什么样的情况下叫做挑战。。？

我今天想讲的大概有这么几个方面，既然说下一代互联网，那么我们面临的挑战究竟是什么呢？下一代互联网在国际上怎么发展？同时，现在还有一个很新的词，叫做未来互联网，它是怎么回事？最后是我们的对策。　　第一个我想讲的是互联网面临的挑战。我自己大概15年前跟清华大学的吴建平教授，我们一起来做**教育和科研计算机网，一方面做学术研究，另外一方面也确实在做网络的运行、建设。所以，我自己总结互联网面临的挑战，大概有四大挑战。第一个挑战大家可能也听得非常多，而且确实下一代互联网跟这个问题也非常有关，那就是ipv4地址耗尽的问题。大家知道，现在我们用的internet的协议，版本4的地址是3的42次方，就是43亿的地址。很简单的问题，全世界的人口又是几？每个人分一个地址肯定是不够的，同时还有组波地址、试验地址还不能用，所以预计在2011年的时候，ipv4地址在全球分配的地址池就没有了。那么，各个局域网的中心，比如说**是亚太地区大概还有1到2年的地址池的生存空间，就是2012到2013年，确实就没有地址可用了。　　第二个稍微技术性一点，因为互联网是一个新式的网络，是一个可靠的、可生存的网络。所以，它在一些大网之间，需要保持全世界这些目标到哪走，所以叫做全世界的路由表。可以看到这个路由表，一直在增长，从95年开始互联网商业化的时候开始增长，这个图很有意思。98、99到2000年发现从线性的到指数增长，现在这个路由表已经增长了30万条。今年年初的时候，我想是不是金融海啸带来了像2000年的时候网络泡沫**路由表平了，看起来稍微有一些哆嗦，但是还比较平。我想从这里说明两个问题，第一个问题是可能没有上次那么严重。第二，至少对于我们互联网界的影响没有那么大。　　第三大挑战，其实是流量**和经济模型问题。这是一个非常典型的运营商的图，可以看到有三根曲线。最上面蓝的曲线是流量的增长，为什么增长这么快呢？有视频，还有这些p2p等等。第二个线，实际上是宽带用户的增长，相当是意义线性是平的。第三个增长是收入的增长，可以看到咱们对于用户来讲，当然很高兴，尽量多的带宽可以用到，可以交的钱少一点。但是的，对于运营商来讲，他们是很头疼的，为什么呢？因为流量增长，没有带来相应的收入增长。从一方面，这是对的，为什么呢？摩尔定律在翻，所以单位带宽的成本应该是越来越便宜，但是这个比例还是不太对。其实在美国国会有一个著名的网络中立论，这些运营商说咱们的带宽应该给最终用户和给信息提供商，应该是一样的。为什么呢？电信运营商拼命地增长带宽，但是收入没有增长多少，但是google400美金以上，苹果下载一首歌100美金，所以运营商说我们对于赚钱的公司应该多收费，老百姓应该少收费。这遭到了美国老百姓很大的反对，比如说刚才我们看到的温瑟夫，他说这应该是公平的，1兆带宽不管是运营商还是用户都应该收一样的钱，这才是美国互联网发展的源泉。奥巴马上台之后，这个网络中立论又开始在国会做。　　第四个挑战是安全问题，这是网络遭受攻击的曲线，也是指数增长。实际上，咱们互联网现在面对的我自己的体会，这15年的体会就是这四大问题，未来互联网、下一代互联网，应该在某种程度上解决这四大问题。　　那么，下一代互联网，我这里主要说的还是ipv6，大概是怎么样呢？这是把全世界网络按照路由表的情况划分，一块是亚太，一块是北美，一块是欧洲的三大块，中间是大洋隔开了。ipv4美国最厉害，ipv6亚洲比美国、欧洲好一点，但是现在已经改变了。从ipv6的角度来讲，它的地址非常丰富，主要比较大规模的网络，我看下来大概有4个。一个是**在2004年启动的项目，是几大主干网。另外，亚太区有一个，第三个大网是欧洲的学术网，它的涵盖了欧洲所有**的教育科研网，最后一个是美国第二代互联网。这几个网之间，大概占了ipv6很大的份额。　　所以，第一代的互联网最早从军事开始，然后到了教育，最后到了说也。第二代互联网目前军事的色彩不太重，但是在教育往商业推广的趋势还是很明显的。　　地址分配的情况，去年发生了非常大的转折，现在ipv6最大的地区是什么呢？变成了美国了，已经不是亚太和欧洲了，去年到今年，ipv6炒得非常热。现在可以看到这个颜色，美国的块已经超过了亚太和欧洲了，**是20多块。为什么呢？一个是美国的**在积极推动，包括了美国的**，也是积极推动。另外，为什么美国对于ipv6这么热心呢？美国不是有很多的ipv4地址吗？我是跟他们交流过，他们有这么一个理论，未来没有ipv4了，所以像亚洲，比如说印度、非洲，他们联网只能联ipv6.