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《流浪地球2》重啟網際網路根伺服器的橋段,放到現實裏可能更刺激

2023-05-04 10:33

來源:科學中國人

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《流浪地球2》,大家都看了吧?

要論影片中最令人緊張的部分,重啟網際網路根伺服器,絕對算一個。

在影片的設定中,為了應對“月球危機”,必須同步啟動分散在地球各處的“行星發動機”。否則,地球就會因受力不均,有破碎風險。

而想實現同步啟動,就必須重啟分別位於中國北京、日本東京和美國杜勒斯的網際網路根伺服器。這3台根伺服器重啟後,才能恢復全球網際網路。

危急時刻,圖桓宇借助自己女兒圖丫丫的數字生命,成功重啟位於中國北京的根伺服器。全球網路順利恢復,危機才得以暫時解除。

更妙的是,不但影片中的“網際網路根伺服器”在現實中本來就存在,而且,就連“重啟網際網路根伺服器”這種事,人們也早早就有預案。甚至,為了保證網際網路根伺服器的絕對安全,人類還安排了7位像《三體》中執劍人那樣的角色。他們人手一把“根伺服器密鑰”,隱在人群中,卻時刻守護著世界網際網路安全。

從網際網路根伺服器講起

前面説了這麼多,那究竟什麼是網際網路根伺服器?它的作用真的那麼重要?

影片中的“網際網路根伺服器”,對應的,應該是現在的DNS根伺服器。它主要是做什麼的呢?比方説,我們現在要訪問百度官網。在有DNS根伺服器的情況下,我們只需要簡單地輸入百度的網址,我們的電腦,就會自動訪問DNS伺服器,找到網站域名所對應的IP地址,幫助我們直達網站。這個過程,就是域名解析。但如果沒有DNS根伺服器,我們也記不住類似于14.215.177.39這樣的所有IP地址,那“全球互聯”,怕是就沒那麼容易實現了。這也是為什麼,DNS根伺服器在全球網際網路的地位如此重要。

當然,這麼重要的任務,只交給1台伺服器肯定忙不過來,所以人們設計了一個層級管理的架構來進行域名管理。而處於層級最頂端的伺服器,就是根伺服器。像這樣的根伺服器,目前全球一共有13台。其中,1個主根伺服器在美國,由美國網際網路機構Network Solutions運作。其餘12個均為輔根伺服器,其中9個在美國,2個在歐洲(位於英國和瑞典),1個在亞洲(位於日本)。為了保護根伺服器的數據安全,ICANN(網際網路名稱與數字地址分配機構)從全球範圍內選出了7位“恢復密鑰持有人RKSH(Recovery Key share holder)”。

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ICANN選出的7名恢復密鑰持有人

他們的作用就是,萬一位於美國東、西海岸的數據中心被損毀,只要集結7人當中的5人,就能根據他們手中的“密鑰”恢復“根密鑰”,進而保證不同層級伺服器能繼續工作。我國的姚健康博士,就是其中的一員。

從“根伺服器焦慮”到“雪人計劃”

不過,哪怕7名恢復密鑰持有人裏有自己人,但並不能徹底緩解我們的“根伺服器焦慮”。前文也提到了,目前全球的13台根伺服器,沒有1台設在中國。從某種程度上來説,我們的“網路自由”,依然要受他國制約。但好消息是,這種局面,並非沒有破局之法。前面提到的13台根伺服器,其體系架構主要基於的是IPv4(網際網路通信協議第四版),其所掌握的IP地址,也都是IPv4地址。但這些地址總有分配完的一天。那麼,後面的網際網路服務提供商或大型網路基礎設施提供商還需要配額怎麼辦?

事實上,截至2019年11月26日,全球所有的43億個IPv4地址就已經分配完畢。正是因為預見到這種情況,我國找到了一種解題思路:從IPv4向IPv6升級。2015年6月23日,ICANN正式對外發佈了由中國下一代網際網路工程中心領銜發起的基於全新技術架構的全球下一代網際網路(IPv6)根伺服器測試和運營實驗項目——雪人計劃(Yeti DNS Project)。按照雪人計劃的規劃, 會在全球設置IPv6根伺服器25台,其中,中國會部署1台主根伺服器和3台根伺服器。

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雪人計劃IPv6根伺服器全球分佈情況

據了解,2016年,“雪人計劃”已經在美國、日本、印度、俄羅斯、德國、法國等全球16個國家完成了25台IPv6根伺服器架設,並已經形成13台原有根+25台IPv6根的新格局。而根據《流浪地球2》科學顧問團隊成員的分享,影片中之所以將根伺服器設在中國、日本和美國,正是團隊在推理過多種未來網際網路形態後最終確定的。團隊認為,到那個時候,全球IPv4資源池已經耗盡,IPv6網路已經普及。這一設定,也符合“雪人計劃”的現實情況。儘管目前,國際上對“雪人計劃”的定位仍處在實驗階段。但對任何一個科學問題而言,“勇敢邁出第一步”,都非常重要。


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