清华大学教授、CERNET专家委员?sh)(x)委员李?/span>
IPv6部vQ就必然涉及(qing)两代|过渡技术，清华大学教授李星?qing)其团队的项目——“基于无状态翻译的IPv6融合q渡技术及(qing)应用”荣?017q中国通信学会(x)U学技术奖一{奖Q记者就两代|过渡技术对李星老师q行?jin)专ѝ?/span>
?990q即开始的时候，国《时代》周刊ȝ?0世纪80q代的技术发展，提到?jin)众多的发明Q比如个机、激光唱盘、遥控器{。当时我认ؓ(f)90q代最重要的技术发展将是InternetQ这一点‘(sh)q’被我言中。”之后将q?0q的旉Q李星围l他认定的“最重要的技术”进行了(jin)专注的研I?/span>
1993q_(d)李星参与?jin)中国教育和U研计算机网CERNET的规划与Q?998q_(d)他主持徏立了(jin)中国W一个IPv6试验|络CERNET-6BONEQ?007q_(d)他和团队提出从IPv4到IPv6的互通技术IVIQؓ(f)IPv4向IPv6的过渡提供了(jin)可行的方案?/span>
作ؓ(f)最早从事IPv6下一代互联网研究的科研工作者，李星表示QIPv6是网l空间发展不可逾越的阶D，它虽然不是下一代互联网的全部，但它是下一代互联网的基Q这样重大的互联|发展时ZҎ(gu)们错q?/span>
从CERNET-6BONE到IVI
下一代互联网IPv6最初的设计意图是解军_址的可扩展问题。在目前q泛使用的互联网IPv4协议中，表示一台联|设备的地址是由32位数字记录的Q这意味着整个互联|最多能够容U??2ơ方地址Q也是U?0亿台讑֤Q当时互联网的设计者也没有惛_Q日后互联网?x)以如此速度在全球迅速发展。随着|络的普?qing)、智能设备和物联|的发展Qh们对IP地址的需求开始指数增长，在这L(fng)背景下，IPv6应运而生Q??28ơ方的地址使得“地球上的每一颗沙子都有一个地址”?/span>
然而，IPv6的设计者放弃了(jin)与IPv4的兼容，q导致IPv6从上个世U九(ji)十年代提出到现在Q二十年来一直难以大规模普及(qing)?/span>
清华大学是全球最早研IIPv6的学术机构之一?998q_(d)李星教授L建立?jin)基于IPv6 over IPv4技术的中国W一个IPv6试验|络CERNET-6BONE。这是我国最早的IPv6实验床，当时培养?jin)一大批下一代互联网人才。随后到2003q_(d)CNGI中国下一代互联网目启动Q当时CERNET决策要做一个纯的IPv6|，舍弃?jin)双栈的?gu)?005q_(d)CERNETUIPv6|徏成，在如何与IPv4打通这一问题?sh)，一开始考虑采用IPv4 over IPv6隧道的办法，取得?jin)重要的q展QŞ成了(jin)国际互联|标准化l织IETF的若qRFC标准。“但?007q_(d)研究团队认识到隧道还是不能IPv4和IPv6互联互通”。互联互通，是IPv6的服务器要能被纯IPv4讉KQIPv4的服务器要能被I(xin)Pv6讉K。有?jin)互联互通的技术，可以通过q一技术逐步从IPv4往(xin)IPv6转移Q既可以实现服务Q也可以与IPv4完全互通，从而新建纯IPv6|络Qƈ逐渐现有的IPv4用户转移到IPv6上，用户在不知不觉中可以实现过渡?/span>
因ؓ(f)IPv4与IPv6协议不兼容，实现IPv4和IPv6互联互通的隑ֺ非常之大。“这如对两U语aq行译Q但是两U语a的语态、语态构成不一P你必Lq些都一一搞定Q不然就无法做到互联互通。”李星说。在q个q程中，李星有几个结论，首先是，不可能有一个“旗帜日”，那一天全世界把IPv4停掉Q用IPv6。其ơ是Q过渡是非常非常困难的一件事儿，必须面对现实?/span>
