小規模商用試點開啟 下一代網際網路真的來了？

　　今年年底前，以IPv6為核心協議的下一代網際網路將開展小規模商用試點——

　　編者按：當前，雲計算早已從概念成為網際網路應用和服務的後臺支撐，觸摸技術成為主流人機交互方式讓人習以為常，大數據應用方興未艾，機器學習開始引領人工智慧的新時代……

　　毫無疑問，以網際網路和移動網際網路為代表的資訊技術行業是當前最熱門，也是和消費生活最為貼近，最能以技術迅速改變人們生活的科技領域之一。在這個實現了充分競爭的行業中，有人精研技術，有人深耕商業渠道，還有人挾資本快炒技術概念……這造成了IT領域兩大現象：技術更新的頻率極高；各種各樣的技術也讓人眼花繚亂，難以判定是真趨勢還是假潮流。

　　本版今起推出系列報道“IT熱點探趨勢”，解讀IT科技中的熱點技術，探究其發展趨勢的深層次影響。

　　中國下一代網際網路發展路線和時間表：

　　□2013年年底前，開展IPv6網路小規模商用試點；

　　□2014年至2015年，全面商用部署，開展IPv6 網路大規模部署和商用，逐步停止向新用戶和應用分配IPv4地址；

　　□力爭在“十三五”期間，基本建成世界先進水準的網路基礎設施，完成向下一代網際網路的平滑演進過渡，進一步提高網際網路普及率，大幅縮小數字鴻溝，基本掌握關鍵領域核心技術和智慧財産權，實現我國網際網路的跨越發展。

　　去年底，我國“下一代網際網路示範工程”的核心內容——“教育科研基礎設施IPv6升級和應用示範”在清華大學通過項目驗收，在國內率先建成了100個完成升級改造並實現IPv6普遍覆蓋的校園網，IPv6用戶規模超過200萬。這被認為標誌著我國下一代網際網路應用已經走完第一步，奠定了全國大規模發展的基礎。

　　按照我國下一代網際網路的發展時間表，今年年底前，將開展IPv6網路小規模商用試點，這也意味著下一代網際網路將走出“校園”，踏入“社會”。

　　下一代網際網路：更大、更快、更方便、更安全

　　在清華大學“中國教育和科研電腦網”的網路安全實驗室，記者感受了一把下一代網際網路：登錄“六維空間”，下載800MB的電影，只花了約120秒，速度達到每秒6.5MB；打開網頁，點擊便可以看高清直播……

　　在研究者的口中，IPv6是下一代網際網路的起點和重要標誌。IPv6是下一代網際網路或者説是新一代網際網路的核心關鍵詞，其全稱是“網際網路協議第6版”。當前全球通用的網際網路核心協議是IPv4，即“網際網路協議第四版”。

　　“採用IPv6版本的地址協議發展下一代網際網路在國際上已成共識，IPv6網幾乎成為新一代網際網路的代名詞。”“下一代網際網路示範工程”專家委員會副主任、清華大學教授吳建平説。

　　清華大學這個“IPv6網”是第二代中國教育網的一部分，也是我國2003年啟動的“下一代網際網路示範工程”的國家交換中心。目前，第二代中國教育網已經成為世界上最大的純“IPv6網”，也是我國下一代網際網路示範工程的核心網和試驗場。

　　清華大學電子工程系教授、網路科學與網路空間研究院副院長李星介紹説，截至目前，全國已經有300多所高校接入了教育網，超過200萬用戶，2000個科研單位可以享受體驗到下一代網際網路。

　　清華大學領頭的這個網路，作為我國大規模發展下一代網際網路的試驗平臺，其目標直指IP地址枯竭問題。根據中國網際網路絡中心發佈的網際網路最新統計報告顯示，2011年2月，全球IPv4地址已分配完畢。報告顯示截至2012年12月底，我國IPv4地址數量為3.31億，從2011年起基本維持不變。IP地址供求失衡，只能通過多人使用私有IPv4地址，通過翻譯技術共用IPv4公網地址上網等方式解決，影響網際網路的安全性和穩定性。

　　李星認為，隨著移動網際網路、雲計算和物聯網技術的發展，越來越多的終端需要新地址，IP不足矛盾將更加突出。

　　“不同於IPv4採用32位編碼，IPv6地址是128位編碼，即有2的128次方個IP地址”，李星打比方説，IP地址數量之多，可以讓地球上每一顆沙子都可以擁有一個IP地址。

