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李国杰:未来网络创新若干思考

发表日期:2011年11月11日      共浏览 27 次      编辑:


图为中国工程院院士李国杰

演讲全文:

李国杰:谢谢主持人介绍,我是第一个发言的,前面两位讲得很全面,有一些内容如果有重复的就跳过去了,利用今天这样的机会,我开场白要讲几句可能和这个喜兴的环境不怎么合拍的话,可惜的是我们的领导太忙,一般都是参加开幕式,昨天那个会议上面我讲的话特别希望张梁江((音)总理能够听到,未来网络这个事我感触很深,我们做中长期规划的时候,我有幸担任战略处的副组长,我随时在具体做这个事,信息领域包括的很多,有芯片,软件等,经过反复的讨论以后,我们主张整个的未来十几年投资上百亿,投给谁?投给网络,我非常的明确说要投网络,很可惜这个东西就变了,网络没有了,又冒TD出来等,这说明什么问题呢?中国的学术界和领导界对网络的理解是有一定的偏差的,从863刚开始起就有了计算机的住主题,当时网络也是在发展,当时说要中止网络的重大立项,说网络是属于另外一个主题,是通信主题,所以中国的整个的学术界的声音很强,这一点和美国不一样,我们通信的公司像华为等的影响非常大,但是华为也承认,它是一个通信公司,它的专利主要跟通信有关的,而CS口主要是在通信领域,但是主要是跟计算机有关,华为多少是学光电子的到华为,由于这样的差别反映到整个的通讯层面,差别非常大。

这一次我们提出了中国未来网络的发展,感谢发改委,发改委过去长期做大工程,搞了一个像对战机,天文台这样的项目,但是这一次变了,他又加了一个工程类的,我有幸被列为了第七组的组长,我还是想立一个网络,所以我们就搞了一个未来网络基础设施的建设,经过了多次评审以后就评上了,现在已经被列为了作为十二五的计划,非常感谢南京市的领导有这样长远的眼光,敢于对这样一个基础性的项目进行投资,和南京的行为相媲美的只有一个东莞,我可以负责任的跟南京市的领导说,这个心目不能马上变成GDP,但是至少比广东的东莞的要强,我们要对南京市有贡献,也许三四年以后,我们可以做一些过渡性的产品,也可以带来GDP,但是我特别的希望南京市的领导和开发区的领导,能够真正的理解这个网络基础设施和网络的发展是一个很大的事,并不是一个短期的行为,我希望南京市的领导可以长期的支持,稳定的支持,网络的建设并不是三年之后就全部的自负盈亏了,现在全部讲五年,我可以断然的说五年不可能把这个网络培育起来的。

我特别希望这个网络的建设和别的项目都不一样,它是一个非常非常大的事情,我们也不要希望一个单位,比如说清华大学,,中国科学院计算机研究院,想在未来网络上面成为一个领头的话,是妄想,这个东西全世界都要共享的,不可能以每一个东西为主,我们要做出我们的贡献,要有一个气魄,我们要为人类的文明做贡献,希望大家都有一种待到山花开时,我在丛中笑。我特别的担心哪个单位来了以后分一点钱,最后事情没有干成,这是一个很大的事。

互联网的过去我不说了,我讲一下IP网络在真正设计之前有一个20年的演变,很多人都在批评IP,并不是支持,所以他们是在迎着攻击和责难的过程当中长大了,是有这样的一个过程。再一个就是细腰也经过多少的比较之后才形成的,现在由于应用越来越多之后,有不关痛痒的补丁,正变得越来越臃肿。它的未来的应用是非常广的,有很多的新技术都跟网络发展有关系,它的应用的模式,计算模式的出现对网络是一个很大的挑战,尤其是大数据的存储与计算,网络不断的增加信息存储,所以网络问题也慢慢变成了一个跟计算机的信息有关的问题了。现在的业务模式不光跟机器有关系,跟人机物都有关系,所以它的扩扩展性,支持性都有很大的关系。

我快速的过一下。我们讲的业务模型与网络的传输模式不匹配导致严重的流量可扩展性的问题,这个分布是粒状的分布,特点就是跟访问的粒度相当的集中,我们传统的机构里面每一个数据的热度有管理。第二个面向的模式也不是一个动态性的,现在的流量越来越多了,怎么样面临移动网来做是一个很大的课题。我们的互联网不断的进化,还缺乏自身进化的问题,刚才讲的IP网络要升级,要消耗很多的资源,而且我们的网络开发的平台对二次开发结构要开放,这是一个新的需求。另外就是它根据不同的网络需求实现对底层的需求的满足。

