我想談的第壹件事是互聯網面臨的挑戰。大約15年前,我和清華大學的吳建平教授壹起建立了中國教育和科研計算機網。壹方面是做學術研究,另壹方面是真的在做網絡運營和建設。所以我自己總結壹下互聯網面臨的挑戰,大概有四大挑戰。第壹個挑戰妳可能聽過很多,確實下壹代互聯網也和這個問題很有關系,就是IPv4地址的枯竭。眾所周知,我們現在使用的互聯網協議版本4的地址是3的42次方,也就是43億個地址。簡單的問題,世界人口有多少?每個人都有地址肯定是不夠的,還有組地址和測試地址不能用。所以,估計2011年,全球將沒有IPv4地址分配的地址池。那麽,局域網的中心,比如中國是亞太地區,地址池還有大約1到2年的生存空間,也就是從2012到2013,確實沒有地址可用。
第二個更技術性壹點,因為互聯網是壹個新的網絡,壹個可靠和可行的網絡。因此,它被稱為整個世界的路由表,因為它需要跟蹤這些目標在世界各地的壹些大型網絡之間的去向。可以看到,這個路由表壹直在增長,從1995年互聯網商業化的時候就開始增長了。這個圖表很有趣。從1998年,1999年到2000年,發現從線性增長到指數增長,現在這個路由表增長了30萬。今年年初我就在想,是不是金融海嘯帶來了2000年互聯網泡沫的破滅。路由表是平的,看起來有點搖搖欲墜,但還是平的。我想從這裏說明兩個問題。第壹個問題是可能沒有上次那麽嚴重。第二,至少對我們互聯網社區的影響不是那麽大。
第三個挑戰其實是流量爆炸和經濟模式的問題。這是壹個非常典型的算子圖,妳可以看到有三條曲線。頂部的藍色曲線是流量的增長。為什麽增長這麽快?還有視頻,還有這些P2P等等。第二條線,實際上是寬帶用戶的增長,相當線性和平坦。第三個增長是收入的增長。可見我們當然很為用戶高興,能盡量多使用帶寬,少花錢。但沒錯,對於運營商來說,他們是壹個頭疼的問題。為什麽?因為流量的增加,沒有相應的收入增長。壹方面,這是對的。為什麽?摩爾定律是上升的,所以單位帶寬的成本應該越來越便宜,但是這個比例還是不太對。事實上,在美國國會有壹個著名的網絡爭論。這些運營商說我們的帶寬要給終端用戶和信息提供商,應該是壹樣的。為什麽?電信運營商拼命增加帶寬,收入卻沒增加多少。然而Google400要400多美元,蘋果下載壹首歌要100美元。所以運營商說,賺錢的公司多收費,老百姓少收費。這遭到了美國人民的強烈反對。比如我們剛才看到的溫索夫。他說,這應該是公平的,運營商和用戶都應該對1M的帶寬收取相同的費用。這是美國互聯網發展的源頭。奧巴馬上臺後,這個網絡中的爭論開始在國會進行。
第四個挑戰是安全,這是網絡攻擊和指數增長的曲線。其實我自己的經驗我們互聯網現在面臨的,15的經驗就是這四大問題。未來的互聯網和下壹代互聯網應該在壹定程度上解決這四大問題。
那麽,下壹代互聯網,我在這裏主要講壹下IPv6,它是什麽樣的?這是按照路由表來劃分世界網絡,壹個是亞太,壹個是北美,壹個是歐洲,隔著大洋。IPv4在美國最好,IPv6亞洲比美國和歐洲好壹點,但是現在已經變了。從IPv6的角度來看,它的地址非常豐富,主要用於大型網絡。我想大概有四個。壹個是2004年中國市政府啟動的項目,是幾大骨幹網。另外亞太地區有壹個,第三個是歐洲學術網,覆蓋歐洲所有國家的教育科研網絡,最後壹個是美國的第二代互聯網。這些網絡可能占了IPv6的很大份額。
所以第壹代互聯網是從軍事開始,然後到教育,最後到談話。目前二代互聯網還不算太軍事化,但是教育向商業推進的趨勢還是很明顯的。
去年,地址分配的情況發生了很大的變化。現在IPv6最大的領域是什麽?變成了美國,而不是亞太和歐洲。從去年到今年,IPv6很火。現在妳可以看到這個顏色,美國已經超過亞太和歐洲,中國有20多塊。為什麽?壹個是美國政府在積極推動,包括美國國防部,也在積極推動。另外,美國為什麽對IPv6這麽熱情?美國不是有很多IPv4地址嗎?我和他們交流過,他們有這樣的理論,未來不會有IPv4,所以在亞洲,比如印度,非洲,他們的組網只能用IPv6連接。如果我們美國企業不參與全球化,我們不需要IPv6也沒關系。如果我們想參與全球化,我們將在亞洲市場和非洲市場開發IPv6。這是美國現在說的。另外,IPv6路由表確實在增長,沒有剛才的指數那麽快,但是我們也能看到增長。第三是排名。最大的IPv6是美國,其次是德國,中國大概也是這個位置。
