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2023年年初,大家期盼已久的电影《流浪地球2》上映,再次引爆了国内外对于中国科幻电影的热烈讨论。
到了剧情后期,需要用到全球互联网来联合启动行星发动机时,重启全球的根服务器这一场景,让人们觉得这个未来是如此的近,可其中设计的13组根服务器之一在北京这一点情节又让不少科技从业者深感遗憾和焦虑:
电影始终是假想,因为现实就是全球的13组根服务器,没有一台在中国。
什么是根服务器?
那么,什么是根服务器呢?根服务器其实就是根域名服务器,是用来管理互联网的主目录,也是整个互联网世界的地址簿,最基础也最重要的功能就是解析域名,也就是将网站xxx.com、或者xxx.cn、xxx.xz等字母域名信息转换对应为计算机可以识别的数字IP地址。
更直白来说,就是我们上网的时候并不是直接接入的网络,而是先发出请求,经过服务器的响应和处理之后再接入网络。
这个服务器也是有层级的,就像我们网购需要留下从省市到县区的详细地址一样,首先要经过根服务器的解析,然后往下经过顶级域名服务器(一般是国家域名管理机构数据库)、域名数据库和互联网服务商的缓存服务器,层层解析才能进行工作。
打个比方来说,在储存功能上,它就是全球超级巨无霸图书馆,按区索引,啥啥都有;在上网功能上,它就像机场、高铁站、火车站、地铁站和公交站,可以送搜索的人去任何地方。
根服务器就像是互联网的“中枢神经”,因其重要性所以数量并不多,全球总共就13组,这13组根服务器中,唯一的主根服务器位于美国。除此外,剩下的12组辅根服务器中也有9台在美国,只有三组分布在英国、瑞典和日本。这也正是全球互联网都对美国十分依赖的原因。
美国掌握着“网络霸权”,一旦有实力不强的国家惹怒美国,它就会掐断这些国家对外的网络,形成网络威慑。比如,根据2014的《人民日报》和《信息安全与通信保密》杂志文章所写,2003年的伊拉克战争和2004年的利比亚战争期间,伊拉克以“.iq”为后缀网站的解析工作就被终止,利比亚“.LY”的顶级域名解析服务也被停掉,两个活生生的国家就在互联网上“被消失了”。
也正是因为美国这样的霸道,加上现今的中国的确没有根服务器,所以《流浪地球2》中2058年的根服务器被放置在中国北京,对国人而言无疑是一种安慰和对未来的信心。
美国的网络霸权是否会辖制中国?
只是目光落回到现实,美国依旧是全球网络的最大依赖者,那如果真的有一天美国动手终止中国.cn或者.com的域名,中国互联网是否会出现崩溃和瘫痪情况呢?毕竟,有着前科的美利坚不是不会干这事。但我们相信,未雨绸缪这样的成语就决定了,中国从来也不是会坐等别人欺负上门的性子。
虽然全球一共只有13组根服务器,但每组背后都有无数的物理意义上的服务器,截止2020年,全球一共1097个根服务器,而其中每个服务器或许还有无数的镜像服务器。而根镜像服务器正是保证中国互联网在必要时候不会被美国直接掐断的秘诀所在。
2002年,互联网名称与数字地址分配机构就开始联合全球的根服务器管理机构设立根镜像服务器,以减少突发事件时会造成的影响程度,而到目前,全球已经建立起了1100多个根镜像服务器,中国就有10个。其中,北京就有最少4个根镜像服务器的存在。
顾名思义,镜像服务器的重点就落在“镜像”二字上,它像是一面镜子,能完全不带任何加工地映射出跟服务器相同的所有内容,并且随之同步更新。
因为根镜像服务器和原始服务器共用一个IP地址,所以很多人就会怀疑是否会产生被泄密、被窥视的风险。然而事实上,如今的互联网世界广泛应用了一个叫做“BGP”的自治系统间路由协议,它可以直接选择最短的网络路径,没有“中间商”不赚“差价”。
再加上无论是根服务器还是镜像服务器都会使用一个叫做AnyCast的技术来进行IP地址搜寻,意思就是用户发出的入网请求会由这个系统来进行辨别,最快地选择最近的服务器进行解析。
这个过程就像是我们的报警电话一样,110三个数字拨出去之后就会根据手机号码的归属地被自动接入当地的警情呼叫中心,而呼救中心的接线警也会根据电话中的地址信息进行定位。那以此推理,自然北京发出的入网请求肯定是经过架设在中国的服务器最近了!
