當(dāng)前，云計(jì)算早已從概念成為互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和服務(wù)的后臺支撐，觸摸技術(shù)成為主流人機(jī)交互方式讓人習(xí)以為常，大數(shù)據(jù)應(yīng)用方興未艾，機(jī)器學(xué)習(xí)開始引領(lǐng)人工智能的新時代……毫無疑問，以互聯(lián)網(wǎng)和移動互聯(lián)網(wǎng)為代表的信息技術(shù)行業(yè)是當(dāng)前最熱門，也是和消費(fèi)生活最為貼近，最能以技術(shù)迅速改變?nèi)藗兩畹目萍碱I(lǐng)域之一。

在這個實(shí)現(xiàn)了充分競爭的行業(yè)中，有人精研技術(shù)，有人深耕商業(yè)渠道，還有人挾資本快炒技術(shù)概念……這造成了IT領(lǐng)域兩大現(xiàn)象：技術(shù)更新的頻率極高；各種各樣的技術(shù)也讓人眼花繚亂，難以判定是真趨勢還是假潮流。

本版今起推出系列報(bào)道“IT熱點(diǎn)探趨勢”，解讀IT科技中的熱點(diǎn)技術(shù)，探究其發(fā)展趨勢的深層次影響。

中國下一代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展路線和時間表：

□2013年年底前，開展IPv6網(wǎng)絡(luò)小規(guī)模商用試點(diǎn)；

□2014年至2015年，全面商用部署，開展IPv6 網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模部署和商用，逐步停止向新用戶和應(yīng)用分配IPv4地址；

□力爭在“十三五”期間，基本建成世界先進(jìn)水平的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，完成向下一代互聯(lián)網(wǎng)的平滑演進(jìn)過渡，進(jìn)一步提高互聯(lián)網(wǎng)普及率，大幅縮小數(shù)字鴻溝，基本掌握關(guān)鍵領(lǐng)域核心技術(shù)和知識產(chǎn)權(quán)，實(shí)現(xiàn)我國互聯(lián)網(wǎng)的跨越發(fā)展。

去年底，我國“下一代互聯(lián)網(wǎng)示范工程”的核心內(nèi)容——“教育科研基礎(chǔ)設(shè)施IPv6升級和應(yīng)用示范”在清華大學(xué)通過項(xiàng)目驗(yàn)收，在國內(nèi)率先建成了100個完成升級改造并實(shí)現(xiàn)IPv6普遍覆蓋的校園網(wǎng)，IPv6用戶規(guī)模超過200萬。這被認(rèn)為標(biāo)志著我國下一代互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用已經(jīng)走完第一步，奠定了全國大規(guī)模發(fā)展的基礎(chǔ)。

按照我國下一代互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展時間表，今年年底前，將開展IPv6網(wǎng)絡(luò)小規(guī)模商用試點(diǎn)，這也意味著下一代互聯(lián)網(wǎng)將走出“校園”，踏入“社會”。

下一代互聯(lián)網(wǎng)：更大、更快、更方便、更安全

在清華大學(xué)“中國教育和科研計(jì)算機(jī)網(wǎng)”的網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)驗(yàn)室，記者感受了一把下一代互聯(lián)網(wǎng)：登錄“六維空間”，下載800MB的電影，只花了約120秒，速度達(dá)到每秒6.5MB；打開網(wǎng)頁，點(diǎn)擊便可以看高清直播……

在研究者的口中，IPv6是下一代互聯(lián)網(wǎng)的起點(diǎn)和重要標(biāo)志。IPv6是下一代互聯(lián)網(wǎng)或者說是新一代互聯(lián)網(wǎng)的核心關(guān)鍵詞，其全稱是“互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第6版”。當(dāng)前全球通用的互聯(lián)網(wǎng)核心協(xié)議是IPv4，即“互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第四版”。

“采用IPv6版本的地址協(xié)議發(fā)展下一代互聯(lián)網(wǎng)在國際上已成共識，IPv6網(wǎng)幾乎成為新一代互聯(lián)網(wǎng)的代名詞。”“下一代互聯(lián)網(wǎng)示范工程”專家委員會副主任、清華大學(xué)教授吳建平說。

