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IPv6或給云計(jì)算物聯(lián)網(wǎng)帶來巨大災(zāi)難

2010年9月13日 11:15  騰訊科技  

    IP地址唯一的用途就是創(chuàng)建了一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)空間。IPV4是上帝的禮物,它用最簡單的方式設(shè)計(jì)了一個(gè)有限的空間,這個(gè)空間改變了人們的生活,也改變了人們的思維方式。

    隨著人們需求的增加以及技術(shù)的提高,IPV4所創(chuàng)建的空間已經(jīng)受到了限制,越來越多的成員需要獲得一個(gè)空間位置,有限的空間位置即將被完全使用。于是IETF(互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組,InternetEngineeringTaskForce)設(shè)計(jì)了IPv6,目的是增加IP空間的容量。

    IPv6,也就是互聯(lián)網(wǎng)下一代網(wǎng)際協(xié)議(IPng),所謂的“下一代互聯(lián)網(wǎng)”,是1994年IETF會(huì)議上提議的發(fā)展計(jì)劃。

    有限空間無法解決數(shù)量增長危機(jī)

    空間是運(yùn)動(dòng)的存在和表現(xiàn)形式。運(yùn)動(dòng)有兩種具體的表現(xiàn)形式:行為和存在。行為是相對(duì)彰顯的運(yùn)動(dòng),存在是相對(duì)靜止的運(yùn)動(dòng)。具體事物只有在一定的空間里才能存在。一滴水、一粒沙、一個(gè)原子、一線光都存在于一定的空間里。

    位置作為表現(xiàn)形式,一切具體的行為、現(xiàn)象、事情都在具體空間里發(fā)生、發(fā)展和結(jié)束,都以具體的空間規(guī)定作為表現(xiàn)形式。

    空間是一個(gè)很難描述和認(rèn)識(shí)的東西,但是我們記住一個(gè)典型的特征就可以了,就是“位置”,位置是空間的表現(xiàn)形式,規(guī)定了成員的存在特性。

    一個(gè)有限的空間是指其位置的有限,位置的有限也就決定了空間里成員的有限。

    在一個(gè)合理的空間里,其成員是變化的,是有生命周期的。我們所生存的宇宙是一個(gè)無限空間,無限空間是指其空間位置是可以根據(jù)需要無限增加的,這并不是說存在一個(gè)不可量化的無限空間。科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)我們的宇宙在不斷地膨脹,并且不斷有新的星系在誕生。舉這個(gè)例子來說明互聯(lián)網(wǎng)空間必須是無限空間或許并不恰當(dāng),因?yàn)橐灿锌茖W(xué)家認(rèn)為宇宙會(huì)收縮,但是至少現(xiàn)在的情況是在增加空間容量的。

    所以合理的互聯(lián)網(wǎng)空間也必須是可以無限增加的,而空間的增加不能改變已經(jīng)存在的成員的特征,空間的增加不能影響空間的運(yùn)行。如果空間位置數(shù)量的增加導(dǎo)致原來在這個(gè)空間里的一切成員發(fā)生改變,而這種改變不是自然的進(jìn)化,而是需要強(qiáng)大的外力干預(yù)來完成,那么事實(shí)上是在創(chuàng)建一個(gè)全新的空間。IPv4向IPv6的轉(zhuǎn)移實(shí)際上實(shí)在創(chuàng)建一個(gè)全新的互聯(lián)網(wǎng)空間,同時(shí)將摧毀IPv4空間的一切。

    IPv6的設(shè)計(jì)缺陷

    IPv6和IPv4一樣,是一個(gè)有限的空間。IPv6人為地設(shè)計(jì)了很多復(fù)雜規(guī)則,專家在設(shè)計(jì)這些復(fù)雜規(guī)則的時(shí)候,并沒有考慮當(dāng)這個(gè)空間的資源用完以后該怎么辦,而是非常自信的認(rèn)為IPv6是不可能用完的。這個(gè)想法在1994年剛剛提出來的時(shí)候或許可行,但是現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入了云計(jì)算時(shí)代,地球上每平方米1000個(gè)地址是永遠(yuǎn)不夠的。萬物相連里的萬物不僅包括人們生產(chǎn)的產(chǎn)品,也包括地球上的動(dòng)物植物以及其它東西。