如果我们美国的企业不搞全球化，没关系我们不需要ipv6，如果我们要搞全球化，我们要到亚洲的市场、非洲的市场发展ipv6，这是美国现在的说法。另外，ipv6路由表确实在增长，没有刚才的指数那么快，但是也可以看到增长。第三个是排序，ipv6最大的是美国，德国第二，**大概在这个位置。　　ipv6有10年的历史了，为什么没有发展得这么快呢？这是欧洲的统计，说是实施了ipv6的人，说现在其实像windowsvasta等都支持ipv6，既然他们都支持ipv6了，我们为什么不使用ipv6呢？反对ipv6和不用的人，说ipv6是很贵的，所以这是很有意思的，所以经济是最重要的。　　另外一个比较是，有一些运营商说为什么要推行ipv6呢？除了刚才说的设备已经支持了，另外我们不想落后，我们要走在最前面。有些不做的ipv6了，他们说客户还不需要。所以，对于我们往下走的因素很重要。　　ipv6为什么被提出来，而且是很重要的，其实有几件影响世界的大事。第一件大事是奥巴马宣传网络安全倡议，从现在开始我们的基础设施、网络、计算机是我们每天依赖的**资产。ipv6做下去应该会比ipv4安全，这也是很重要的基础设施。另外及ibm提出了智慧地球，smartplanet这也是对于我们**的政策很重要的。三大信息技术，一个是传感器的技术，一个是互联网，一个是计算机软件，这个是很重要的。　　第三件大事，或者是美**方对于ipv6很重视了，有一个美国**的dod，是基于ipv6战场的描述，同时有一句名言叫做“每一个士兵实际上就是一个网络”，这是美国**的说法。　　第四个，大家可能也重视奥巴马**刚刚提出来的智能电网，这件事其实是非常重大的一件事，在**目前好像还没有很大的响应。美国的电网，基本上有100年的历史，现在他们在考虑，美国经常有大的停电，已经很老化，而且很浪费能源。如果是改造的话，并不是传统意义上的改造电网，而是把电网变成另一种，同时它的设计和理念等等，可以看到美国做智能电网并不是搞电力的人，而是搞计算机的人。　　下一个是云计算，其实大家会发现很多搞计算、搞服务的人，说云计算是非常重要的前景。但是你们发现，具体问起来很多搞计算机、服务器的人，并没有意识到ipv4的地址已经不够用了，他们认为我的ipv4地址，甚至我用私有地址可以提供云计算，其实是不行的，云计算是非常大规模的服务器的环境，ipv4地址是不够用的。所以，怎么样把云计算和ipv6结合起来是很重要的。　　另外一个是很热门的物联网。大家说不仅是人要上网，计算机要上网，所有的设备都要上网，物联网的概念，也是**同志非常重要的，包括了rfid等等。右边这有一个小小的笑话，第一个人说，如果我给你一个rfid放在身上，你走到哪我都知道。另一个说不对，这是个人隐私。换一个说法是，如果我给你一个rfid，你可以免费地，很容易地用手机导航，他说这个太好了。　　另外一个是三网融合，我们可以看到广播、电话，都是在ip化，也是需要大量的地址。ipv6确实是一个趋势，因为现在没有能够代替它在全世界的地址，ipv4很快会变得非常紧张。　　我们看一下cnnic的统计，**的互联网用户是3.4亿，所以全第一，超过了美国的互联网。但是，**的互联网普及率只有25.5%，可以看到日本73%、美国74%、韩国76%等等，所以**的信息化发展，不管是云计算、互联网等等，肯定普及率要增上去。如果要增上去的话，根本没有这么多的地址。　　现在我做的研究，最大的兴奋点就是过渡技术，ipv6和ipv4怎么互通ipv6太理想了，大家以为可以用它，实际上并不是。所以，最近我们在做的ivi技术，这表示左减右加，6和4互通。三代之间我们做了一个互通，这是在推标准。　　下面讲一下未来互联网的研究，既然你说了半天下一代互联网，那么未来互联网又是什么东西？它是怎么个做法？跟ipv6什么关系呢？简单地说，未来的互联网是希望抛开现有的ipv4和ipv6，看是不是可以做更好的东西。当然，它是一个长期的，它的计划是10年到15年之后，究竟是什么样的一个网络。可能不是ipv4，也可能不是ipv6，究竟有什么样的项目呢？如果大家有兴趣的话，大家可以去访问。最开始提出的叫做find，是未来互联网的设计。最早提出的是美国麻省理工大学的研究员，他曾经当过iab的**，这是非常重要的一个项目。　　如果大家有兴趣可以看到左边这一块，它已经是美国**资助项目，项目的列表和简单的描述在这里。你不能直接登陆，你必须注册一下，注册之后可以看一下它研究的是什么热点。　　第二个叫做geni，这是美国大的试验床的项目，也是未来互联网的试验床，它也是很重要。