“下一(yī / yì ／yí)代互聯網體系結構的(de)創新發展面臨很多挑戰。如果不(bù)掌握網絡空間的(de)核心技術，網絡空間的(de)創新發展将困難重重。”中國(guó)工程院院士、中國(guó)互聯網協會副理事長吳建平在(zài)2021（第二十屆）中國(guó)互聯網大(dà)會開幕論壇的(de)主旨報告中如此表示。他(tā)指出(chū)，需要(yào / yāo)加大(dà)力度參與互聯網問題的(de)解決和(hé / huò)國(guó)際标準的(de)制定，随着時(shí)間的(de)推移，互聯網技術的(de)話語權才會越來(lái)越大(dà)。

中國(guó)工程院院士、中國(guó)互聯網協會副理事長 吳建平

　　發生在(zài)2003年的(de)兩件互聯網大(dà)事

　　吳建平表示，互聯網和(hé / huò)和(hé / huò)網絡空間正在(zài)支撐着人(rén)類社會的(de)快速發展。互聯網經過50多年發展，已經成爲(wéi / wèi)人(rén)類社會的(de)重要(yào / yāo)基礎設施和(hé / huò)國(guó)家的(de)重要(yào / yāo)戰略資源，正在(zài)發展成爲(wéi / wèi)繼陸、海、空和(hé / huò)太空之(zhī)後的(de)人(rén)類第五疆域——網絡空間。

　　他(tā)回憶了(le／liǎo)2003年中國(guó)互聯網的(de)兩件大(dà)事。這(zhè)兩件事分别成爲(wéi / wèi)我國(guó)互聯網發展和(hé / huò)IPv6發展的(de)關鍵“節點”。

　　一(yī / yì ／yí)個(gè)是(shì)抗擊“非典”。2003年非典（SARS）爆發期間，教育部在(zài)清華大(dà)學舉行高校防治非典科技攻關視頻彙報會，互聯網技術支撐下的(de)視頻會議系統讓異地(dì / de)相隔的(de)通訊交流成爲(wéi / wèi)現實。而(ér)當時(shí)，利用互聯網“抗疫”的(de)曆程才剛剛開始。

　　到(dào)了(le／liǎo)2020年，新冠疫情突發，與抗擊非典相比，人(rén)們的(de)隔離和(hé / huò)交流方式都發生了(le／liǎo)翻天覆地(dì / de)的(de)變化，互聯網強力支撐着“疫情防控”，不(bù)僅使隔離的(de)人(rén)們通過語音、視頻等各種形式方便地(dì / de)交流，而(ér)且在(zài)物資保障、資源調配等方面發揮了(le／liǎo)巨大(dà)的(de)能量，對複工複産、常态化疫情防控提供了(le／liǎo)強有力的(de)支撐。相隔17年的(de)疫情防控讓我們看到(dào)，互聯網在(zài)支撐經濟社會進步中發揮的(de)作用越來(lái)越大(dà)。

　　2003年的(de)另一(yī / yì ／yí)件互聯網大(dà)事是(shì)：在(zài)57位院士建議下，我國(guó)啓動了(le／liǎo)中國(guó)下一(yī / yì ／yí)代互聯網示範工程CNGI，開啓了(le／liǎo)中國(guó)部署IPv6下一(yī / yì ／yí)代互聯網發展的(de)新階段。中國(guó)下一(yī / yì ／yí)代互聯網示範工程CNGI在(zài)2008年完成第一(yī / yì ／yí)期目标，并且開始試商用。建成了(le／liǎo)全球最大(dà)的(de)純IPv6示範網絡；此外，攻克了(le／liǎo)一(yī / yì ／yí)批關鍵技術，開發了(le／liǎo)一(yī / yì ／yí)批重大(dà)應用。CNGI工程在(zài)2008年北京奧運會期間引起了(le／liǎo)不(bù)少國(guó)際友人(rén)的(de)關注，認爲(wéi / wèi)中國(guó)的(de)IPv6發展走在(zài)了(le／liǎo)世界前列。

　　吳建平介紹，實際上(shàng)，我國(guó)對IPv6的(de)推進一(yī / yì ／yí)直在(zài)持續。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》（簡稱“行動計劃”），各地(dì / de)區、各部門紮實推動IPv6規模部署，取得明顯成效，使得我國(guó)的(de)IPv6推進工作能夠接續此前的(de)進步，有了(le／liǎo)今天的(de)發展。

