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  • 《流浪地球2》的现实倒影(二):从IPv6到根服务器

    《流浪地球2》中很多脑洞大开的硬科技,与现实的相互映照,是一个非常大的亮点,也是很多科技从业者与爱好者关注的焦点。

    其中“重启根服务器”这一关键情节,就引发了大量讨论。有业内人士指出,电影中关于根服务器的设定,有一些不符合现实的地方。

    为什么一个“根服务器”会触及到大众及从业者的神经呢?这就要提到现实中中国科技存在的一种“根技术焦虑”。

    在根服务器这一互联网的根技术上,矛盾格外显著,因此焦虑也格外突出。

    矛盾在于:中国拥有着全球第二的互联网经济水平。《世界互联网发展报告2022》评估了全球48个国家和地区的互联网发展情况,中国仅次于美国。

    但是,作为互联网“中枢神经”的DNS根服务器,中国此前拥有的数量却是一个大大的“零”。现实中我们所使用的互联网的主根服务器,一共有13个,分布在美国、欧洲、日本。

    具体来说,DNS根服务器负责提供顶级域名解析服务,当我们尝试连接到互联网时,要通过它找到并到达想要的地址,无论在电影中还是现实里,都是最重要的网络基础设施之一,对网络安全、运行稳定至关重要。

    根服务器越重要,这种根技术没掌握在自己手里的焦虑感,就愈发强烈。

    《流浪地球2》的现实倒影(二):从IPv6到根服务器

    《流浪地球2》将重启的主根服务器之一,放置在中国北京,确实给大家带来了一种安慰,一种焦虑的缓解。更重要的是,它并不是虚无缥缈的“爽文叙事”,中国要将互联网的主动权和话语权掌握在自己手中,电影中确实提供了一种与现实相映照的解题思路。

    那就是——从IPv4向IPv6升级。

    根据《流浪地球2》科学顾问团队的一员、知乎用户@甜草莓分享,之所以在电影中将其中一台根服务器放在中国(另外两台被设计放在美国、日本),是团队在推理过很多种未来互联网形态之后,最后认为在当时IPV4资源池已经耗尽,全球IPV6网络已经普及,所以基于现实中的【雪人计划】,设计了未来根服务器的分布方式。

    “雪人计划(Yeti DNS Project)” 由中国下一代互联网工程中心领衔发起,是基于全新技术架构的全球下一代互联网(IPv6)根服务器测试和运营实验项目,旨在为下一代互联网提供更多的根服务器解决方案。按照“雪人计划”的规划, IPv6根服务器全球一共有25台,其中,中国会部署一台主根服务器和三台根服务器。

    《流浪地球2》的现实倒影(二):从IPv6到根服务器

    可以看到,IPv6现实中的进程,确实沿着电影中的基础背景(全球IPV6网络普及)向前迈进,并打破根服务器困局。

    走出电影院,我们继续见证一场在你我身边上演的IPv6话语权争夺战。

    难解的枯竭焦虑

    电影中的美好设想,因为IPv6的普及,全球互联网格局有了变化,改变了中国根服务器为零的困境,也成为电影想象力与现实话语权的源头。

    不过在现实中,发展IPv6的原因可能没有那么宏大和遥远,就是很简单的因为原本的IP地址资源快要枯竭了,大量新增设备分配不到地址,就没法联网了。别说行星发动机了,你家的智能家电可能都会变成普通家电,大量工厂互联网设备也会变成一堆摆设。

    幸好,新技术的出现带来转机,这也是为什么创作团队认为未来全球互联网一定会基于IPv6来运行。

    IPv4地址位数是32位,全球最多只有2的32次方(约43亿)的网络设备可以连接到互联网。而IPv4迄今为止已经使用了30多年,联网设备早已超出协议范围能力了,IP地址走向枯竭,远远不能够满足中国用户对IP的使用需求。要知道,中国移动物联网连接数占全球70%,已经跃入“万亿级”,绝不可能仅靠IPv4来支撑。

