吳建平,中國工程院院士、清華大學計算機科學與技術系主任、CERNET專家委員會主任、網絡科學與網絡空間研究院院長、教授。
CERNET是偉大的事業
CERNET是偉大的事業
專訪中國工程院院士、CERNET專家委員會主任吳建平

  吳建平院士長期從事計算機網絡技術研究,是我國互聯網工程科技領域的主要開拓者和學術帶頭人之一。他先后主持研制成功中國教育和科研計算機網CERNET,中國下一代互聯網示范工程核心網CNGI-CERNET2,突破IPv6核心路由器關鍵技術,攻克和引領國際下一代互聯網真實源地址驗證SAVA和4over6過渡兩項技術創新。

  2010年,吳建平作為第一位中國科學家獲國際互聯網協會ISOC的“喬納森·波斯塔爾獎”,該獎項是國際互聯網界的最高榮譽。2015年,吳建平被選為中國工程院院士。2017年,吳建平獲全國創新爭先獎。同年,吳建平院士入選國際互聯網協會ISOC“互聯網名人堂”。

服務國家戰略 CERNET應運而生
服務國家戰略 CERNET應運而生
《中國教育網絡》:
說到中國互聯網的啟蒙,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25個年頭。50年前,互聯網的鼻祖ARPANET誕生,但直到80年代末,90年代初,互聯網才相對成熟,在全球的建設和發展進入一個快車道,當時,我國也開始試探互聯網的發展路線。1990年前后,國家曾經在北京建了一個中關村地區示范網,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,后來國家計委聯系當時的國家教委,緊急啟動“中國教育和科研計算機網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網,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所高校已經率先搭建了我國第一個全國范圍的TCP/IP的試驗網。
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:“如此規模宏大、技術先進的大型項目,在如此短的時間內,高質量、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作攻關,提供了寶貴的經驗。”
《中國教育網絡》:
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,也是我們開展互聯網核心技術研究和下一代互聯網科研攻關的核心平臺。
服務教育科研 打造國之重器
服務教育科研 打造國之重器
《中國教育網絡》:
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網,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,聯網用戶3萬人,他們成為中國最早的一批互聯網用戶。中國互聯網歷史上的很多第一,都源自高校和CERNET。比如最早的一些網站,最早的電子雜志,最早的一批互聯網用戶與創業者,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網發展產生積極的影響。如今,CERNET已經覆蓋全國2000多所高校,服務人群超過2000萬,主干網的帶寬達到100G,是全世界規模最大的學術網,已經成為國家信息化與教育信息化重要的基礎設施。
第二,在互聯網關鍵技術,尤其是下一代互聯網關鍵技術的研究方面取得了一些成績。
CERNET建設之初,我們首先就網絡管理等基本問題開始了技術攻關。另外,還推進了三個搜索引擎等一批有前瞻性的應用,其中北大天網對百度發展貢獻很大,百度早期的核心技術人員就源于天網項目。對我國教育發展具有深遠影響的高考網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網關鍵技術上實現了突破性的進展,使我國由互聯網的跟隨者逐漸成為互聯網規則的參與者、制定者。
在CERNET的積極參與推動下,我國在2003年啟動了下一代互聯網示范工程CNGI,CERNET承擔了其中最大的示范網CNGI-CERNET2的建設,搭建了世界首個也是規模最大的純IPv6互聯網,突破IPv6核心路由器關鍵技術,攻克和引領國際下一代互聯網真實源地址驗證SAVA,同時,在兩代網過渡技術上提供了中國的兩大方案:4over6過渡技術與IVI翻譯技術。
在第一代互聯網發展階段,來自中國的互聯網標準只有一個,而且是中文編碼標準(RFC)。如今,由清華大學牽頭提出的互聯網標準RFC就已經達到20多項。
第三,培養了一批互聯網人才。
互聯網是新的學科,CERNET的建設,還為高校培養了大批互聯網技術人員,為中國互聯網建設與發展做出了重要的貢獻。
《中國教育網絡》:
從您的角度看,CERNET的成功經驗有哪些?
吳建平:
首先,國家需要是CERNET的出發點。
CERNET這25年的發展,步步緊跟時代脈搏,處處緊貼國家需要。上世紀80年代,科技成為第一生產力,國家對高新技術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展的根本。
當時,西方發達國家尤其是美國把互聯網技術作為一項國家戰略技術加以重視和發展,而我國那時在這個領域幾乎是空白。什么是互聯網?中國要不要做互聯網?怎么做互聯網?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,在極短的時間內通過踏實研究對上述問題做了明確的回答,為互聯網在中國的發展做出了積極的努力。
90年代末,互聯網全面走向成熟,互聯網規模快速膨脹,IP地址以及安全等局限很快暴露出來,互聯網發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網的研究中,提出了互聯網協議第六版IPv6。從IPv4到IPv6,互聯網的格局面臨重新洗牌。
1998年,還在忙于主干網升級的CERNET及時跟進國際技術形勢,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網地區實驗網NSFCNET在清華大學通過驗收,獲得社會各界高度關注。
2003,國家發改委等8部委正式啟動中國下一代互聯網示范工程CNGI,力爭在下一代互聯網的發展上取得先機,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核心網之一CERNET2率先正式開通,成為全世界最大的純IPv6互聯網。
