文/本刊記者 張彤
吳建平中國工程院院士、CERNET 專家委員會主任、清華大學計算機科學與技術(shù)系主任、網(wǎng)絡科學與網(wǎng)絡空間研究院院長
《中國教育網(wǎng)絡》:說到中國互聯(lián)網(wǎng)的啟蒙,就繞不開CERNET。而提到CERNET,就不可避免地想到吳建平。能否介紹一下您當初是怎么參與到CERNET 建設中的?
吳建平:從1994 年CERNET 開始建設算起,至今已經(jīng)25 個年頭。50 年前,互聯(lián)網(wǎng)的鼻祖ARPANET 誕生,但直到80 年代末,90 年代初,互聯(lián)網(wǎng)才相對成熟,在全球的建設和發(fā)展進入一個快車道,當時,我國也開始試探互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展路線。1990 年前后,國家曾經(jīng)在北京建了一個中關村地區(qū)示范網(wǎng),中科院、清華、北大3 家共同參與建設,我當時就參與了一些工作。
但這個項目進展并不順利,后來國家計委聯(lián)系當時的國家教委,緊急啟動“中國教育和科研計算機網(wǎng)CERNET 示范工程”,由清華大學、北京大學等高校共同建設一個互聯(lián)網(wǎng),項目由清華大學牽頭。我當時剛剛從國外學習回來不久,屬于這個領域比較年輕的研究人員,領導們希望由年輕人牽頭,于是就有幸負責CERNET 的研發(fā)建設工作。
1994 年11 月,國家計委正式批復了中國教育和科研計算機網(wǎng)CERNET 示范工程項目的可研報告,這標志著CERNET 建設的正式開始。但其實在此之前,最早參加的6 所高校已經(jīng)率先搭建了我國第一個全國范圍的TCP/IP 的試驗網(wǎng)。1995 年11 月,項目提前一年完成。我清晰地記得,當時參加CENRET 項目鑒定的專家們給出了這樣的高度評價:“如此規(guī)模宏大、技術(shù)先進的大型項目,在如此短的時間內(nèi),高質(zhì)量、高速度地提前一年完成了設計和建設任務,為其他大型項目的協(xié)作攻關,提供了寶貴的經(jīng)驗?!?/p>
《中國教育網(wǎng)絡》:在您看來,CERNET 是什么?
吳建平:CERNET 是國家信息化和教育信息化的最重要的基礎設施,也是我們開展互聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)研究和下一代互聯(lián)網(wǎng)科研攻關的核心平臺。
《中國教育網(wǎng)絡》:您覺得CERNET 的主要貢獻有哪些?
吳建平:第一,CERNET 從無到有,從小到大,建成了中國第一個全國性互聯(lián)網(wǎng),成為國家信息化與教育信息化重要基礎設施。
CERNET 一期驗收時主干網(wǎng)帶寬只有64K,覆蓋全國8 個主要城市,連接了全國108 所高校,聯(lián)網(wǎng)用戶3 萬人,他們成為中國最早的一批互聯(lián)網(wǎng)用戶。中國互聯(lián)網(wǎng)歷史上的很多第一,都源自高校和CERNET。比如最早的一些網(wǎng)站,最早的電子雜志,最早的一批互聯(lián)網(wǎng)用戶與創(chuàng)業(yè)者,最典型的是馬化騰和QQ 等。
可以說,CERNET 從建設之初就一直對中國互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展產(chǎn)生積極的影響。如今,CERNET 已經(jīng)覆蓋全國2000 多所高校,服務人群超過2000 萬,主干網(wǎng)的帶寬達到100G,是全世界規(guī)模最大的學術(shù)網(wǎng),已經(jīng)成為國家信息化與教育信息化重要的基礎設施。
第二,在互聯(lián)網(wǎng)關鍵技術(shù),尤其是下一代互聯(lián)網(wǎng)關鍵技術(shù)的研究方面取得了一些成績。
CERNET 建設之初,我們首先就網(wǎng)絡管理等基本問題開始了技術(shù)攻關。另外,還推進了三個搜索引擎等一批有前瞻性的應用,其中北大天網(wǎng)對百度發(fā)展貢獻很大,百度早期的核心技術(shù)人員就源于天網(wǎng)項目。對我國教育發(fā)展具有深遠影響的高考網(wǎng)上錄取也是那時開始在CERNET 上啟動的。
更重要的是我們在互聯(lián)網(wǎng)關鍵技術(shù)上實現(xiàn)了突破性的進展,使我國由互聯(lián)網(wǎng)的跟隨者逐漸成為互聯(lián)網(wǎng)規(guī)則的參與者、制定者。
上世紀90 年代,李星(右)、吳建平(中)、樊冠群(左)
