注册 登录  
 加关注
   显示下一条  |  关闭
温馨提示!由于新浪微博认证机制调整,您的新浪微博帐号绑定已过期,请重新绑定!立即重新绑定新浪微博》  |  关闭

汪涛

 
 
 

日志

 
 
关于我

南京邮电大学学士,北京邮电大学硕士。出版《生态社会人口论》(人民出版社),《通播网宣言》(北京邮电大学出版社) unsnet@163.com

网易考拉推荐
 
 

汪涛:IPv6为什么会失败?  

2008-02-01 23:39:34|  分类: IPv6、IPv9和超级 |  标签: |举报 |字号 订阅

  下载LOFTER 我的照片书  |

       很多中国人目前在IT领域的技术路线上还是唯美国和欧洲的马首是瞻,当然形成这种局面也是有其合理性的,因为过去的确人家更先进,我们需要多向先进的国家学习。但是,并不是说领先者就什么事情都是对的,即使作为追随者也需要有分析和判断能力,否则就会在领头的错了以后,跟随者也跟着出错。但依现在的客观局面,我们很多人还是在心理上和精神上比较依赖美国和欧洲的看法,既然如此,那就让我们先看看美国人自己已经开始在如何评价IPv6的吧。

    2008年1月8日,美国严肃的专业媒体“CIO Today”的网站上刊登了一篇文章,题目是“Feds Look To Fudge IPv6 Mandates”( http://www.cio-today.com/story.xhtml?story_id=57551&page=1),直译意思是“联邦政府意识到IPv6强制执行的梦话”。这是一篇对美国政府在美国国内推动IPv6进展当前客观状态比较全面系统的长篇分析报道。“Fudge”一词在英文中有“梦话”、“胡话”、“欺骗”、“夸大到超出正常范围”、“伪造”、“胡说八道”、“一派胡言”等含义。“CIO Today”并不是一个娱乐小报,而是面向美国企业高层IT决策人的严肃专业媒体,这样的媒体都已经开始在使用贬义和轻蔑到如此程度的粗鲁词汇来描述IPv6,而不是用“difficulty”、“problem”、“trouble”等应当使用的中性词汇,这说明了什么呢?这仅仅是一种情绪的发泄,还是表明IPv6技术本身真的就是符合用这种词汇来形容呢?本文将给出严格系统的理论分析,至于答案,就由读者自己去评判吧。

 

1.  只要是新技术都有失败的可能

 

    泰坦尼克号为什么会沉没?因为泰坦尼克号从出发直到它沉没,自始至终都没有任何人认真想过泰坦尼克号真的有可能会沉没的问题。但是,“它不过是一条船,只要是船都可能会沉的”。越是盲目自信不会失败的,越是失败的可能性更大。

    直到我们提出相关问题之前,也从来没有任何人认真想过:IPv6不过是一个新技术,而任何新技术都有可能面临失败的风险。没有人想过、甚至根本就不敢去想“IPv6会有失败可能”的一个很大的原因是:全世界所有国家政府组织、所有国际标准组织、所有运营商、所有设备商、所有高等院校及研究机构……,总之,世界上所有权威的学术和产业机构都认为(至少表面上是这么说的)IPv6是未来技术发展方向。

    可惜的是,这个理由看起来很吓人,但我们却已经刚刚经历过一回全世界所有权威机构都认为是未来无可质疑发展方向的技术,最后却失败的实际案例了,这就是ISDN和ATM。所以,这个理由不仅吓唬不住人,而且对于这种全球一致认同的东西,反倒更增加我们的疑虑。如果在刚刚经历过ISDN和ATM之后,就又如此高度自信地认为IPv6是没有任何失败风险的,就如同刚刚经历过泰坦尼克号事件之后,竟然又认为下一艘新造的船是“永远不会沉没”的一样,这也太不懂得记取历史教训了。目前IPv6无论在美国还是在中国等其他国家进展的困难和迟缓,已经清楚显示出这一协议失败的明显征兆了。这使我们不竟想起电影《泰坦尼克》中,当泰坦尼克号都已经撞上冰山以后,完全想不到它会沉没的乘客们,竟然还在把从冰山上撞下的冰块当足球玩到不亦乐乎的镜头。

