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吴建平:中国未来网络创新之路

发表日期:2011年11月11日      共浏览 2425 次      编辑:


图为清华大学教授 吴建平

演讲全文:

吴建平:非常高兴参加今天的论坛,我也想利用论坛的机会和大家分享一下这些年来在网络研究方面的收获和体会。首先我们看一下互联网的最新统计,互联网的影响力和对整个的人类社会的关系已经是不言而喻了,现在的互联网的人数已经达到了20亿人,大概是不到30%的水平,按照人口的普及来说差别是非常大的,发达国家是70-80%,除了老人和小孩以外,几乎所有的人都要上互联网,而亚太地区的国家是23%,很多国家的上网的成年人和学生都是不够的,中国的互联网的普及率现在是34%,所以说和我们这样的大国,和我们的经济体相比来说,中国互联网的普及率是远远不够的。国家的信息发展规划也明确了发展的计划,计划从未来的10年要把互联网的普及率达到77-80%。这样摆在中国网络发展面前一个非常迫切的任务,我们到底采取什么技术来发展中国的互联网,互联网的普及率的增加和经济是非常有关系的,红色是超过了互联网的普及率的53%,东部的沿海,黄色是略低于普及率的,白色是低于世界的平均率的,这和经济的发展是非常相关的。中国要建设社会主义的强国和经济大国,互联网的普及率是一个非常大的指标。我们最近在电视上面也看到了,因为带宽等等的因素怎么了,这是摆在我们互联网科技人员面前一个人员,我们怎么样把互联网的普及率提高到70-80%。

讨论未来的互联网,我们不能忘记了互联网本身的技术,我们从事这么多年的网络技术,包括从前15年到最近的15年,我个人也有深深的体会,GPS之所以诞生确实有它非常可爱的地方,有非常精髓的地方,在互联网之前,是一个各种网络技术百花齐放的过程,经过十几年的过程经过了现在的互联网的格局,这个格局还是在演练当中的,但是它基本的技术优势非常的明显了,为什么会取得因素,最大有两个因素,第一个就是它采用了无连接的分组交换技术,向下是支持,兼容和使用所有的问落技术,这是互联网的独特之处,我们光纤,有线等都不是互联网专有的传输技术,它可以兼容各式各样的网络技术的,所以任何一个网络是没有这样的能力了,知道互联网,我们现在拨号,无线,3G都可以,这样就使得TCP-IP更加的有用处了。互联网中间瘦是它的优势,实际上这用最简单的技术实现了今天这样大的规模的发展,任何一个网络没有今天互联网的发展的规模,它是最简单的技术,互联网中间的路由器就是这样的,别的任何的信息都不能存在,如果存在的话,它的负担就要加重了,所以我觉得互联网的本质是不能忘记的。

互联网现在有很多的公司上市了,他们是在基于TCP-IP做各式各样的开发,互联网本身没有什么开发了,只不过是一些基本的用法,而今天用户在开发,这两个因素成就了互联网长久不败的原因,我们在研究未来网络技术的时候,这两个技术要不要保留,如果新的技术对它们有保留的话,那就可以发展了。

之所以TCP-IP使得他的两个发明人获得了计算机领域的图灵奖,在整个的互联网的发展历史上,我们可以看到基于这两个因素互联网的技术本身还是在不断的演进和发展的,从1969年开始,到1986年,到1994年,到2011年,这是在不断的演进的,都是在不断的找需求,大概6-7个需求,这一个就是可靠性,第一个是2得32次方,当时没有想到今天的发展规模,40亿个地址现在已经不够了,可扩展性的问题并不IPv6就可以解决了,在IPv6有一个编址的结构,第二个挑战就是安全性的问题,这是不言而喻的,已经上升到国家的战略高度了,所有的人都在搞安全的问题,我们知道互联网的早期并不是为了老百姓用的,在安全上面确实存在着很大的缺陷,其中一个缺陷就是我们互联网传送的数据只是认它的目的的地址,从来不去查包是哪里来的,现在美国上面有很多的说法,说中国攻击他,但是拿不出举证,因为互联网的本身是查不到源地址的,这样大的一个技术有漏洞,其实是原来互联网在实现的过程当中,当时设计的时候并不说不让你做认证,像这样的功能的实现会大大的提高互联网的安全性,安全性和信息的安全是联系在一起的。另外一个高性能,这确实也是互联网的技术的挑战,端到端的高性能是非常的困难的,因为很多的应用是需要高性能的。

另外一个就是移动性的问题,我这里说的并不是通过我们的3G登录到互联网上面去,实际上是指互联网本身的移动,你经过一个收费昂贵的网络访问互联网的话,它原来的高带宽的性能就打折扣了,我们希望在互联网的本身把它利用起来,现在到处的宣传移动互联网,实际上是两种形式,通过3G上网是一种,另外还有一种把互联网本身应用起来,还有一个就是实时性,这是互联网最大的一个挑战,早期还好,后面就出现了以太网的接入,以太网的介入是竞争的方式了,抢到了就上去,抢不到就不上去,现在有了另外一种访问,但是不能也确实时间,我们能不能在现实的环境下实现很好的适时性,使得互联网在很多的控制系统里面得到很大的应用是我们很大的一个挑战。如果互联网有控制性的要求的一定要求有实时性。