在CERNET 的積極參與推動下,我國在2003 年啟動了下一代互聯(lián)網(wǎng)示范工程CNGI,CERNET 承擔了其中最大的示范網(wǎng)CNGI-CERNET2 的建設,搭建了世界首個也是規(guī)模最大的純IPv6 互聯(lián)網(wǎng),突破IPv6 核心路由器關鍵技術(shù),攻克和引領國際下一代互聯(lián)網(wǎng)真實源地址驗證SAVA,同時,在兩代網(wǎng)過渡技術(shù)上提供了中國的兩大方案:4over6 過渡技術(shù)與IVI 翻譯技術(shù)。在第一代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展階段,來自中國的互聯(lián)網(wǎng)標準只有一個,而且是中文編碼標準(RFC)。如今,由清華大學牽頭提出的互聯(lián)網(wǎng)標準RFC 就已經(jīng)達到20 多項。
第三,培養(yǎng)了一批互聯(lián)網(wǎng)人才。
互聯(lián)網(wǎng)是新的學科,CERNET 的建設,還為高校培養(yǎng)了大批互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人員,為中國互聯(lián)網(wǎng)建設與發(fā)展做出了重要的貢獻。
《中國教育網(wǎng)絡》:從您的角度看,CERNET 的成功經(jīng)驗有哪些?
吳建平:首先,國家需要是CERNET 的出發(fā)點。
CERNET 這25 年的發(fā)展,步步緊跟時代脈搏,處處緊貼國家需要。上世紀80 年代,科技成為第一生產(chǎn)力,國家對高新技術(shù)給予了進一步的高度重視。可以說,國家的需要是我們誕生和發(fā)展的根本。
當時,西方發(fā)達國家尤其是美國把互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為一項國家戰(zhàn)略技術(shù)加以重視和發(fā)展,而我國那時在這個領域幾乎是空白。什么是互聯(lián)網(wǎng)?中國要不要做互聯(lián)網(wǎng)?怎么做互聯(lián)網(wǎng)?此類重大問題迫切需要得到解決。在國家的支持下,CERNET 率先垂范,在極短的時間內(nèi)通過踏實研究對上述問題做了明確的回答,為互聯(lián)網(wǎng)在中國的發(fā)展做出了積極的努力。
90 年代末,互聯(lián)網(wǎng)全面走向成熟,互聯(lián)網(wǎng)規(guī)??焖倥蛎?,IP 地址以及安全等局限很快暴露出來,互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展走到了新的十字路口。1996 年起,美國、日本、歐洲等國家投入到下一代互聯(lián)網(wǎng)的研究中,提出了互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第六版IPv6。從IPv4 到IPv6,互聯(lián)網(wǎng)的格局面臨重新洗牌。
1998 年,還在忙于主干網(wǎng)升級的CERNET 及時跟進國際技術(shù)形勢,建成了我國第一個IPv6 試驗床。2001 年,在國家自然基金委的支持下,CERNET 主導參與的中國第一個下一代互聯(lián)網(wǎng)地區(qū)實驗網(wǎng)NSFCNET在清華大學通過驗收,獲得社會各界高度關注。
2003,國家發(fā)改委等8 部委正式啟動中國下一代互聯(lián)網(wǎng)示范工程CNGI,力爭在下一代互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展上取得先機,CERNET 再次充當了急先鋒。2004 年12 月,覆蓋20 個城市,連接100 多所高校的CNGI 核心網(wǎng)之一CERNET2 率先正式開通,成為全世界最大的純IPv6互聯(lián)網(wǎng)。
2008 年底,中國開啟了IPv6 試商用的行動,CERNET 再次勇挑重擔,聯(lián)合多家單位,在下一代互聯(lián)網(wǎng)上先行先試,充當排頭兵。
今天,中國已經(jīng)成為網(wǎng)絡大國,但還不是一個網(wǎng)絡強國,習總書記多次談到了互聯(lián)網(wǎng)關鍵技術(shù)的問題,我們只有掌握了核心技術(shù),才有主動權(quán),話語權(quán)。未來CERNET將著力于發(fā)展互聯(lián)網(wǎng)關鍵核心技術(shù)的研究,這將是CERNET 下一個階段的重要目標之一,也是積極響應國家對網(wǎng)絡強國要求與期盼的主要舉措。