l过不懈的努力，研究团队l于发明?jin)解决IPv4协议和IPv6协议的互联互通技术“IVI”。IVI是李星的一名学生想到的名字Q在|马数字里，IV是四QVI是六Q所以IVI代表IPv4和IPv6q渡和互ѝ?/span>
IVI主要思\是从全球IPv4地址I间QIPG4Q中Q取Z部分地址映射到全球IPv6地址I间QIPG6Q中。在IPG4中，每个q营商取Z部分IPv4地址Q被用来在IVIq渡中用，被取出的q部分地址UCؓ(f)IVI4QiQ地址Q这部分地址不再分配l实际的IPv4L使用Q而是把映成的IPv6地址分配lIPv6L使用?/span>
IVI技术方案出来以后，IPv4和IPv6互通的基本问题解决?jin)，成?f)公认的当前互联网IPv4向IPv6q渡最靠谱的方式。IVIpd技术获得了(jin)9个国际互联网标准化组lIETF的RFCQƈ已经被其他RFC标准引用?41ơ以上，成ؓ(f)IPv4和IPv6互联互通最核心(j)的互联网标准?/span>
实际上，国际上关于IPv4/IPv6的过渡技术ƈ不少Q但后来Z么基于无状态IPv4/IPv6译的技术能脱颖而出Q从五个斚w可以说明IPv4/IPv6译技术的H破Q首先，单栈技术比双栈技术有更好的可理性和安全性，只有译技术可以实施单栈；其次QIPv4/IPv6译技术可以实现IPv4/IPv6互联互通，而双栈和隧道技术无法做刎ͼW三Q无状态IPv4/IPv6译技术是所有翻译技术的基础和根基；W四Q无状态技术具有更好的可扩展性和安全性，而有状态技术无法做刎ͼW五Q隧道技术可以看成是双重译技术的特例Q双重翻译技术可以看成是译技术的特例Q而纯IPv6技术也可以看成是翻译技术退化的特例Q因此Ş成了(jin)qx(chng)的过渡\U图。“IVI所做的事情有点像让高速行驶的四汽R在不熄火的情况下逐步升成六~汽车，感觉非常的黑U技。”业界有仯?/span>
不进则退法则
CERNET-6BONE是一个启E，意味着我国t上IPv6的道路。这早于许多国家和地区，Ƨ盟的IPv6研究始于2000q_(d)国的教育网接触IPv6则是?002q以后了(jin)?/span>
中国一度处于IPv6研究和部|的前沿。在国际互联|组l?012q和2013q的l计中，当时全世界IPv6互联|普?qing)率排名中国是第一Q美国是W二Q基本上都是1%。从用户数量来看Q中国是500万，基本都是教育|的用户Q美国则?00万。?016q初Q中国的IPv6普及(qing)率稍显落后，只有0.70%Q而美国则过30%。所以业界普遍的说法是，我国的IPv6是“v个大早，赶个晚集”?/span>
李星用“不q则退”来形容2013q之后的IPv6部v。从2014q开始，国外下一代互联网部v节奏加快。主要原因有几个Q发辑֛家以IPv6助力|络反恐Q而发展中国家以IPv6推动|络普及(qing)Q从业务层面来看Q互联网企业以IPv6创新业务Q电(sh)信运营商以IPv6部v下一代通信|络。以国ZQ近十年发展特别快的原因是美国是互联|的发源圎ͼ它比较习(fn)惯于采用公有地址端对端方式徏|，q样当IPv4地址用尽后可以马上进入IPv6端对端的理念Q而不是采用NAT转换Q另外，高科技公司的支持也驱动?jin)IPv6的发展，形成完整的业链?/span>
那么Q是什么阻挡了(jin)IPv6在中国的步伐Q首要原因是中国已习(fn)惯NAT地址转换Q早先因为地址紧张的原因，公网普遍采用?jin)私有地址NAT转换Q显得对于IPv6地址的需求就没有那么q切?/span>
另一个重要的原因是，IPv6q种国家基础设施的发展有赖于?sh)信q营商以?qing)知名信息提供商的共同努力。从国内q营商的角度来看Q推动新技术则是一仉险和成本都很大的事，而从国内信息提供商的层面来看Q他们的眼光又非常的“市(jng)场经”，q没有以一U战略性的、命感的角度来看待和推动IPv6。反观国外的信息提供商，如谷歌、苹果、亚马逊、Facebook对IPv6都非常积极。“IPv6的发展需要企业的前瞻性和q见性，如果我们的网l和信息提供商，其是BATq三家公叔R能行动v来，IPv6的推动就?x)容易，反之则难。”李星说?/span>
