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《流浪地球 2》中很多腦洞大開硬科技 從 IPv6 到根服務器

時間:2023-02-08 18:37:49 來源: 評論:0 點擊:0
  2 月 8日消息:《流浪地球 2》中很多腦洞大開的硬科技,與現實的相互映照,是一個非常大的亮點,也是很多科技從業者與愛好者關注的焦點。

  其中“重啟根服務器”這一關鍵情節,就引發了大量討論。有業內人士指出,電影中關于根服務器的設定,有一些不符合現實的地方。

  為什么一個“根服務器”會觸及到大眾及從業者的神經呢?這就要提到現實中中國科技存在的一種“根技術焦慮”。

  在根服務器這一互聯網的根技術上,矛盾格外顯著,因此焦慮也格外突出。

  矛盾在于:中國擁有著全球第二的互聯網經濟水平?!妒澜缁ヂ摼W發展報告 2022》評估了全球 48 個國家和地區的互聯網發展情況,中國僅次于美國。

  但是,作為互聯網“中樞神經”的 DNS 根服務器,中國此前擁有的數量卻是一個大大的“零”。現實中我們所使用的互聯網的主根服務器,一共有 13 個,分布在美國、歐洲、日本。

  具體來說,DNS 根服務器負責提供頂級域名解析服務,當我們嘗試連接到互聯網時,要通過它找到并到達想要的地址,無論在電影中還是現實里,都是最重要的網絡基礎設施之一,對網絡安全、運行穩定至關重要。

  根服務器越重要,這種根技術沒掌握在自己手里的焦慮感,就愈發強烈。

  《流浪地球 2》將重啟的主根服務器之一,放置在中國北京,確實給大家帶來了一種安慰,一種焦慮的緩解。更重要的是,它并不是虛無縹緲的“爽文敘事”,中國要將互聯網的主動權和話語權掌握在自己手中,電影中確實提供了一種與現實相映照的解題思路。

  那就是 —— 從 IPv4 向 IPv6 升級。

  根據《流浪地球 2》科學顧問團隊的一員、知乎用戶 @甜草莓分享,之所以在電影中將其中一臺根服務器放在中國(另外兩臺被設計放在美國、日本),是團隊在推理過很多種未來互聯網形態之后,最后認為在當時 IPV4 資源池已經耗盡,全球 IPV6 網絡已經普及,所以基于現實中的【雪人計劃】,設計了未來根服務器的分布方式。

  “雪人計劃(Yeti DNS Project)” 由中國下一代互聯網工程中心領銜發起,是基于全新技術架構的全球下一代互聯網(IPv6)根服務器測試和運營實驗項目,旨在為下一代互聯網提供更多的根服務器解決方案。按照“雪人計劃”的規劃,IPv6 根服務器全球一共有 25 臺,其中,中國會部署一臺主根服務器和三臺根服務器。

  可以看到,IPv6 現實中的進程,確實沿著電影中的基礎背景(全球 IPV6 網絡普及)向前邁進,并打破根服務器困局。

  走出電影院,我們繼續見證一場在你我身邊上演的 IPv6 話語權爭奪戰。

  難解的枯竭焦慮

  電影中的美好設想,因為 IPv6 的普及,全球互聯網格局有了變化,改變了中國根服務器為零的困境,也成為電影想象力與現實話語權的源頭。

  不過在現實中,發展 IPv6 的原因可能沒有那么宏大和遙遠,就是很簡單的因為原本的 IP 地址資源快要枯竭了,大量新增設備分配不到地址,就沒法聯網了。別說行星發動機了,你家的智能家電可能都會變成普通家電,大量工廠互聯網設備也會變成一堆擺設。

  幸好,新技術的出現帶來轉機,這也是為什么創作團隊認為未來全球互聯網一定會基于 IPv6 來運行。

  IPv4 地址位數是 32 位,全球最多只有 2 的 32 次方(約 43 億)的網絡設備可以連接到互聯網。而 IPv4 迄今為止已經使用了 30 多年,聯網設備早已超出協議范圍能力了,IP 地址走向枯竭,遠遠不能夠滿足中國用戶對 IP 的使用需求。要知道,中國移動物聯網連接數占全球 70%,已經躍入“萬億級”,絕不可能僅靠 IPv4 來支撐。