另外一个是互联网的可管理性,这个难度是很大的,早期的电信网络管理起来还是有规律的,到了互联网的时候,很多的问题是不可以再现的,出现了问题以后,找起来是非常的困难的,最大的问题是我们网络是受制于管理的,这些问题我们从哪个方面研究互联网都有这样的需求。我们目前在IPv6的基础上逐渐的改变,其实任何的技术创新都对互联网有贡献,在现代的IPv4上,这些挑战都是在解决的,这些解决有的进展快,有的进展慢,像可扩展性的问题,IPv4肯定是不行的,所以在90年代中期,也是我们计算机科学家和技术工程师经过世界性的研究才设计出IPv6,大家可以看一下历史,绝对不是几个人设计出来的,方案公布就公布了三个,公布征求了意见以后,最后综合了一下,那个时候IPv4的地址,中国的大年初一正式的宣布IPv4分配完毕,现在你只能用IPv6,现在的IPv6已经有相当的规模了,我就觉得他们的演进是到了一个新的平台了,我们相信这个演进路子会宽很多,在这个过程当中还是有很多的事情要做,难度还是很大的。

大概在2005年的时候,美国的一批科学家就提出,现在互联网这样的复杂,我们是不是可以用忘记互联网的结构,来设计一个新的互联网,大家注意未来网络这个名字,应该还是保留网络的特征,并不是推倒重来的,下一代的互联网实际上是从96年就开始了。现在基本上就是三种路线,在IPv6上进行演进,或者完全推倒TCP-IP进行论理,争议也是在这里。

不管怎么说,要发展未来网络是国家的重大的需求,我们要把普及率发展到70%以上,IP地址也是严重的不足,互联网的发展受到了限制,不掌握核心技术,在国际互联网的技术和治理上基本没有话语权,如果我们抓住这个机会的话,我们是可以在互联网这个技术上走在世界的前面的。

下一代互联网和未来互联网还有一些词大家可以看一下,NGI是96年提出的,新一第互联网是从98年开始了,两者我个人觉得是没有什么区别的。NGN,ITU都是叫做下一代的互联网,或者是新一代的互联网,像中国的GENI,FIND,FIRE是最近几年提出来的,未来网络这个词到底是怎么解释呢?都可以讨论。

在这个地方有两种路线是比较明确的,革命性的就不要说了,今天有很多的同志说了,演进性的实际上可以在IPv4上面做的,最近军方的一些人士说不需要走IPv6,因为我们的地址足够了,但是问题的是世界上面的网都走了IPv6以后,很多新的技术都基于IPv6了以后,我们的专网是不是还要基于IPv4?就好象现在的手机一样,老的手机现在已经没有人做了,如果你认定未来是IPv6的网络,那我们在IPv6之上做这些技术的创新是不是可以实现跨越式的路呢,我觉得是这样的。

另外在整个的互联网里面,我们要关注真正成为互联网的技术标准的影响产业是IETF的标准。GENI继续探索具体试验网技术方案,历时5恩年,目前由BBN负责协调项目设计,亮点技单元技术是Open  Flow,另外一个就是今年与Interent2和NLR签订战略合作协议,与CNGI-CERENT2签订战略合作协议。另外一个就是FIND,开始第二阶段体系结构征集方案,立时5年,主要完成了需求分析和解决某个技术挑战的体系结构和探索。对于FIRE的进展现在还是看不到的。

从国际上面的好多组织对下一第的互联网的推动,像ISOC是一个互联网的国际组织,还有一个是IETE,还有一个是Ieternet2,还有一个是ICANN宣布全球IPv4地址分配完毕,ISOC宣布2011年6月8恩日为“世界IPv6日,还有很多的网络安全行动计划,国家宽待计划,国家同一标识计划,这都是在互联网上面做的事情。

因为时间的关系我们就简单的说一下。这些年我们一个是在IPv6的途径上面做的探索和尝试,这样的尝试还是比较成功的,也充满了信心,这是从973的启动到现在,特别是在国家CNGI项目的支持下,团结了一批的科研单位,是有了一些初步的尝试了,我们有四个方面的体会,一个是为了解决IPv6的运行的问题,我们研制成功目前世界上规模最大的IPv6主干网,还有一个是研制成功主要采用国产设备的大型IPv6下一代互联网,还有一个是基于真实IPv6源地址验证的可信任互联网的核心技术,这个技术马上就要结束和验收了。另外一个就是在过渡的结构,因为到IPv6,过渡是一个很大的难题,在这方面也做了很多的工作,后面两个是我们这些年在IPv6平台上解决互联网的技术上再进行创新的两个比较大的收获,前面两个就不详细说了。

后面在源地址的验证方面已经提交了一批国际标准,很多的厂商都已经实现了,实现了以后,部署还有一定的难度,总的来说这个事情推进的非常快,以后我们可以做到每一个地址,每一个包过来了以后我们都会知道它是哪里来的。另外一个就是隧道技术,已经有7个国际标准体现了,很多的厂商都已经支持了,这些我们已经在100多所高校进行试验了,抓到任何一个包之后我们就会知道它从哪里来,要到哪里去了。我们这份工作在国际上还是有很大的影响的,国外对CNGI五项目给予的关注和评价。

    最后我小结一下,我觉得现实来说,在演进性的路线实际上是符合互联网的历史规律的,中国在这方面已经有很好的创新基础,而且演进的路线是很长远的走下去的,是未来5-10年发展宽带网络比较现实的选择,我觉得从产业化的角度,从技术开发的角度上做定位,国家部署产业化也是非常重要的。对于未来互联网的研究,我们如果认为是重新设计,很少考虑未来的平台,开展基础的研究是无可非议的,在形成原理性的成果之后可以在互联网进行试验,小规模成功以后可以逐步的进行大规模的试验,这两条路线是可以并存的,但是无非是你要做什么的,是要做基础的研究,还是要产品部署,马上要产品出来,马上就要用是不同的,因为你要用的话,一定要拿出可以用的东西。我觉得这一点是我个人的认识,我们中国在未来互联网的发展方面,除了市场大以外,我们在技术实力方面应该还是可以走出自己的一条路的,谢谢大家。