认清自己与坚持下?/span>
李星介绍_(d)目前Q国际上围绕IPv6的讨Z要有几个方向Q?/span>
W一Q如何大规模部vIPv6Q?/span>
他表C，原来大家在IPv6的过渡中既要考虑IPv4Q又要考虑IPv6Q现在新的趋势是只考虑IPv6Q而如何在UIPv6的环境下q能跟IPv4互通，q就需要用到IVIpd技术?/span>
W二Q物联网{这些新应用如何在IPv6上应用？李星表示Q预计到2020q_(d)会(x)?00?00亿的联网讑֤Q采用NAT技术肯定是不现实的。他提到Q现在我们所提到的物联网实际上很多都不是真正的物联网Q所以我们看刎ͼ米有小c的物联|，京东有京东的物联|，而真正的物联|，应该是传感器和设备之间可以相互通信Q一定是端对端的IP通信才能UCؓ(f)真正的物联网。到时候所有的传感器之间都要打通，实现通讯Q这对IP地址的需求非常迫切。这也就是IPv6重要性的体现?/span>
W三是安全。“安全非帔R要，IPv6其实开拓了(jin)一个安全的新领域。”他说?/span>
?000q出版的《IPv6原理与实c(din)一书的序言中，李星写道Q我参与?jin)中国教育和U研计算机网的规划、设计、徏讑֒q行。我Z国Internetq两q来的发展感到振奋，但又有些(zhn)哀。ؓ(f)什么Internet在美国诞生，Z么第二代Internet仍然在美国诞生，我们有机?x)让WN代Internet在中国诞生吗Q?/span>
距离q本书的出版已过?8q_(d)然而，“我们有Z(x)让第N代互联网诞生在中国吗Q”这L(fng)疑问和期待一直存在，而优U的互联网人才的培L解决之道。李星认为，互联|h才培M定要l环境，一个开攄、宽杄环境是创新的土壤。对于互联网人才培养来说Q实验环境的提供其重要Q要l学生们提供一个可以“玩”v来的基础|络环境Q但qg事目前来看，做得q不太好。“互联网最z跃的新东西应当是学生做出来的，像国的FacebookQ谷歌，都是学生开始做Q逐步CC会(x)。但q几q从国内来看Q这L(fng)适合于创新的环境q远不够。”他?BONE举例Q做6BONE的时候，清华甌?jin)很大一个地址块，一部分用来理Q另外一部分用来让学生自由探索。如果按照现在的理规定Q学生自己徏一个网站提供服务涉?qing)到各种备案制度Q基本上不可能。但对于互联|而言Q网l是实验U学Q在此基上的实验必须要有一定规模才能够行。“有句话_(d)做硬件的时候，你不?x)浪?gu)体管pp|Q做|络的话Q你不会(x)费带宽也会(x)p|。做IPv6Q你不会(x)费IP地址也会(x)p|。?/span>
关于U研Q李星跟清华的学生提q两句话Q第一句话Q你要认清自己，你再聪明Q世界上比你聪明的h有的是。所以，一个好的想法和创意Q你能想出来Q别人照栯够想出来Q世界上的聪明h多极?jin)。第二句话，惛_来的人很多，但是真正做到底的人很，所以，你找C个好题目Q做上三q可能入门了(jin)Q做上五q你几乎可以尖Q如果能做到八年你就是这个领域的尖人物?jin)，所以一定要坚持下去?/span>
对于互联|，李星反复提到的一个观Ҏ(gu)Q“我们不预测未来Q我们创造未来”，研究|络依靠的是实实在在的创造，实验Q部|Ӏ他表示Q“IPv6是必然发展之路，而且现在IPv6在我国大规模部v的时Z已经成熟。如果我们踏t实实地抓住现在的时机，未来互联|的形势完全不一栗?/span>
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