位的，那么IP地址的總數(shù)就是2的32次方，43億個。目前從國際的地址分配狀況看，地址資源已經(jīng)枯竭了。

第二，從當(dāng)前業(yè)內(nèi)新技術(shù)的發(fā)展層面看，IPv6也存在三大重要的技術(shù)推手。這三個技術(shù)都是當(dāng)前全球網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)所共同關(guān)注的，首先是移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，無線網(wǎng)絡(luò)和移動終端的應(yīng)用越來越普及，例如筆記本電腦、智能手機(jī)、iPad等等，每一個移動設(shè)備都需要有自己的IP地址，對于同一個用戶來說，使用的移動終端越多，他需要占有的IP地址就越多。這一應(yīng)用趨勢將進(jìn)一步導(dǎo)致地址資源的稀缺。其次是云計算和虛擬化技術(shù)，傳統(tǒng)的物理設(shè)備需要一個公有IP地址，但通過對物理機(jī)的虛擬，同一臺機(jī)器可能被虛擬成了幾臺甚至十幾臺、幾十臺設(shè)備，每一個虛擬機(jī)要訪問服務(wù)器、要發(fā)起服務(wù)都需要一個獨立的公有IP地址，也就是說，在云計算的環(huán)境中，對地址的需求將成倍地增長。地址資源的短缺是顯而易見的。第三個是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，溫家寶總理提出了“感知中國”的概念，通過傳感器網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)在是計算機(jī)上網(wǎng)，將來電視、冰箱、洗衣機(jī)、汽車，各種東西都要上網(wǎng)，對IP地址的需要就是天文級的數(shù)字。因此IPv4顯然已經(jīng)無法滿足互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展對地址的需求。在這個背景下，國家提出發(fā)展下一代互聯(lián)網(wǎng)，搶占下一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)制高點，爭取“第五疆域”的話語權(quán)。這是非常及時和必要的，是我國互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必由之路。

《中國教育網(wǎng)絡(luò)》：您和很多專家都曾經(jīng)多次提出應(yīng)發(fā)展I P v 6產(chǎn)業(yè)鏈，以促進(jìn)下一代互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，如何理解I P v 6的產(chǎn)業(yè)鏈概念？

李星：與IPv4相比較，IPv6的技術(shù)優(yōu)勢在于其可以提供的地址資源近乎無限，對移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算而言，IPv6無疑能夠提供更大的支持。據(jù)工信部2012年所作的調(diào)研報告，未來5年，中國IP地址需求總量可能高達(dá)345億。在IPv4地址告罄的背景下，作為IPv4的替代者，IPv6商用的現(xiàn)實價值和戰(zhàn)略意義更加凸顯出來。國家已經(jīng)制定了明確的IPv6發(fā)展時間表，在2013年年底前，將開展IPv6網(wǎng)絡(luò)小規(guī)模商用試點，形成成熟的商業(yè)模式和技術(shù)演進(jìn)路線，2014年至2015年，實現(xiàn)商用的基本普及，IPv6寬帶接入用戶數(shù)超過2500萬，實現(xiàn)IPv4和IPv6主流業(yè)務(wù)互通。這就不只是一個技術(shù)問題，或者是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是否支持IPv6的問題，它是一個系統(tǒng)工程，涉及到終端、網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用、管理和運維，每一個部分都有可能帶動IPv6的爆炸性發(fā)展。

現(xiàn)在，運營商都在推動實現(xiàn)三網(wǎng)融合，那么在IPv6的基礎(chǔ)上實現(xiàn)三網(wǎng)融合更加適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的趨勢，因此，運營商目前也在積極實施IPv6的部署和更新，國內(nèi)三大運營商均已明確了各自IPv6規(guī)劃。中國電信將在長沙、無錫等地試點的基礎(chǔ)上，增加新的省市啟動互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施改造，目標(biāo)發(fā)展300萬用戶；中國聯(lián)通計劃投入8億元資金推進(jìn)下一代互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)；中國移動則計劃5年內(nèi)實現(xiàn)IPv6的全面應(yīng)用。從產(chǎn)業(yè)鏈的源頭和基礎(chǔ)設(shè)施的層面上，IPv6的發(fā)展條件已經(jīng)成熟。

IPv6的產(chǎn)業(yè)鏈除了設(shè)備層面，還有操作系統(tǒng)的層面和應(yīng)用軟件，目前新開發(fā)的操作系統(tǒng)都已經(jīng)支持IPv6，如Windows8、iOS6等大部分主流的操作系統(tǒng)廠商都在積極推進(jìn)對IPv6的支持。

