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IPv6与高能物理数据计算

文章来源:国家高能物理科学数据中心

更新时间:2022-06-06 23:47

       2022年6月6日,对于互联网来说是一个值得纪念的日子。十年前的今天,国际互联网协会举行了世界IPv6启动纪念日,这一天,全球IPv6网络正式启动,多家知名网站,如GoogleFacebookYahoo等于当天全球标准时间0点(北京时间8点整)开始永久性支持IPv6访问。今天,在世界IPv6启动纪念日十周年之际,许多互联网机构都启用了IPv6访问其服务。

       IPv6是英文“Internet Protocol Version 6”(互联网协议第6版)的缩写,是互联网工程任务组(IETF)设计的用于替代IPv4的下一代IP协议,旨在解决IPv4地址空间不足的问题,其地址数量号称可以为全世界的每一粒沙子编上一个地址。

       我国在IPv6方面的研究和应用起步较早。CNGI项目(中国下一代互联网)于2003年启动,其主要目的是搭建以IPv6为核心的下一代互联网的试验平台,以此项目的启动为标志,我国的IPv6进入了实质性发展阶段。

       受益于CNGI项目支持,中国科学院高能物理研究所于2008年7月建立了IPv6网络环境实验环境。当时的实验环境非常简陋,由10台双网卡PC服务器,一台IPv6交换机和一台IPv6路由器构成。2008年8月,高能所正式接入CNGI(IPv6)网络(图1),IP地址为2001:cc0:2010::1/48,发布了IPv6的办公网络和科学计算网络服务。由于IPv6地址的特殊性,高能所创造性地设计和开发了同时支持IPv4和IPv6的地址分配和管理系统,实现了IPv6的安全管理。2009年4月和10月,高能所实现了同中国科学技术大学以及山东大学的基于IPv6的大批量高能物理科学数据传输,将IPv6真正应用到科研活动中。2010年,高能所计算中心在中国台湾举办的International Symposium on Grid Computing国际会议上报告了相关进展,得到了国际高能物理领域的高度关注,被国际同行评价为引领性的工作。
图1:高能所最早的IPv6网络接入图

       2011年4月,国际高能物理计算领域成立了IPv6工作组(HEPiX IPv6 Workgroup),旨在推动IPv6技术在LHC(欧洲大型强子对撞机)网格计算(WLCG)中的大规模应用,为WLCG的网格站点定义真实的IPv6部署场景,推动WLCG软件中间件全面支持IPv6,高能所自然成为了该工作组的重要成员。在该工作组的推动下,国际高能物理领域在IPv6的应用上取得了快速进展,目前包括位于高能所的WLCG北京二级网格站点以及国家高能物理科学数据中心在内的超过80%(图2)的国际高能物理数据中心均已支持IPv6。
 

图2:WLCG 二级网格站点IPv6支持度统计图
       
       当前,高能所和国家高能物理科学数据中心在与国际高能物理合作进行科学数据交换与共享的网络通讯中,将近50%(图3)为IPv6流量,在为高能物理领域科研活动发挥着重要的作用。

 

图3:高能所及国家高能物理科学数据中心网络出口IPv4/IPv6流量统计图
       
       文章作者:齐法制、陈刚