最早这个项目是在美国普林斯顿大学的实验室的项目，后来越做越大，变成了美国**级的试验床的项目。很有意思的是，并不是普林斯顿大学来主导这个项目，而是由bbn公司来主导。但是，可能没听说过bbn这个公司，bbn公司就是最早做internet前身的美国**的网。所以，实际上可以看到美国**对于未来的互联网是非常重视的，还有非常强的军事背景。　　第三个要点，大家知道互联网的标准是ietf，还有一个词叫做irtf，也做一些研究的工作，设计互联网的未来，也并不是ipv4和ipv6.　　那么，欧洲有什么对应的项目呢？有一个叫做fire，所以这个大家有兴趣。**和欧洲的联系还是很紧的，大家知道欧盟有lp7的项目，这个fire是它的组成部分。　　比较下来其实很有意思，下一代的互联网、未来互联网有不同的技术路线，一种是叫做**性的路线，**性的路线是完全从头设计，像geni和fing属于这样的项目。你重新设计的话，几个人不一定那么聪明。　　第二种是是演进性的路线，干脆我们ipv6都不要，我们要ipv4+nat，第二种是直接演进成internet2、geant2、tein2.在2004年设计**第二代教育网时候，大家都批评我们说，你们为什么用纯ipv4，而不用双战？因为我们的教授是认为纯的技术是可以展开做的。　　新一代互联网重大需求分析基本相同，四大挑战是可扩展性、安全性、移动性、可管理性、实时性、高性能，这也是反映在四大挑战，要解决这么六大问题了。　　另外，未来互联网有什么实际背景呢？有一个大家有兴趣可以看，有一个叫做dtn，这是什么概念呢？其实是一个美**方很重要的项目。大家平常上googlemap，像清华办公室停的一辆车都可以看到。但是，这辆车可能并不是现在停的，而是一个星期之前停的，这有要通过卫星摇杆监测。美国已经没有这样的实力发射卫星，他希望和盟国分别发射，未来把互联网的卫星组合起来，大家可以实时观测。这个卫星里面有地球阴影、日食这类的东西，所以是要可靠性非常强，而且中断并不影响。另外，刚才大家看到了温瑟夫提出了星际互联网，这两个应该是未来互联网很重要的内容。　　最后说一下我们的策略，大家从**来讲，其实也看到了下一代互联网有很多的基础工作，包括了很多的层次，第一个层次是基础研究，包括科研基金，包括了**的“973”项目。第二个是科技部的“863”计划和科技支撑计划。第三个推广应用主要是**的**下一代互联网示范工程还有专项等等。现在2009年，前面这些项目其实已经完成了，刚才介绍的有些东西也是从这些项目出来的。未来，我们正在做3个项目，一个是“973”第二期，还有科技支撑计划，我们全面实施。**下一代互联网示范工程是在**导下发布的，取得了这样一些成果。　　下一代互联网我们自己的研究体会，刚才说了外国的，**刚才我也说了，一个是建设纯ipv6大型互联网的技术路线，这还是很有体会的，可以领先。第二个是国产路由器，促进了国有路由器的发展。第三个，我们做了一些增强安全性的ipv6的改进。第四个做了一些过渡的策略。　　基本的思考和结论，第一是互联网和下一代互联网是在演进中不断创新的。第二，演进和**的路线均需要可演进试验验证**。ipv6是必须建设的下一代互联网、未来的互联网。ipv6的网络既可以用于演进，又可以用于**的路线。ietf标准是作为检验创新成果的标准，同时爱解决如何国际化和放弃知识产权的矛盾。你要申请ietf标准，有一些知识产权必须放弃了。咱们**的ipv6刚刚起步，目前国内的**人为主的irfc的知识产权有10个，但是国际上有6000个。现在我们认为演进为主，**为辅。下一代互联网要解决的难题，大概我们认为有三个。　　第一个是ipv4地址耗尽的问题，必须尽快发展ipv6互联网，解决ipv6互联网大部分组网和运行问题，解决海量地址空间寻址面临新的理论和技术挑战。ipv6互联网必须首先解决安全可信问题，ipv4到ipv6要平稳地过渡。　　刚才我们说了欧洲、美国、日本都是很重视下一代互联网，我国的互联网普及率25%，离发达**的70%差距很大。所以，机会很大，市场也很大，对于拉动经济也是很大的。第三个是实现创新等等。　　最后，其实什么是互联网，我们一直思考这个问题，其实我们觉得开放性是最重要的东西，为用户开发创新性应用搭建了开放**，而且可以包容和使用几乎所有通信和网络技术。从我们来讲，未来不管怎么做，包括做ipv6和未来的互联网，一定是给用户一个开放的**，让所有的技术都可以用。谢谢大家！ 20210311