吴建平,中国工程院院士、清华大学计算机科学与技术系主任、CERNET专家委员会主任、网络科学与网络空间研究院院长、教授。
CERNET是伟大的事业
CERNET是伟大的事业
专访中国工程院院士、CERNET专家委员会主任吴建平

  吴建平院士长期从事计算机网络技术研究,是我国互联网工程科技领域的主要开拓者和学术带头人之一。他先后主持研制成功中国教育和科研计算机网CERNET,中国下一代互联网示范工程核心网CNGI-CERNET2,突破IPv6核心路由器关键技术,攻克和引领国际下一代互联网真实源地址验证SAVA和4over6过渡两项技术创新。

  2010年,吴建平作为第一位中国科学家获国际互联网协会ISOC的“乔纳森·波斯塔尔奖”,该奖项是国际互联网界的最高荣誉。2015年,吴建平被选为中国工程院院士。2017年,吴建平获全国创新争先奖。同年,吴建平院士入选国际互联网协会ISOC“互联网名人堂”。

服务国家战略 CERNET应运而生
服务国家战略 CERNET应运而生
《中国教育网络》:
说到中国互联网的启蒙,就绕不开CERNET。而提到CERNET,就不可避免地想到吴建平。能否介绍一下您当初是怎么参与到CERNET建设中的?
吴建平:
从1994年CERNET开始建设算起,至今已经25个年头。50年前,互联网的鼻祖ARPANET诞生,但直到80年代末,90年代初,互联网才相对成熟,在全球的建设和发展进入一个快车道,当时,我国也开始试探互联网的发展路线。1990年前后,国家曾经在北京建了一个中关村地区示范网,中科院、清华、北大3家共同参与建设,我当时就参与了一些工作。
但这个项目进展并不顺利,后来国家计委联系当时的国家教委,紧急启动“中国教育和科研计算机网CERNET示范工程”,由清华大学、北京大学等高校共同建设一个互联网,项目由清华大学牵头。我当时刚刚从国外学习回来不久,属于这个领域比较年轻的研究人员,领导们希望由年轻人牵头,于是就有幸负责CERNET的研发建设工作。
1994年11月,国家计委正式批复了中国教育和科研计算机网CERNET示范工程项目的可研报告,这标志着CERNET建设的正式开始。但其实在此之前,最早参加的6所高校已经率先搭建了我国第一个全国范围的TCP/IP的试验网。
1995年11月,项目提前一年完成。我清晰地记得,当时参加CENRET项目鉴定的专家们给出了这样的高度评价:“如此规模宏大、技术先进的大型项目,在如此短的时间内,高质量、高速度地提前一年完成了设计和建设任务,为其他大型项目的协作攻关,提供了宝贵的经验。”
《中国教育网络》:
在您看来,CERNET是什么?
吴建平:
CERNET是国家信息化和教育信息化的最重要的基础设施,也是我们开展互联网核心技术研究和下一代互联网科研攻关的核心平台。
服务教育科研 打造国之重器
服务教育科研 打造国之重器
《中国教育网络》:
您觉得CERNET的主要贡献有哪些?
吴建平:
第一,CERNET从无到有,从小到大,建成了中国第一个全国性互联网,成为国家信息化与教育信息化重要基础设施。
CERNET一期验收时主干网带宽只有64K,覆盖全国8个主要城市,连接了全国108所高校,联网用户3万人,他们成为中国最早的一批互联网用户。中国互联网历史上的很多第一,都源自高校和CERNET。比如最早的一些网站,最早的电子杂志,最早的一批互联网用户与创业者,最典型的是马化腾和QQ等。
可以说,CERNET从建设之初就一直对中国互联网发展产生积极的影响。如今,CERNET已经覆盖全国2000多所高校,服务人群超过2000万,主干网的带宽达到100G,是全世界规模最大的学术网,已经成为国家信息化与教育信息化重要的基础设施。
第二,在互联网关键技术,尤其是下一代互联网关键技术的研究方面取得了一些成绩。
CERNET建设之初,我们首先就网络管理等基本问题开始了技术攻关。另外,还推进了三个搜索引擎等一批有前瞻性的应用,其中北大天网对百度发展贡献很大,百度早期的核心技术人员就源于天网项目。对我国教育发展具有深远影响的高考网上录取也是那时开始在CERNET上启动的。
更重要的是我们在互联网关键技术上实现了突破性的进展,使我国由互联网的跟随者逐渐成为互联网规则的参与者、制定者。
在CERNET的积极参与推动下,我国在2003年启动了下一代互联网示范工程CNGI,CERNET承担了其中最大的示范网CNGI-CERNET2的建设,搭建了世界首个也是规模最大的纯IPv6互联网,突破IPv6核心路由器关键技术,攻克和引领国际下一代互联网真实源地址验证SAVA,同时,在两代网过渡技术上提供了中国的两大方案:4over6过渡技术与IVI翻译技术。
在第一代互联网发展阶段,来自中国的互联网标准只有一个,而且是中文编码标准(RFC)。如今,由清华大学牵头提出的互联网标准RFC就已经达到20多项。
第三,培养了一批互联网人才。
互联网是新的学科,CERNET的建设,还为高校培养了大批互联网技术人员,为中国互联网建设与发展做出了重要的贡献。
《中国教育网络》:
从您的角度看,CERNET的成功经验有哪些?
