全球根服务器分布：美国占10台，中国缺席？“雪人计划”改变现状

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文|托马斯

编辑|t

2023年年初，火爆春节档的科幻电影《流浪地球2》，想必很多人都已经看过了。

电影中，人类为了应对“月球危机”，需要将全球各地刚刚建造好的“行星发动机”同时启动，以便能推动地球在太空中“流浪”。

但同时启动这些发动机的前提是，必须先重启互联网根服务器，好让全球网络恢复正常。

而其中三个主根服务器分别位于我国的北京、美国杜勒斯和日本的东京，美日两国的根服务器已经启动，只剩下被海水淹没的北京根服务器。

最后关头，是刘德华饰演的科学家图恒宇牺牲了自己的性命进入到“数字生命”当中，将根服务器重启，这才拯救了全人类。

这段剧情拍的紧张刺激，观众也大呼过瘾，但很多人都疑惑，这个根服务器到底是什么东西？有这么重要吗？

稍微懂一些的观众也会奇怪，全球有13台根服务器，但有10台都在美国，中国是一台也没有的，电影不是在骗人吗？

（根服务器）

要了解这些我们就要先搞清楚，根服务器究竟为何物。

根服务器是什么

提起根服务器很多人都不知道，但是DNS可能不少人有印象。

DNS就是域名系统，主要是负责实现域名和IP地址之间互相映射的数据库，而根服务器就是其中最重要的组成部分。

有了根服务器，就能让计算机接收到的一个域名被翻译成自身能够识别的IP地址，用户就可以访问互联网了。

举个简单的例子，我们平时想要查询什么知识点就会打开百度等搜索引擎工具，那我们输入“www.baidu.com”（百度域名）。

然后浏览器接收到这个域名后，就会自动去访问DNS根服务器，服务器为浏览器找到百度域名相对应的IP地址，就能进入到百度网页了。

（域名后缀）

再通俗点来讲，根服务器就是电话簿，域名就是你女神的名字，IP地址是她的手机号，你想给女神打电话，是不是得在电话簿里先找到对应女神名字的手机号呢？

如果电话簿里找不到女神手机号，那你只能干着急了。

所以根服务器也被认为是管理互联网的主目录，有着互联网“中枢神经”的称号。

不过每台电脑上面都有自己设置的DNS，一般我们在电脑上访问网站时都会先从自己电脑上的DNS来寻找IP地址，如果找不到才会去访问更高级的。

只有高级的DNS域名系统才能被称为是根服务器。

我们现在经常使用的“.com”、“.cn”等域名都是早期的“IPv4”根服务器所创建出来的。

40多年前互联网刚刚起步的时候，还只是美国国防部和部分高校的内部网络，谁曾想没过几年，互联网便遍布了全球。

（互联网）

现如今，网络已经进入到家家户户甚至每个人的生活中，无法分离了。

互联网能够遍布全球，靠的正是IPv4根服务器。

它最早是由美国研发出来的域名系统，采用32位的地址长度，通过二进制的算法，排列组合产生出大约43亿个IP地址，是全球目前使用最为广泛的IP协议。

当然，全球这么多域名和IP地址不是一台根服务器能够管理的过来的，全球一共有13台，只有一台是主根服务器，其他都是辅根服务器。

这台唯一的主根服务器自然是放在了美国，同时美国还有9台辅根服务器，另外英国、瑞典和日本各有一台辅根服务器，我国确实一台也没有。

辅根服务器都是服务于主根服务器的，而且全部都是由美国政府授权的“ICANN”机构统一管理。

也就是说，全球所有的互联网域名和IP地址的管理，都要听从美国政府的安排。

（IPv4分布图）

而且我们现在主流使用的“Internet Explorer”和“Firefox”等这样的Web浏览器，以及电子邮件等互联网通信设备，都是受这13个IPv4根服务器统一指挥。

像是我们常见的互联网后缀“.top”“.com”，包括部分国家的指定符“.cn”（中国）、“.fr”（法国）、“.no”（挪威），都是必须经过美国政府批准才能使用，总共有1000多个。

