文｜滕繼濮

云計(jì)算背景下網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題的攻關(guān)者

文｜滕繼濮

李丹清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系副教授，博士生導(dǎo)師，主要從事互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)方向的研究工作。曾任微軟亞洲研究院副研究員。擔(dān)任國(guó)家973項(xiàng)目（青年科學(xué)家專題）“軟件定義的云數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人（首席科學(xué)家），主持或參與國(guó)家863項(xiàng)目、自然科學(xué)基金項(xiàng)目等10多個(gè)項(xiàng)目。在國(guó)際知名刊物上發(fā)表論文50余篇。申請(qǐng)美國(guó)專利6項(xiàng)、中國(guó)專利20余項(xiàng)。

淘寶購(gòu)物、QQ聊天、百度搜索……當(dāng)網(wǎng)絡(luò)讓我們過(guò)得更好，有些人卻在研究怎么讓網(wǎng)絡(luò)改變得更好。日前，973計(jì)劃青年科學(xué)家專題項(xiàng)目“軟件定義的云數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)”正式啟動(dòng)。為了解決云計(jì)算背景下的網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題，來(lái)自清華大學(xué)和華中科技大學(xué)的5位35歲以下的青年科學(xué)家聚在一起，清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系的李丹副教授就是這一專題項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人。

在安靜的辦公室里，李丹向記者講述了網(wǎng)絡(luò)背后的云計(jì)算，講述了當(dāng)教師帶給他的愉悅。

面向云計(jì)算環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)需求

普通人眼中的互聯(lián)網(wǎng)就是電腦或手機(jī)里的網(wǎng)頁(yè)和軟件，而李丹口中的互聯(lián)網(wǎng)卻是些我們不太常聽到的技術(shù)名詞，其實(shí)二者只是網(wǎng)絡(luò)展現(xiàn)給我們的不同側(cè)面。網(wǎng)絡(luò)給我們的生活提供了新的內(nèi)容和形式，李丹和他的團(tuán)隊(duì)的努力正是為了讓互聯(lián)網(wǎng)為你我提供更好的服務(wù)?！绊?xiàng)目的名稱叫作‘軟件定義的云數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)’?！崩畹は蛴浾呓榻B著。他看起來(lái)比實(shí)際年齡更為年輕，若在校園碰到，你可能無(wú)法想象他已經(jīng)是一名博士生導(dǎo)師，而且是計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的頂尖國(guó)際期刊的編委。

李丹告訴記者，他們的研究就是面向建設(shè)新一代云計(jì)算和互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施、培育戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的國(guó)家重大戰(zhàn)略需求，提出一種適合云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的軟件定義網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)架構(gòu)，并能解決云數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)所面臨的可擴(kuò)展性問(wèn)題、綠色節(jié)能問(wèn)題、資源的優(yōu)化分配問(wèn)題等。這一長(zhǎng)串的技術(shù)解釋說(shuō)明這一已運(yùn)行半年時(shí)間的項(xiàng)目，研究得比較偏后臺(tái)、偏底層——為了提供更好的云計(jì)算服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的基礎(chǔ)平臺(tái)。

李丹很少談及自己，注意力都在項(xiàng)目上。項(xiàng)目主要研究的問(wèn)題包括兩個(gè)方面，一是云計(jì)算環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)本身的一些問(wèn)題，包括網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和通信協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)化計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)化存儲(chǔ)等。他舉了個(gè)例子，很多數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涠际菢湫谓Y(jié)構(gòu)，基于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，這在規(guī)模較小時(shí)沒有問(wèn)題，但當(dāng)其規(guī)模擴(kuò)大后，所面臨問(wèn)題的復(fù)雜度跟其規(guī)模相比可能是平方的關(guān)系，比如說(shuō)規(guī)模擴(kuò)大10倍，那么問(wèn)題可能復(fù)雜了100倍，此時(shí)想要把服務(wù)器連接起來(lái)，可能樹形結(jié)構(gòu)就不太適合，那就必須要有很多新型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題?！拔覀円翱?，做到可擴(kuò)展、可持續(xù)發(fā)展?！崩畹ひ龅木褪峭ㄟ^(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸、網(wǎng)絡(luò)化計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)化存儲(chǔ)等技術(shù)的研究，對(duì)云計(jì)算提供一個(gè)可持續(xù)的支持。