吴建平:
首先,国家需要是CERNET的出发点。
CERNET这25年的发展,步步紧跟时代脉搏,处处紧贴国家需要。上世纪80年代,科技成为第一生产力,国家对高新技术给予了进一步的高度重视。可以说,国家的需要是我们诞生和发展的根本。
当时,西方发达国家尤其是美国把互联网技术作为一项国家战略技术加以重视和发展,而我国那时在这个领域几乎是空白。什么是互联网?中国要不要做互联网?怎么做互联网?此类重大问题迫切需要得到解决。在国家的支持下,CERNET率先垂范,在极短的时间内通过踏实研究对上述问题做了明确的回答,为互联网在中国的发展做出了积极的努力。
90年代末,互联网全面走向成熟,互联网规模快速膨胀,IP地址以及安全等局限很快暴露出来,互联网发展走到了新的十字路口。1996年起,美国、日本、欧洲等国家投入到下一代互联网的研究中,提出了互联网协议第六版IPv6。从IPv4到IPv6,互联网的格局面临重新洗牌。
1998年,还在忙于主干网升级的CERNET及时跟进国际技术形势,建成了我国第一个IPv6试验床。2001年,在国家自然基金委的支持下,CERNET主导参与的中国第一个下一代互联网地区实验网NSFCNET在清华大学通过验收,获得社会各界高度关注。
2003,国家发改委等8部委正式启动中国下一代互联网示范工程CNGI,力争在下一代互联网的发展上取得先机,CERNET再次充当了急先锋。2004年12月,覆盖20个城市,连接100多所高校的CNGI核心网之一CERNET2率先正式开通,成为全世界最大的纯IPv6互联网。
2008年底,中国开启了IPv6试商用的行动, CERNET再次勇挑重担,联合多家单位,在下一代互联网上先行先试,充当排头兵。
今天,中国已经成为网络大国,但还不是一个网络强国,习总书记多次谈到了互联网关键技术的问题,我们只有掌握了核心技术,才有主动权,话语权。未来CERNET将着力于发展互联网关键核心技术的研究,这将是CERNET下一个阶段的重要目标之一,也是积极响应国家对网络强国要求与期盼的主要举措。
第二,大团结,大协作是发展的基石。
高校联合是CERNET成功之保障。CERNET在发展之初就形成了若干高校联合共同承担国家项目的协作机制,是高校科研大联合的一个成功案例。以清华大学为代表的数十所高校,在CERNET创建之初投入了大量人力、物力,为建成世界第一大学术网络做出了不可磨灭的贡献。CERNET的事业凝聚了高校联合群体,成为一种信念,形成了团结协作、奋力拼搏、无私奉献的团队精神,使得CERNET能持续不断地圆满完成国家交给的任务。
难能可贵的是,这一大联合的模式坚持了25年,一直运行良好。这需要有做大事业的责任心,也需要强烈的团队意识和奉献精神。
今天,CERNET的核心团队还在不断扩大,大团结、大协作、大发展的成果还将持续壮大。在下一代互联网IPv6的建设、规模部署以及应用创新中,这种精神将不断发扬光大。
第三,始终坚持追求一流的志气和勇气。
与CERNET并肩成长的一代人尤其体会深刻。在CERNET建设之初,我们一边建设,一边运行,一边研发。在经费紧任务重的情况下,各高校科研和运维人员发扬艰苦奋斗、不断进取的精神,克服一个又一个困难,完成了高水平的工作。大家始终坚信,困难再大,也不能放松对工作的高标准严要求;只有具备做一流工作的志气,才有可能做出一流的结果。
尤其值得一提的是CERNET对技术路线的选择。无论是在CERNET创立之初对ATM或是TCP/IP的技术选择,还是后来在CERNET2对于纯IPv6或是双栈技术的路线把握上,我们都选择了走最艰难但相对领先的路线,从而使CERNET的发展始终与国际先进水平保持一致,而CERNET2的建设更使我国迈向了国际领先的高度。
第四,创新是发展的关键。
CERNET发展壮大到今天,创新是关键的因素。一方面是技术的摸索与创新。比如在建设CERNET2时,我们没有遵循西方成熟经验,采用IPv4与IPv6双栈模式,而是大胆地建设了纯IPv6网络。当时的思路是,既然未来必然是IPv6,那么为什么不一步到位?建纯IPv6网络,国际上都没有成功模式与经验可借鉴,肯定比较艰难,但既然做技术的探索,就必须有超前的意识、创新的精神与勇气。
