如何激勵和引領各學科關注IPv6,讓IPv6在學科領域開花結果,是“十四五”期間高校信息化應重點關注的話題。
自上世紀90年代末開始,教育系統在全國最早開始了對IPv6的研究和實踐,即便“十二五”期間、“十三五”早期IPv6發展沒有取得社會共識的情況下,教育系統依然本著服務國家戰略的初心,鍥而不舍開展相關探索。
繼2021年7月《關于加快推進互聯網協議第六版(IPv6)規模部署和應用工作的通知》、《IPv6流量提升三年專項行動計劃(2021—2023年)》等關于IPv6規模部署的重磅文件陸續發布之后,11月10日,中央網信辦、國家發展改革委、工業和信息化部、教育部、科技部、公安部、財政部、住房和城鄉建設部、水利部、中國人民銀行、國務院國資委、國家廣電總局又發布了《關于開展IPv6技術創新和融合應用試點工作的通知》,充分體現了在下一代互聯網建設方面堅定的國家意志以及搭建基于IPv6數字底座的刻不容緩。
“我國IPv6發展接下來要力爭三年大改觀,五年形成不可逆轉之勢?!痹?021中國IPv6創新發展大會主旨演講中,推進IPv6規模部署專家委主任,中國工程院院士鄔賀銓的這句話振聾發聵,也讓人不由對我國IPv6,尤其是教育系統IPv6在“十四五”期間的發展充滿期待。
全球競賽
國家對于IPv6規模部署的緊迫感不是沒有道理。如果放眼全球,進入2010年之后,很多之前對于IPv6不“感冒”的國家紛紛轉向。
比如美國,2012年發布《政府IPv6應用指南/規劃路線圖》全面推動IPv6的商用部署。歐盟發布文件要求運營商和大型網絡部署IPv6,用政府采購促進和帶動IPv6發展和布局,甚至投入了約一億歐元資金專項推動歐洲IPv6網絡研究。
尤其是2016年11月,全球互聯網最具權威的技術標準化組織一互聯網工程任務組(IETF)的體系結構委員會(IAB)發布了一個聲明,希望未來的互聯網協議標準全部基于IPv6來制定,新設備和新的擴展協議不再兼容IPv4。這個公告發出了非常明確的信號,正式確認未來互聯網將建立在IPv6的基礎上。
我國以2017年11月中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發的《推進互聯網協議第六版(IPv6)規模部署行動計劃》為標志,正式加入到這場遍及全球很多國家的IPv6規模部署的賽場中。
2021年發布的《關于加快推進互聯網協議第六版(IPv6)規模部署和應用工作的通知》特別強調:
“十四五”時期是加快數字化發展、建設網絡強國和數字中國的重要戰略機遇期,我國IPv6發展處于攻堅克難、跨越拐點的關鍵階段,面臨不進則退、緩進亦退的風險挑戰。
從全球看,當前全球主要國家和經濟體均已紛紛推出IPv6戰略發展相關政策,美國政府在2020年末也發布了美國IPv6行動計劃,要求2025年實現政務網80%的改造,未來要走向IPv6 Only(純IPv6)。同時,歐盟國家也不甘其后,陸續推出相關發展規劃或行動計劃。
我國在發展IPv6方面曾經有過比較慘痛的教訓,但隨著規模部署的深入,各國基本上又回到同一起跑線上。之后的發展,比拼的是哪個國家更有決心,更有魄力。
成績喜人
據了解,截至2021年8月,我國IPv6活躍用戶數已達5.51億,約占中國網民的54.52%;我國已申請IPv6地址資源總量達到59030塊(/32),IPv6地址資源位居全球第一;城域網IPv6總流量突破20Tbps,占全網總流量的5.21%,LTE核心網IPv6總流量超過10Tbps,占全網總流量的22.87%;支持IPv6的AS占比為72.05%,超過50%的網絡完成IPv6改造,我國IPv6規模部署工作取得了顯著成效。
中國工業和信息化部總工程師韓夏指出,截至9月底,我國獲得IPv6地址的用戶數,從2017年底的7400萬戶增長到了16.34億戶。移動網絡IPv6流量從無到有,現在的占比達到了22.87%,提前超額完成了年度目標。中國IPv6網絡基礎設施規模全球領先,已申請的IPv6地址資源位居全球第一,中國IPv6“高速公路”全面建成。
