羅方述
盡快向下一代互聯網IPv6過渡和升級
羅方述
今年8月,CNNIC發布了第40次《中國互聯網絡發展狀況統計報告》。報告數據顯示,截至2017年6月,中國的網民規模已經達到了7.51億,占全球網民總數的五分之一。互聯網普及率為54.3%。而另外一組數據顯示,截至2017年6月,我國IPv4地址數量僅為3.38億個,與歐美發達國家相比差距巨大,網絡效率低、安全管理差。更為嚴峻的是,全球40多億IPv4地址池中,除非洲地區尚余極少量A類地址外,亞太、歐洲、拉美、北美等地區IPv4地址池中的IPv4地址已完全耗盡。
未來,我國還有近6億尚未開發的網民。與此同時,我們的物聯網、人工智能正在迅速發展,移動互聯網讓移動終端與我們日常工作生活息息相關,物物相聯,人物相聯,海量的移動終端正在接入我們的互聯網,IP地址匱乏已成為制約我國互聯網發展的重要因素。因此,盡快向下一代互聯網IPv6過渡和升級,已經成為我國互聯網發展的一個必然選擇。
2016年12月,國務院發布了《關于印發“十三五”國家信息化規劃的通知》,明確了下一代互聯網IPv6的推進時間表。要求“推動下一代互聯網商用進程,加快網絡基礎設施全面向IPv6演進升級,加快IPv6終端和應用系統研發,積極引導商業網站、政府及公共企事業單位網站向IPv6遷移。到2018年,互聯網協議第6版(IPv6)大規模部署和商用,到2020年,5G完成技術研發測試并商用部署,互聯網全面演進升級至IPv6。”
同月18日,工業與信息化部正式發布《信息通信行業發展規劃(2016-2020年)》,要求到“十三五”期末,國內主要商業網站、教育科研網站和政府網站支持IPv6;包括支持IPv6應用服務建設,鼓勵移動互聯網應用基于IPv6進行開發和服務,實現國內主要網站均支持IPv6訪問,手機應用排名前100的中文APP 80%支持IPv6。
可以預見,我國互聯網領域將掀起下一代互聯網IPv6建設與應用的熱潮。
在向下一代互聯網IPv6推進上,高教領域有著先發優勢。2003年,由國家發展和改革委員會主導,中國工程院、科技部、教育部、中科院等八部委聯合醞釀并啟動了中國下一代互聯網示范工程(CNGI)項目,CNGI-CERNET2建成為其中規模最大的核心主干網。2008年,在CNGI取得階段性重要成果的基礎上,國家發展改革委組織實施了“2008年下一代互聯網業務試商用及產業化專項”。2012年,該專項的最大項目——“教育科研基礎設施IPv6升級和應用示范”通過項目驗收,在國內率先建成了100個完成升級改造并實現IPv6普遍覆蓋的校園網,發展到今天,CNGI-CERNET2已經覆蓋了近700所高校的600多萬用戶,集結了國家下一代互聯網的最大應用群體,為國內下一代互聯網IPv6大規模發展奠定重要基礎。
面對下一代互聯網IPv6的發展需求,高教最為重要的使命就是培養人才。高校要利用在CNGI-CERNET2為代表的下一代互聯網研究上的先發優勢,立足“世界科技前沿、國家重大需求”,抓住互聯網體系結構的核心技術研究,培養核心技術和關鍵技術人才,培養開放型、創新型、綜合實干型人才,為現代教育發展提供高層次專業技術人才保障,促進技術快速迭代。
基于下一代互聯網IPv6的CNGI-CERNET2不僅是一張實驗網,更是一張生產網,已經形成了未來互聯網產學研用完整的鏈條,培養了下一代互聯網技術研發、標準制訂、測試專業人才、網絡應用創新人才等。許多CERNET聯網高校已經開始提供IPv6服務,接入CNGI-CERNET2的高校近700所,預計到2020年,全國高校將有1000萬IPv6用戶,他們中的大部分人將會成為我國下一代互聯網及其應用的技術人才。