終端是IPv6產(chǎn)業(yè)鏈的另一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，目前新出廠的智能終端，比如筆記本電腦、智能手機(jī)、平板電腦等基本都能夠?qū)Pv6有很好的支持。在產(chǎn)業(yè)鏈其他環(huán)節(jié)上，許多互聯(lián)網(wǎng)公司已經(jīng)建立起兼容IPv6的網(wǎng)站。國外，如Facebook等頂級互聯(lián)網(wǎng)公司均陸續(xù)開放IPv6協(xié)議支持，國內(nèi)主流廠商如中興、華為等，其產(chǎn)品已經(jīng)支持IPv6；此外，一些軟件廠商和服務(wù)提供商也已做好了準(zhǔn)備，可以隨時過渡到支持IPv6的新版本。

從這個角度看，中國在IPv6整個產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展空間是非常大的，特別是我們此次專項驗收中包括了IPv6網(wǎng)絡(luò)的支撐技術(shù)和應(yīng)用示范，這也為IPv6的商用和整個產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展提供了借鑒。

人才培養(yǎng)大提速

《中國教育網(wǎng)絡(luò)》：此次C N G I教育基礎(chǔ)設(shè)施I P v 6升級和應(yīng)用示范項目，中國的教育信息化和下一代互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)取得了哪些成果，該項目對于我國下一大互聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)的重要意義是什么？

李星：從全球下一代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的情況看，無論是發(fā)達(dá)國家還是發(fā)展中國家，大家都站在同樣的起跑線上，這是我們的機(jī)會也同樣說明，中國發(fā)展下一代互聯(lián)網(wǎng)沒有現(xiàn)成的經(jīng)驗可以借鑒，因此我們必須通過自己的努力，摸索發(fā)展。此次CNGI教育基礎(chǔ)設(shè)施IPv6升級和應(yīng)用示范項目建設(shè)的實施，為我們的科技工作者提供了一個難得的在實踐中學(xué)習(xí)鍛煉的機(jī)會，通過這些實際的研究和研發(fā)工作，我國下一代互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的專業(yè)人才得到了大量在實際工作中學(xué)習(xí)和提升的機(jī)會，這些都為我國培養(yǎng)大批下一代互聯(lián)網(wǎng)人才，為我國下一代互聯(lián)網(wǎng)商用人才儲備發(fā)揮了巨大的作用。

此次CNGI教育基礎(chǔ)設(shè)施IPv6升級和應(yīng)用示范項目建設(shè)取得的成果，與我國下一代互聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)工作的開展是相輔相成，共同發(fā)展的?？梢哉f是一次人才培養(yǎng)與技術(shù)創(chuàng)新的雙贏。

在高等教育信息化基礎(chǔ)環(huán)境建設(shè)方面，通過該項目，我們建設(shè)完成了中美下一代互聯(lián)網(wǎng)10G高速互聯(lián)，為國內(nèi)外科技人員在全球范圍內(nèi)開展下一代互聯(lián)網(wǎng)合作研究提供了開放性的試驗環(huán)境。中美兩國之間基于IPv6下一代互聯(lián)網(wǎng)的10G高速互聯(lián)，保證了CNGI與國際主要下一代互聯(lián)網(wǎng)學(xué)術(shù)網(wǎng)的高速連接，使得CNGI-6IX國際互聯(lián)網(wǎng)帶寬增加至13.5G，成功支持了一批下一代互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的重大技術(shù)試驗和國際合作。

通過中美之間更加有效的合作，我們不但能夠更迅速地提升CNGI-CERNET2主干網(wǎng)的接入能力，更增加了中國和美國在下一代互聯(lián)網(wǎng)研究方面的溝通與合作，支持了200多萬IPv6用戶訪問全球的網(wǎng)絡(luò)資源的能力和效率，支持了上千個信息資源和應(yīng)用系統(tǒng)面向全球的IPv6服務(wù)，使我國高校師生能夠更加方便快捷，也更及時準(zhǔn)確地獲取全球最新教育和科技資源信息，為我國科技人員掌握當(dāng)前世界最先進(jìn)技術(shù)發(fā)展趨勢和國家高科技人才的培養(yǎng)提供了更加有效的途徑和手段。