  而 IPv6 大大擴展了地址空間。其地址長度是 128 位,理論上可提供的 IP 地址數量達到 2 的 128 次方,也就是一共(43 億 x43 億 x43 億 x43 億)個,反正已經超出我對數字的認知能力了,幾乎可以“為世界上的每一粒沙子編上一個網址”。

  所以推動 IPv4 向 IPv6 升級,一勞永逸地解決 IP 資源枯竭的問題,對中國發展數字經濟,起到決定性的作用。

  中國工程院院士鄔賀銓也認為,IPv6 使得我國有了與發達國家相比起步還不算晚的機會。

  繞過 IPv4 的結界,在 IPv6 這一全新的起跑線上,中國有望獲得關鍵的話語權,走出一個未來。

  清晰的路:

  2016 年,互聯網數字分配機構(IANA)就向國際互聯網工程任務組(IETF)提出建議,新制定的國際互聯網標準只支持 IPv6.不再兼容 IPv4.

  從這個角度看,中國發展 IPv6 不僅是一道必答題,還是一道搶答題。

  不過,技術價值的確定,僅僅明確了 IPv6 的意義和必要性。在科技領域,技術不等于產品,產品不等于商品,從誕生到落地,還需要走很遠。

  事實上,關于從 IPv4 向 IPv6 升級的討論,已經有很多年了,各種盤根錯節的問題都可能讓新技術無限期延遲下去。而中國 IPv6 這條路,必須走、走得通、走得快,離不開這幾個前情提要:

  首先,堅實而迫切的市場需求,讓 IPv6 這條路必須走。

  CNNIC 數據顯示,截至 2022 年 6 月,我國網民規模為 10.51 億人,互聯網普及率達 74.4%。同時,互聯網經濟水平僅次于美國,位居全球第二(《世界互聯網發展報告 2022》),高速增長的網絡連接節點數量,以及互聯網安全風險的控制,都需要 IPv6 提供的 IP 保障來解決。

  其次,產業數字化的廣闊原野,讓 IPv6 這條路走得通。

  如前所說,網絡升級靠的是真金白銀的投入。如果沒有清晰的投資回收路徑,那么各國電信運營商為什么不用各種替代方法靠 IPv4 再撐一陣子呢?中國電信運營商對 IPv6 的積極擁抱,與產業數字化所顯露的增長潛力和商業空間有著直接關系。AI、5G、云計算、IoT 等給產業互聯網帶來了新的機會,一方面,移動互聯網發展多年,來到了服務升級的關鍵節點,更大的用戶規模、更快的服務響應、元宇宙 / VR 等全新服務模式等,互聯網原生企業積極參與到 IPv6 產業中來,撬動了大量網絡升級需求。

  另一方面,非數字原生的實體企業轉型升級,多種多樣的物聯網設備和大量智能應用進駐到生產場景中,這些設備和數據的互聯互通與實時低延遲傳輸,都依賴更優質的網絡“高速公路”,IPv6 成為產業數字化的先決條件和重要組成部分。IPv4 時期以運營商向個人用戶分配地址為主,而產業數字化驅使企業用戶成為 IPv6 的主流用戶,這為運營商帶來了新的商業模式,更有動力和信心來持續投資、升級網絡。

  此外,產業生態合力修筑的快車道,讓 IPv6 這條路走得快。

  從 IPv4 向 IPv6 遷移,是一個牽連廣泛、產業協同化程度很高的工程,底層技術創新、網絡設備更迭、廣域網絡架構調整、網絡協議支持等,需要產業生態聯動。

  重大而底層的科技變局,必然是各方協同共力的結果?!读骼说厍?2》中所展現的危機面前“團結就是力量”,也是中國 IPv6 的真實寫照。中國在 IPv6 時代,獲得了全球領先的成績,靠的正是政策部門、ICT 企業、產業和行業參與者的合力,修筑了一條 IPv6 加速部署的快車道。

  已經通車的快車道

  整個產業協作,在短短數年內,一步又一步將 IPv6 在中國向前推進。這條“下一代互聯網的高速公路”,從第一塊枕木,到全線通車運行,展現了互聯網基建的“中國速度”。