至于泄密?除了根服务器以外,镜像服务器之间的所有内容都是实时同步更新的,这意味着什么呢?意味着不会有单独哪一个镜像服务器的管理者会去做篡改信息这样“吃力还不讨好”的事情。
至于根服务器国家是否能篡改服务器内容?比如,美国呢?可以,但对有镜像服务器的国家影响不足以大到崩溃级别。毕竟,如果美国方真的下达了“删除.cn”域名这样的指令,中国也可以不同步删除指令,从而实现防止国际链路的中断。
并且,美国在删除.cn域名之后,会导致它自己本身无法访问中国网络,而其他国家的访问在经中方允许后则是可以的。这样长此以往下去,势必会形成两方互相孤立的状态,于美方也无益。
中国目前有I、F、L、J、K等多组根服务器的镜像服务器,架设的区域也非常广泛,除了北京、上海、香港、澳门、台北等城市以外,就连远在西北和西南的西宁、贵阳也有分布。它们的存在就是做好中国互联网域名体系的运行管理和服务保障工作。
中国未来的网络公平平权之路——“雪人计划”
正如上文所说,全球现在共有13台根服务器,亚洲的唯一一台还在日本而不是中国,这无疑在另一种程度上加深了国人对网络主权的忧惧。
只是,这样的现状并不是一成不变的。13台根服务器是基于IPV4(互联网通信协议第四版)技术架构而建立,这是被使用最广泛的网际协议版本,但也正因为被使用得太广泛且地址都是全球唯一的,所以在2019年它的43亿个IP地址就已被使用殆尽。
IPv4地址被用光了怎么办呢?暂时的方法是转换网址,将一个网址转换为另一个网址,只是这种方法只能暂缓IP不足的问题,而且存在很多不足。解决问题真正的办法有且只有将IPv4升级为IPv6。而这,正是中国的机会。
【1】“雪人计划”
在IPv4用光之前——2015年的6月,中国的“下一代互联网工程中心”就领头,联合国际互联网M根服务器运营机构WIDE和互联网域名工程中心开创了“雪人计划”,目的很简单:在IPv6的基础上给现在的根服务器更新换代。
并且也在2016年实现了在美国、日本、印度、俄罗斯、德国、法国等全球16个国家完成25台IPv6根服务器架设,形成了13台原有根加25台IPv6根的新格局。其中,中国部署有4台,1台主根加3台辅根。
美国说,“原有的13组根服务器是权威是领头羊,地位和数量都不能变”?你总要更新换代吧?那我就先抢技术,利用利好的技术给你加数量,加区域,硬要打破这种受限的、美国利用先发优势而主导建立的格局。
作为替代IPv4的互联网协议第六版“IPv6”,它不仅可以解决IP地址不足的问题,还能破除原来多种设备接入互联网会遇到的障碍,号称是“可以给世界上每一粒沙子都命名一个编号”。更重要的是,这个计划由中国主导,IPv6的部署中中国也处于领先地位。
截止到2022年,中国互联网络信息中心公布数据表示,中国目前有IPv6活跃用户数已经高达 5.15亿,其中在互联网用户的占比达到52.1%。
更重要的是,中国网络基础设施全部都支持IPv6,最简单的例子而言,打开手机淘宝,它下方都会有一行小字写着支持Ipv6,足以可见这对于中国互联网发展而言的里程碑意义,意味着在互联网基础设施这一块我们已经不用再担心受制于美国。
中国部署得IPv6越多,那能掌握的先进经验和技术也就越多,话语权会提高,甚至能站到规则制定的高度之上。同时基于IPv6上的设备间端对端解析、物联网云平台、数字经济等领域也必然迎来一波新的发展。
这在某种程度上而言,IPv6和“雪人计划”的出现并不是为了争夺全球网络的霸权,相反只是为了平衡网络权利,而不让某家独大称霸。
【2】中国的清晰路径
只是,从技术上与运营利益上而言,Ipv6更大范围的的真正“上位”之路并不容易。在相关论坛和网站上,并不少见对IPv6的唱衰。但也正是在这样不被看好、问题盘根错节的情况下,我们更要推动、推进,甚至加大马力促成IPv6的前进。因为时间不等人。
2017年,在“雪人计划”推出两年之后,或许是技术的发展和进步带来了希望,中国国务院办公厅引发了《推进互联网协议第六版(IPv6)规模部署行动计划》,于是国内移动、联通和电信“三巨头”马上响应,甚至与华为、中兴等企业合作进行了云计算、云扩展等相关服务,打下的基础那叫一个夯实。
如果说,通信企业与运营商是相关企业无法避开IPv6的话,那在万物皆网的当今怕是没有什么能逃得过网络的覆盖,自然也无法避开IPv6的升级了:工商银行立下了会在 2021到2025 年间完成内网 IPv6 化的“军令状”,基础的电信企业也完成了900多个数据中心的IPv6化改造……中国上下正在万众一心地构建属于自己的、不受他人威胁的IPv6服务器网络。
这一天还遥远吗?或许不是近在咫尺。但是看看 《流浪地球2》吧,那么多我们从未设想过的科技出现在眼前,那么美丽的地球和国家都能为我们所珍视保护成功,这一天应该也没有多遥远了。
参考资料:
萧惑之:中国“根服务器”发展知不足后求自主,中关村. 2019(09)
部署根镜像服务器意义何在,本刊综合,发明与创新(大科技). 2019(07)
郑艺龙:Fred Baker:DNS根服务器的事实和传言,中国教育网络. 2020(09)
王凯:工信部批准中国信息通信研究院设立域名根服务器,中国设备工程. 2019(24)
七目:IPv6改造究竟有多重要,互联网周刊. 2019(05)
“广电根+华数根”首个行业IPv6根服务器系统启动上线,广播与电视技术. 2018,45(06)
刘晓昌(腾讯):浅析互联网产品向IPv6的演进策略,信息通信技术. 2013,7(03)
徐名海:我国IPv6发展的整体目标和基础思路,现代电信科技. 2010,40(08)
刘莹、张帅、李建飞等:中国联通“IPv6+”创新探索与实践,通信世界. 2022(23)
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