 

2.不要迷信全球表面上的一致认同

 

    在通讯技术上,由于利益的争夺,很多时候往往是难于全球统一的。比如说在数字传输技术的时代,欧洲主导了E1的技术体制,北美主导了T1技术体制;话音编码的方式也是不统一的,一个是欧洲64kbps的A律,另一个是北美56kbps的μ律。但是数字传输技术最后却基本完全普及了;

    在3G技术上,现在已经从本来就够乱的3个3G标准变成了4个3G标准,TD-SCDMA、WCDMA、CDMA2000、Wimax。虽然现在不能说3G技术就一定成功,但已经在全球有相当多的应用。出现这么多不同标准并不说明这种技术就一定会成功,但至少说明了大家真的是从内心深处高度一致地认同了这个方向,所以才会不惜一切代价地去争取自已的利益进入标准,如果不能进入现有标准,甚至不惜一切代价也要搞出不同的标准来,由此导致不能获得全球技术标准统一的局面出现。

彩电技术形成了PAL、SECAM、NTSC三种制式,甚至在这些制式里面还细分出更多不同的“子制式”(如PAL-D、PAL-I、PAL-G);

    而ATM是历史上少有的全球所有机构全体一致高度支持的,一致到令人感到蹊跷,并没有出现分裂出不同技术标准的情况,遗憾的是它却没有最后普及。今天,IPv6全球高度一致地全都支持,应该是让人心里发毛才对,而不是以此得意地认为它没有失败的任何可能。这种高度一致地支持真的是所有这些机构都从内心深处高度认同了这一技术方向,还是潜意识中其实很多人都有疑虑,因此对其心不在焉、随声附和、仅仅是因为要对国际社会尽政治义务而导致的“高度一致”地支持呢?

当年日本提出第五代计算机计划的时候,全球是高度一致地一片叫好和高度赞扬的声音,一致到几乎就听不到任何质疑的观点和意见。即使对于可能遇到的技术风险,人们听到的高分贝的声音也是:日本的第五代计算机计划只要“部分取得成功”,也毫无疑问地足以使日本在下一代计算机技术上跃居世界前列。但奇怪的是整个欧美在高度地一片赞扬和惊叹声中,却很少有人真正追随第五代计算机计划的技术路线。当年那些高声赞扬的人是真心地、认真地在赞扬吗?

    我们绝对不是说全球统一的东西就一定不好,也不是说越是不统一的技术就越好,更不是要否定全球统一标准的方向和价值。但是,只要我们认真回顾一下:世界上到底有多少真正的好东西是全球高度一致认同和支持的就会明白:越是全球高度一致认同和支持的东西,我们越是要对它是否真的是个好东西问个为什么。

 

3.IPv6的两个最基本前提假设都是错误的

 

    之所会出现IPv6技术,严格说并不是因为IPv4地址不足的问题,而是对IPv4地址不足问题的认识和态度。因为后面我们将会看到:即使承认IPv4地址不足问题的存在,也并不必然导致对IPv6技术的需要。IPv6对此问题的看法上有两个基本的前提假设,这是决定整个IPv6是否成立最根本的基础。遗憾的是,这两个前提性的假设都是完全错误的。

    IPv6第一假设是:要解决IPv4地址不足问题,最终必须要增加地址长度。而一旦增加地址长度,必然意味着全新的,与IPv4完全不同的新IP协议;

    IPv6第二假设是:既然要完全重新设计IP协议,如果仅仅是解决IP地址不足问题的话,就显得太浪费了这次技术换代的机会。因此,利用此机会对IP协议进行全面地改善是IPv6协议设计工作的重心,甚至就是全部。因为地址空间不足的问题只要采用更长的地址编码就很自然地解决了。这意味着,整个IPv6的技术设计除了采用128位地址长度之外(这几乎就不需要动太多脑筋,也几乎不需要做太多工作),其它所有IPv6的设计工作都与地址空间问题是完全无关的,它们都是为了要解决“其它的”问题,如简化路由算法、QoS、移动性、安全性等等、等等。