第四个提到的就是能量的问题,我们讲的iPad,你用或不行的话,中间的弹性是很大的,网络里面的东西,路由器,交换机很讨厌,你用不用它都是在耗电,这是最要命的,能耗方面很不合理,看一下怎么做一些合理的解决方案,这也是我们必须要解决的问题。

我们国家的有关部门也高度重视重视未来网络的技术的研究,973的计划里面也有。

下面我想讲一下我们研究未来网络研究的思维模式,我们做未来网络的研究和一般的研究的思维模式不完全一样。我最近也到美国去一下,也访问了美国的单位,跟美国搞网络的教授进行了交流,未来网络首先要打破一些思维的定式,人工的系统跟物理的系统是不一样的,自然界的系统是上帝造的,有一个规律,如果要打破还是很难的,人工造的东西过一段时间就可以被颠覆,是会被替代的。一旦人工系统被沉淀使用,就可能形成思维定势,认为现有的系统难以撼动,我们讲就是所谓的飞行中不能换飞机发动机,在行驶中不能换汽车轮子等,就是这种思维的定势,再一个就是怎么讲怎么兼容,要不要兼容,兼容多少,兼容什么东西,我觉得这不是一个技术的问题,而是一个市场的问题,如果未来的网络市场要更大,大几十倍,而现有的互联网有些根本的问题解决不了,不可能满足未来巨大的市场需求,如果真正是能够分析出来未来的市场的前景的话,现在这个结构达不到这个前景的话,必然会改变,不用去怀疑。

研究未来网络的科研目标是证明信网络的潜力而不是改进性能,国内科研人员的习惯是提出一个新算法或设计一个新系统,找一些典型应用来验证自己的方案比现有系统好,因此常常把新算法或新系统的性能或效率放在第一位。实际上性能和效率主要是工程问题,不应当是未来网络研究的主要科研目标,如果提出一个新方案比现在的互联网好一点,但今后改进的余地也很小,这种方案不可能成为未来网络的选择。我们未来网络研究的动机是解决现在网比较难解决的问题,就是解决TCP-IP网络不能解决的问题。还有一点就是切忌“只见树木,不见森林。我最近到国外去访问也提出了一些请教,他们说现在做研究关键不是技术的问题,实际上是一个思维的方式的问题,你们在中国做研究的时候太注重某些个别的技术的细节了,实际上更需要的是判断宏观市场和动态的演绎,太注重细节以后,就搞得思维定势了,他做了30年了,做IP细腰的时候也遇到了很多的责难与置疑。另外一点,他也说了,我们搞了这么多年的互联网以后,互联网已经起来了之后我们再进来了,考虑的最多的是端到端的通信,我刚才也说过了,中国的通讯的影响太大了,但是现在的问题是网络并不是点到点的问题,很多的时候是我需要一个服务,比如我我刚才讲的要找一个刘德华的信息,可能是多对一的服务,有可能是一对一的服务,端到端的通信是IP网络的核心概念,而现在已经不是网络应用的主要的需求,一定要摆脱所谓的端到端的需求。

我们到底要做一些什么事呢?我看今年的6月份的一份杂志上面,里面有一个综述,把全世界的国家做什么都讲了一遍,讲了美国,讲了日本,也讲了我们中国,里面有一段话,不知道大家看到没有,他说在对长期的研究项目当中,………(英文),我们中国跟欧洲相比,创新的体系研究是处在摇篮期的,这是国际上面对中国的评价。并不说国外已经长大了,人家已经上小学了 ,我们还在上幼儿园,这是我们的差距,我们要努力。

我觉得我们要做三件事,第一件事就是要在一个统一的规划下从不同的角度,动未来网络开展基础性的前瞻研究,并不要求一下子把问题都解决,比如我做移动的,要针对某一个方面做,我们怎么样把863,973,在一个统一的规划下做得好,做得越多越好。第二个我们要集成一些独立的研究成果,要提出统一的架构和规则,第三就是要建立足够真实的有一定规模的未来网络的测试环境。这三件事我觉得是要做的,是少不了的。