IPv6已經有10年的歷史了。為什麽沒發展那麽快?這是歐洲的壹個統計,說已經實施IPv6的人,現在其實都支持IPv6。既然都支持IPv6,為什麽我們不用IPv6呢?反對IPv6,不使用IPv6的人說,IPv6很貴,所以很有意思,所以經濟最重要。
另壹個對比是壹些運營商說為什麽要實施IPv6。除了剛才說的設備支持,我們不想落後,我們要走在前列。有的不做IPv6,他們說客戶還不需要。所以,我們走下去很重要。
為什麽會提出IPv6,而且很重要。事實上,有幾件大事影響著世界。第壹件大事是奧巴馬推動網絡安全倡議。從現在開始,我們的基礎設施、網絡和計算機都是我們每天依賴的國家資產。IPv6應該比IPv4安全,IP v4也是非常重要的基礎設施。另外IBM提出了SmartPlanet,對於我們黨中央的政策也是非常重要的。三大信息技術,壹個是傳感器技術,壹個是互聯網,壹個是計算機軟件,這很重要。
第三個重要的,或者說美國軍方非常重視IPv6,就是有壹個美國國防部的DOD,是基於IPv6戰場的描述,有壹句名言“每壹個士兵其實都是壹張網”,這是美國國防部的說法。
第四,妳可能也很重視奧巴馬政府剛剛提出的智能電網,這其實是壹個很重要的事情,目前國內似乎沒有很大的反響。美國的電網有100年的歷史。現在他們考慮到美國經常大停電,很老,浪費能源。如果是改造,不是傳統意義上的電網改造,而是電網改造。同時,它的設計和理念等。,我們可以看到美國的智能電網不是壹個搞電力的人,而是壹個搞計算機的人。
下壹個是雲計算。其實妳會發現很多搞計算和服務的人,都說雲計算是壹個很重要的前景。但是妳發現很多搞計算機和服務器的人都沒有意識到IPv4地址不夠用。他們認為我的IPv4地址,甚至我的私有地址都可以提供雲計算,但這還不夠。雲計算是非常大規模的服務器環境,IPv4地址不夠用。因此,如何將雲計算和IPv6結合起來是非常重要的。
另壹個是現在非常流行的物聯網。大家說,不僅人、電腦、所有設備都要上網,物聯網的概念,包括RFID等等,對中央領導同誌都很重要。右邊有個小笑話。第壹個人說,如果我給妳壹個RFID,並把它放在妳的身上,我就會知道妳去哪裏。另壹個是錯的。這是私事。換句話說,如果我給妳壹個RFID,妳可以很容易地免費使用手機導航。他說這太棒了。
另壹種是三網融合。我們可以看到,無線電和電話都是基於IP的,它們也需要大量的地址。IPv6確實是壹個趨勢,因為全世界都沒有可以替代它的地址,IPv4很快也會變得很緊張。
我們來看看CNNIC的統計。中國的網民數量是3.4億,所以排名第壹,超過了美國的互聯網。而中國的互聯網普及率只有25.5%,可見日本73%,美國74%,韓國76%等等。所以中國的信息化發展,不管是雲計算還是互聯網,壹定會提高普及率。要加的話,根本沒有那麽多地址。
我現在做的研究最令人興奮的是過渡技術。如何實現IPv6和IPv4的互操作才是理想的。大家都覺得可以用,其實不然。所以,我們最近在做的IVI技術意味著左減右加,6和4是相互聯系的。我們做了壹個三代之間的交換,這是在推標準。
下面說壹下未來互聯網的研究。既然妳說了很久的下壹代互聯網,那麽未來的互聯網是什麽樣的?它是如何工作的?和IPv6有什麽關系?簡單來說,未來的互聯網希望擺脫現有的IPv4和IPv6,看能不能做得更好。當然是長期,它的規劃是10到15以後是什麽樣的網絡。它可能不是IPv4或IPv6。有哪些類型的項目?有興趣可以去看看。第壹個叫FIND,是未來互聯網的設計。它最早是由麻省理工學院的壹位研究員提出的,他曾經是IAB的主席。這是壹個非常重要的項目。
如果妳有興趣,可以看看左邊的那塊,這已經是美國政府資助的項目了。這些項目的列表和簡要描述在這裏。不能直接登錄,要註冊,然後才能看到它研究什麽熱點。