首先,我们通过建立最一般的编号兼容的2/3要素理论,以及IPv4协议兼容的n×IPv4理论,从理论上严格证明了IPv6的第一假设是完全不成立的。

    编号兼容的2/3要素理论是指:与编号相关的最基本要素有3个,即编号长度,编号规则和号码分配。其中决定编号兼容性的主要是编号规则和号码分配2个要素,编号长度与编号兼容性并没有必然的因果联系。因此,以IPv4地址空间不足为出发点并不能绝对必然地得出需要完全重新设计IP协议的结论;

    IPv4协议兼容的n×IPv4理论是指:只要采用形如n×IPv4(n为正整数)的IP地址编址方式,并遵守IPv4的编号规则和号码分配,都有可能实现在100%兼容,或接近100%兼容IPv4前提下扩展IP地址空间。这证明了完全不改变IPv4的编号规则和号码分配前提下升级地址空间是技术上完全可行的。

    IPv6第二个假设的愿望和出发点是在第一个假设成立前提下才是合理的。如果第一个假设就不成立,第二个假设就没有相应成立的基础;

    另外,即使我们承认第二个假设的“出发点”和“愿望” (不是假设本身)具有合理性,也并不意味着其实际设计的技术就是合理的。 

4.IPv6技术设计违反通讯网络功能分层的基本原则

       无论网络技术如何不同,如何发展,但在一个基本的原则上是一致的:就是网络功能分层的原则。网络功能分层是一种技术专业分工的实现,每一个网络层次只实现应该属于这个层次的功能,而不属于这个网络层次的功能就应该放到其它层次去实现。这个原则要求人们在设计网络的时候首先必须考虑清楚:所需要解决的问题究竟是属于哪个网络层次的。如果这个前提性的问题就没有搞清楚,就会导致网络功能层次的混乱。网络功能分层的原则直接导致的结果就是:并不是在某个层次实现的功能越多就越好,任何一个网络层次仅应该专注自己“本份内”的事情,而不应该过多“插手”别的功能层次的事情。

       专业分工是一个非常广泛的,甚至哲学级的原则。社会组织的部门专业分工,软件开发的模块化设计,社会生产的行业分工,网络的分层等等其实都是一个道理。专业分工并不是绝对的,有某些重叠和交叉都是难以完全避免的,甚至是合理的。不同专业分工之间也并非绝对隔离,某一个专业模块可能还需要配合其它模块的工作。但从根本原则上说,各个专业模块头等重要的事情是做好自己“份内”的事情。但IPv6不仅违反了这个基本原则,而且违反得实在是太多了。IP地址仅仅就是一个IP地址而已,不应在IP地址上增加太多的东西。但IPv6的支持者却洋洋自得地把这些当作“优点”来进行宣传,这充分证明了IPv6的支持者们对于网络设计的最本质要求都还没有搞清楚就匆忙地进行协议设计。

         内嵌到IPv6中的物理地址(IPv6中称为“接口ID”)。物理地址与IP地址应该分属不同的网络层次,IP地址应该是物理地址之上的逻辑地址层次的。但IPv6在进行地址设计时却把物理地址内嵌在了后64位中,这会导致层次结构的混乱。网络的分层可以带来不同层次之间技术发展的相互独立性,但IPv6这种将低层的物理地址内嵌到逻辑地址中的做法破坏了这种网络层间的相互独立性。

 移动性。只要仔细研究一下现在真正成功的移动通讯系统就会明白:移动性是应用地址层的事情,而不是逻辑地址层的事情。电信的移动通讯网就是在应用地址层(手机号码)实现的移动。因为真正移动的是人,是用户,而不是IP地址。IPv4的移动IP技术就没有真正成功,IPv6的移动IP技术同样是难于成功的。