　　2021年6月，深入推進IPv6規模部署和(hé / huò)應用貫徹落實會議在(zài)北京召開。貫徹落實中央有關會議精神，進一(yī / yì ／yí)步強化統籌協調，部署“十四五”期間的(de)IPv6規模應用工作，推進2021年重點工作。會議指出(chū)，IPv6規模部署和(hé / huò)應用，是(shì)互聯網升級演進的(de)必然趨勢，是(shì)網絡技術創新的(de)重要(yào / yāo)方向，是(shì)網絡強國(guó)建設的(de)基礎支撐。

　　互聯網體系結構是(shì)互聯網的(de)關鍵核心技術

　　爲(wéi / wèi)什麽我國(guó)如此重視IPv6的(de)發展？這(zhè)要(yào / yāo)從網絡空間技術體系的(de)核心說(shuō)起。

　　吳建平表示，互聯網是(shì)網絡空間技術體系的(de)重要(yào / yāo)基礎設施，是(shì)各種通訊技術和(hé / huò)應用基礎技術之(zhī)間的(de)“平台”。

　　計算機是(shì)網絡空間的(de)最基本的(de)計算細胞，各種計算終端、服務器和(hé / huò)超級計算機通過互聯網連在(zài)一(yī / yì ／yí)起，支撐了(le／liǎo)雲計算、物聯網、智慧城市、大(dà)數據、人(rén)工智能、區塊鏈等一(yī / yì ／yí)系列應用基礎技術。

　　在(zài)互聯網的(de)支撐下，使用這(zhè)些各種各樣的(de)應用基礎技術，我們才能構建軍事、金融、能源、工業等各種不(bù)同行業領域的(de)互聯網，以(yǐ)及各種各樣的(de)具體的(de)應用系統。

　　由此可見，互聯網在(zài)網絡空間技術體系中的(de)作用如此重要(yào / yāo)。那麽，互聯網的(de)關鍵核心技術是(shì)什麽？

　　吳建平指出(chū)，在(zài)整個(gè)網絡空間技術體系中，CPU（計算機處理器）和(hé / huò)OS（操作系統）軟件是(shì)網絡空間技術體系的(de)核心，多年來(lái)已經得到(dào)共識。而(ér)除了(le／liǎo)CPU和(hé / huò)OS，互聯網體系機構同樣發揮着非常重要(yào / yāo)的(de)作用，是(shì)網絡空間技術體系的(de)另一(yī / yì ／yí)個(gè)關鍵核心技術。

　　互聯網的(de)體系結構旨在(zài)研究互聯網各部分功能組成及其相互關系。其中，網絡層對下使用各種通信手段，對上(shàng)支持各種應用，承上(shàng)啓下，保證全網通達，是(shì)體系結構的(de)核心。網絡層包含三個(gè)基本要(yào / yāo)素：傳送格式、轉發方式及路由控制。

　　第一(yī / yì ／yí)，傳送格式由IPv4向IPv6演進。IPv6格式定義了(le／liǎo)下一(yī / yì ／yí)代互聯網。

　　第二，無連接分組交換的(de)轉發方式保證了(le／liǎo)互聯網的(de)高效傳輸。在(zài)互聯網的(de)發展曆史上(shàng)，無連接分組交換技術在(zài)與其他(tā)計算機網絡技術的(de)競争中異軍突起，最終取勝，和(hé / huò)傳統電信的(de)通信理念有很大(dà)不(bù)同。

　　第三，在(zài)傳送格式和(hé / huò)轉發方式相對穩定的(de)情況下，路由控制必須不(bù)斷滿足通信和(hé / huò)應用發展的(de)需求以(yǐ)達到(dào)全網最優，是(shì)互聯網體系結構研究的(de)難點。路由控制是(shì)一(yī / yì ／yí)個(gè)複雜多變量的(de)求解，由于(yú)路由控制變化太多，互聯網的(de)規模又太大(dà)，因此在(zài)全球聯通的(de)情況下，路由控制實際上(shàng)受到(dào)了(le／liǎo)很多限制，許多應用或通訊需求不(bù)能完全得到(dào)滿足，而(ér)是(shì)要(yào / yāo)考慮各種需求的(de)平衡點，這(zhè)也(yě)是(shì)爲(wéi / wèi)什麽互聯網是(shì)一(yī / yì ／yí)個(gè)“盡力而(ér)爲(wéi / wèi)”的(de)網絡。