以改革创新为动力,是CERNET发展之源。在高校科研联合体的模式下摸索一条可持续发展的机制创新之路,是非常困难的事情。CERNET早期构建了管委会与专家委员会的管理模式,同时探索通信费用分担,在一个阶段保持了项目的正常运行。2000年前后,在教育部等国家相关部门的支持下,CERNET进行了大胆的机制改革和体制创新,组建赛尔网络有限公司负责CERNET运营,采取科研与企业双轨并行的体制,补充了国家阶段性项目投入的短板,保障了CERNET的健康发展。
为了推动下一代互联网创新,赛尔网络有限公司每年拿出2000万资金,无偿资助高校师生在下一代互联网上进行各种尝试、创新,吸引更多年轻人参与下一代互联网技术及应用研究,向各行各业培养和输送了大批下一代互联网技术领域专业人才,为下一代互联网创业人才提供了孵化平台。
掌握核心技术 建设网络强国
掌握核心技术 建设网络强国
《中国教育网络》:
您获得了波斯塔尔奖,入选英国皇家工程院外籍院士,国内外对您在互联网研究领域的成就都给予了肯定,从您的角度看,互联网的关键技术是什么?要如何实现关键技术的突破?
吴建平:
现在的信息社会依托计算机、计算机系统软件和互联网这三个最基本的基础设施运行。由于互联网技术相对于前两者起步晚,人们对于什么是互联网的关键核心技术还认识不到位。
互联网的核心技术是互联网体系结构。
互联网具有两个最重要的“DNA”,一个是“向下”兼容所有网络和通信手段;另一个则是“向上”,支持多元化应用,互联网始终是为用户应用自下而上开发的技术平台。在互联网体系结构中,网络层承上启下,保证全网通达,是体系结构的核心。
网络层兼容各种通信系统,包括高速光纤通信系统、卫星通讯系统,以及当前最热的3G、4G、5G等现代移动通信系统。各种各样的通信系统,使互联网自身的传输速度和带宽不断优化和发展。另外,在网络层之上,由于信息技术的创新,新的应用层出不穷,从而使互联网成为推动整个社会进步的重要支撑力量。
当前,互联网技术发展仍然面临着三个巨大的挑战,包括可扩展性、安全性和实时性。每一个技术挑战背后都有着很复杂的科学问题,例如可扩展性问题,实际上是超大空间的高效路由寻址问题;安全性问题是开放性网络跨域可信的访问;实时性问题是在资源竞争状态下实时传输控制问题。这些重大科技问题的解决,需要我们从基础研究、科技攻关到大规模应用等方面不断深化互联网体系结构的科研和创新。
下一代互联网体系结构为解决互联网的问题提供了新的平台和新的途径,需要我们去发明、去创造。
IPv6已经成为未来一个阶段的必然选择,也是未来互联网体系结构最重要的创新领域,给我们带来了前所未有的机会,只有牢牢把握住这个核心,才能将网络强国的国家战略落到实处。
《中国教育网络》:
您对CERNET未来发展有什么考虑或者期望?
吴建平:
我们首先要做好IPv6在教育系统的普及推广工作,让CERNET与CERNET2成为国家IPv6大规模部署的表率,目前这一工作进展比较顺利。
第二,做好互联网关键技术的攻关,也就是利用IPv6的机会,在互联网体系结构的研究上掌握主动权。国家的需要就是CERNET生存的根本,互联网核心关键技术的研发,将是CERNET未来一个时期发展的着力点,也是我们从网络大国走向网络强国的关键。
CERNET将不仅作为互联网发展的推动者,更要成为互联网核心技术的贡献者,在下一代互联网技术发展中做出更大贡献。
《中国教育网络》:
能否对未来互联网的发展做一个预测?
吴建平:
今年是ARPANET诞生50周年,是中国全功能接入国际互联网25周年,也是CERNET建设25周年,互联网长期以来不断演进,发展得越来越好,也越来越超出人们的想象。“我们不预测未来,我们创造未来”,相信未来的互联网会更加精彩,我们也将为世界互联网的发展贡献中国智慧。
CERNET25
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