    由于IPv4和IPv6是不同的設(shè)計(jì)方案,其規(guī)則和技術(shù)有很大的改變,因此從技術(shù)上講,如何確,F(xiàn)有業(yè)務(wù)和應(yīng)用不受到網(wǎng)絡(luò)層技術(shù)和產(chǎn)品過渡的影響是至關(guān)重要的。有專家認(rèn)為,IPv4向IPv6遷移的困難,并非僅僅中國面對(duì)和難以解決。日本現(xiàn)在也面臨同樣情況,從IPv4如何邁到IPv6上去;而日本研究IPv6時(shí)間更長,至少比中國要早五年,但其現(xiàn)狀也同樣不樂觀,這也說明在實(shí)際應(yīng)用中,向IPv6遷移存在困難。

    IPv6的缺陷在于:

    數(shù)量的有限。安全的空間必須能夠解決數(shù)量增長危機(jī)。

    太多的復(fù)雜的功能。IP地址的唯一用途就是指定互聯(lián)網(wǎng)空間的位置。而現(xiàn)在的IPv6已經(jīng)增加了太多的要求,比如安全。一個(gè)真正的安全的空間里,位置是唯一的,空間成員的行為所攜帶的位置信息是不可篡改的。如果需要其它的外力干預(yù)來保證位置的唯一性,那么這個(gè)空間的設(shè)計(jì)是不合理的,它將導(dǎo)致更加復(fù)雜的問題,比如外力本身也是不安全的,其它的外力將有可能改變這個(gè)外力的特性。

    封閉的排他性的設(shè)計(jì)方案。這是一個(gè)丟棄性的設(shè)計(jì)方案,當(dāng)使用這個(gè)方案的時(shí)候,就意味著放棄其它的已經(jīng)存在的東西。由于沒有繼承IPv4空間的特性,因此當(dāng)使用IPv6的時(shí)候,就必須放棄IPv4。同樣,當(dāng)需要一個(gè)更大的IP空間時(shí),就必須放棄IPv6空間。

    云計(jì)算空間

    沒有哪次人類的重大科技革命能夠形成獨(dú)立的博弈體系,盡管計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)極大地推動(dòng)了人類科技進(jìn)步,但是它們只是作為現(xiàn)有的博弈空間里的構(gòu)成粒子,相對(duì)于博弈空間里的龐大粒子來說,這些粒子的影響是微不足道的。比如google的搜索引擎技術(shù)對(duì)于信息管理來說是重大的技術(shù)革命,但是它在現(xiàn)有的博弈空間里幾乎沒有多大影響,google只是利用自己的技術(shù),按照現(xiàn)有的商業(yè)游戲規(guī)則,在局部有限的范圍內(nèi),讓更多的利益流向自己。Google只是利用博弈空間里的區(qū)域信息不對(duì)稱狀態(tài),采用一種技術(shù)手段在有限范圍內(nèi)改變了局部財(cái)富的流向。假如Google現(xiàn)在退出博弈空間,并不會(huì)影響這個(gè)博弈空間的正常運(yùn)行,隨著時(shí)間的推移,其它的博弈主體會(huì)慢慢忘記Google。

    然而云計(jì)算不同了,或許我們目前不能體驗(yàn)云計(jì)算最終帶來的影響,但是可以靜下心來想象一下,當(dāng)真正的“智慧地球系統(tǒng)”形成以后,人類的生活將會(huì)是什么樣的狀況。云計(jì)算不僅僅帶來技術(shù)的革命,會(huì)帶來商業(yè)服務(wù)模式的革命、思維方式的革命、社會(huì)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的革命,形成云計(jì)算博弈空間體系。在初期階段,這是一個(gè)和現(xiàn)實(shí)博弈空間平級(jí)滲透的博弈體系,相互關(guān)聯(lián)又彼此獨(dú)立,但是最終將形成一個(gè)統(tǒng)一的云計(jì)算博弈空間,實(shí)現(xiàn)虛擬信息空間和現(xiàn)實(shí)物理空間的融合。

    什么是云計(jì)算

    盡管云計(jì)算目前沒有統(tǒng)一的定義,但是人們可以想象它的影響,作為一個(gè)革命性的時(shí)代,它將改變現(xiàn)有的社會(huì)結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)人和自然界萬物的和諧。