          举个例子:如果在应用地址层解决移动性,可以很容易地实现跨IP协议的移动,也就是可以从一种IP协议的网络,不中断业务地移动到另一种IP协议的网络。但如果在IP层实现移动性,要实现这种跨IP协议的移动就非常困难。如果IPv6要实现自己的过渡,必须面对相当长时期的与IPv4共存的局面,这样就必然会遇到大量移动的用户在IPv6与IPv4网络相互之间移动的问题。在IP层实现的移动技术就非常难于实现这种情况下的移动性。

       安全性。原则上,安全是使用者、用户是否安全,而不是IP地址或端口是否安全。因此,安全性也应该是应用地址层的事情,而不是IP地址层的事情。

        QoS。业界对原IP网络的QoS抱怨很多,而事实上这是指错了方向。因为QoS原则上是物理层的事情,而不是逻辑地址层的事情。如同邮政系统中的邮政编码一样,IP地址仅仅是指定通讯的地址,邮政编号与邮政系统的递送速度完全是两回事情。电路交换并不是就没有QoS问题,所有IP网络中的QoS问题,电路交换中都有类似问题存在。而现有电路交换网络之所以QoS保障得很好是因为其物理网络规划设计时有爱尔兰话务理论的指导,其物理容量与业务量之间的关系是受控的。这种关系与采用什么电路交换技术完全没有关系,仅仅与物理层的通道数量有关系。无论是人工交换、步进制交换机、纵横制交换机还是程控交换机、软交换,爱尔兰话务理论的应用都是一样的。

       不应当去宣传男人可以生孩子,这绝对不是任何优点,而是太不正常,要知道生孩子纯粹是女人才应该干的事情。别听到很多女人经常抱怨“一定要让你们男人也来尝尝生孩子的苦”就真的去开发让男人也来生孩子的技术,要首先搞清楚女人这样抱怨的真正原因到底是什么。

 

5.致命伤——违反技术升级兼容原则

      兼容是现在科技发展非常深刻的原则,任何违反这一原则的新技术无论表面看起来多么先进,往往都会以失败而告终。ATM之所以失败根源就在这里。

     彩电技术出现之后经历了30年的发展才进入商用,其技术之难其实并不在于彩电信号本身的处理有多难,而在于兼容的原则约束,必须要让彩电信号兼容原来已经大规模普及的黑白电视系统。所有彩电的编码和制式根本目的都是要获得与已有黑白电视的兼容性;

    商用计算机革命性的突破是当年IBM的阿姆达尔领导开发的360机,阿姆达尔革命性地建立了以总线为基础的计算机兼容体制,这一思想一直延续到今天。即使到了PC时代,之所以兼容机成为了主流,而最初技术非常领先的苹果机退居次要位置,兼容原则起到至关重要的作用;

    “平滑升级”一直是电信运营商对新技术和新产品根深蒂固的头等要求,兼容原则在这里展示了其不可违抗的力量;

       如果违反了兼容原则,纵使全世界所有权威机构、全世界整个行业所有人都支持该项新技术,也难于成功。这就是ISDN和ATM技术失败带给我们最大的教训。

       IPv6违反了兼容原则,它就是违反了天条。彻底放弃已经大规模商用化的IPv4,这完全是昔日互联网的领导者在自毁长城,彻底动摇自己耐以合理生存的根基,实在令人遗憾。因为IP协议是整个RFC所有技术文档合理存在的基础。一旦动摇了IP协议,就意味着根本动摇了整个RFC所有的技术根基。同时,一旦IPv6失败,等于是制造了一次要主动把未来网络发展的领导权交给别人的重大战略机遇。如果其他人不充分利用这个机遇,这只能说是迂腐。

 

6.IPv6——用千万吨TNT当量氢弹打苍蝇的技术方案

      如果北京市电话号码不足了,要进行升位。第一种方案是将北京市某些交换机的参数进行一下重新配置,然后进行割接就可以了;