　　吳建平指出(chū)，發展IPv6，是(shì)因爲(wéi / wèi)早期IPv4的(de)設計已經不(bù)能夠滿足今天互聯網的(de)發展。

　　20世紀90年代初，在(zài)互聯網發展到(dào)一(yī / yì ／yí)定規模時(shí)，工程師們意識到(dào)，IPv4具有的(de)40億地(dì / de)址是(shì)不(bù)夠用的(de)。新的(de)地(dì / de)址空間協議IPv6經過不(bù)斷研究，于(yú)1996年形成了(le／liǎo)首個(gè)IETF标準RFC（Request For Comments）。

　　IPv6擁有2128個(gè)地(dì / de)址，相當于(yú)地(dì / de)球上(shàng)每一(yī / yì ／yí)平方米可以(yǐ)獲得1026個(gè)地(dì / de)址，能滿足“地(dì / de)球上(shàng)每一(yī / yì ／yí)粒塵埃都分配到(dào)一(yī / yì ／yí)個(gè)IP地(dì / de)址”，因此從數量上(shàng)來(lái)說(shuō)，IPv6的(de)地(dì / de)址容量完全能夠滿足需求。

　　中國(guó)推進IPv6下一(yī / yì ／yí)代互聯網規模部署

　　2016年11月，IETF（The Internet Engineering Task Force，互聯網工程任務組）最高領導層IAB（Internet Architecture Board，互聯網體系結構委員會）發表了(le／liǎo)關于(yú)IPv6發展的(de)重要(yào / yāo)聲明。

　　聲明表示，希望IETF能夠在(zài)新RFC标準中，停止要(yào / yāo)求新設備和(hé / huò)新的(de)擴展協議兼容IPv4，未來(lái)的(de)新協議全部在(zài)IPv6基礎上(shàng)進行優化。

　　這(zhè)是(shì)互聯網發展過程中一(yī / yì ／yí)個(gè)非常重要(yào / yāo)的(de)裏程碑，表明IPv6成爲(wéi / wèi)互聯網技術無可争議的(de)發展趨勢和(hé / huò)方向。在(zài)此影響下，各國(guó)互聯網紛紛進行向IPv6的(de)過渡。

　　吳建平指出(chū)，我國(guó)在(zài)2017年11月發布的(de)推進IPv6規模部署行動計劃，清楚地(dì / de)說(shuō)明了(le／liǎo)推進IPv6發展的(de)重要(yào / yāo)意義：一(yī / yì ／yí)是(shì)互聯網演進升級的(de)必然趨勢；二是(shì)技術産業創新發展的(de)重大(dà)契機；三是(shì)網絡安全能力強化的(de)迫切需要(yào / yāo)。

　　行動計劃的(de)總體目标是(shì)：用5到(dào)10年時(shí)間，形成下一(yī / yì ／yí)代互聯網自主技術體系和(hé / huò)産業生态，建成全球最大(dà)規模的(de)IPv6商業應用網絡，實現下一(yī / yì ／yí)代互聯網在(zài)經濟社會各領域深度融合應用，成爲(wéi / wèi)全球下一(yī / yì ／yí)代互聯網發展的(de)重要(yào / yāo)主導力量。此外，行動計劃還特别強調了(le／liǎo)要(yào / yāo)強化網絡安全保障，維護國(guó)家網絡安全；突破關鍵前沿技術，構建自主技術産業生态。

　　吳建平院士對行動計劃發布後的(de)三年内，我國(guó)IPv6部署情況進行了(le／liǎo)介紹。

　　經過三年的(de)發展，固定帶寬的(de)接入網絡已分配IPv6地(dì / de)址的(de)用戶數、移動通信網絡已分配IPv6地(dì / de)址的(de)用戶數基本呈逐漸上(shàng)升的(de)趨勢；城域網的(de)IPv6流量流入流量的(de)占比、移動通信網絡IPv6流入流量占比在(zài)不(bù)斷地(dì / de)增加；國(guó)際出(chū)入口IPv6流入及流出(chū)帶寬使用率也(yě)有了(le／liǎo)大(dà)幅增長。

　　在(zài)IPv6的(de)基礎資源方面，今年4月，我國(guó)獲得亞太互聯網信息中心APNIC分配的(de)大(dà)量IPv6地(dì / de)址，使我國(guó)IPv6地(dì / de)址總數躍居全球第一(yī / yì ／yí)。