    中國電子學(xué)會(huì)云計(jì)算專家委員會(huì)委員趙文銀通過和哲學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、東方文化、數(shù)學(xué)、軟件開發(fā)以及云計(jì)算研究等不同領(lǐng)域的專家學(xué)者進(jìn)行交流討論,并在實(shí)踐應(yīng)用的基礎(chǔ)上提出了包含東方文化思想的定義。云計(jì)算是以應(yīng)用為目的,通過互聯(lián)網(wǎng)將必要的大量硬件和軟件按照一定的結(jié)構(gòu)體系連接起來,并隨應(yīng)用需求的變化不斷調(diào)整結(jié)構(gòu)體系創(chuàng)建的一個(gè)內(nèi)耗最小、功效最大的虛擬資源服務(wù)集合。

    云計(jì)算最終要做什么

    云計(jì)算將把地球上的萬物和人類的行為活動(dòng)連接在一起,形成一個(gè)實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)監(jiān)控的有機(jī)整體,也就是智慧地球系統(tǒng)。

    智慧地球系統(tǒng)包括大氣圈系統(tǒng)、巖石圈系統(tǒng)、生物圈系統(tǒng)、人類活動(dòng)圈系統(tǒng)等等。這些系統(tǒng)有機(jī)的關(guān)聯(lián)在一起,形成一個(gè)混沌系統(tǒng)。人類對(duì)某個(gè)地方的環(huán)境的改變,比如修建一個(gè)小水庫,或許會(huì)導(dǎo)致全球氣候的改變,這就是“蝴蝶效應(yīng)”。

    在智慧交通系統(tǒng)里,每輛通過感應(yīng)器成為成為系統(tǒng)里的一個(gè)成員,車在行駛的時(shí)候,可以感知臨近車的狀況,以及路面其它事物的狀況,因?yàn)樗械氖挛锒纪ㄟ^感應(yīng)器連接在一起了。

    在醫(yī)療云體系里,每個(gè)人都可以根據(jù)需要,隨時(shí)了解自己的身體狀況,因?yàn)檫@個(gè)人已經(jīng)通過感應(yīng)器把身體的相關(guān)信息連接到了全球醫(yī)療云里,他可以讓醫(yī)療云里的任何一個(gè)醫(yī)院的醫(yī)生來為自己服務(wù),這個(gè)醫(yī)生可以在任何一個(gè)國家,醫(yī)生只關(guān)心服務(wù)的報(bào)酬而不關(guān)心病人所在的地理位置以及病人的身份。

    在教育云里,知識(shí)、學(xué)生、老師、家長、學(xué)校等等已經(jīng)連接成為一個(gè)有機(jī)的整體,邊遠(yuǎn)貧困山區(qū)的學(xué)生同樣可以獲得發(fā)達(dá)城市學(xué)校老師的指導(dǎo)。一個(gè)優(yōu)秀的老師的實(shí)時(shí)講課場(chǎng)景可以在教育云體系里同時(shí)出現(xiàn)在不同的地區(qū),老師只關(guān)心講課的報(bào)酬,不關(guān)心學(xué)生的多少,虛擬化讓學(xué)生的聽課成本變得很低,以至于任何一個(gè)貧窮的孩子都可以獲得最好的教育。

    IPv6的應(yīng)用將給云計(jì)算帶來巨大的災(zāi)難

    智慧地球系統(tǒng)里的每個(gè)組成成員都有一個(gè)空間位置,也就是IP地址,因此對(duì)IP地址的需求量是巨大的。

    移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展將會(huì)消耗大量的IP地址。3G的網(wǎng)絡(luò)在IP方面是非常高效的,特別是在端到端的模型方面。

    物聯(lián)網(wǎng)不僅會(huì)消耗大量的IP地址,而且對(duì)IP地址的需求是動(dòng)態(tài)、無限增加的。在2009年,物聯(lián)網(wǎng)有關(guān)組織已經(jīng)確認(rèn)RFID已經(jīng)是物聯(lián)網(wǎng)的一部分,它是涉及到了各種各樣的物體,涉及到小的設(shè)備的聯(lián)網(wǎng),設(shè)備本身是用戶非常重要的互相連接的物體。它們之間要進(jìn)行通信,而且會(huì)成為非常重要的通信的環(huán)節(jié),它們是通過IP來連接的。

    云計(jì)算給我們帶來了兩大難題,而且是必須要解決的難題。一個(gè)是軟件危機(jī),另外一個(gè)是數(shù)量增長危機(jī)。

    由于IPv4地址資源很快就會(huì)消耗完,因此很多專家呼吁盡快把現(xiàn)有的應(yīng)用轉(zhuǎn)移到IPv6上。由于從IPv4向IPv6的轉(zhuǎn)移需要解決很多問題,企業(yè)要花費(fèi)很大的資金,因此進(jìn)展很緩慢。如果真的完成了從IPv4到IPv6的轉(zhuǎn)移,將有可能在云計(jì)算時(shí)代給人類帶來巨大的災(zāi)難。

