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李星:抓住历史机遇,推进IPv6发展

中国教育和科研计算机网    2020-12-03

  12月3日,中国教育和科研计算机网CERNET第二十七届学术年会在深圳胜利闭幕。

  闭幕式上,CERNET网络中心副主任、清华大学教授李星为闭幕论坛作了《IPv6技术创新,回顾和展望》的主题报告。他回顾了中国教育和科研计算机网下一代互联网CERNET2的研究和建设历史,同时对新形势下的国际互联网研究进行了分析。

  CERNET下一代互联网研究历史

  李星介绍道,CERNET下一代互联网的研究和建设已历经20多年的历程:1998年,开始CERNET-IPv6实验床建设;1999年,承担863计划317课题“IPv6示范系统”,以及CERNET-Nokia IPv6合作项目;2000年,建设中国下一代互联网交换中心DRAGONTAP,研制国家自然基金联合重大项目“中国高速互联研究试验田NSFCNET”,发起863重大专项“中国高速信息示范网络”,提出在“十五”863计划中继续建设高速信息示范网;2002年,承担863计划重点课题“IPv6综合试验环境”,以及“下一代互联网中日IPv6-CJ合作项目”;2003年,参与国家计委“中国下一代互联网发展战略研究”,承担CNGI最大的核心网CERNET2建设。

  CERNET2项目的总体技术路线是以IPv6为技术核心的自主创新,一直以来遵循以下几个原则:第一,在协议选择上,采用纯IPv6。第二,在设备选择上,每个节点采用混合厂家的设备组网,既有国产设备,又有进口设备。第三,在网络设计上,尽量设计成一个复杂的网络。原因是CERNET2是实验网,复杂才能不断发现问题进行创新。第四,在激励机制上,通过高性能的网络、免费使用等策略在校园推广IPv6的使用。第五,在安全上,采用源地址认证。第六,在过渡上,采用IPv4 over IPv6隧道和无状态翻译IVI技术。

  回顾历史,CERNET2取得了四项重要成果和突破:一是研制成功目前世界上规模最大的纯IPv6主干网,解决大规模IPv6下一代互联网的运行管理问题;二是研制成功主要采用国产设备的大型IPv6下一代互联网,解决国产网络设备在下一代互联网的主导地位;三是基于真实IPv6源地址验证的可信任互联网核心技术,解决下一代互联网的安全问题;四是攻克IPv4向IPv6过渡核心技术,解决下一代互联网的过渡问题。

  他总结认为,从CERNET2的建设运行历程得出以下几点结论:没有发现IPv6的重大技术缺陷;IPv6设计的功能目前并没有完全实现,包括组播、流标记等;IPv6有可以扩展的条件,IPv4 over IPv6和无状态翻译IVI技术,真实源地址等技术已证明了这一点。因此,要总结经验并抓住机遇,继续推进下一代互联网研究。

  IPv6将改变游戏规则

  在互联网的不同发展阶段,有着不同的代表性技术热点。1970年代,最重要的技术是NCP;1980年代,最重要的技术是TCP/IP;1990年代,是DNS、BGP;2000年代,则是HTTP;2010年后,因受斯诺登事件影响,加密的HTTPS广受关注。而2020年后,预计IPv6的新模式将成为技术热点。李星表示,在互联网核心技术演进历程中,IPv6将越来越受瞩目。

  他分析认为IPv6的过渡途径分为三个阶段。IPv6会在2020年后达到不同于IPv4互联网的崭新阶段。2010年前是“纯IPv4时代”,2010~2025年为IPv4向IPv6过渡阶段,2025年之后为纯IPv6时代。基于双栈的IPv6过渡技术1.0将演进成基于翻译的IPv6过渡技术2.0,网络构成为经过“翻译”的IPv4加上新建纯IPv6。

  他指出,新一代网络基础设施包含三个特性:一是服务质量可测性,包括实时应用支持、自动调度等;二是安全风险可控性,既能合规,又能发展;三是应用演进可行性,包括物联网、虚拟现实、人工智能等新技术。而基于纯IPv6的下一代网络具有更安全、更科学、按需服务质量、按需专网、互联互通的特点,其相关技术包括路由、封装、翻译、加密、虚拟化、人工智能、区块链等。

  网络空间面临挑战和机遇

  李星表示,人们常常感叹,网络研究中真正具备重大意义和变革性的工作越来越少了,总是在对伟大的互联网前辈们的研究成果修修补补,却很难有超越。但从另一个角度看,50年前互联网诞生时,正面临美苏冷战的全球战略格局。而现在,我们面临着中美贸易战、美国政府净网计划等等……一个新的战略格局可能正在形成。新的战略格局会产生新的需求,新的需求会产生新的网络体系结构。从这个角度看,对从事新一代互联网体系结构研究的工作者,对中国的互联网研究者,是一个非常大的机会。当然,机遇和挑战并存,更大的机会也意味着更严峻的挑战。

  他指出,要充分认识到网络空间面临的挑战和机遇。首先要充分认识网络空间博弈的严重性,用底线思维应对网络空间博弈;其次要理清开放与安全的关系,互联网成功的原因在于其开放性,而网络安全的威胁也来自于开放性。希望最终能构建新一代安全可信网络。

  他认为,IPv6的发展历程离不开“创新”,创新也是迎接机遇和挑战的必备条件。创新有五点必要条件:要有研究的激情,要参与主流项目的建设,要有开放的心态,扎实的工作态度以及和谐的工作环境。

  李星最后表示,建设网络强国是当前我国发展的重要使命,如何突破核心技术建设网络强国?应全面落实以下三点:一是国际标准的制定权,如参与互联网RFC标准制定,参与IPv6核心技术标准制定;二是国际组织的话语权,如参与IETF、竞选IAB等组织;三是基础设施的掌控权,如对IPv6互联网、路由、域名等基础设施的掌控。

 

 

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