　　在(zài)雲端IPv6就(jiù)緒度方面，三大(dà)基礎電信企業已經完成全部數據中心（IDC）的(de)IPv6改造。其他(tā)數據中心運營企業、内容分發網絡（CDN）及雲服務産品和(hé / huò)平台的(de)雲端IPv6就(jiù)緒度也(yě)大(dà)幅提高。

　　同時(shí)，互聯網IPv6就(jiù)緒度也(yě)呈現非常快的(de)上(shàng)升局面。三大(dà)運營商已完成LTE 網絡和(hé / huò)城域網IPv6改造；13個(gè)主幹網直聯點已經全部實現了(le／liǎo)IPv6互聯互通，中國(guó)電信、中國(guó)移動、中國(guó)聯通、中國(guó)廣電、教育網和(hé / huò)科技網累計開通IPv6網間互聯帶寬6.39Tbps；三大(dà)運營商已開通IPv6國(guó)際出(chū)入口寬帶90Gbps。

　　互聯網體系結構具有強大(dà)生命力

　　互聯網從IPv4過渡到(dào)IPv6，在(zài)這(zhè)個(gè)過程中，用戶基本是(shì)“無感知”狀态，這(zhè)和(hé / huò)互聯網體系結構創新發展的(de)強大(dà)的(de)生命力有關。TCP/IP協議的(de)發明者，“互聯網之(zhī)父”溫頓·瑟夫（Vint Cerf）曾表示，互聯網之(zhī)所以(yǐ)長盛不(bù)衰，和(hé / huò)互聯網設計之(zhī)初所明确的(de)基本理念是(shì)有密切關系的(de)：

　　第一(yī / yì ／yí)，不(bù)是(shì)爲(wéi / wèi)任何特殊應用而(ér)設計的(de)網絡，隻傳遞數據包；

　　第二，可以(yǐ)運行在(zài)任何通信技術之(zhī)上(shàng)；

　　第三，允許在(zài)網絡邊緣創新，不(bù)爲(wéi / wèi)增加任何新的(de)應用和(hé / huò)服務而(ér)改變網絡；

　　第四，必須足夠可擴展；

　　第五，爲(wéi / wèi)新協議、新技術和(hé / huò)新應用開放。

　　除了(le／liǎo)設計理念，互聯網的(de)相關組織也(yě)很特别。IETF（The Internet Engineering Task Force，互聯網工程任務組）是(shì)互聯網核心技術開發和(hé / huò)标準組織。和(hé / huò)其他(tā)國(guó)際性多邊治理的(de)組織不(bù)同，IETF的(de)參與主體是(shì)工程師個(gè)人(rén)，不(bù)代表其所在(zài)國(guó)家和(hé / huò)企業，其使命是(shì)保證互聯網平穩發展。

　　吳建平指出(chū)，IETF的(de)最高領導層爲(wéi / wèi)IAB（Internet Architecture Board），即互聯網體系結構委員會，更證明了(le／liǎo)互聯網體系結構是(shì)互聯網的(de)關鍵核心技術。

　　IETF有近100個(gè)活躍的(de)專門工作組，主要(yào / yāo)技術領域包括應用和(hé / huò)實時(shí)領域、通用領域、互聯網領域、運行和(hé / huò)管理領域、路由領域、安全領域、傳送領域等。

　　此外，互聯網的(de)所有的(de)技術變成标準後，需要(yào / yāo)放棄專利權。今天的(de)互聯網不(bù)應該爲(wéi / wèi)任何技術标準的(de)使用權和(hé / huò)專利權讓用戶付費。這(zhè)也(yě)是(shì)互聯網在(zài)文化和(hé / huò)技術方面的(de)與衆不(bù)同之(zhī)處。

　　堅持下一(yī / yì ／yí)代互聯網體系結構創新發展

　　下一(yī / yì ／yí)代互聯網體系結構的(de)創新發展面臨很多挑戰。如果不(bù)掌握網絡空間的(de)核心技術，網絡空間的(de)創新發展将困難重重。

　　吳建平指出(chū)，計算機體系結構在(zài)經過多年的(de)發展，已經形成了(le／liǎo)多種獨立的(de)生态。比如CPU芯片（Intel、ARM、新Mac芯片）、操作系統（Windows、Andriod、iOS）都有不(bù)同的(de)生态獨立存在(zài)。其發展趨勢是(shì)在(zài)RISC（精簡指令集）的(de)技術基礎之(zhī)上(shàng)不(bù)斷演進，需要(yào / yāo)解決的(de)問題是(shì)在(zài)生态多樣情況下的(de)“集成創新”。

