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根源溯本
互联网的核心就靠域名系统来运转,输入网址,它得转化成机器懂的IP地址,这中间根服务器就是大管家。全球一共有13个这样的逻辑根服务器,从A到M字母标着,各有各的运营商。
最早是上世纪80年代,美国那边的科学家搞出来的,保罗·莫克阿普特里斯和乔恩·波斯特尔他们俩在实验室捣鼓,设计了DNS协议,分配了第一个顶级域名.arpa。那时候技术条件有限,定成13个觉得够用,能撑起网络规模,还保证可靠性和速度。
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到2现在,这些逻辑根服务器背后实际运行的实例已经多达1960个了,用任播技术分布全球,用户请求自动找最近的节点。
分布上看,美国那边管着10个,包括主根服务器A,由Verisign公司运营,还有B是南加州大学信息科学研究所,C是Cogent通讯,D是马里兰大学,E是NASA;
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F是互联网系统联盟,G是美国国防部,H是美国陆军研究所,J又是Verisign,L是ICANN。这些大多在美国机构手里,剩下的I在瑞典的Netnod,K在荷兰的RIPE NCC,M在日本的WIDE项目。中国这边呢,没占到一个逻辑根的位置,这事从一开始就这样,早期设计时亚洲就日本有一台。
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不过,中国早就在境内布了镜像服务器,这些镜像和根功能一样,IP相同,数据从主根同步过来。像F根、J根、L根的镜象,北京、上海、广州都有部署,到2019年底就建了10个,现在数量肯定更多了。
IPv6这块,中国通过雪人计划,也就是Yeti DNS项目,搞了实验性的IPv6根服务器,全球25台,中国管4台,包括一台主根和三台辅根。这计划从2016年启动,目的是测试IPv6下的根系统极限,推动技术自主。雪人计划参与者有好几个国家,服务器散在16个地方,中国这些节点在北京等地运行,帮着提升解析效率。
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这些根服务器的作用,其实就是指引域名查询去哪找顶级域名服务器,比如.com或.cn的指向。没有它们,网络就乱套了,用户上网得记一串数字IP,太麻烦。历史上,美国确实动过手脚,2004年利比亚的.ly域名因为管理权纠纷,被美国那边停了解析服务,三天内利比亚网站从网上消失,邮件啥的都发不出去。
伊拉克战争期间,2003年.iq域名申请和解析也被终止,所有以.iq结尾的站点蒸发,直到2005年才慢慢恢复。这些事让大家警醒,根服务器掌控权集中在美国手里,确实有风险,尤其是对其他国家来说。
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危机剖析
如果美国真要关闭对中国的根服务器服务,会咋样?理论上,域名解析链条断了,用户请求到根层拿不到顶级域名的指向,网站就打不开,App连不上服务器,聊天、购物、看全歇菜。
毕竟美国握着10台,包括主根,技术上他们能屏蔽特定国家域名,让那些国家顶级域名网站瞬间从网上下线。人民日报2014年就引用专家话说,美国掌握全球13台中的10台,屏蔽谁谁就消失。
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但实际情况没那么夸张,因为根服务器不是孤立的物理机,而是逻辑概念,每台背后上千实例。任播技术让请求就近路由,中国用户上网,查询通常不去美国,而是直奔境内镜像。那些镜像服务器数据实时同步,主根每小时推送更新,镜像接上就用。
如果美国切断服务,中国镜像还能独立干活,解析顶级域名指向,不会大面积瘫痪。举例,用户在北京上网,请求先到本地运营商,如果缓存没命中,就路由到附近的F根镜像,那里数据齐全,快速返回结果,延迟低得几乎感觉不到。
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再者,IPv6时代中国有优势。IPv4根中国没份,但IPv6下雪人计划的4台服务器能顶上。IPv6地址空间大,部署后设备优先走这个协议,避免IPv4依赖。中国从2003年就启动中国下一代互联网项目CNGI,奥运会时就用IPv6直播赛事,网络车监控交通,全是IPv6操作。
到现在,虽然全球IPv6采用率中国还不到5%,但用户规模巨大,计划到2025年底达8亿,领跑世界。政府推动,教育网CERNET2早就是纯IPv6,高校机构连着用。
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历史上那些中断事件,也不是根服务器整体关停,而是针对特定域名。美国要是真对整个中国下手,影响全球网络,自己也得遭殃,因为互联网互联互通,断了中国等于自伤。
专家分析,根关闭后,本地镜像和缓存还能撑一段时间,够技术团队调整。像利比亚和伊拉克那些事,是管理权问题,不是根整体故障。Reddit上有人讨论,美国想断中国俄罗斯网,得关他们互联网,但那会让自家经济崩盘,连锁反应波及全球,不现实。
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不过,风险还是有的,美国“清洁网络”计划一出,大家就担心根域名下手。2010年中国一个根镜像出问题后,还关停过,避免更大麻烦。这些隐患提醒,网络安全不能全靠别人,掌控权在外,总有不确定性。
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方案探求
那怎么办?关键得自力更生,提升技术硬实力。中国已经在镜像部署上发力,境内多个根镜像覆盖主要城市,提升解析速度和安全。雪人计划继续推进,测试IPv6根极限,参与国际合作,分享经验。Yeti项目网站上说,运营商和研究者一起维护,服务器列表更新,帮着发现DNS根服务边界。
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长远看,推动IPv6大规模部署是王道。中国计划到2025年IPv6用户8亿,建世界最大商用网,制定下一代互联网技术体系。这不光解决根依赖,还带动物联网等行业发展。
政府文件要求,数据安全到2026年加强,控制数据库风险。专家建议,国家化DNS,建固定中国根服务器群,全政府控制,简化管理,强化边境防御。
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国际上,中国推动根系统多样化,安装更多IMRS实例,像2019年上海装的第一个ICANN管理的根服务器实例,用任播共享IP。
CNNIC负责维护国家根镜像,技术研发IDN、IPv6等。ThousandEyes监测显示,根服务器性能全球差异大,中国大运营商对不同根延迟低,优化路由。
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总的来说,别慌张,中国有镜像和IPv6双保险,根关闭也不会全断网。加强自主创新,参与全球治理,才能不受制于人。互联网是共享的,美国垄断不了多久,中国技术追赶快,未来更有话语权。
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