通過我們的自主研發(fā)，我們完成了6項IPv6網(wǎng)絡(luò)支撐技術(shù)試商用系統(tǒng)及產(chǎn)品，這些技術(shù)項目已經(jīng)成功地在100個校園網(wǎng)以及CNGI-CERNET2主干網(wǎng)實現(xiàn)了大規(guī)模聯(lián)合部署與試商用，形成了較為完整的下一代互聯(lián)網(wǎng)公共技術(shù)與公共服務(wù)支撐平臺，在IPv6管控、IPv4/IPv6過渡、IPv6網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等方面試驗驗證了下一代互聯(lián)網(wǎng)的可管理性、可控制性和安全性。其中包括：“基于真實IPv6源地址認(rèn)證的跨域統(tǒng)一標(biāo)識、認(rèn)證和信譽服務(wù)系統(tǒng)”，在100個校園網(wǎng)部署基于真實源地址驗證的用戶識別與管理系統(tǒng)，可獲取和記錄<用戶身份標(biāo)識、IP地址、端系統(tǒng)標(biāo)識、上網(wǎng)時間>等用戶上網(wǎng)行為關(guān)鍵數(shù)據(jù)，為安全事件追溯、實行網(wǎng)絡(luò)用戶實名制管理奠定了技術(shù)基礎(chǔ)；“支持全網(wǎng)漫游的校園網(wǎng)接入業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)”，基于IPv4/IPv6支持全網(wǎng)漫游的校園網(wǎng)接入業(yè)務(wù)試商用，實現(xiàn)在CNGI-CERNET2學(xué)校網(wǎng)絡(luò)中的接入計費、漫游計費、賬務(wù)結(jié)算和用戶管理等功能；“IPv4/IPv6的校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理與安全監(jiān)控系統(tǒng)”，率先實現(xiàn)了對IPv4/IPv6校園網(wǎng)的管理和安全監(jiān)控服務(wù)，為IPv6校園網(wǎng)提供了運行所需的網(wǎng)絡(luò)管理、安全監(jiān)控和保障功能；“IPv6主干網(wǎng)的運行管理與安全監(jiān)控系統(tǒng)”，實現(xiàn)了對主干網(wǎng)流量的精細(xì)測量，以及數(shù)據(jù)的融合與分析，并通過主干網(wǎng)運行管理系統(tǒng)向網(wǎng)管人員提供網(wǎng)絡(luò)管理功能；“IPv4/IPv6過渡系統(tǒng)”，采用自主發(fā)明的無狀態(tài)翻譯過渡技術(shù)IVI和網(wǎng)狀隧道4over6過渡技術(shù)，在100所學(xué)校部署了100套過渡技術(shù)產(chǎn)品，實現(xiàn)了100個校園網(wǎng)的IPv4與IPv6互聯(lián)互通，驗證了兩類技術(shù)的可行性，解決了當(dāng)前IPv6網(wǎng)絡(luò)面臨的重大障礙。為IPv4到IPv6的平穩(wěn)過渡積累寶貴的技術(shù)基礎(chǔ)和運行經(jīng)驗；“IPv6可控大規(guī)模組播服務(wù)系統(tǒng)”，通過自主研制的組播網(wǎng)關(guān)、組播網(wǎng)管、可控組播交換機(jī)等關(guān)鍵軟硬件設(shè)備，實現(xiàn)了主干網(wǎng)上的組播控制，并首次利用ASM/SSM/單播協(xié)議之間轉(zhuǎn)換把可控組播服務(wù)延伸到100個IPv6校園網(wǎng)。

IPv6存在三大技術(shù)推手，首先是移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；其次是云計算和虛擬化技術(shù)；第三是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。

以上這些針對下一代互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用可管、可控、安全、運營等領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新系統(tǒng)的研制成功，使全國100多所高校數(shù)千名科技人員共同努力的結(jié)果，部分技術(shù)還成為了IEEE的RFC國際標(biāo)準(zhǔn)。通過此次的項目建設(shè)和研究，100多所學(xué)校組建了自己的下一代互聯(lián)網(wǎng)研究、開發(fā)和建設(shè)隊伍，據(jù)不完全統(tǒng)計，參加項目建設(shè)的研發(fā)人員共計2669名，還有大量尚未統(tǒng)計的本科生和研究生參與其中。

在IPv6網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的開發(fā)和研究方面，CNGI教育基礎(chǔ)設(shè)施IPv6升級和應(yīng)用示范項目實現(xiàn)了10項重要教育科研網(wǎng)絡(luò)信息資源和應(yīng)用的IPv6升級。開發(fā)和推廣了10項新的下一代互聯(lián)網(wǎng)教育科研重大應(yīng)用示范，推動了下一代互聯(lián)網(wǎng)在教育和科研領(lǐng)域的應(yīng)用。這些應(yīng)用很多是在校師生自主開發(fā)的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的應(yīng)用系統(tǒng)。他們已經(jīng)在全國100所高校的校園網(wǎng)中得到了部署和應(yīng)用，其中很多已經(jīng)成為非常受老師和學(xué)生歡迎的應(yīng)用，這不但為我國的IPv6應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)打下了一個堅實的基礎(chǔ)，使我國高校中形成了一個巨大的IPv6應(yīng)用群體，目前這一用戶群的規(guī)模已經(jīng)達(dá)到200萬以上。這就為我國下一代互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)提供了一個基礎(chǔ)環(huán)境和市場規(guī)模。

可以說，通過此次CNGI教育基礎(chǔ)設(shè)施IPv6升級和應(yīng)用示范項目建設(shè)，我們實現(xiàn)了在大范圍、多層次、高水平、切實際的下一大互聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新的一次有益嘗試，通過該項目培養(yǎng)起來的眾多IPv6專業(yè)人才將長久支持我國下一代互聯(lián)網(wǎng)事業(yè)的發(fā)展。而項目建設(shè)和科學(xué)研究積累起來的知識、技術(shù)和經(jīng)驗，也將成為我國下一代互聯(lián)網(wǎng)研究和建設(shè)事業(yè)發(fā)展的寶貴財富。