    IPv6是1994年設(shè)計(jì)的,當(dāng)時(shí)并沒有預(yù)計(jì)云計(jì)算的出現(xiàn),并且會(huì)實(shí)現(xiàn)萬物相連構(gòu)成智慧地球系統(tǒng)。按照當(dāng)時(shí)的想象,IPv6可以讓地球的每平方米有1000個(gè)地址,數(shù)量已經(jīng)足夠了,這種思維和最早設(shè)計(jì)IPv4是一樣的。

    從IPv4向IPv6進(jìn)行轉(zhuǎn)移,其成本盡管巨大,但是也是可以承受的,同時(shí)對(duì)在轉(zhuǎn)移過程中造成的損失也是可以容忍的。但是從IPv6向下一代IP版本轉(zhuǎn)移的時(shí)候,由于IPv6的數(shù)量已經(jīng)足夠龐大,其造成的影響是無法承受的。

    在一個(gè)封閉有限的空間里生存是不安全的,因?yàn)橛邢薜目臻g無法解決數(shù)量增長危機(jī)。人類在這方面是有認(rèn)識(shí)的,當(dāng)生存的空間很小,而人口在不斷增加時(shí),人們會(huì)感覺到安全嗎?云計(jì)算會(huì)給人類生產(chǎn)的每一個(gè)產(chǎn)品給出一個(gè)唯一的序列號(hào),并且給定一個(gè)IP地址,這樣便于管理以及進(jìn)行產(chǎn)品跟蹤。IPv6是一個(gè)封閉的有限空間,當(dāng)IP資源消耗到一定的數(shù)量的時(shí)候,空間就變得不安全了,因?yàn)槿藗冃枰獙ふ乙环N復(fù)雜的方法來給增加的成員指定地址,而這種方法同樣只能解決有限的數(shù)量。這種打“補(bǔ)丁”的解決方案讓IPv6空間更加不安全。

    云計(jì)算空間需要無限增加的IP地址

    云計(jì)算最終將把虛擬的信息世界和現(xiàn)實(shí)的物理世界連接為一個(gè)有機(jī)的整體,實(shí)現(xiàn)智慧地球系統(tǒng),因此云計(jì)算需要用最簡單的方法獲得無限的地址資源,以便管理不斷增加的成員。因此正確理性地評(píng)估IPv6,尋找新的IP方法,是非常有意義的。因?yàn)槟壳暗脑朴?jì)算、網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)處于早期階段,對(duì)IP地址的要求不高,IPv4還可以支撐一段時(shí)間,給人們提供一定的時(shí)間來尋找新的革命性的技術(shù)。

    作為新一代信息技術(shù)的探索和應(yīng)用者,北京乾坤化物數(shù)字技術(shù)有限公司(http://em258.com)研發(fā)了數(shù)百項(xiàng)核心技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù),而其中的一項(xiàng)發(fā)明專利是解決無限IP資源空間的方法。該方法設(shè)計(jì)的IP地址樹可以提供無限的地址資源,具有以下幾個(gè)特征:

    從根開始,無限生長的多叉樹,每個(gè)樹結(jié)點(diǎn)是一個(gè)IP地址。

    IPv4的全部地址位于樹的根附近的區(qū)域。

    樹是按照遺傳特征進(jìn)行生長的,從一個(gè)結(jié)點(diǎn)開始,其后面的所有結(jié)點(diǎn)是該結(jié)點(diǎn)的后代。如果指定該結(jié)點(diǎn)為某個(gè)地區(qū)的根結(jié)點(diǎn),則該地區(qū)內(nèi)的所有IP地址可以通過該結(jié)點(diǎn)生長出來。

    構(gòu)造類似人腦的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。具體設(shè)計(jì)如下,首先是主干,也就是IP地址樹;其次是相同層的結(jié)點(diǎn)連接,一個(gè)結(jié)點(diǎn)可以和多個(gè)結(jié)點(diǎn)連接;第三是不同層之間的連接,一個(gè)結(jié)點(diǎn)可以和多個(gè)結(jié)點(diǎn)連接。

    IP地址的識(shí)別是通過對(duì)代碼本身的識(shí)別來完成的。

    (本文作者系中國電子學(xué)會(huì)云計(jì)算專家委員會(huì)委員趙文銀)

編 輯:吉利
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