吳建平:要積極參與互聯網标準制定,破解核心技(jì )術“卡脖子”難題

來源:中國(guó)教育和科(kē)研計算機網 時間:2021-10-12

  在10月11日舉行的“中國(guó)IPv6創新(xīn)發展大會上”上,推進IPv6規模部署專家委副主任吳建平院士發表了主旨演講。

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  他(tā)指出,互聯網體(tǐ)系結構是互聯網的關鍵核心技(jì )術。IPv6下一代互聯網體(tǐ)系結構的創新(xīn)發展面臨很(hěn)多(duō)挑戰。需要加大力度參與互聯網問題的解決和國(guó)際标準的制定,隻有參與才可(kě)能(néng)掌握更大的話語權。IETF和ISOC等互聯網國(guó)際組織,一直以來堅持開放互聯的初心,給了我國(guó)深度參與的重要機遇。因此,我們要抓住機遇,推動下一代互聯網體(tǐ)系結構的創新(xīn)發展,從而為(wèi)互聯網發展做出巨大貢獻。

  互聯網和網絡空間支撐着人類社會發展

  吳建平首先回憶了2003年中國(guó)互聯網的兩件大事。這兩件事分(fēn)别成為(wèi)我國(guó)互聯網發展和IPv6發展的關鍵“節點”。

  一個是抗擊“非典”。2003年非典(SARS)爆發期間,教育部在清華大學(xué)舉行高校防治非典科(kē)技(jì )攻關視頻彙報會,互聯網技(jì )術支撐下的視頻會議系統讓異地相隔的通訊交流成為(wèi)現實。到了2020年,新(xīn)冠疫情突發,與抗擊非典相比,人們的隔離和交流方式都發生了翻天覆地的變化,互聯網強力支撐着“疫情防控”,對複工複産、常态化疫情防控提供了強有力的支撐。相隔17年的疫情防控表明,互聯網在支撐經濟社會進步中發揮的作(zuò)用(yòng)越來越大。

  2003年的另一件互聯網大事是:在57位院士建議下,我國(guó)啓動了中國(guó)下一代互聯網示範工程CNGI,開啓了中國(guó)部署IPv6下一代互聯網發展的新(xīn)階段。中國(guó)下一代互聯網示範工程CNGI在2008年完成第一期目标,并且開始試商用(yòng)。建成了全球最大的純IPv6示範網絡;此外,攻克了一批關鍵技(jì )術,開發了一批重大應用(yòng)。

  他(tā)表示,回顧這兩件近20年前發生的大事,我們會發現,互聯網和和網絡空間支撐着人類社會的快速發展。互聯網經過50多(duō)年發展,已經成為(wèi)人類社會的重要基礎設施和國(guó)家的重要戰略資源,正在發展成為(wèi)繼陸、海、空和太空之後的人類第五疆域--網絡空間。

  互聯網體(tǐ)系結構是互聯網的關鍵核心技(jì )術

  吳建平指出,互聯網是網絡空間技(jì )術體(tǐ)系的重要基礎設施,是各種通訊技(jì )術和應用(yòng)基礎技(jì )術之間的“平台”。要推進創新(xīn),就要熟悉各種技(jì )術在網絡空間體(tǐ)系裏的位置。計算機是網絡空間的最基本的計算細胞,各種計算終端、服務(wù)器和超級計算機通過互聯網連在一起,支撐了雲計算、物(wù)聯網、智慧城市、大數據、人工智能(néng)、區(qū)塊鏈等一系列應用(yòng)基礎技(jì )術。在互聯網的支撐下,使用(yòng)這些各種各樣的應用(yòng)基礎技(jì )術,我們才能(néng)構建軍事、金融、能(néng)源、工業等各種不同行業領域的互聯網,以及各種各樣的具體(tǐ)的應用(yòng)系統。

  他(tā)表示,在整個網絡空間技(jì )術體(tǐ)系中,CPU(計算機處理(lǐ)器)和OS(操作(zuò)系統)軟件是網絡空間技(jì )術體(tǐ)系的核心,多(duō)年來已經得到共識。而除了CPU和OS,互聯網體(tǐ)系機構同樣發揮着非常重要的作(zuò)用(yòng),是網絡空間技(jì )術體(tǐ)系的另一個關鍵核心技(jì )術。

  互聯網體(tǐ)系結構具有強大的生命力。TCP/IP協議的發明者,“互聯網之父”溫頓·瑟夫(Vint Cerf)曾表示,互聯網之所以長(cháng)盛不衰,和互聯網設計之初所明确的基本理(lǐ)念是有密切關系的:第一,不是為(wèi)任何特殊應用(yòng)而設計的網絡,隻傳遞數據包;第二,可(kě)以運行在任何通信技(jì )術之上;第三,允許在網絡邊緣創新(xīn),不為(wèi)增加任何新(xīn)的應用(yòng)和服務(wù)而改變網絡;第四,必須足夠可(kě)擴展;第五,為(wèi)新(xīn)協議、新(xīn)技(jì )術和新(xīn)應用(yòng)開放。