在李丹的描述中，這個(gè)項(xiàng)目其實(shí)是一個(gè)大的方向，里面包括了很多單元技術(shù)。軟件定義網(wǎng)絡(luò)（簡(jiǎn)稱SDN）技術(shù)就是非常重要的一環(huán)，也是此研究項(xiàng)目的另一主要方面?！斑@是項(xiàng)目組主要想做的，是立項(xiàng)的意義?！崩畹と缡钦f(shuō)。SDN就是通過(guò)軟件定義設(shè)備功能和網(wǎng)絡(luò)功能。一臺(tái)SDN設(shè)備，當(dāng)需要它是個(gè)交換機(jī)時(shí)，通過(guò)控制器編個(gè)程，它就是交換機(jī)；需要它是防火墻時(shí)，通過(guò)編程它就變成一個(gè)防火墻；需要它是廣域網(wǎng)的加速器，它也能變成一個(gè)廣域網(wǎng)的加速器。同樣，利用SDN可以方便地實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)虛擬化，為用戶提供更好的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)體驗(yàn)。

讓網(wǎng)絡(luò)研究跟實(shí)際應(yīng)用結(jié)合得更緊密

“我們希望的是，這個(gè)研究要做到理論與實(shí)踐并重。”李丹說(shuō)。

計(jì)算機(jī)本身就是一個(gè)比較工程化的學(xué)科，網(wǎng)絡(luò)學(xué)科的實(shí)踐性更強(qiáng)。研究成果跟實(shí)際要緊密結(jié)合，這是李丹做研究的特點(diǎn)，也是該團(tuán)隊(duì)的指導(dǎo)思想。

“973項(xiàng)目要有一定的理論深度、并能解決一些基礎(chǔ)性并帶有前瞻性的問(wèn)題，這方面我們做得比較扎實(shí)，我們團(tuán)隊(duì)的成員在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域頂尖的國(guó)際期刊和國(guó)際會(huì)議上發(fā)表了近百篇高水平論文，但同時(shí)我們不想研究成果僅僅停留在論文層面，還希望能夠往業(yè)界推廣，得到真正的應(yīng)用。”李丹和團(tuán)隊(duì)成員在召開定期會(huì)議和交流的同時(shí)，還跟中石油、華為、中興、百度、騰訊等公司積極開展各種合作。

“應(yīng)用學(xué)科不能閉門造車，要了解產(chǎn)業(yè)界需求，這是對(duì)科研工作者一個(gè)比較高的要求?！崩畹さ莱鲞@背后的一個(gè)“兩難問(wèn)題”：學(xué)術(shù)價(jià)值高的工作，往往都比較超前，某種程度上來(lái)說(shuō)越超前意味著越深入，但這樣的研究往往離實(shí)際應(yīng)用的距離也就越遠(yuǎn)。

“保持一個(gè)比較好的平衡不是那么容易的?！彼岳畹ぴ谶@對(duì)矛盾的權(quán)衡上有自己的度，“有一定的超前度，總要往前看。我給自己的定位是往前看個(gè)5年10年，20年后的事情就不太去想了，那是做更基礎(chǔ)的科研人員的工作?！?/p>

“快速產(chǎn)業(yè)化不容易。我們做的一些單元技術(shù)在業(yè)界可能有一些應(yīng)用，但一項(xiàng)特別重大的創(chuàng)新成果，產(chǎn)業(yè)化并引起很大影響，這對(duì)大家來(lái)說(shuō)是很大的挑戰(zhàn)?！崩畹はＭ@個(gè)項(xiàng)目可以做到這一點(diǎn)。