我们在分析当前互联网的未来需求的时候,说现在的互联网达不到,你一定要有详尽案例和数据,不能说它不行,不行在哪里,还能提高到哪里?对未来网络要有一个可信服认证。我们不要纠缠与渐进的争论,如果老吵是没有什么意思的,我觉得一步行动胜过十打纲领,要做一些基础性和前瞻性的研究,一定会对互联网的演进有指导意义,后IP网络研究可以真正弄清楚现在IP络,哪些地方必须改变,哪些地方不用改。即使目标是革命性的新网络体系结构,其实现也可以采取逐步演进的方式,现有的节点和应用不做改变就应该可以和现有的网络互相通信,IPv6推广如此艰难证明一条真理,要改变现有的网络去适应新的网络,这条路很难走通。而Ieterent通过向后兼容得以大规模推广的成功经验和对研究和实现未来的网络有很大的帮助。我最后说一下科研的模式,建国初期我们是两弹一星的集中科研模式有许多的成功经验,现在很多的老人都非常的怀念当时的过程,当时不分是哪个单位的,大家一起做这个事,改革开放以后,很多的环境有了变化,也不能完全的否定,有一条这几年单位的色彩越来越浓了,各单位之间要合作就是合起来申请一个项目,分完了钱以后就各干各的了,要想真正干一些大事肯定干不成。所以我希望我们可以真正努力10年,做出一些贡献,科研模式的创新不亚于网络的技术突破,我们集中力量做大事,真正调动科研人员的积极性。

最后一点时间我们讲一下我们做的一些事情,我们原来是以搞计算机为主的,后来发现网络和计算机越来越近了,所以我们计算机所不断的分流,慢慢的集中做路由器为主,形成一支队伍,原来是分到联想等单位了,我想王浪技术是做什么的,以前以传输数据为目的的,现在是以服务或信息的生成,处理,传输和分发为目的了。互联网是信息和服务的互联。再一个就是已经的细腰怎么变?原来讲是以IP为细腰的,当时因为IP是及及的标识,我们希望把它变成一个以信息和服务的标识来做,形成一个新的细腰,信息和服务标识把细腰的协议线向上移,将变得更加宽和多样性,有利于体系结构的演进。

再一个我们最难改变的是域间路由和应用接口,还有一个是端到端的问题,早年说的是E2E-T2T的问题,端是什么的抽象,可信的计算机,信息和服务,实现端的可信,重新回到端到端的原理。还有一个就是我们刚才说的网络领域里面很缺少一些原理,比如说CPA原理,根据CPA原理,只能获得一致性,可用性,网络分割容忍性。在可编制方面,我们有一个基本的想法,就是要逐步的形成网络创新,对路由器做改进,要对体系结构创新要求网络系统可软件定义,设备可编制。大家都知道路由器性能的增加,光是硬件的提高是不行的,另外还有一个新的要求。以前我们做的路由器是关键字的提取,是一个查找,匹配的过程,我们以后要改了,新的路由器要重新定义处理的对象了,需要大家对这个东西重新考虑。另外一个问题就是可伸缩的体系结构,可能的可伸缩,性能的可伸缩。

网络的问题有很多,过去我们讲接入交换,路由传输等等,现在变成了计算机处理,虚拟分配,调动等问题了。这里面也提出了一些算法。将来要做的网络技术创新要提高灵活性,扩大性,开放性,服务性,如何建设试验床?要动态,需要支持现有和未来的各种技术,试验的建立并不是一个简单的东西,里面要满足什么样的设备,在试验之前要提出试验的要求,要对试验床进行控制,资源管理,切片管理等等,试验床是很难做的一件事。

最后我讲一下计算所做的受到是对互联网的分析,找到了一些问题,扩展性的问题,动态性的问题,我们列了三个方面,一个是做未来互联网的设计,一个是可编制的虚拟化路由器的设计等,

结构设计里面我们也开始做的一些工作,有初步的成果,有一些虚拟化的设计。启动的研究项目是很大的,另外一个工作我们就是做的一个可编程的虚拟化路由器,可以支持128个虚拟的路由器,我们要做一些高速网络和高速接口,我们试验环境争取要做到一定的规模,创建具有一定规模,虚拟化,可编成,可测,联邦可扩展,绿色的网络实验基础平台,为未来网络研究和国家未来创新环境基础设施建设奠定基础。

我总结一下,我们新的应用,人机物三元融合和云计算,云海计算的模式,是的子网络在可扩展性,动态性,自适应性等方面,需要重新考虑网络体系结构和协议的设计,未来网络研究需要从四个方面取得突破,及思维模式,未来网络体系结构模型,可编成高效路由器以及试验创新机制。我们已经取得了一些初步的成果,希望我们国家以后可以网络上面有一些新的贡献,谢谢大家。