盡管如此,我國IPv6流量占比相比世界領先國家還有較大的差距,存在商業互聯網應用IPv6濃度較低、家庭終端IPv6支持能力不足、應用基礎設施IPv6服務性能有待增強等問題。
鄔賀銓院士稱,IPv6要進一步支撐數字中國建設,打造堅實數字底座,推動數字政府、數字生態、數字社會、數字經濟建設。我國IPv6發展接下來要力爭三年大改觀,五年形成不可逆轉之勢。
流量提升
隨著IPv6高速公路修通,如何讓“路”更好,“車”更多成為一個特別關鍵的問題。
《IPv6流量提升三年專項行動計劃(2021-2023年)》提出,用三年時間,推動我國IPv6規模部署從“通路”走向“通車”,從“能用”走向“好用”,基本形成應用驅動、協同創新的IPv6良性發展格局,我國IPv6流量規模大幅提升,IPv6應用生態持續完善,網絡和應用基礎設施IPv6服務能力顯著增強,主要商業互聯網網站和應用IPv6升級改造取得突破,支持IPv6的終端設備規模加快提升,IPv6安全保障能力不斷強化。
我國IPv6發展正式進入了“流量提升”時代??梢钥闯?,應用和創新在IPv6發展中起到了極為重要的作用。
中央網信辦副主任、國家網信辦副主任盛榮華特別強調,匯聚政產學研用等多方力量,加快推動我國IPv6高質量發展。
要堅持創新為魂,全面推進IPv6技術創新、應用創新、服務創新、管理創新。
要堅持應用為重,按照典型應用先行、移動固定并舉、增量帶動存量的發展路徑,深入推動IPv6在智慧城市、數字鄉村、能源互聯網、在線醫療等場景部署應用。
要堅持安全為要,統籌做好IPv6網絡設施升級和安全保障工作,積極發揮IPv6在維護網絡安全方面的獨特優勢,有效防范網絡安全風險。
而近日印發的《關于開展IPv6技術創新和融合應用試點工作的通知》,其主要目的就是聯合組織開展IPv6技術創新和融合應用試點工作,聚焦重點領域,優先方向和瓶頸問題,探索IPv6全鏈條、全業務、全場景部署和創新應用,以點促面,整體提升IPv6規模部署和應用水平。
該《通知》明確到2023年底,IPv6技術創新和融合應用試點工作取得明顯成效。
IPv6關鍵技術創新、應用創新、服務創新、管理創新持續突破,IPv6標準體系更加完善,基本形成IPv6技術創新生態體系。
IPv6端到端貫通能力顯著增強,關鍵環節不暢、應用程度不深、終端支持不足等瓶頸問題得到有效解決。
5G網絡IPv6單棧試點應用范圍和場景不斷擴展,物聯網、工業互聯網、智慧家庭等重點領域IPv6應用更加廣泛,政務、教育、金融、廣電、水利等行業IPv6融合應用水平大幅提升。
IPv6網絡安全保障體系更加完善。綜合試點城市率先實現網絡、平臺、應用、終端及各行業全面支持IPv6,在IPv6整體規劃實施、網絡改造建設、技術融合應用、產業生態培育等方面形成一批可復制、可推廣的做法經驗,為全國深入推進IPv6規模部署和應用奠定良好基礎。
核心技術
習近平總書記指出,互聯網核心技術是我們最大的“命門”,核心技術受制于人是我們最大的隱患。
可以預見,在未來IPv6發展各項向好的數據和形勢下,互聯網核心技術將成為最大的短板。原因也很簡單,真正的核心技術是市場換不來、花錢買不到的。
據IPv6規模部署專家委副主任、中國工程院院士吳建平介紹,計算機體系結構(CPU)、軟件操作系統(OS)和互聯網體系結構是網絡空間技術體系的三大關鍵核心技術。
當前,下一代互聯網體系結構的創新發展面臨很多挑戰。如果不掌握網絡空間的核心技術,網絡空間的創新發展將困難重重。
比較遺憾的是,在IETF已完成的9000項RFC標準中,由中國科技人員牽頭的標準目前只有100多個。
差距觸目驚心,在十九屆五中全會吹響科技自立自強的號角之后,在互聯網核心技術方面還需要國家進一步加大資源投入和人才投入。