所以说，谁掌握了根服务器，尤其是主根服务器，就能控制全球的网络。

这也是为什么电影《流浪地球2》里，必须要先重启主根服务器才能恢复网络的原因，有了网络才能用计算机控制“行星发动机”的启动。

那如果美国把主根服务器关闭，其他国家所有需要使用网络的设备岂不是都要瘫痪了吗？

新一代根服务器

真还别说，的确是这个样子的，美国就是世界网络的霸主。

美国政府每年光是在根服务器的维护和运行上面，就花费了高达50亿美元，承担着世界上最大的网络风险，完成着最繁重的网络任务。

（根服务器）

世界其他各国也只能依赖于美国，同时自身网络安全也会受到美国的威胁。

之前，美国发动入侵伊拉克和叙利亚的战争中，就曾利用根服务器关闭了这两个国家的网络，使伊拉克和叙利亚在互联网上消失了几天。

我国也曾向美国申请要一个根服务器，但是美国并没有给。

这也是意料之中的事情，中国作为美国长期的“假想敌”，它怎么可能会失去这么一个能够威胁中国的机会。

而且美国拥有的IPv4地址最多，他们每个网民平均就能分到6个地址，总共43亿个，美国就要分走将近一半。

其他的像是巴西、墨西哥和我国这些发展中国家，网民平均下来居然还分不到半个。

即便已经这么不公平了，美国也会借助网络控制盗取其他国家网民的信息，这让许多没有根服务器的国家都感到了不安。

（根服务器）

面对重重困境，中国能做的只有一个办法：既然美国不给我们根服务器，我们就自己创造新的。

早在上世纪90年代，互联网的发展速度就已经超出了所有人预计。

本来IPv4创造出的43亿个IP地址数量已经很庞大了，但是却跟不上世界人口的增长速度和网络普及度。

光是在2020年，中国的IP地址需求就超过了100亿，全球互联网设备更是突破了300亿大关。

为了应对IP地址不满足市场需求的这种局面，我国曾经尝试过用“私有地址”和“网络地址转换”相结合的方法。

但这些只能暂时解决燃眉之急，非但不是长远之计，还会使网络变得更加复杂，造成运行成本提高。

所以很早之前就有人提出了要研发并推广新一代版本的根服务器——IPv6。

（根服务器的运作流程）

IPv6产生的地址长度是128位，是IPv4的4倍，但是IPv6的地址数量是用2的128次方来计算的，能够生产出大概三百多万亿亿亿亿个。

这个数字到底有多大，我们很难有概念，不过有人说IPv6能够给地球上的每一粒沙子都匹配一个IP地址。

总之是把现在地球上的人口再翻个一亿倍，IPv6也能满足需求了。

连“互联网之父”文顿·瑟夫博士也忍不住表示：“IPv4是实验网络，IPv6网络是未来发展的必由之路。”

而且IPv6的“超大地址空间”，解决了用户的实名制问题，杜绝身份源头泄露，防止个人信息被盗窃，真正实现了网络精准化管理。

它比IPv4空间大，也要安全的多。

（IPv6）

在IPv4问世的时候，我国没有赶上互联网的浪潮错过了机会，现在IPv6取代IPv4的推广计划中，我国成为了重要的发起人。

2015年6月，我国的“下一代互联网工程中心”在阿根廷首都都布宜诺斯艾利斯领衔发起了一项“雪人计划”。

该计划是对IPv6互联网根服务器的测试以及运营的实验项目。

参与该项目的还有“互联网域名工程中心”、“国际互联网名人堂入选者”保罗·维克西博士以及日本的 “WIDE”机构。

“下一代互联网工程中心”的主任刘东成为了此次“雪人计划”的首任执行主席。

在中国的带领下，一个由美国垄断互联网、根服务器数量不肯改变的时代结束了，世界各国多方共治的互联网新时代即将来临。

“雪人计划”的开启

此次“雪人计划”中会在全球先设置25台IPv6根服务器以做运营实验。

为此，计划的成员还向世界范围内招收IPv6根服务器的运营“志愿者”，很快就有美国、德国、法国、俄罗斯、印度等多个国家报名。

（IPv6的分布情况）

再加上中国和日本，一共有16个国家愿意尝试使用IPv6根服务器。

到了2016年，25台根服务器已经在这些国家全部架设完毕，形成了25台IPv6和13台IPv4共存的局面。

前面我们提到过，美国是不愿意给我们根服务器的，但是现在又不得不加入到这个由中国领衔发起的新计划来。

主要还是因为IPv4的地址已经在2019年全部用完了，美国也只能提前几年就开始未雨绸缪。

那这一次，根服务器的归属就由不得美国说了算了。

最后分配的结果是，中国拥有4台，包括一台主根服务器和三台辅根服务器；美国也分到一台主根服务器和两台辅根服务器；日本则是只有一台主根服务器，没有辅根服务器；其他国家全部都是辅根服务器。