當前,互聯網安全面臨諸多挑戰,網絡空間安全已經成為國家重要的戰略需求。習總書記強調,“我們要掌握我國互聯網發展主動權,保障互聯網安全、國家安全,就必須突破核心技術這個難題,爭取在某些領域、某些方面實現‘彎道超車’。”基于下一代互聯網IPv6是拓展網絡空間和解決網絡空間安全問題的重要發展機遇。我們知道,“網絡空間安全”已經成為國家一級學科,而網絡安全的本質是攻防對抗,基于下一代互聯網試驗床,進行下一代互聯網安全技術的研發、規模化試驗、演練,可以為現代教育培養和輸送未來高素質的網絡空間安全專業人才。
自1995年以來,CERNET就在北京設立唯一的國際出口,與美國Internet2、歐洲GEANT、亞太地區APAN/TANET/HARNET/KISTI等學術網實現直接互聯,為教育和科研提供專用的國際通道,并實現了IPv6網絡的直聯。
基于下一代互聯網IPv6的科研機構及國際間科研協作,至今已經有諸多成功案例。如支持大型物理實驗數據傳輸,支持大型空間物理實驗AMS(Alpha Magnetic Spectrometer,阿爾法磁譜儀)實驗,探測宇宙中的反物質和暗物質。利用CNGI-CERNET2開展包括科學大數據、虛擬天文臺、高能物理等應用和研究的國際科研協同合作等。
高校應積極探索基于下一代互聯網技術的新型教育教學模式,創新教育服務供給方式,提升教育治理能力,形成與未來互聯網社會相適應的教育體系。
經過多年的發展,針對教育教學新環境下的需求,在下一代互聯網IPv6上也已經研發了一批面向教育新模式的示范應用系統。如大規模視頻直播/點播系統應用示范、校園學習生活交流平臺應用示范、教師教育創新支持系統應用示范等等,都取得了良好的應用效果。但這些遠遠不能滿足互聯網環境下教育教學改革的需求,還需要高校領域的信息化工作者不斷探索,積極參與,探索、研究和開發出更多的適合教育教學新環境的應用。包括基于下一代互聯網的個性化教學管理平臺、優質數字教育資源、新型教學方法、新型教學評價系統等適應未來教學個性化差異化要求的應用。
推進基于IPv6下一代互聯網的國際科研協作,提升科研協同創新能力,利用下一代互聯網與國際學術網的密切聯系,促進更多的國際科研項目合作,為學校學科建設提供技術支撐與保障。
全球的互聯互通更加緊密,各國相互聯系、相互依存的程度空前加深,教育的國際化已經成為時代主旋律。國際間的合作,尤其是科研與教學的全球化協同,更加密切。
基于下一代互聯網IPv6推動創新創業,為下一代互聯網創新創業提供實驗驗證平臺,提供支撐保障基礎。
中國教育和科研計算機網CERNET 創立之初,目標之一,就是培養人才。全世界的教育科研網都在做同樣的一件事,那就是營造一個最開放的平臺和最活躍的學術實驗床。每一段互聯網的神話,都與教育科研網有著千絲萬縷的牽連,中國也不例外。騰訊、百度、搜狐、PPLive等互聯網領域的領軍企業,他們或多或少與教育網有著密不可分的淵源。CERNET也成為了一代又一代互聯網精英的創業基地。
在下一代互聯網的應用創新上,延續了這一傳統。為落實國家創新驅動發展戰略的實施,鼓勵中國教育和科研計算機網CERNET用戶高校學生創新活動,更好地發揮CERNET在互聯網創新人才培養方面的作用,在教育部科技司的指導下,CERNET和賽爾網絡有限公司從2015年開始設立“賽爾網絡下一代互聯網技術創新項目”。該項目每年支持經費約1500萬元,主要資助CERNET會員單位中已經接入IPv6下一代互聯網的高校學生開展下一代互聯網技術與應用服務方面的創新研究,培養互聯網創新人才,促進我國下一代互聯網技術與應用的發展。
與此同時,由教育部科技發展中心主辦、賽爾網絡有限公司承辦的全國“下一代互聯網技術創新大賽”,激勵各高校學生積極開展下一代互聯網軟硬件技術及應用、網絡空間安全技術、物聯網技術及產品的創新研究,培養互聯網創新人才,促進我國下一代互聯網技術與應用的發展。
下一代互聯網IPv6的未來發展,應用帶動才是真正的驅動力。相信在國家戰略需求,以及層出不窮技術和應用的帶動下,下一代互聯網技術與應用將迎來全新的天地。

羅方述 教育部科技發展中心副主任
(本文根據教育部科技發展中心副主任羅方述在“第二屆下一代互聯網與高校應用服務架構創新研討會”上的部分發言內容整理)