        而第二种方案是完全改变电话号码的规则和分配,将整个中国所有网络上的交换机和所有在网的终端全部升级。

        以上两个方案哪一个会被市场接受还用得着再说更多吗?IPv6比上面要全中国交换机和终端都更换还要过分,它是要全世界的所有IP设备和终端全都升级。这样做更大的成本还不仅在于设备和软件的升级,而是所有工程师和技术人员要重新学习大量由于全新的IP协议带来的操作、参数配置问题。据一些调查报告称:一个网络工程师要完全搞明白IPv6的全新参数配置和操作,至少需要一年的时间!

       IPv6的支持者们宣称IPv6将给全球带来上万亿美元的巨大市场,这相当于说IPv6要实现的话需要耗费上万亿美元的成本。仅仅扩展一下IP地址空间的容量就要花这么多钱,这绝对不是任何优点,而正是IPv6会面临失败极高可能性的关键证据。

      IPv6不是用高射炮打苍蝇,而是在用一枚千万吨TNT当量的氢弹打一只小小的苍蝇。我们不是要证明千万吨级TNT当量的氢弹炸不了苍蝇,而是要证明:想打死一只苍蝇用苍蝇拍、顶多用杀虫剂就足够了。

        IPv6认为它用千万吨TNT当量的氢弹在把苍蝇炸死的同时还有效地杀伤了其它很多动物,而我们认为现在遇到的问题就仅仅是拍死一只苍蝇,借这个机会大做文章大量杀伤其他动物是完全不合适的。

 

7.不要做跟着没脑子头鱼乱游的群鱼

      本文绝不是要否认向先进国家学习的重要性,也绝对不是要否定研究IPv6的行为本身。因为任何创新都有可能会面对失败,既然如此,一方面不能因为有可能失败就不去投入研究,而且只有严谨的科学研究才能消化掉潜在的技术风险,因此应当对可能面临的失败持宽容态度;但另一方面,本文所要论证的是既然任何新技术都是可能面对失败风险的,那么我们在面对任何新技术时都需要时刻对其可能的风险有客观正确的心态和心理准备,而不是只要见到是发达国家支持的东西就盲目地闭上眼睛去跟随,一直跟到掉到河沟和悬崖里还不醒悟。当年对ISDN进行大量研究是没错的,但如果当年早些对ISDN可能面对的技术失败风险有所准备,就不至于在已经可以看到ISDN技术风险的时候,依然实际去建设2000万线巨大规模的ISDN网络,最后仅仅放出去不到200万线,并且很快ISDN用户就开始下降了。如果有正确的技术风险态度,这种实际的大量浪费和损失就不会发生了。

       为了生存,很多动物都有群体高度一致活动的本能和天性,这是因为统一行动有利于躲避天敌的追杀。大洋中很多鱼类也有这种习惯。生物学家曾做过一个实验,将承担群鱼领头作用的一只鱼的大脑切除,只留下少数管理运动的神经,然后将这条鱼放回鱼群中。令人震惊的结果出现了:整个鱼群竞然还是高度一致地跟着这条没脑子的头鱼胡乱游动。它们根本不知道前面领头的鱼已经是没脑子的。

        难道人类比鱼更聪明的地方竞然是在于:就算某些情况下已经知道或明显感觉到前面领头的已经是一个没脑子的家伙时,依然还是要紧紧地跟着吗?

  •  

  评论这张
 
阅读(5401)| 评论(23)
推荐 转载

历史上的今天

在LOFTER的更多文章

评论

<#--最新日志,群博日志--> <#--推荐日志--> <#--引用记录--> <#--博主推荐--> <#--随机阅读--> <#--首页推荐--> <#--历史上的今天--> <#--被推荐日志--> <#--上一篇,下一篇--> <#-- 热度 --> <#-- 网易新闻广告 --> <#--右边模块结构--> <#--评论模块结构--> <#--引用模块结构--> <#--博主发起的投票-->
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

页脚

网易公司版权所有 ©1997-2017