第二,大團結(jié),大協(xié)作是發(fā)展的基石。
高校聯(lián)合是CERNET 成功之保障。CERNET 在發(fā)展之初就形成了若干高校聯(lián)合共同承擔國家項目的協(xié)作機制,是高校科研大聯(lián)合的一個成功案例。以清華大學為代表的數(shù)十所高校,在CERNET 創(chuàng)建之初投入了大量人力、物力,為建成世界第一大學術(shù)網(wǎng)絡做出了不可磨滅的貢獻。CERNET 的事業(yè)凝聚了高校聯(lián)合群體,成為一種信念,形成了團結(jié)協(xié)作、奮力拼搏、無私奉獻的團隊精神,使得CERNET 能持續(xù)不斷地圓滿完成國家交給的任務。
難能可貴的是,這一大聯(lián)合的模式堅持了25 年,一直運行良好。這需要有做大事業(yè)的責任心,也需要強烈的團隊意識和奉獻精神。
今天,CERNET 的核心團隊還在不斷擴大,大團結(jié)、大協(xié)作、大發(fā)展的成果還將持續(xù)壯大。在下一代互聯(lián)網(wǎng)IPv6 的建設、規(guī)模部署以及應用創(chuàng)新中,這種精神將不斷發(fā)揚光大。
第三,始終堅持追求一流的志氣和勇氣。
與CERNET 并肩成長的一代人尤其體會深刻。在CERNET 建設之初,我們一邊建設,一邊運行,一邊研發(fā)。在經(jīng)費緊任務重的情況下,各高??蒲泻瓦\維人員發(fā)揚艱苦奮斗、不斷進取的精神,克服一個又一個困難,完成了高水平的工作。大家始終堅信,困難再大,也不能放松對工作的高標準嚴要求;只有具備做一流工作的志氣,才有可能做出一流的結(jié)果。
尤其值得一提的是CERNET 對技術(shù)路線的選擇。無論是在CERNET 創(chuàng)立之初對ATM 或是TCP/IP 的技術(shù)選擇,還是后來在CERNET2 對于純IPv6 或是雙棧技術(shù)的路線把握上,我們都選擇了走最艱難但相對領先的路線,從而使CERNET 的發(fā)展始終與國際先進水平保持一致,而CERNET2 的建設更使我國邁向了國際領先的高度。
第四,創(chuàng)新是發(fā)展的關鍵。
CERNET 發(fā)展壯大到今天,創(chuàng)新是關鍵的因素。一方面是技術(shù)的摸索與創(chuàng)新。比如在建設CERNET2 時,我們沒有遵循西方成熟經(jīng)驗,采用IPv4 與IPv6 雙棧模式,而是大膽地建設了純IPv6 網(wǎng)絡。當時的思路是,既然未來必然是IPv6,那么為什么不一步到位?建純IPv6 網(wǎng)絡,國際上都沒有成功模式與經(jīng)驗可借鑒,肯定比較艱難,但既然做技術(shù)的探索,就必須有超前的意識、創(chuàng)新的精神與勇氣。
以改革創(chuàng)新為動力,是CERNET 發(fā)展之源。在高??蒲新?lián)合體的模式下摸索一條可持續(xù)發(fā)展的機制創(chuàng)新之路,是非常困難的事情。CERNET 早期構(gòu)建了管委會與專家委員會的管理模式,同時探索通信費用分擔,在一個階段保持了項目的正常運行。2000 年前后,在教育部等國家相關部門的支持下,CERNET 進行了大膽的機制改革和體制創(chuàng)新,組建賽爾網(wǎng)絡有限公司負責CERNET 運營,采取科研與企業(yè)雙軌并行的體制,補充了國家階段性項目投入的短板,保障了CERNET的健康發(fā)展。
為了推動下一代互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新,賽爾網(wǎng)絡有限公司每年拿出2000 萬資金,無償資助高校師生在下一代互聯(lián)網(wǎng)上進行各種嘗試、創(chuàng)新,吸引更多年輕人參與下一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應用研究,向各行各業(yè)培養(yǎng)和輸送了大批下一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領域?qū)I(yè)人才,為下一代互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)業(yè)人才提供了孵化平臺。
《中國教育網(wǎng)絡》:您獲得了波斯塔爾獎,入選英國皇家工程院外籍院士,國內(nèi)外對您在互聯(lián)網(wǎng)研究領域的成就都給予了肯定,從您的角度看,互聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術(shù)是什么?要如何實現(xiàn)關鍵技術(shù)的突破?