看到这里你可能就明白了，《流浪地球2》里说中国和美日两国各有一台主根服务器并不是凭空虚构的，这正是根据“雪人计划”的实际分配结果，加以艺术创作的。

（图恒宇角色剧照）

按照现实中全球IPv4的地址已经耗尽，未来IPv6网络成为世界主流，电影中设定中国科学家图恒宇在北京重启根服务器来救世，也是合情合理的。

看来电影的编剧和导演，是真的对科技方面没少下功夫研究啊。

从IPv6根服务器搭建成功以后，我国便加速了对IPv6网络的推广和规模部署。

仅仅三年时间，我国已经有50286个网络号具备IPv6地址块的前32位，而且每一块地址都能够提供出的终端地址数量有2的96次方个。

在2020年末，我国使用IPv6网络的用户人数就超过了5亿人，是中国全部网民总人数的一半。

这个数量已经位居全球第一，相信用不了多久中国全部的IPv4网络都会被淘汰掉。

可以说IPv6根服务器的建设为我国的物联网发展奠定了根基，让中国摆脱了过去因为没有根服务器被美国制约的困境，从此中国人掌握了自己国家网络的主权。

（根服务器）

并且，“雪人计划”将25台IPv6根服务器分给的16个国家，是遍布了亚洲、欧洲、非洲和美洲。

虽然根据网络市场的需求，数量上的分配不同，但也基本上照顾到了所有的地区，让美国的互联网垄断霸权地位不复存在。

这才是真正的公平公正，共同进步、共同发展。

IPv6根服务器仅在试用的一年后，就收到了全球范围内递归服务器所传递的2391个查询信号，平均每日的查询次数贡献了1.2亿次的流量。

这也反映出了IPv6网络的用户使用情况。

看来IPv6迟早会在全球完全普及，正式成为世界唯一的域名系统。

中国的应对之策

看到这里可能还是会有很多人疑惑，在“雪人计划”开始之前，或者说IPv6尚未普及之前，美国把IPv4主根服务器关闭，会不会对中国和其他国家造成影响？

答案是完全不用担心。

（根镜像服务器）

我们在此之前，之所以这么多年来一直没有接受美国的要挟，不是美国多善良，而是因为我们早就有应对的办法了。

这就得提到另一个重要的系统——根镜像服务器。

这是2002年的时候，“ICANN”组织在全球各地联合根服务器管理机构共同建设的系统。

镜像顾名思义就是镜子中照出来的你的影像，在专业术语中有“克隆”、“复制”的意思。

如果说根服务器是你手机中的电话通讯录，那么根镜像服务器就相当于是通讯录的备份。

实际上IPv4根服务器产生的43亿个IP地址全由13台来管理的话，计算过程复杂繁多，根本管不过来。

那么世界各国都会利用根镜像服务器来代理根服务器，管理自己管辖区域内相对应的域名和IP地址。

（IPv6网络概念图）

比如主根服务器在美国弗吉尼亚，它在全球就有166个镜像节点，每个镜像节点都是与这台主根服务器的内容是同步的，然后给附近的根镜像服务器提供服务。

用户便可以直接从根镜像服务器里获取到相同的信息。

这就好比一家连锁商店，在各个地方都开有分店，每家分店挂着相同的牌子卖着类似的商品，只是管理商店的老板不一样。

可能这家分店的面包不合你的口味，那你就可以去附近另一家分店去买。

附近总有一家分店能满足你的需求，就没必要非得大老远跑去总店买面包，这样用户节省成本也提高了效率。

同样的，有了根镜像服务器也会提升网页访问的速度，提升用户体验感，一定程度还避免了信息被他国盗取的风险。

全球大概有1000多台根镜像服务器分布在各地，我国便有10台。

（根服务器）

所以，美国真的想要关闭我国的网络的话，我们也可以用这十台根镜像服务器先备份好根服务器的信息，到关键时候能够替代主根服务器，对咱们国内的IP地址进行解析。

即便美国不关闭根服务器，只是删除了我国指定的“.cn”域名不让我们使用怎么办？

根镜像服务器可以控制同步规则的好处就显现出来了，我们不把删除“.cn”的信息进行同步，就可以继续使用了。

再加上我们国内的域名解析本来就都是访问自己的根镜像服务器，不会直接去访问美国的主根服务器，美国关与不关，都无法影响中国的网络。

美国也就没必要做这种无用功。

现在我国已经有了属于自己的IPv6根服务器，同时还在设立域名编号为“F、I、K、L”的根镜像服务器，可以说是做到了万无一失。

当然，美国也不会轻易就关闭其他国家网络。

（根服务器）

在奥巴马执政之时，就曾立项了《网络中立法案》，要求对互联网和电信服务之间保持中立，禁止出现对网络降速、屏蔽的情况。

后来特朗普上位后虽然想要废除了该法案，但美国参议院大多数人还是投票予以保留。

如果美国轻易关掉别国的网络，这不仅仅是“打了自己的脸”，也会惹来众怒。

并且现在IPv6根服务器不止美国才有，一旦美国失去诚信，那将可能就此失去全球网络市场。

因此这么蠢的事，美国现在是不可能干的。

在中国的带领下，网络安全将前所未有。

【总结】

中国当初虽然没有跟上时代浪潮，失去了拥有根服务器的机会，但是凭借我们长远的战略眼光，抓住了新时机，成为了新一代互联网的引领者。

“雪人计划”不仅让我国拥有了属于自己的主根服务器，打破了美国的垄断地位，也给世界更多的国家创造了机会。

一个和平发展，共同进步的网络时代，就此到来。

参考资料：

《经济日报》·2025年中国IPv6用户规模将居世界第一 全面完成向下一代互联网平滑演进升级

中国日报网·中国日报网评：IPv4地址耗尽 中国未雨绸缪赢得主动权

新华社·IPv6开启万物互联新时代

中国电子信息产业网·突破封锁！中国部署4台IPv6根服务器，能为互联网带来什么利好？

青海日报·带你了解根镜像服务器

环球网·网络中立法案该不该保留？美国参议院和众议院、白宫掐起来了

《中国教育网络》·下一代互联网根服务器实验项目“雪人计划”正式发布