  互聯網的體(tǐ)系結構旨在研究互聯網各部分(fēn)功能(néng)組成及其相互關系。其中,網絡層對下使用(yòng)各種通信手段,對上支持各種應用(yòng),承上啓下,保證全網通達,是體(tǐ)系結構的核心。網絡層包含三個基本要素:傳送格式、轉發方式及路由控制。

  傳送格式由IPv4向IPv6演進。IPv6格式定義了下一代互聯網。發展IPv6,是因為(wèi)早期IPv4的設計已經不能(néng)夠滿足今天互聯網的發展。相比IPv4,IPv6主要的變化包括:首先是地址變長(cháng),由32位變成128位;其次是包頭簡化,IP包頭由13個域減少為(wèi)7個域,提高了路由器處理(lǐ)速度。此外,IPv6增加了組播支持,增加了對自動配置的支持,具有更高的安(ān)全性,最重要的是,允許擴充。IPv6解決了IPv4互聯網的擴展性瓶頸,給未來互聯網體(tǐ)系結構解決這些重大技(jì )術挑戰提供了一個新(xīn)的創新(xīn)平台。

  堅持下一代互聯網體(tǐ)系結構創新(xīn)發展

  2016年11月,IETF(The Internet Engineering Task Force,互聯網工程任務(wù)組)最高領導層IAB(Internet Architecture Board,互聯網體(tǐ)系結構委員會)發表了關于IPv6發展的重要聲明。聲明表示,希望IETF能(néng)夠在新(xīn)RFC标準中,停止要求新(xīn)設備和新(xīn)的擴展協議兼容IPv4,未來的新(xīn)協議全部在IPv6基礎上進行優化。這是互聯網發展過程中一個非常重要的裏程碑,表明IPv6成為(wèi)互聯網技(jì )術無可(kě)争議的發展趨勢和方向。在此影響下,各國(guó)互聯網紛紛進行向IPv6的過渡。

  吳建平介紹,我國(guó)從1998年開始IPv6研究至今已有20多(duō)年,雖中間有過停滞,但在我國(guó)政府的大力推動下,IPv6近來發展非常迅速。尤其是2017年11月,中辦、國(guó)辦印發《推進互聯網協議第六版(IPv6)規模部署行動計劃》,掀起了我國(guó)大規模部署IPv6的高潮。邁入2021年,《關于加快推進互聯網協議第六版(IPv6)規模部署和應用(yòng)工作(zuò)的通知》等一系列有關IPv6的規劃出台,進一步表明了我國(guó)推動IPv6規模部署和應用(yòng)的決心。

  吳建平表示,當前,下一代互聯網體(tǐ)系結構的創新(xīn)發展面臨很(hěn)多(duō)挑戰。如果不掌握網絡空間的核心技(jì )術,網絡空間的創新(xīn)發展将困難重重。與計算機體(tǐ)系結構的多(duō)種獨立生态不同,在統一的生态下如何創新(xīn),既有可(kě)信度、又能(néng)造福于人類的社會和經濟發展,是互聯網體(tǐ)系結構發展的命題和挑戰。

  吳建平提到,比較遺憾的是,在IETF已完成的9000項RFC标準中,由中國(guó)科(kē)技(jì )人員牽頭的标準目前隻有100多(duō)個。這說明,在整個互聯網體(tǐ)系結構和互聯網關鍵技(jì )術領域,中國(guó)的發言權、話語權還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,在關鍵核心技(jì )術上受制于人,尚未掌握互聯網的“命門”。

  他(tā)表示,我們仍然是互聯網的初學(xué)者,還有很(hěn)長(cháng)的路要走。要破解關鍵核心技(jì )術“卡脖子”難題,需要加大力度參與互聯網問題的解決和國(guó)際标準的制定,隻有參與才可(kě)能(néng)掌握更大的話語權。

  吳建平最後講述了兩個關于互聯網組織的小(xiǎo)“插曲”。2020年8月,ISOC(Internet Society,國(guó)際互聯網協會)第一時間就美國(guó)“淨網”發布聲明,表達深切的失望。ISOC指出,互聯網是一個全球性互聯的網絡,體(tǐ)現在網絡基于自發原則相互連接,沒有中心權威。正是這種架構成就了互聯網。美國(guó)宣布的“淨網”計劃挑戰了這個架構的最核心的理(lǐ)念。同樣地,2020年9月,ISOC再次指出,美國(guó)政府對TikTok和微信的禁令是對互聯網的直接攻擊。這種極端行為(wèi)從根本上破壞了 互聯網的基礎,對互聯網的開放性和可(kě)訪問性原則以及去中心化的管理(lǐ)方式産生了威脅。

  他(tā)表示,從這裏可(kě)以看出,IETF和ISOC等互聯網國(guó)際組織,一直以來堅持開放互聯的初心,給了我國(guó)深度參與的重要機遇。這和我國(guó)關于互聯網發展的理(lǐ)念“構建網絡空間命運共同體(tǐ)”有着相通之處。因此,我們要抓住機遇,推動下一代互聯網體(tǐ)系結構的創新(xīn)發展,從而為(wèi)互聯網發展做出巨大貢獻。

  (本文(wén)根據IPv6規模部署專家委副主任吳建平院士在“2021中國(guó)IPv6創新(xīn)發展大會”上的講話整理(lǐ),未經本人确認)