吳建平:現(xiàn)在的信息社會依托計算機、計算機系統(tǒng)軟件和互聯(lián)網(wǎng)這三個最基本的基礎設施運行。由于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相對于前兩者起步晚,人們對于什么是互聯(lián)網(wǎng)的關鍵核心技術(shù)還認識不到位。
互聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)是互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)。
2010 年,吳建平教授獲Postel獎時與評審委員會委員合影
互聯(lián)網(wǎng)具有兩個最重要的“DNA”,一個是“向下”兼容所有網(wǎng)絡和通信手段;另一個則是“向上”,支持多元化應用,互聯(lián)網(wǎng)始終是為用戶應用自下而上開發(fā)的技術(shù)平臺。在互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)中,網(wǎng)絡層承上啟下,保證全網(wǎng)通達,是體系結(jié)構(gòu)的核心。網(wǎng)絡層兼容各種通信系統(tǒng),包括高速光纖通信系統(tǒng)、衛(wèi)星通訊系統(tǒng),以及當前最熱的3G、4G、5G 等現(xiàn)代移動通信系統(tǒng)。各種各樣的通信系統(tǒng),使互聯(lián)網(wǎng)自身的傳輸速度和帶寬不斷優(yōu)化和發(fā)展。另外,在網(wǎng)絡層之上,由于信息技術(shù)的創(chuàng)新,新的應用層出不窮,從而使互聯(lián)網(wǎng)成為推動整個社會進步的重要支撐力量。
當前,互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展仍然面臨著三個巨大的挑戰(zhàn),包括可擴展性、安全性和實時性。每一個技術(shù)挑戰(zhàn)背后都有著很復雜的科學問題,例如可擴展性問題,實際上是超大空間的高效路由尋址問題;安全性問題是開放性網(wǎng)絡跨域可信的訪問;實時性問題是在資源競爭狀態(tài)下實時傳輸控制問題。這些重大科技問題的解決,需要我們從基礎研究、科技攻關到大規(guī)模應用等方面不斷深化互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的科研和創(chuàng)新。下一代互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)為解決互聯(lián)網(wǎng)的問題提供了新的平臺和新的途徑,需要我們?nèi)グl(fā)明、去創(chuàng)造。
IPv6 已經(jīng)成為未來一個階段的必然選擇,也是未來互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)最重要的創(chuàng)新領域,給我們帶來了前所未有的機會,只有牢牢把握住這個核心,才能將網(wǎng)絡強國的國家戰(zhàn)略落到實處。
《中國教育網(wǎng)絡》:您對CERNET 未來發(fā)展有什么考慮或者期望?
吳建平:我們首先要做好IPv6 在教育系統(tǒng)的普及推廣工作,讓CERNET 與CERNET2 成為國家IPv6大規(guī)模部署的表率,目前這一工作進展比較順利。
第二,做好互聯(lián)網(wǎng)關鍵技術(shù)的攻關,也就是利用IPv6 的機會,在互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的研究上掌握主動權(quán)。國家的需要就是CERNET 生存的根本,互聯(lián)網(wǎng)核心關鍵技術(shù)的研發(fā),將是CERNET 未來一個時期發(fā)展的著力點,也是我們從網(wǎng)絡大國走向網(wǎng)絡強國的關鍵。
CERNET 將不僅作為互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的推動者,更要成為互聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)的貢獻者,在下一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展中做出更大貢獻。
《中國教育網(wǎng)絡》:能否對未來互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展做一個預測?
吳建平:今年是ARPANET 誕生50 周年,是中國全功能接入國際互聯(lián)網(wǎng)25 周年,也是CERNET 建設25 周年,互聯(lián)網(wǎng)長期以來不斷演進,發(fā)展得越來越好,也越來越超出人們的想象?!拔覀儾活A測未來,我們創(chuàng)造未來”,相信未來的互聯(lián)網(wǎng)會更加精彩,我們也將為世界互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展貢獻中國智慧。