　　除規模變大，下一代網際網路也能提供更快、更便捷的服務。吳建平認為，IPv4網路上的寬頻更多是一種接入概念上的寬頻，並不是真正的寬頻，而下一代網際網路起點高，強調端到端的高性能，未來兩個點之間的寬頻至少將達到100MB以上。豐富的IP地址，使得網際網路有了無限擴展性。在無線互聯時代，用戶可以通過各類移動終端接入網際網路，隨時隨地上網，更加方便。

　　吳建平説，現有的網際網路，針對目標地址而不看源地址的缺陷，也導致出現垃圾郵件、廣告等安全性問題，下一代網際網路從體系設計上將更加安全，“不僅要解決一個數據包到哪去，還要解決從哪來的問題”。

　　與“舊網”不能互聯互通，“新網”普及受挫

　　下一代網際網路的種種優勢，並沒有讓它很快普及開來，其中的關鍵是IPv6網與當前佔主導的IPv4網不能互聯互通——IPv6網用戶無法直接訪問IPv4網路上的資源，反過來IPv4用戶也無法直接訪問IPv6網路上的資源。

　　“這一問題不解決，將制約下一代網際網路建設和應用研究部署。”李星説。

　　第二代教育網目前的應用範圍還局限在高校，要在更大範圍內推廣則阻礙重重。沒有足夠多的用戶支撐，IPv6網路的應用開發也不能得到有效開展。當前，IPv6網應用還集中在高校教育資源上，如大學數字博物館和高等學校招生網上錄取系統的升級。　　

　　不過吳建平也認為，過渡到下一代網際網路將是一個循序漸進的過程。“下一代網際網路要既保持現有網際網路的優勢，又能解決網際網路發展面臨的挑戰和新問題。”

　　下一代網際網路有兩個最重要的“DNA”，一個是“向下”——能夠相容所有網路和各種電子設備；另一個則是“向上”——始終是為用戶應用自下而上開發的技術平臺。這兩個“DNA”都是現一代網際網路所缺乏的。

　　不過，如何實現兩代網際網路的過渡並最終實現互聯互通，包括推進IPv6網的商業化應用進程，其技術方向上仍存在爭議。

　　李星認為，從電信運營商的角度看，解決地址不足問題，或許有三種方案：

　　第一，繼續使用IPv4：給用戶分配私有IPv4地址，通過翻譯技術共用IPv4公有地址，以解決IP地址耗盡問題；第二，建立IPv4和IPv6的雙棧網，但由於IPv4地址耗盡，即便使用雙棧，也需要給用戶分配私有IPv4地址，通過翻譯技術共用IPv4地址；第三是新建純IPv6網，通過IPv4/IPv6翻譯技術，解決IPv4/IPv6的相容問題，實現與IPv4網路的互聯互通。

　　“第一種方案不能從根本上解決IP地址不足問題，第二種方案成本太大，世界上只要有任何一個區域用IPv4協議，你就要保留原有網路，而且最終仍解決不了與IPv6間的切換問題。”李星説。由此看來，第三種建設純IPv6網路，並與現有網路互聯互通，是目前較為可行的方案。

　　李星認為，建設IPv6網需要花費大量成本，如果不能解決與IPv4網路的互通問題，運營商的積極性不會高，因此建設IPv6網路需要有國家經費的補貼。教育網中IPv6網的運營就得益於國家的補貼。

　　吳建平認為，當前向IPv6過渡困難很多，還有許多技術問題有待解決，但核心是社會認知與政府的支援，不能僅僅依靠市場來推動。

　　時間表迫近，亟待發力

　　不僅是中國，全世界在下一代網際網路普及路上都走得並不順暢。　　

　　“從全球範圍看，IPv6發展至今，其網路規模不到IPv4的1/10，流量只有IPv4的1%。”李星説。與此同時，推動網際網路由IPv4版本向IPv6版本演進過渡，並在此基礎上發展下一代網際網路已成為全球共識，很多國家出臺推進IPv6網建設的時間表。

　　困擾IPv4網和IPv6網互聯互通的問題，似乎也看到了曙光。李星帶領的研究組提出的無狀態IPv4/IPv6翻譯技術可以解決IPv4地址和海量IPv6地址空間的無狀態映射問題，以及不相容的IPv4協議和IPv6協議的翻譯問題。通過在第二代教育網上的運作，證明了其原理和工程上的可行性，這有望解決向下一代網際網路過渡的世界性難題。

　　中國下一代網際網路示範工程在教育網上的試驗，也驗證了吳建平研究小組提出的真實源地址認證問題，這一方案為下一代網際網路可信與安全問題提供了解決方案。

　　吳建平説，從目前情況看，我國在下一代網際網路建設和研究的部分領域走在世界前列。而且教育網已經積累了豐富的經驗和成果，現在需要加快IPv6網的過渡，為中國網際網路發展贏得先機。(喻思孌)

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