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逐梦十年|矢志科技报国 打造国之重器——我国通信与信息领域首个国家重大科技基础设施CENI的故事

发表日期:2021年11月19日      共浏览 46 次      编辑:

编者按:

为纪念未来网络成立10周年,自11月13日起,我们推出了以“风雨砥砺十载 同心筑梦未来”为主题的系列报道专栏,回顾十年历程,展示发展成果,展望美好未来。本期为系列报道之二:《逐梦十年 | 矢志科技报国 打造国之重器——我国通信与信息领域首个国家重大科技基础设施CENI的故事 》。


CENI,一个响亮的名字,China Environment for Network Innovations的英文缩写,如今已成为享誉业界、全球知名的国家重大科技基础设施未来网络试验设施的英文简称。


CENI与500米口径射电天文望远镜(天眼)、全超导托卡马克核聚变实验装置(人造小太阳)、正负电子对撞机一样,都属于国家重大科技基础设施。作为我国通信与信息领域首个国家重大科技基础设施,CENI是推动国家科学与技术发展的“国之重器”,是实现重大科技创新、前沿技术引领、颠覆性技术创新的“国之利器”。

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回顾CENI的故事,要从世纪初的2005年说起。那一年,中国工程院院士刘韵洁高瞻远瞩,组织中科院计算所、北京邮电大学以及清华大学三家单位共同开展未来网络架构研究和未来网络领域关键技术的自主研发,成为国际上最早从事未来网络研究的团队之一。



2009年,中国工程院与中国国家自然科学基金委员会联合启动了“面向2030年中国工程科技中长期发展战略研究”项目,刘韵洁院士提议设立了有关未来网络的研究咨询课题。


2010年,国家发改委启动“十二五”重大科研基础设施立项建议与论证工作,李国杰、刘韵洁院士向国家提交了未来网络试验设施建议和实施方案,并被列为国家重大科技基础设施项目。


2013年2月,国务院8号文件将CENI项目列入“国家重大科技基础设施建设中长期规划(2012-2030)”。


2016年12月,CENI项目建议书正式获得国家发改委批复通过。


2018年5月,项目可行性研究报告获得国家发改委审议批复通过。

到底什么是未来网络?“说白了,就是更快捷、更简单、可定制、可重构、更安全的下一代互联网,以用户为中心,让上网的人有更好的体验。”刘韵洁院士说,“传统IP网络是个‘尽力而为’的架构,就像一条公路,走的车多了就堵,用户也没办法,要面对很多不确定性。互联网已经正式进入下半场,在要求海量连接的同时,也要求网络具备确定性的服务质量,而这正是未来网络的突出优势。当时我们的预判是,现有的互联网架构一定会遇到瓶颈,无法满足实体经济发展的一些需求,所以必须提前部署未来网络的研究。”


CENI是我国在通信与信息领域首个国家重大科技基础设施,也是江苏省第一个国家重大科技基础设施项目,实现了江苏省在国家重大科技基础设施建设方面零的突破。按照国家的批复,江苏省人民政府为项目主管部门,教育部、中国科学院、深圳市人民政府为项目共建部门,江苏省未来网络创新研究院(以下简称“研究院”)为项目法人和牵头单位,联合清华大学、中国科学技术大学、深圳信息通信研究院共同建设。


从2005年刘韵洁院士带领未来网络团队最初的起步,到2011年未来网络落地江苏南京,成立江苏省未来网络创新研究院,再到CENI项目的正式立项建设,可谓“十年磨一剑”,而今年恰好是研究院成立的第十个年头。

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CENI科研大厦

CENI的布局是一张覆盖全国、辐射全球的“大网”,采用服务定制网络SCN架构搭建,通过自主网络操作系统、白盒交换大规模组网等创新技术,将建成由全国40个城市核心节点、133个边缘节点组成的当前覆盖最广的国家重大科技基础设施,是全球首个基于全新网络架构构建的大规模、多尺度、跨学科的网络试验环境。