  第一,劃定路標。

  2017 年 11 月國家就印發《推進互聯網協議第六版(IPv6)規模部署行動計劃》,中國移動、中國聯通、中國電信等電信運營商,以及阿里云、騰訊云、華為云等云計算服務商,都陸續公布了 IPv6 方案,互聯網巨頭也紛紛響應,提出了面向 IPv6 演進、支持 IPv6 地址的時間表。一場“IPv6 高速公路”的建造正式展開。

  第二,鋪設地基。

  網絡架構更新和設備迭代涉及到大量底層創新,華為、中興等通信企業與電信運營商合作,積極推動 IPv6 與 5G、人工智能和云計算等新技術協同創新,在全球率先開展 SRv6、隨流檢測、APN6 等前沿技術,持續改善 IPv6 服務性能,夯實了中國 IPv6 的技術底座。

  第三,軌物范世。

  包括根服務器在內的網絡基礎設施,如果只能跑在別人規定的標準和路線上,自然難有什么話語權。IPv6 領域的技術創新,也使得中國在標準層面實現了從跟隨、同步到引領的跨越,IPv4 時期,中國的國際標準貢獻率只有 5%,到了 IPv6 階段已經達到 20%,IPv6 + 中國的國際標準貢獻占比更是高達 85%,這意味著,中國對基于 IPv6 的下一代互聯網的治理規則上有了更高的參與度和更大的話語權。

  第四,全線通車。

  在中國 ICT 產業的努力下,截至目前,我國已經建成了全球用戶規模最大的 IPv6 單棧網絡,三大運營商骨干網、承載網、城域網、LTE 移動核心網、互聯網骨干直聯點、國際出口等均支持 IPv6.前十位云服務平臺及主要數據中心的 IPv6 就緒度達到 100%,一個支撐全國各行各業 IP 需求的“高速公路”落成通車。

  第五,規模應用。

  已經建成的基礎設施當然不能空置,市場接受度的高低,決定了 IPv6 能否建立良性發展模式。這就需要行業應用場景來進行驗證,升級迭代,提高應用水平。這個過程中,很多非數字原生行業如金融、能源、政務等領域,出現了敢為人先的參與者。

  比如工商銀行提出 2021-2025 年達成內網 IPv6 化,中國石化提出 2023 年達到全面支持 IPv6.挖掘 IPv6 在企業現有業務中的落地應用,起到了一定的示范效應。

  同時,設備廠商和運營商通過補貼、優惠等方式,提高 C 端用戶升級 IPv6 光貓、路由器等家庭網絡終端的積極性,也為 IPv6 的個人終端流量提升非常有幫助。

  2022 年,中央網信辦、國家發展改革委、工業和信息化部聯合印發的《深入推進 IPv6 規模部署和應用 2022 年工作安排》中寫道,到 2022 年末,IPv6 活躍用戶數達到 7 億,移動網絡 IPv6 流量占比達到 45%。

  按照這個速度向前演進,未來涉及連接的終端設備和數字化應用,都將在 IPv6 的“高速公路”上孕育、生長、奔跑。

  從上世紀五十年代開始,互聯網一步步走向成熟,更早投身其中的先發國家和地區,自然更容易在漫長的進程和積累下,演變成了產業的中心,建立起紛繁復雜的規則與門檻。起步較晚的中國互聯網,想要掙脫底層根技術缺失的桎梏,自然不是一朝一夕能夠完成的。

  電影中根服務器的情節之所以引發了大家的密切關注,正是源于這種對中國科技“補課”的焦慮。

  幸好,電影中關于根服務器的關鍵背景設定 ——IPv6 普及,已經在中國大地上發生了。

  如果說帶著地球流浪是全人類的壯舉,那么你我都可能是改變根服務器困局所不可或缺的一顆水滴、一個變量。你隨手點開一個支持 IPv6 的應用 app,為家里換了一個支持 IPv6 的新設備,其實也悄悄為《流浪地球 2》里中國根服務器的高光時刻,貢獻了自己的一點點光芒。

  每個人做出自己的選擇,中國科技和中國科幻電影,都一定會因合力,而變得更加有力。

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