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吴建平:要积极参与互联网标准制定,破解核心技术“卡脖子”难题

来源:

中国教育网

  在10月11日举行的“中国IPv6创新发展大会上”上,推进IPv6规模部署专家委副主任吴建平院士发表了主旨演讲。

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  他指出,互联网体系结构是互联网的关键核心技术。IPv6下一代互联网体系结构的创新发展面临很多挑战。需要加大力度参与互联网问题的解决和国际标准的制定,只有参与才可能掌握更大的话语权。IETF和ISOC等互联网国际组织,一直以来坚持开放互联的初心,给了我国深度参与的重要机遇。因此,我们要抓住机遇,推动下一代互联网体系结构的创新发展,从而为互联网发展做出巨大贡献。

  互联网和网络空间支撑着人类社会发展

  吴建平首先回忆了2003年中国互联网的两件大事。这两件事分别成为我国互联网发展和IPv6发展的关键“节点”。

  一个是抗击“非典”。2003年非典(SARS)爆发期间,教育部在清华大学举行高校防治非典科技攻关视频汇报会,互联网技术支撑下的视频会议系统让异地相隔的通讯交流成为现实。到了2020年,新冠疫情突发,与抗击非典相比,人们的隔离和交流方式都发生了翻天覆地的变化,互联网强力支撑着“疫情防控”,对复工复产、常态化疫情防控提供了强有力的支撑。相隔17年的疫情防控表明,互联网在支撑经济社会进步中发挥的作用越来越大。

  2003年的另一件互联网大事是:在57位院士建议下,我国启动了中国下一代互联网示范工程CNGI,开启了中国部署IPv6下一代互联网发展的新阶段。中国下一代互联网示范工程CNGI在2008年完成第一期目标,并且开始试商用。建成了全球最大的纯IPv6示范网络;此外,攻克了一批关键技术,开发了一批重大应用。

  他表示,回顾这两件近20年前发生的大事,我们会发现,互联网和和网络空间支撑着人类社会的快速发展。互联网经过50多年发展,已经成为人类社会的重要基础设施和国家的重要战略资源,正在发展成为继陆、海、空和太空之后的人类第五疆域--网络空间。

  互联网体系结构是互联网的关键核心技术

  吴建平指出,互联网是网络空间技术体系的重要基础设施,是各种通讯技术和应用基础技术之间的“平台”。要推进创新,就要熟悉各种技术在网络空间体系里的位置。计算机是网络空间的最基本的计算细胞,各种计算终端、服务器和超级计算机通过互联网连在一起,支撑了云计算、物联网、智慧城市、大数据、人工智能、区块链等一系列应用基础技术。在互联网的支撑下,使用这些各种各样的应用基础技术,我们才能构建军事、金融、能源、工业等各种不同行业领域的互联网,以及各种各样的具体的应用系统。

  他表示,在整个网络空间技术体系中,CPU(计算机处理器)和OS(操作系统)软件是网络空间技术体系的核心,多年来已经得到共识。而除了CPU和OS,互联网体系机构同样发挥着非常重要的作用,是网络空间技术体系的另一个关键核心技术。

  互联网体系结构具有强大的生命力。TCP/IP协议的发明者,“互联网之父”温顿·瑟夫(Vint Cerf)曾表示,互联网之所以长盛不衰,和互联网设计之初所明确的基本理念是有密切关系的:第一,不是为任何特殊应用而设计的网络,只传递数据包;第二,可以运行在任何通信技术之上;第三,允许在网络边缘创新,不为增加任何新的应用和服务而改变网络;第四,必须足够可扩展;第五,为新协议、新技术和新应用开放。

  互联网的体系结构旨在研究互联网各部分功能组成及其相互关系。其中,网络层对下使用各种通信手段,对上支持各种应用,承上启下,保证全网通达,是体系结构的核心。网络层包含三个基本要素:传送格式、转发方式及路由控制。

  传送格式由IPv4向IPv6演进。IPv6格式定义了下一代互联网。发展IPv6,是因为早期IPv4的设计已经不能够满足今天互联网的发展。相比IPv4,IPv6主要的变化包括:首先是地址变长,由32位变成128位;其次是包头简化,IP包头由13个域减少为7个域,提高了路由器处理速度。此外,IPv6增加了组播支持,增加了对自动配置的支持,具有更高的安全性,最重要的是,允许扩充。IPv6解决了IPv4互联网的扩展性瓶颈,给未来互联网体系结构解决这些重大技术挑战提供了一个新的创新平台。

  坚持下一代互联网体系结构创新发展

  2016年11月,IETF(The Internet Engineering Task Force,互联网工程任务组)最高领导层IAB(Internet Architecture Board,互联网体系结构委员会)发表了关于IPv6发展的重要声明。声明表示,希望IETF能够在新RFC标准中,停止要求新设备和新的扩展协议兼容IPv4,未来的新协议全部在IPv6基础上进行优化。这是互联网发展过程中一个非常重要的里程碑,表明IPv6成为互联网技术无可争议的发展趋势和方向。在此影响下,各国互联网纷纷进行向IPv6的过渡。

  吴建平介绍,我国从1998年开始IPv6研究至今已有20多年,虽中间有过停滞,但在我国政府的大力推动下,IPv6近来发展非常迅速。尤其是2017年11月,中办、国办印发《推进互联网协议第六版(IPv6)规模部署行动计划》,掀起了我国大规模部署IPv6的高潮。迈入2021年,《关于加快推进互联网协议第六版(IPv6)规模部署和应用工作的通知》等一系列有关IPv6的规划出台,进一步表明了我国推动IPv6规模部署和应用的决心。

  吴建平表示,当前,下一代互联网体系结构的创新发展面临很多挑战。如果不掌握网络空间的核心技术,网络空间的创新发展将困难重重。与计算机体系结构的多种独立生态不同,在统一的生态下如何创新,既有可信度、又能造福于人类的社会和经济发展,是互联网体系结构发展的命题和挑战。

  吴建平提到,比较遗憾的是,在IETF已完成的9000项RFC标准中,由中国科技人员牵头的标准目前只有100多个。这说明,在整个互联网体系结构和互联网关键技术领域,中国的发言权、话语权还远远不够,在关键核心技术上受制于人,尚未掌握互联网的“命门”。

  他表示,我们仍然是互联网的初学者,还有很长的路要走。要破解关键核心技术“卡脖子”难题,需要加大力度参与互联网问题的解决和国际标准的制定,只有参与才可能掌握更大的话语权。

  吴建平最后讲述了两个关于互联网组织的小“插曲”。2020年8月,ISOC(Internet Society,国际互联网协会)第一时间就美国“净网”发布声明,表达深切的失望。ISOC指出,互联网是一个全球性互联的网络,体现在网络基于自发原则相互连接,没有中心权威。正是这种架构成就了互联网。美国宣布的“净网”计划挑战了这个架构的最核心的理念。同样地,2020年9月,ISOC再次指出,美国政府对TikTok和微信的禁令是对互联网的直接攻击。这种极端行为从根本上破坏了 互联网的基础,对互联网的开放性和可访问性原则以及去中心化的管理方式产生了威胁。

  他表示,从这里可以看出,IETF和ISOC等互联网国际组织,一直以来坚持开放互联的初心,给了我国深度参与的重要机遇。这和我国关于互联网发展的理念“构建网络空间命运共同体”有着相通之处。因此,我们要抓住机遇,推动下一代互联网体系结构的创新发展,从而为互联网发展做出巨大贡献。

  *本文根据IPv6规模部署专家委副主任吴建平院士在“2021中国IPv6创新发展大会”上的讲话整理,未经本人确认


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