2008年底,中國開啟了IPv6試商用的行動, CERNET再次勇挑重擔,聯合多家單位,在下一代互聯網上先行先試,充當排頭兵。
今天,中國已經成為網絡大國,但還不是一個網絡強國,習總書記多次談到了互聯網關鍵技術的問題,我們只有掌握了核心技術,才有主動權,話語權。未來CERNET將著力于發展互聯網關鍵核心技術的研究,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絡強國要求與期盼的主要舉措。
第二,大團結,大協作是發展的基石。
高校聯合是CERNET成功之保障。CERNET在發展之初就形成了若干高校聯合共同承擔國家項目的協作機制,是高校科研大聯合的一個成功案例。以清華大學為代表的數十所高校,在CERNET創建之初投入了大量人力、物力,為建成世界第一大學術網絡做出了不可磨滅的貢獻。CERNET的事業凝聚了高校聯合群體,成為一種信念,形成了團結協作、奮力拼搏、無私奉獻的團隊精神,使得CERNET能持續不斷地圓滿完成國家交給的任務。
難能可貴的是,這一大聯合的模式堅持了25年,一直運行良好。這需要有做大事業的責任心,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、大協作、大發展的成果還將持續壯大。在下一代互聯網IPv6的建設、規模部署以及應用創新中,這種精神將不斷發揚光大。
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。在經費緊任務重的情況下,各高校科研和運維人員發揚艱苦奮斗、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果。
尤其值得一提的是CERNET對技術路線的選擇。無論是在CERNET創立之初對ATM或是TCP/IP的技術選擇,還是后來在CERNET2對于純IPv6或是雙棧技術的路線把握上,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,創新是發展的關鍵。
CERNET發展壯大到今天,創新是關鍵的因素。一方面是技術的摸索與創新。比如在建設CERNET2時,我們沒有遵循西方成熟經驗,采用IPv4與IPv6雙棧模式,而是大膽地建設了純IPv6網絡。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網絡,國際上都沒有成功模式與經驗可借鑒,肯定比較艱難,但既然做技術的探索,就必須有超前的意識、創新的精神與勇氣。
以改革創新為動力,是CERNET發展之源。在高校科研聯合體的模式下摸索一條可持續發展的機制創新之路,是非常困難的事情。CERNET早期構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新,組建賽爾網絡有限公司負責CERNET運營,采取科研與企業雙軌并行的體制,補充了國家階段性項目投入的短板,保障了CERNET的健康發展。
為了推動下一代互聯網創新,賽爾網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網上進行各種嘗試、創新,吸引更多年輕人參與下一代互聯網技術及應用研究,向各行各業培養和輸送了大批下一代互聯網技術領域專業人才,為下一代互聯網創業人才提供了孵化平臺。
掌握核心技術 建設網絡強國
掌握核心技術 建設網絡強國
《中國教育網絡》:
您獲得了波斯塔爾獎,入選英國皇家工程院外籍院士,國內外對您在互聯網研究領域的成就都給予了肯定,從您的角度看,互聯網的關鍵技術是什么?要如何實現關鍵技術的突破?
吳建平:
現在的信息社會依托計算機、計算機系統軟件和互聯網這三個最基本的基礎設施運行。由于互聯網技術相對于前兩者起步晚,人們對于什么是互聯網的關鍵核心技術還認識不到位。
互聯網的核心技術是互聯網體系結構。
互聯網具有兩個最重要的“DNA”,一個是“向下”兼容所有網絡和通信手段;另一個則是“向上”,支持多元化應用,互聯網始終是為用戶應用自下而上開發的技術平臺。在互聯網體系結構中,網絡層承上啟下,保證全網通達,是體系結構的核心。
網絡層兼容各種通信系統,包括高速光纖通信系統、衛星通訊系統,以及當前最熱的3G、4G、5G等現代移動通信系統。各種各樣的通信系統,使互聯網自身的傳輸速度和帶寬不斷優化和發展。另外,在網絡層之上,由于信息技術的創新,新的應用層出不窮,從而使互聯網成為推動整個社會進步的重要支撐力量。
當前,互聯網技術發展仍然面臨著三個巨大的挑戰,包括可擴展性、安全性和實時性。每一個技術挑戰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絡跨域可信的訪問;實時性問題是在資源競爭狀態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、科技攻關到大規模應用等方面不斷深化互聯網體系結構的科研和創新。
下一代互聯網體系結構為解決互聯網的問題提供了新的平臺和新的途徑,需要我們去發明、去創造。
IPv6已經成為未來一個階段的必然選擇,也是未來互聯網體系結構最重要的創新領域,給我們帶來了前所未有的機會,只有牢牢把握住這個核心,才能將網絡強國的國家戰略落到實處。
《中國教育網絡》:
您對CERNET未來發展有什么考慮或者期望?
吳建平:
我們首先要做好IPv6在教育系統的普及推廣工作,讓CERNET與CERNET2成為國家IPv6大規模部署的表率,目前這一工作進展比較順利。
第二,做好互聯網關鍵技術的攻關,也就是利用IPv6的機會,在互聯網體系結構的研究上掌握主動權。國家的需要就是CERNET生存的根本,互聯網核心關鍵技術的研發,將是CERNET未來一個時期發展的著力點,也是我們從網絡大國走向網絡強國的關鍵。
CERNET將不僅作為互聯網發展的推動者,更要成為互聯網核心技術的貢獻者,在下一代互聯網技術發展中做出更大貢獻。
《中國教育網絡》:
能否對未來互聯網的發展做一個預測?
吳建平:
今年是ARPANET誕生50周年,是中國全功能接入國際互聯網25周年,也是CERNET建設25周年,互聯網長期以來不斷演進,發展得越來越好,也越來越超出人們的想象。“我們不預測未來,我們創造未來”,相信未來的互聯網會更加精彩,我們也將為世界互聯網的發展貢獻中國智慧。
CERNET25
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