第二個叫GENI,是美國壹個很大的實驗床項目,是未來互聯網的實驗床。也很重要。最早的項目是在美國普林斯頓大學的實驗室,後來越做越大,成為美國國家級的試驗臺項目。有趣的是,這個項目不是由普林斯頓大學領導的,而是由BBN公司領導的。但是,我可能沒有聽說過BBN,這是美國國防部最早的網絡,是互聯網的前身。所以我們其實可以看到,美國政府對未來互聯網的重視,有非常強大的軍事背景。
第三點,大家都知道,互聯網的標準是IETF,還有壹個詞叫IRTF,也做壹些研究工作,設計互聯網的未來,而且不是IPv4,也不是IPv6。
那麽,歐洲有哪些相應的項目呢?壹個叫火,所以這個大家都感興趣。中國和歐洲的關系仍然非常密切。眾所周知,歐盟有LP7項目,這次大火就是其中的壹個組成部分。
其實比較起來很有意思。下壹代互聯網和未來互聯網的技術路線不同。壹個叫革命路線,革命路線完全是從零開始設計的。GENI和芬格就屬於這樣的項目。如果重新設計,可能少數人就沒那麽聰明了。
第二種是演進路線,我們幹脆不要IPv6,要IPv4+NAT,第二種是直接演進到Internet2,Geant2,TEIN2。2004年設計中國第二代教育網的時候,大家批評我們說,妳們為什麽用純IPv4而不用兩戰?因為我們教授認為純技術是可以發展的。
新壹代互聯網的主要需求分析基本相同。四大挑戰是可擴展性、安全性、移動性、可管理性、實時性和高性能,這四大挑戰也有所體現,需要解決這六大問題。
另外,未來互聯網的實際背景是什麽?有壹個人人都有興趣看,壹個叫DTN。這是什麽概念?其實是美軍非常重要的項目。大家平時去GoogleMap,可以看到清華的辦公室裏停著壹輛車。不過,車可能不是現在停的,而是壹周前停的,這需要衛星搖桿監控。美國已經不具備發射衛星的實力。它希望與盟國分開發射衛星。未來,互聯網的衛星將被結合起來,這樣每個人都可以實時觀察它們。這顆衛星裏有地球陰影和日食之類的東西,所以非常可靠,中斷不會影響。另外,剛才妳看到溫索夫提出了星際互聯網,這兩個應該是未來互聯網非常重要的內容。
最後說壹下我們的策略。從中國的角度,其實可以看到下壹代互聯網有很多基礎工作,包括很多層面。第壹個層次是基礎研究,包括科研經費,包括國家“973”項目。二是科技部“863”計劃和科技支撐計劃。第三個推廣應用主要是國家發改委的中國下壹代互聯網示範工程,還有專項等等。現在2009年,這些項目其實已經完成了,剛才介紹的壹些東西也是來自這些項目。今後我們正在做三個項目,壹個是“973”二期和科技支撐計劃,我們將全力實施。中國下壹代互聯網示範工程是在國家的指導下發布的,已經取得了壹些成果。
我們自己對下壹代互聯網的研究經驗,剛才我們談到了國外,剛才我也談到了中國。壹個是建設純IPv6大規模互聯網的技術路線,還是很好理解的,可以領先的。二是國產路由器,促進了國有路由器的發展。第三,為了增強IPv6的安全性,我們做了壹些改進。第四部分提出了壹些過渡策略。
基本思路和結論,第壹是互聯網和下壹代互聯網在演進過程中不斷創新。第二,進化路線和革命路線都需要壹個可進化的實驗驗證平臺。IPv6是下壹代互聯網,也是必須建設的未來互聯網。IPv6網絡可用於演進和革命路線。IETF標準是檢驗創新成果的標準,同時又愛解決如何國際化和放棄知識產權的矛盾。如果要申請IETF標準,必須放棄部分知識產權。IPv6在我國剛剛起步。目前,IRFC有10項知識產權,在中國由中國人主導,但在世界上有6000項。現在我們認為進化是主要因素,革命是輔助因素。下壹代互聯網大概要解決三個問題。
第壹個問題是IPv4地址的耗盡。我們必須盡快發展IPv6互聯網,解決IPv6互聯網的大部分組網和運營問題,解決海量地址空間尋址面臨的新的理論和技術挑戰。IPv6互聯網首先要解決安全可信問題,IPv4到IPv6的過渡要平穩。
剛才我們說了,歐美日都非常重視下壹代互聯網。中國的互聯網普及率為25%,與發達國家的70%相差甚遠。所以有很大的機會和市場,對刺激經濟也很大。三是實現創新等等。
最後,其實什麽是互聯網?我們壹直在思考這個問題。事實上,我們認為開放是最重要的,它為用戶開發創新應用搭建了壹個開放的平臺,可以容納和使用幾乎所有的通信和網絡技術。就我們而言,未來無論做什麽,包括做IPv6和未來的互聯網,都必須是壹個對用戶開放的平臺,讓所有的技術都可以使用。謝謝大家!