互联网基建:我已经在全速前进了!

2019-10-30 11:23:08 382

1994年,是中国深化改革开放的关键一年,这一年的4月20日,“连接着数百台主机的中关村地区教育与科研示范网络工程,成功实现了与国际互联网的全功能连接。从此中国被国际上正式承认为真正拥有全功能互联网的国家。”[1]


在此之前,世界互联网发展了25年——这25年,是中国缺席的25年。但随着改革开放的不断深入,我国的互联网起步拥有了更成熟的条件和更宏大的社会背景。


2019年,亦是中国互联网发展的第25个年头,胡启恒院士在接受《互联网天地》的采访时,深情地回忆到:“有了改革开放这个大方针, 我们才会在做计算机研发时想到把互联网拿进来。……没有改革开放,我们不会有那样的思维, 把互联网带入到中国。”[2]


可以说,改革开放是中国互联网发展的基础。而要研究中国互联网的发展情况,不能绕开的话题是互联网基础设施的建设。


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2019年8月,中国互联网发展中心发布的第44次《中国互联网络发展状况统计报告》论述了中国“网络基础建设全面提速”的现实状况。


本文基于该次报告,将互联网基础建设的提速状况分为三个模块来研究——IPv6、国家域名、互联网设施。笔者在每个模块中分别从横向、纵向两个维度,结合往次报告及其他来源的相关信息,对数据进行分析,并尝试立足当下展望未来,讨论各模块可能的发展前景。


 1.IP地址:IPv6规模部署渐入佳境


1.1 IPv6概述


随着物联网、大数据、云计算等新兴互联网业务的兴起与发展,以及近几年中国网民数量飞速增长,互联网规模呈指数级扩张,IPv4地址资源的枯竭避无可避。


因此,IPv6(互联网协议第六版)应运而生。它将原来的32位地址空间增大到128位,数目是2的128次方,充分满足使用需求。除地址数量外,IPv4在网络传输效率、配置自动化、内置安全性等方面也都做出重大改进。


1.2 纵向对比:国家战略推动IPv6用户数量显著提升


2017年11月,中共中央办公厅和国务院办公厅印发《推进互联网协议第六版 (IPv6)规模部署行动计划》文件,自此我国IPv6规模部署正式上升到国家战略层面。


近两年,全国从政府、运营商、高校、企业等各层面积极推动IPv6部署,其地址数涨幅显著。IPv6规模部署正渐入佳境。


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数据来源:第36-44次中国互联网发展状况统计报告


趋势表明,自2010年6月以来,我国IPv6地址数量始终呈增长趋势,尤其是《行动计划》发布后,数量涨幅明显。截止2019年6月,我国IPv6地址数量,即已分配IPv6地址用户数量为50286块/32。


总体来看,政府与企业对IPv6的部署都进行积极的投入,形成合力效果。同时,我们也要理性面对当前 IPv6 发展中存在的瓶颈,如IPv6流量占比偏低、互联网应用的IPv6改造深度与广度不够等问题。


1.3 横向对比:全球范围用户数涨幅最大


截至2019年7月1日,全球 IPv6用户数已达 6.8 亿。

下表为IPv6用户总数排名前八位的国家/地区,其中中国排名第六。


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数据来源:2019 IPv6发展数据报告


我国凭着147.7%的增长率,全球排名从2018年的第66位一跃成为第6位。同时,该数据也使中国成为全球范围IPv6用户数量涨幅最大的地区。


在分析国际IPv6规模部署情况时,我们既要看到中国后来居上的态势,也要注意到国内IPv6使用率偏低的情况。2016年,我国IPv6使用率为0.5%,于世界排行50名以外;2019年,我国IPv6使用率上升至10.77%,但与国际顶尖水平仍有差距。


1.4 未来:为物联网建构铺设道路


IPv6提供的地址数量是2的128次方,即,IPv6能够对地球上每平方米提供6×1023个网络地址,在可预见的将来是不会耗尽的。也正因如此,有人提出了这样的比喻,“IPv6能给地球上每粒沙子分配一个IP地址”。


那么,充足的IP地址又将给我们的生活带来哪些改变呢?


速度的提升是必然的。


当下,在大数据、云计算的基础上,“物联网”这一概念被广泛应用。它可以分为两个模块:个人应用领域与产业应用领域。


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物联网成为发展的潮流


在个人应用领域,以智能手机、穿戴式设备、智能家电、共享单车为代表的物联网实例已初具规模;然而,在产业应用领域,如工业生产、无人驾驶、智慧医疗、公安系统等,现有技术仍有欠缺。


究其原因,则在于后者对于网络延迟的控制有着较高要求。而IPv6的全面部署却使得所有设备在未来都能拥有独立IP,网络的实时性得到实现,速度不再会是产业物联网应用的阻碍。可以预见,以人与人相联为特点的当代互联网,在未来将变为人与人、人与物、物与物相联的三位一体的新模式网络。


但与此同时,我们也要看到IPv6部署与物联网普及所面临的困难,如独立IP带来的设备暴露风险、廉价设备难以承载IPv6协议、高昂的设备监管成本等。


2 域名:国家域名逐步完善


2.1 国家域名概述


域名是由一串字符组成的Internet上某一台计算机或计算机组的名称,它就像一本“地图”,是互联网的入口和互联网安全的底层地基建筑。


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域名分为通用顶级域名(Top-level domains, TLDs)、国家及地区顶级域名(country code top-level domain, ccTLDs)两种类型。


