這個春節,“以國産科幻電影的突破”為标簽的《流浪地球2》強勢刷屏春節檔票房,片中,各種酷炫的黑科技讓觀衆腦洞大開,例如太空電梯、數字生命、地球發動機、量子計算機、人工智能等。雖然《流浪地球2》是一部科幻片,但是其中一些技術卻離我們的日常生活并不遠。

今天,我們就分步來拆解一下裡面的一些技術點。

流浪地球計劃”第二關:“重啟互聯網”任務中的“根服務器”

電影中,由劉德華飾演的量子計算機工程師圖恒宇有一個驚心動魄的情節。為了同步啟動全球地球發動機,需要重啟互聯網,避免地殼破碎和地質災害。而重啟互聯網的關鍵則是要啟動“根服務器”。電影中沒有具體交代是什麼根服務器,但是當根服務器成功啟動後,畫面立即顯示 “互聯網域解析成功”字樣。在互聯網專業人士眼中,這通常指的是互聯網域名解析成功。所以電影中的根服務器至少是具備互聯網域名解析(DNS)根服務器的功能。

簡單說,域名解析系統(DNS)是一顆樹狀層次化的域名查找IP地址的數據庫。比如我們用浏覽器登錄百度官網,輸入域名www.sina.com , 浏覽器第一步要做的是查詢DNS,獲得這個域名對應的網絡地址,也被稱作IP地址。如果本地DNS沒有數據緩存,就會從DNS根服務器開始進入全球DNS數據庫

因此DNS根服務器被譽為是互聯網的神經中樞,是互聯網訪問的入口。由于DNS根服務器的重要性和關鍵地位,全球由12個運營者運行了13個根服務器,并在全球部署了1600多個服務器鏡像,保證互聯網基石穩固。

如何正确的“重啟互聯網”?

為了劇情需要,電影簡化了“重啟互聯網”的複雜性。從技術同學視角,互聯網包含至少三層結構(如下圖),包括物理鍊路,網絡(或自治域網絡)和域名尋址調度(DNS)的互聯互通。隻有這三層都重啟恢複,互聯網信息高速公路才算開通,各類應用才能平穩運行。

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圖:互聯網基礎設施網絡分層

物理層鍊路層互通比較好理解,就是我們看到的服務器,網絡設備之間需要有物理通路,用光纖、網線連接起來。網絡互通是在物理鍊路層上,用網絡協議(IP, OSPF,BGP,等)将分散在各地的互聯網發動機專網連接起來,達到網絡層的互聯互通。

電影中沒有提到需要修複物理鍊路(比如海底光纜),也沒有提到需要專網之間互通,而隻是重啟根服務器,這說明電影情節設定中擔心流浪地球計劃的反叛黑客攻擊而關閉互聯網,很可能是從域名尋址調度層面來切斷網絡的互聯互通。

看完電影,有人可能會問既然地球發動機專網這麼重要,為什麼不專門建設網絡。這個設定電影科學顧問團成員給出了解釋。

"當時建設全球發動機專用網絡時間已經不夠了(而且太陽風暴導緻衛星專網不可用),所以為了在極短時間内同步啟動全球發動機,隻好啟用備用計劃——利用原本互聯網中,已經用網絡切片搭建的發動機專用虛拟網絡來實現。"

今天的分析就到這裡。明天我們來分析泡在水裡的服務器——液冷。