973計(jì)劃是國(guó)家重大基礎(chǔ)研究計(jì)劃，其目標(biāo)是面向國(guó)家重大需求，加強(qiáng)原始創(chuàng)新，為國(guó)家未來(lái)發(fā)展提供科學(xué)支撐。973項(xiàng)目青年科學(xué)家專題主要資助35歲以下的青年研究人員，2014年整個(gè)信息技術(shù)領(lǐng)域全國(guó)僅有3個(gè)項(xiàng)目入選，競(jìng)爭(zhēng)非常激烈。入選項(xiàng)目的共同點(diǎn)，就是項(xiàng)目負(fù)責(zé)人學(xué)術(shù)研究實(shí)力強(qiáng)，項(xiàng)目研究?jī)?nèi)容凝練，團(tuán)隊(duì)的研究基礎(chǔ)積累扎實(shí)。李丹表示，項(xiàng)目將力爭(zhēng)形成具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)，為國(guó)家培養(yǎng)一批優(yōu)秀的青年學(xué)術(shù)帶頭人和一支理論知識(shí)扎實(shí)、技術(shù)攻關(guān)能力強(qiáng)、戰(zhàn)斗力過(guò)硬的研究隊(duì)伍，使我國(guó)在本領(lǐng)域的研究整體上達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，并在一些關(guān)鍵點(diǎn)上能達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。

不要想著走捷徑

做理論與實(shí)踐并重的創(chuàng)新研究，這既是李丹的學(xué)術(shù)理想，作為清華大學(xué)的一名教師，他也這樣要求自己的學(xué)生。

李丹告誡學(xué)生不要單純追求論文數(shù)量，不能為了發(fā)論文而發(fā)論文。每當(dāng)學(xué)生為論文選題撓頭時(shí)，李丹都會(huì)給學(xué)生三點(diǎn)提示，“第一，問(wèn)題是否來(lái)源于實(shí)際需求？這個(gè)事在業(yè)界到底有沒有人關(guān)心，或者說(shuō)是不是業(yè)界實(shí)際存在的問(wèn)題？第二，方法有無(wú)創(chuàng)新？第三，是否具備可操作性？是否能夠應(yīng)用到實(shí)際工業(yè)界？”

2008年從清華博士畢業(yè)后，李丹一直在微軟亞洲研究院工作。在別人眼中，那是一份非常好的工作，但2010年李丹卻選擇回到清華大學(xué)當(dāng)教師。關(guān)于這個(gè)決定，李丹說(shuō)有兩方面原因：“首先，在微軟工作是為公司做事，而在清華教書，說(shuō)大一點(diǎn)是為國(guó)家努力，能為社會(huì)和學(xué)術(shù)共同體做些事情。”另外一方面，李丹說(shuō)這么做是遵從了內(nèi)心。他的博導(dǎo)吳建平教授是中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)的主要開拓者之一，而他的高尚品德和修為更是深深影響了他，讓李丹認(rèn)識(shí)到做一名教育工作者責(zé)任的重大，“能讓科學(xué)精神、科學(xué)方法、科學(xué)理念影響一批人、一群人甚至一代人，這是非常有成就感的?！?/p>

“遇到事情要肯鉆研，肯琢磨?！崩畹ぞ邆溥@樣的屬性，也看重學(xué)生的這一特質(zhì)。淺嘗輒止不是科學(xué)精神，一定要刨根問(wèn)底，要搞清楚解決問(wèn)題用到哪些方法，到底有哪些挑戰(zhàn)，怎么才能把問(wèn)題解決得徹底，這是社會(huì)需要有一群人做科研的根本目的，也是我們對(duì)自己的根本要求。

另外，李丹強(qiáng)調(diào)做事情一定要踏實(shí)，“不要想著走捷徑，不要浮躁，要沉下心。做任何行業(yè)都是這樣，做科研尤其如此。”所以李丹在選學(xué)生時(shí)，首先看這個(gè)學(xué)生踏實(shí)與否，另外看是不是愿意把做科研、做研究作為他的理想和目標(biāo)。

當(dāng)老師4年，李丹現(xiàn)在帶著7名碩士生和博士生，“學(xué)生剛開始進(jìn)來(lái)的時(shí)候都是一張白紙，什么都不會(huì)，看到他們通過(guò)我的指導(dǎo)能夠有一些提高，看他們分析問(wèn)題、寫論文，那種心情甚至比自己的提高和成長(zhǎng)都興奮?！?/p>