《關于開展IPv6技術創新和融合應用試點工作的通知》所提出的九個方面的試點內容,排在第一位的就是“IPv6技術創新與產業發展”。主要包括:
推動網絡技術體系創新,開展基于IPv6的智能運維體系創新和網絡商業模式創新;
推動“IPv6+”網絡產品研發與產業化,加強技術創新成果轉化;
推動IPv6產業鏈協同創新,培育IPv6創新產業生態。
教育IPv6部署
從上世紀九十年代末開始,教育系統在IPv6領域已經進行了長期的探索。
1998年
教育系統建成中國第一個IPv6試驗床;
2001年
首次實現了與國際下一代互聯網Internet2的互聯;
2004年
中國下一代互聯網示范工程CNGI核心網CNGI-CERNET2建成;
2015年開始
中國教育和科研計算機網CERNET對接入1G以上的IPv4用戶按1:1免費配比IPv6帶寬;
2016年
國家發展改革委批復“面向教育領域IPv6示范網絡建設項目”立項,CNGI-CERNET2二期啟動;
2018年
教育部辦公廳發布了《關于貫徹落實<推進互聯網協議第六版(IPv6)規模部署行動計劃>的通知》;
2020年
開展教育系統IPv6規模部署工作進度填報和總結工作,同期CNGI-CERNET2 100G擴容完成。
據悉,教育系統推進IPv6規模部署和應用的重點任務,也是按照2023年、2025年和2030年這三個時間節點來擬定的。
到2023年
要實現各級各類網絡全部完成IPv6的改造,且IPv6網絡性能和服務水平與IPv6持平;自建數據中心、云服務平臺和域名解析系統基本完成IPv6改造;各級各類門戶網站和主要應用系統IPv6支持率顯著提升等;
到2025年
教育信息系統全面支持IPv6,新增網絡及應用基礎設施、新增網站及應用規模部署IPv6單棧;IPv6流量繼續提升等;
到2030年
教育系統網絡、平臺、應用、終端全面完成向IPv6單棧的演進過渡。
據介紹,根據重點工作,教育系統下一步還要在強化網絡承載能力、優化應用服務性能、普及與深化應用部署、培育創新產業生態、加強關鍵技術研發、強化安全保障能力等六個方面下功夫。
作為中國IPv6網絡的發起者和先鋒隊,CERNET在數年前已探索過網絡覆蓋、網絡資源建設等當前熱議的IPv6發展路徑。
2020年12月,國家“互聯網+”重大工程保障支撐類項目“面向教育領域的IPv6示范網絡”(即CERNET2二期建設項目)通過驗收,取得了四項標志性成果。
華南理工大學副首席信息官兼網信辦主任陸以勤認為,在“十二五”、“十三五”期間,全社會對于IPv6發展缺乏共識,但是教育系統仍然能夠一枝獨秀,堅持下來。
除了教育系統非營利性、人才優勢等特點,很重要的一點在于,教育系統擁有互聯網協同創新平臺——中國教育和科研計算機網CERNET,它的發展也與教育系統IPv6建設息息相關。
根據教育系統IPv6發展態勢監測平臺的監測結果顯示:當前,中國教育和科研計算機網CERNET的工作日活躍用戶在1000萬以上;流量呈逐步上升趨勢,近三年流量年增長率約為100%;門戶網站IPv6支持度呈穩定增長態勢,截止到2021年10月底,CERNET會員單位達62.85%,雙一流達91.04%;IPv6和IPv4性能趨同,CERNET訪問高校門戶網站IPv6性能優于從運營商訪問。
如何讓IPv6支持各學科,支持重點實驗室以及重點研發項目,如何激勵和引領各學科關注IPv6,讓IPv6在學科領域開花結果,是“十四五”期間高校信息化應重點關注的話題。
陸以勤認為,科研是激發教育系統IPv6發展的內生動力,“十四五”期間,一方面要保持創新能力,掌握核心技術;另一方面推動試驗網絡向生產網絡轉型,以支撐整個教育領域的網絡運營。
作者:王世新
責編:項陽
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