清華大學(xué)這個“IPv6網(wǎng)”是第二代中國教育網(wǎng)的一部分，也是我國2003年啟動的“下一代互聯(lián)網(wǎng)示范工程”的國家交換中心。目前，第二代中國教育網(wǎng)已經(jīng)成為世界上最大的純“IPv6網(wǎng)”，也是我國下一代互聯(lián)網(wǎng)示范工程的核心網(wǎng)和試驗(yàn)場。

清華大學(xué)電子工程系教授、網(wǎng)絡(luò)科學(xué)與網(wǎng)絡(luò)空間研究院副院長李星介紹說，截至目前，全國已經(jīng)有300多所高校接入了教育網(wǎng)，超過200萬用戶，2000個科研單位可以享受體驗(yàn)到下一代互聯(lián)網(wǎng)。

清華大學(xué)領(lǐng)頭的這個網(wǎng)絡(luò)，作為我國大規(guī)模發(fā)展下一代互聯(lián)網(wǎng)的試驗(yàn)平臺，其目標(biāo)直指IP地址枯竭問題。根據(jù)中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中心發(fā)布的互聯(lián)網(wǎng)最新統(tǒng)計(jì)報(bào)告顯示，2011年2月，全球IPv4地址已分配完畢。報(bào)告顯示截至2012年12月底，我國IPv4地址數(shù)量為3.31億，從2011年起基本維持不變。 IP地址供求失衡，只能通過多人使用私有IPv4地址，通過翻譯技術(shù)共享IPv4公網(wǎng)地址上網(wǎng)等方式解決，影響互聯(lián)網(wǎng)的安全性和穩(wěn)定性。

李星認(rèn)為，隨著移動互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的終端需要新地址，IP不足矛盾將更加突出。

“不同于IPv6采用32位編碼，IPv6地址是128位編碼，即有2的128次方個IP地址”，李星打比方說，IP地址數(shù)量之多，可以讓地球上每一顆沙子都可以擁有一個IP地址。

除規(guī)模變大，下一代互聯(lián)網(wǎng)也能提供更快、更便捷的服務(wù)。吳建平認(rèn)為，IPv4網(wǎng)絡(luò)上的寬帶更多是一種接入概念上的寬帶，并不是真正的寬帶，而下一代互聯(lián)網(wǎng)起點(diǎn)高，強(qiáng)調(diào)端到端的高性能，未來兩個點(diǎn)之間的寬帶至少將達(dá)到100MB以上。豐富的IP地址，使得互聯(lián)網(wǎng)有了無限擴(kuò)展性。在無線互聯(lián)時代，用戶可以通過各類移動終端接入互聯(lián)網(wǎng)，隨時隨地上網(wǎng)，更加方便。

吳建平說，現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)，針對目標(biāo)地址而不看源地址的缺陷，也導(dǎo)致出現(xiàn)垃圾郵件、廣告等安全性問題，下一代互聯(lián)網(wǎng)從體系設(shè)計(jì)上將更加安全，“不僅要解決一個數(shù)據(jù)包到哪里去，還要解決從哪里來的問題”。

與“舊網(wǎng)”不能互聯(lián)互通，“新網(wǎng)”普及受挫

下一代互聯(lián)網(wǎng)的種種優(yōu)勢，并沒有讓它很快普及開來，其中的關(guān)鍵是IPv6網(wǎng)與當(dāng)前占主導(dǎo)的IPv4網(wǎng)不能互聯(lián)互通——IPv6網(wǎng)用戶無法直接訪問IPv4網(wǎng)絡(luò)上的資源，反過來IPv4用戶也無法直接訪問IPv6網(wǎng)絡(luò)上的資源。

“這一問題不解決，將制約下一代互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)和應(yīng)用研究部署。”李星說。

第二代教育網(wǎng)目前的應(yīng)用范圍還局限在高校，要在更大范圍內(nèi)推廣則阻礙重重。沒有足夠多的用戶支撐，IPv6網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用開發(fā)也不能得到有效開展。當(dāng)前，IPv6網(wǎng)應(yīng)用還集中在高校教育資源上，如大學(xué)數(shù)字博物館和高等學(xué)校招生網(wǎng)上錄取系統(tǒng)的升級。

不過吳建平也認(rèn)為，過渡到下一代互聯(lián)網(wǎng)將是一個循序漸進(jìn)的過程。“下一代互聯(lián)網(wǎng)要既保持現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢，又能解決互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)和新問題。”