    《流浪地球2》的现实倒影(二):从IPv6到根服务器

    而IPv6大大扩展了地址空间。其地址长度是128位,理论上可提供的IP地址数量达到2的128次方,也就是一共(43亿x43亿x43亿x43亿)个,反正已经超出我对数字的认知能力了,几乎可以“为世界上的每一粒沙子编上一个网址”。

    所以推动IPv4向IPv6升级,一劳永逸地解决IP资源枯竭的问题,对中国发展数字经济,起到决定性的作用。

    中国工程院院士邬贺铨也认为,IPv6使得我国有了与发达国家相比起步还不算晚的机会。

    绕过IPv4的结界,在IPv6这一全新的起跑线上,中国有望获得关键的话语权,走出一个未来。

    清晰的路:下一代互联网

    2016年,互联网数字分配机构(IANA)就向国际互联网工程任务组(IETF)提出建议,新制定的国际互联网标准只支持IPv6,不再兼容IPv4。

    从这个角度看,中国发展IPv6不仅是一道必答题,还是一道抢答题。

    不过,技术价值的确定,仅仅明确了IPv6的意义和必要性。在科技领域,技术不等于产品,产品不等于商品,从诞生到落地,还需要走很远。

    事实上,关于从IPv4向IPv6升级的讨论,已经有很多年了,各种盘根错节的问题都可能让新技术无限期延迟下去。而中国IPv6这条路,必须走、走得通、走得快,离不开这几个前情提要:

    首先,坚实而迫切的市场需求,让IPv6这条路必须走。

    CNNIC数据显示,截至2022年6月,我国网民规模为10.51亿人,互联网普及率达74.4%。同时,互联网经济水平仅次于美国,位居全球第二(《世界互联网发展报告2022》),高速增长的网络连接节点数量,以及互联网安全风险的控制,都需要IPv6提供的IP保障来解决。

    《流浪地球2》的现实倒影(二):从IPv6到根服务器

    其次,产业数字化的广阔原野,让IPv6这条路走得通。

    如前所说,网络升级靠的是真金白银的投入。如果没有清晰的投资回收路径,那么各国电信运营商为什么不用各种替代方法靠IPv4再撑一阵子呢?中国电信运营商对IPv6的积极拥抱,与产业数字化所显露的增长潜力和商业空间有着直接关系。AI、5G、云计算、IoT等给产业互联网带来了新的机会,一方面,移动互联网发展多年,来到了服务升级的关键节点,更大的用户规模、更快的服务响应、元宇宙/VR等全新服务模式等,互联网原生企业积极参与到IPv6产业中来,撬动了大量网络升级需求。

    另一方面,非数字原生的实体企业转型升级,多种多样的物联网设备和大量智能应用进驻到生产场景中,这些设备和数据的互联互通与实时低延迟传输,都依赖更优质的网络“高速公路”,IPv6成为产业数字化的先决条件和重要组成部分。IPv4时期以运营商向个人用户分配地址为主,而产业数字化驱使企业用户成为IPv6的主流用户,这为运营商带来了新的商业模式,更有动力和信心来持续投资、升级网络。

    此外,产业生态合力修筑的快车道,让IPv6这条路走得快。

    从IPv4向IPv6迁移,是一个牵连广泛、产业协同化程度很高的工程,底层技术创新、网络设备更迭、广域网络架构调整、网络协议支持等,需要产业生态联动。

    重大而底层的科技变局,必然是各方协同共力的结果。《流浪地球2》中所展现的危机面前“团结就是力量”,也是中国IPv6的真实写照。中国在IPv6时代,获得了全球领先的成绩,靠的正是政策部门、ICT企业、产业和行业参与者的合力,修筑了一条IPv6加速部署的快车道。