　　而(ér)與計算機體系結構不(bù)同，互聯網體系結構卻不(bù)允許有不(bù)同的(de)生态存在(zài)，互聯網是(shì)互聯開放的(de)統一(yī / yì ／yí)生态，如果有不(bù)同的(de)生态存在(zài)，就(jiù)違背了(le／liǎo)互聯網的(de)目标，一(yī / yì ／yí)定會帶來(lái)互聯互通的(de)諸多障礙，無法像今天這(zhè)樣暢通。

　　他(tā)指出(chū)，互聯網體系結構的(de)發展趨勢是(shì)從IPv4到(dào)IPv6。在(zài)統一(yī / yì ／yí)的(de)生态下如何創新，既有可信度、又能造福于(yú)人(rén)類的(de)社會和(hé / huò)經濟發展，是(shì)互聯網體系結構發展的(de)命題和(hé / huò)挑戰。這(zhè)需要(yào / yāo)人(rén)們對這(zhè)個(gè)統一(yī / yì ／yí)的(de)生态“貢獻創新”。

　　吳建平提到(dào)，比較遺憾的(de)是(shì)，在(zài)IETF已完成的(de)9000項RFC标準中，由中國(guó)科技人(rén)員牽頭的(de)标準目前隻有100多個(gè)。這(zhè)說(shuō)明，在(zài)整個(gè)互聯網體系結構和(hé / huò)互聯網關鍵技術領域，中國(guó)的(de)發言權、話語權還遠遠不(bù)夠，在(zài)關鍵核心技術上(shàng)受制于(yú)人(rén)，尚未掌握互聯網的(de)“命門”。

　　他(tā)表示，要(yào / yāo)破解關鍵核心技術“卡脖子(zǐ)”的(de)難題，需要(yào / yāo)加大(dà)力度參與互聯網問題的(de)解決和(hé / huò)國(guó)際标準的(de)制定，随着時(shí)間的(de)推移，互聯網技術的(de)話語權才會越來(lái)越大(dà)。隻有參與才可能掌握更大(dà)的(de)話語權。

　　吳建平最後講述了(le／liǎo)兩個(gè)關于(yú)互聯網組織的(de)小“插曲”。2020年8月，ISOC（Internet Society，國(guó)際互聯網協會）第一(yī / yì ／yí)時(shí)間就(jiù)美國(guó)“淨網”發布聲明，表達深切的(de)失望。ISOC指出(chū)，互聯網是(shì)一(yī / yì ／yí)個(gè)全球性互聯的(de)網絡，體現在(zài)網絡基于(yú)自發原則相互連接，沒有中心權威。正是(shì)這(zhè)種架構成就(jiù)了(le／liǎo)互聯網。美國(guó)宣布的(de) “淨網”計劃挑戰了(le／liǎo)這(zhè)個(gè)架構的(de)最核心的(de)理念。

　　同樣地(dì / de)，2020年9月，ISOC再次指出(chū)，美國(guó)政府對TikTok和(hé / huò)微信的(de)禁令是(shì)對互聯網的(de)直接攻擊。這(zhè)種極端行爲(wéi / wèi)從根本上(shàng)破壞了(le／liǎo)互聯網的(de)基礎，對互聯網的(de)開放性和(hé / huò)可訪問性原則以(yǐ)及去中心化的(de)管理方式産生了(le／liǎo)威脅。

　　他(tā)表示，從這(zhè)裏可以(yǐ)看出(chū)，IETF和(hé / huò)ISOC等互聯網國(guó)際組織，一(yī / yì ／yí)直以(yǐ)來(lái)保持着互聯網的(de)“初心”，堅持開放互聯，反對零和(hé / huò)博弈，和(hé / huò)我國(guó)關于(yú)互聯網發展的(de)理念“構建網絡空間命運共同體”有着相通之(zhī)處。因此，我們要(yào / yāo)更有信心在(zài)互聯網的(de)發展中做出(chū)貢獻，推動下一(yī / yì ／yí)代互聯網體系結構的(de)創新發展，從而(ér)推動互聯網的(de)創新發展。

　　*本文根據中國(guó)工程院院士、中國(guó)互聯網協會副理事長吳建平在(zài)2021中國(guó)互聯網大(dà)會開幕論壇上(shàng)的(de)主旨報告整理，未經本人(rén)審閱。

　　整理：項陽