下一代互聯(lián)網(wǎng)有兩個最重要的“DNA”，一個是“向下”——能夠兼容所有網(wǎng)絡(luò)和各種電子設(shè)備；另一個則是“向上”——始終是為用戶應(yīng)用自下而上開發(fā)的技術(shù)平臺。這兩個“DNA”都是現(xiàn)一代互聯(lián)網(wǎng)所缺乏的。

不過，如何實(shí)現(xiàn)兩代互聯(lián)網(wǎng)的過渡并最終實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，包括推進(jìn)IPv6網(wǎng)的商業(yè)化應(yīng)用進(jìn)程，其技術(shù)方向上仍存在爭議。

李星認(rèn)為，從電信運(yùn)營商的角度看，解決地址不足問題，或許有三種方案：

第一，繼續(xù)使用IPv4：給用戶分配私有IPv4地址，通過翻譯技術(shù)共享IPv4公有地址，以解決IP地址耗盡問題；第二，建立IPv4和IPv6的雙棧網(wǎng)，但由于IPv4地址耗盡，即便使用雙棧，也需要給用戶分配私有IPv4地址，通過翻譯技術(shù)共享IPv4地址；第三是新建純IPv6網(wǎng)，通過 IPv4/IPv6翻譯技術(shù)，解決IPv4/IPv6的兼容問題，實(shí)現(xiàn)與IPv4網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通。

“第一種方案不能從根本上解決IP地址不足問題，第二種方案成本太大，世界上只要有任何一個區(qū)域用IPv4協(xié)議，你就要保留原有網(wǎng)絡(luò)，而且最終仍解決不了與IPv6間的切換問題。”李星說。由此看來，第三種建設(shè)純IPv6網(wǎng)絡(luò)，并與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通，是目前較為可行的方案。

李星認(rèn)為，建設(shè)IPv6網(wǎng)需要花費(fèi)大量成本，如果不能解決與IPv4網(wǎng)絡(luò)的互通問題，運(yùn)營商的積極性不會高，因此建設(shè)IPv6網(wǎng)絡(luò)需要有國家經(jīng)費(fèi)的補(bǔ)貼。教育網(wǎng)中IPv6網(wǎng)的運(yùn)營就得益于國家的補(bǔ)貼。

吳建平認(rèn)為，當(dāng)前向IPv6過渡困難很多，還有許多技術(shù)問題有待解決，但核心是社會認(rèn)知與政府的支持，不能僅僅依靠市場來推動。

時間表迫近，亟待發(fā)力

不僅是中國，全世界在下一代互聯(lián)網(wǎng)普及路上都走得并不順暢。

“從全球范圍看，IPv6發(fā)展至今，其網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不到IPv4的1/10，流量只有IPv4的1%。”李星說。與此同時，推動互聯(lián)網(wǎng)由IPv4版本向IPv6版本演進(jìn)過渡，并在此基礎(chǔ)上發(fā)展下一代互聯(lián)網(wǎng)已成為全球共識，很多國家出臺推進(jìn)IPv6網(wǎng)建設(shè)的時間表。

困擾IPv4網(wǎng)和IPv6網(wǎng)互聯(lián)互通的問題，似乎也看到了曙光。李星帶領(lǐng)的研究組提出的無狀態(tài)IPv4/IPv6翻譯技術(shù)可以解決IPv4地址和海量 IPv6地址空間的無狀態(tài)映射問題，以及不兼容的IPv4協(xié)議和IPv6協(xié)議的翻譯問題。通過在第二代教育網(wǎng)上的運(yùn)行，證明了其原理和工程上的可行性，這有望解決向下一代互聯(lián)網(wǎng)過渡的世界性難題。

中國下一代互聯(lián)網(wǎng)示范工程在教育網(wǎng)上的試驗(yàn)，也驗(yàn)證了吳建平研究小組提出的真實(shí)源地址認(rèn)證問題，這一方案為下一代互聯(lián)網(wǎng)可信與安全問題提供了解決方案。

吳建平說，從目前情況看，我國在下一代互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)和研究的部分領(lǐng)域走在世界前列。而且教育網(wǎng)已經(jīng)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)和成果，現(xiàn)在需要加快IPv6網(wǎng)的過渡，為中國互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展贏得先機(jī)。