互联网历经数十年发展,目前已具备支撑百亿级消费互联的能力。随着互联网与实体经济的深度融合成为经济转型的大趋势,工业互联网、车联网等生产场景应用开始破题,到2030年,网络支撑的主体将是万亿级的产业互联。根据ARM的预测报告,2035年全球机器联接累计数量将达到10000亿。生产型互联网对网络的安全性、可控性、扩展性等方面提出了更高要求,消费型互联网上人们习以为常的时快时慢、时断时续等问题如果出现在生产型互联网上,信息的使用对象转变为严格按照流程、时间、指令执行的机床等设备,将会导致不可想象的后果。


CENI分别从网络演进和变革两个角度,着力攻克传统网络难以解决的技术瓶颈。截至目前,除海南、西藏和新疆等试验需求相对较少的偏远地区外,CENI已覆盖南京、北京、深圳、合肥、上海、广州、武汉、南昌、西安、沈阳、重庆等我国33个主要大型城市,已初步具备“分钟级”按需定制网络能力、“微秒级”确定性保障服务能力、“千万级”大规模多云交换服务能力、“TB级”智驱网络安全防护能力,将支撑实体经济对网络差异化服务、确定性、低时延的特性需求,满足“十四五”期间国家关于下一代互联网、网络空间安全、天地一体化网络、工业互联网、军民融合网络等方向战略性、基础性、前瞻性创新试验与验证需求,以及全社会新技术、新产品与新应用的创新需求。

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CENI光传输网络图

国家重大科技基础设施是为探索未知世界、发现自然规律、实现技术变革提供极限研究手段的大型复杂科学研究系统,是突破科学前沿、解决经济社会发展和国家安全重大科技问题的物质技术基础。


作为应用支撑型国家大科学装置,CENI秉持建设和创新并行,推动全球首个大网级网络操作系统上线运行,支撑“工业互联网标杆外网”“区域一体化工业互联网公共服务平台”“工业互联网标识资源搜索系统”等部级以上重要项目十余项。其中,“面向服务的未来网络试验环境与技术创新”成功入选第七届乌镇世界互联网大会“2020世界互联网大会领先科技成果”。


同时,与华为、宝武集团、紫金山实验室等数十家单位深入合作,在工业互联网、确定性网络、区块链、智驱安全等多个领域内成功开展了一系列创新应用试验。2020-2021年,基于CENI,华为、宝武集团、宝信软件、上海交通大学、紫金山实验室等分别开展了全球首个确定性广域网创新试验、全球首个广域云化PLC创新试验,为广域远程精准工业控制等应用铺平了道路。


十年磨一剑,今朝试锋芒。为充分发挥国家重大科技基础设施效能,集聚前沿技术成果打造产业生态,CENI结合之前局部试验的工作经验精心筹划,2021年10月22日首次正式面向全社会征集创新试验项目,踏上边建边用、开放创新的新征程!

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CENI开放合作启动仪式

逐梦十年硕果累累,展望研究院下一个十年,将是CENI建成圆梦的十年。


苟日新,日日新,又日新。惟创新者进,惟创新者强,惟创新者胜。CENI将持续聚焦国家“科技强国”“网络强国”的战略需求,以引领全球未来网络发展方向、解决行业重大科技问题为使命,以突破关键核心技术为目标,专注前瞻性、基础性研究,开展重大示范应用,促进成果在国家经济建设中落地,全面推进“CENI+”创新生态体系建设,探索适合我国未来网络发展的技术路线和发展道路,支撑我国在继海、陆、空、天之后的人类第五疆域网络空间的国际竞争中掌握主动权,为助力我国赢得互联网下半场做出更新、更大的贡献。


风雨砥砺方十载,同心筑梦新未来。我们相信,在研究院及未来网络全体同仁的辛勤付出和共同努力下,CENI的未来定会更加精彩,让我们拭目以待!