通用顶级域名由国外管理和控制,如“.com”域名由ICANN管理,受美国政府制约。而我国国家顶级域名“.CN”则是由我国国际互联网络信息中心正式注册并运行,属于国家主权范围内的互联网资源。


2.2 纵向对比:.CN域名数量不断增长


1990 年,“中国互联网之父”钱天白教授正式在国际上注册了中国顶级域名CN,自此,“.CN”正式登上历史的舞台。近4年来.CN域名数量呈稳步增长趋势,截止2019年6月,.CN域名数量已达到21,851,990个。


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数据来源:第39、41、43、44次中国互联网发展状况统计报告


2.3 横向对比:.CN域名保有量位居ccTLDs排行榜第一


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Namestat网站页面截图(2019.10.12)


按Namestat网站数据,“.CN”域名保有量(2018.1.1)达到20,845,513个,稳居域名排行第二位,仅次于通用顶级域名“.COM”,在ccTLDs排行中位居第一。


此外,“.中国”域名保有量(2018.1.1)也达到1,895,745个,在总排行中居24位,在ccTLD中排第17位。


3 互联网设施:设施建设全面繁荣


3.1 互联网设施概述


从2019年8月最新发布的《中国互联网络发展状况统计报告》中来看,这份报告将互联网设施的研究重点放在上网设备以及宽带发展情况上。网络接入设备指联入网络的物理实体。CNNIC报告统计了中国网民的上网设备类型、数量及其占比,这一部分属于网络接入设备中的计算机。宽带网络则是接入互联网并实现终端上网的一种业务。


3.2 纵向对比:接入设备和宽带速率的快速发展


1997年的第一份中国互联网发展报告显示,我国上网计算机数仅29.9万台;到了1999年,中国上网计算机突破100万台,达146万台;进入21世纪,中国的上网计算机数量快速增长,截止到2007年7月,中国接入互联网的计算机已达6710万台,十年来增长了200余倍;而到了2017年,接入互联网的端口数量达7.6亿个。


同时,除了台式电脑、笔记本电脑外,平板电脑、电视接入互联网的比例也都有所提升。接入设备的数量在呈现爆炸式增长的同时,其类型也不断多元化。


1997年CNNIC的第一份报告中,并未对带宽作出详尽的说明,只给出了我国国际线路的总容量数据,25.408Mbps。而在仅仅五年后,我国的国际出口带宽的总量已达7597.5M。2007年我国国际出口带宽总量达214175M,在世界范围内连接到了更多国家。在2017年度的第二次报告中,除国际出口带宽之外,报告第一次对光缆建设情况、基站数量以及20M以上用户占比、光纤用户占比、4G下载速度做了详细的说明,从更多的维度说明了我国带宽的快速发展。


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数据来源:第1、4、20、40次中国互联网发展状况统计报告


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数据来源:第1、9、19、40次中国互联网发展状况统计报告


3.3 横向对比:具有中国特色的发展历程


自2008年的报告中第一次提到了手机接入互联网的网民数量增长较快的情况,此后每一年的报告中,手机接入互联网的比例都在不断提高,截止到2019年8月,网民使用手机上网的比例高达99.1%,这是其他任何一个国家目前都无法达到的比例。


究其背后缘由,在于中国互联网发展的背景。在西方国家,大多数的基站建设是一项商业行为,只有在保证盈利的前提下才会进行,并且国内存在竞争对手,这往往导致全国范围内的互联网接入无法统一。但在中国,互联网基础设施建设作为一项民生工程,其背后有着国家财政的支持。无论是“村村通”工程,还是“互联网下乡”,都体现出中国政府在互联网基础设施建设上的担当。


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数据来源:第21、28、38、44次中国互联网发展状况统计报告


3.4 未来:把握5G主动权


互联网的设施发展看似已经完备,但未来仍旧充满无限可能,5G是中国最可能把握的、领先于世界的机会。


5G,即第五代移动通信网络,具有高速度、泛在网、低功耗、低时延的特点,是信息通信技术的又一次升级换代。智慧医疗、文化产业、社会管理、政治参与等等方面都会受到5G的影响,而5G的兴起与发展又将催生出新的产业,促进产业升级调整,因而5G是未来行业发展的必经之路。而中国的5G则有望引领全球5G发展。


截止2019年5月,在全球20多家企业的5G标准必要专利声明中,中国企业占比超过30%,位居全球第一。而在今年的9月,华为、小米都已陆续推出5G手机,受到全球消费者的关注。但在5G基站的测试上仍存在着OTA测试、设备之间相互干扰的问题。


尽管如此,中国仍在一步一步坚定地走在路上。2019年,中国不仅发放了5G牌照,推出了5G手机,还在全国进行试点推广5G。随着政府支持力度的不断加大、更多商业资本的涌入以及科研人员与科技公司的不断创新努力,关于5G,我们未来可期。


5 总结


2019年,中国互联网发展的第25个年头,从最初的亦步亦趋到如今的自主创新甚至引领世界,中国互联网的发展离不开基础设施建设的全面繁荣。而互联网基础设施建设则是在改革开放全面深化以及政府财政政策支持的背景下、世界互联网发展浪潮中得以全面繁荣的。


进入新时代,我们面临着更复杂的社会环境,也拥有更多的机遇,中国互联网的基础设施发展,前路漫漫,但未来光明。

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