    已经通车的快车道

    整个产业协作,在短短数年内,一步又一步将IPv6在中国向前推进。这条“下一代互联网的高速公路”,从第一块枕木,到全线通车运行,展现了互联网基建的“中国速度”。

    第一,划定路标。

    2017年11月国家就印发《推进互联网协议第六版(IPv6)规模部署行动计划》,中国移动、中国联通、中国电信等电信运营商,以及阿里云、腾讯云、华为云等云计算服务商,都陆续公布了IPv6方案,互联网巨头也纷纷响应,提出了面向IPv6演进、支持IPv6地址的时间表。一场“IPv6高速公路”的建造正式展开。

    《流浪地球2》的现实倒影(二):从IPv6到根服务器

    第二,铺设地基。

    网络架构更新和设备迭代涉及到大量底层创新,华为、中兴等通信企业与电信运营商合作,积极推动IPv6与5G、人工智能和云计算等新技术协同创新,在全球率先开展SRv6、随流检测、APN6等前沿技术,持续改善IPv6服务性能,夯实了中国IPv6的技术底座。

    第三,轨物范世。

    包括根服务器在内的网络基础设施,如果只能跑在别人规定的标准和路线上,自然难有什么话语权。IPv6领域的技术创新,也使得中国在标准层面实现了从跟随、同步到引领的跨越,IPv4时期,中国的国际标准贡献率只有5%,到了IPv6阶段已经达到20%,IPv6+中国的国际标准贡献占比更是高达85%,这意味着,中国对基于IPv6的下一代互联网的治理规则上有了更高的参与度和更大的话语权。

    《流浪地球2》的现实倒影(二):从IPv6到根服务器

    第四,全线通车。

    在中国ICT产业的努力下,截至目前,我国已经建成了全球用户规模最大的IPv6单栈网络,三大运营商骨干网、承载网、城域网、LTE移动核心网、互联网骨干直联点、国际出口等均支持IPv6,前十位云服务平台及主要数据中心的IPv6就绪度达到100%,一个支撑全国各行各业IP需求的“高速公路”落成通车。

    第五,规模应用。

    已经建成的基础设施当然不能空置,市场接受度的高低,决定了IPv6能否建立良性发展模式。这就需要行业应用场景来进行验证,升级迭代,提高应用水平。这个过程中,很多非数字原生行业如金融、能源、政务等领域,出现了敢为人先的参与者。

    比如工商银行提出2021-2025年达成内网IPv6化,中国石化提出2023年达到全面支持IPv6,挖掘IPv6 在企业现有业务中的落地应用,起到了一定的示范效应。

    同时,设备厂商和运营商通过补贴、优惠等方式,提高C端用户升级IPv6光猫、路由器等家庭网络终端的积极性,也为IPv6的个人终端流量提升非常有帮助。

    《流浪地球2》的现实倒影(二):从IPv6到根服务器

    2022年,中央网信办、国家发展改革委、工业和信息化部联合印发的《深入推进IPv6规模部署和应用2022年工作安排》中写道,到2022年末,IPv6活跃用户数达到7亿,移动网络IPv6流量占比达到45%。

    按照这个速度向前演进,未来涉及连接的终端设备和数字化应用,都将在IPv6的“高速公路”上孕育、生长、奔跑。

    从上世纪五十年代开始,互联网一步步走向成熟,更早投身其中的先发国家和地区,自然更容易在漫长的进程和积累下,演变成了产业的中心,建立起纷繁复杂的规则与门槛。起步较晚的中国互联网,想要挣脱底层根技术缺失的桎梏,自然不是一朝一夕能够完成的。

    电影中根服务器的情节之所以引发了大家的密切关注,正是源于这种对中国科技“补课”的焦虑。

    幸好,电影中关于根服务器的关键背景设定——IPv6普及,已经在中国大地上发生了。

    如果说带着地球流浪是全人类的壮举,那么你我都可能是改变根服务器困局所不可或缺的一颗水滴、一个变量。你随手点开一个支持IPv6的应用app,为家里换了一个支持IPv6的新设备,其实也悄悄为《流浪地球2》里中国根服务器的高光时刻,贡献了自己的一点点光芒。

    每个人做出自己的选择,中国科技和中国科幻电影,都一定会因合力,而变得更加有力。

    天津
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