中国未来网络中心主任刘韵洁院士：畅谈中国未来网络的试验床

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中国未来网络中心主任 刘韵洁院士

各位专家，今天很高兴跟大家分享一下中国未来网络试验床及开源的思考。我先讲一下对当前形势的看法。

互联网发展到今天40多年，前20年基本是计算机联网，只是一个通讯功能，基本在研究阶段，从90年到现在的20年在消费领域得到了快速发展，之后进入了实体经济，这给互联网提出了非常艰巨的挑战，什么样的网络能给实体经济发挥更大的作用，这个网络叫未来网络，也有人叫第三代互联网。基于这样的情况，全球在科研部门和生产部门都在这个领域发力，不管是美国、欧盟还是发达国家。在这个领域当中，提出了什么是未来网络，刚才别总有提出来我们需要什么样的网络，什么样的网络能满足我们的需要，这里面有很多新的架构，比如CCN的架构、SDN的架构、未来移动网络的架构等等，这些架构当中比较突出的是两个架构值得大家关注，一是以CCN架构，原来以IP为需要的架构，以内容作为需要，现在一些大的企业都在关注。另外一个是SDN，刚才大家也讲了，这是大家取得的共识。大家回忆一下，有人觉得SDN是一个小东西，基本互联网的架构没有变化，现实是怎样的变化，大家可以回忆一下，互联网的贡献是很大的，同时它的架构大家也可以看到越来越智能，网络变大以后，网络没有智能就遇到越来越大的问题。

如果整个互联网没有大脑的功能，是小脑的功能，这样的互联网跟实体经济肯定是有问题的，消费领域再往外发展有问题，所以它需要大脑，这个大脑就是网络的操作系统。这是一个非常大的变革，也是一个比较漫长的过程。

在这两个技术领域，大家从这个曲线可以看到，SDN很快会有一些内容，有人说过两年，有人说五年左右的时间，都会产业化。目前美国SDN价值链正在形成。

全国的案例大家也很清楚，谷歌给我们做了一个非常好的示范，它最大的贡献是两个，在大的数据中心采用新的机构、新的技术解决了成本，解决了并行的扩展。另外一个最大的贡献是我认为它在全球100个国家大的数据中心在建设这样一个大的网络。它去年投入了92亿美金，他跟我说今年还要投92亿美金，明年还要投92亿美金，建设全球100个国家大的数据中心网络。为什么要建这样一个数据中心网络？就是因为全球运营商的网络满足不了它的要求，全球运营商的互联网满足不了他的服务要求。另外谷歌要做给全球用户提供最好的网络，这对BAT和运营商都是一个很大的挑战。AT&T网络演进的计划，大家都知道，AT&T是一个非常有战略眼光的公司，大概是09年开始向IP网络化演进，主要是网络的变革。它现在提出2.0版本，包括开放、简洁、灵活等，它都提出了具体目标。

其他运营商在未来网络中都有自己的实施计划（见PPT），比如中国电信B21转型战略，这是去年提出来的。联通也提出了面向云架构演进路标。这是中国移动提出的电信4.0目标，都在制定相应的计划。

下面重点介绍一下中国未来网络的试验床，为什么要建这个试验床，这个试验床要干什么？

这个试验床是在网络演进的基本方法，每个发达国家都有这样的试验床。2013年2月份国务院8号文件将未来网试验床项目批下来，因为大家都想做这个事情，做的单位比较多，最后有四家单位，包括中国未来网络中心，还有教育部的清华大学、中科院、深圳市等三个单位来做，大家来统一建设、设计来做，这个网络是开放的，大家也可以提供特色服务。

主要的想法是，在数据平面方面主要是要开放，原则上对各种设备都提供开放，在这个试验床上都可以进行试验。控制平面也是如此，我们现在做的不光是ODL还是SDN，都可以在这个平面来做，可以50万条流并行管控，以面向大网的目标来进行设计。

除了国外的体系结构设计以外，NDN、XIA都要在这个平台上试验，另外国内提出了一些试验。未来网络是什么样子，大家的说法都不一样，有人说SDN就是未来的网络，有人说NDN就是未来的网络，究竟未来的网络是怎样的？未来网络最终追求的目标是什么？

首先来看看交通系统，交通系统有普通的马路，如果要快一点就有高速公路，我们有普通的火车，还有高铁，有海运和航空，互联网在交通运输中是一个什么样的角色？那就是普通网络，互联网中有没有高铁、航空？我觉得没有，当然有很多专家在这里，他们最早说互联网有多少等级等等，但目前的网络都无法实现这些功能。我们经过几年的研究，提出了服务定制网络（SCN），你需要什么样的网络，我就给你配置什么样的服务，是一个典型的SDN网络架构，我们认为SDN是未来网络的一个核心组成部分，但SDN只解决了网络资源灵活调度、灵活分配的功能，它对信息内容资源并没有涉及到，只是对于网络物理资源的调控、使用路由等这些资源，但网络信息内容的资源，网络重复传输非常严重，这部分怎么去解决，没有考虑。所以我们觉得应该对网络信息内容资源能够智能地调度，能够贴近用户去部署，但这个概念跟传统的CDN有本质区别，我们认为网络本身有这个功能，不是偶尔SDN的网络。资源的整合和调度都会得到很大的提升，另外网络有大量的数据，基于大数据的思想，对于网络资源的调度，对于路由的调度，对于网络安全的监测都会发挥意想不到的功能，我们觉得基于大数据的网络测量感知这部分，也是网络的重要组成部分。这是未来SCN必须要具备的。

在2013年我们基于SCN架构已经在26个主要城市完成部署，这个网络跟现在的互联网有什么不一样呢？现在的互联网如果说是普通的马路，我可以根据需要，做到高铁、航空等，互联网和实体经济融合的时候，比如工业互联网需要什么样的网，车联网需要什么样的网、能源互联网需要什么样的网，都可以灵活地满足不同需求。这是我们的网络架构试验。

另外就是网络运营商网络的变革，我们把多个路由器捆绑在一起，做成这样一个架构。大家知道能源是非常昂贵的，我们通过集中控制的方式，把大的、臃肿的东西，耗电、耗钱的东西逐步演进，做成一个数据平面的东西，我们期待再过一年左右会有相关的产品出来。

控制平面怎么去解决？刚才也讲了，在应用层怎么抽象，物理层怎么抽象，怎么可扩展和解决它的安全性问题，都是一些很大的挑战。

5G新型网络架构，是我们准备做的。中国的互联网在全球排第七十几位，中国移动提出了一个新的架构，即5G核心网，将准备在这个试验平台上摸索5G核心网络的部署。

新一代光网络的创新研究——光与IP的协同组网，现在的互联网从深圳到北京，传一个数据包是怎么传的呢？是对每个路由器，就像坐一个慢车一样，如果从深圳到北京，要经过20个路由器的话，等于要经过20个车站，到每个车站都要下来再上去，就是这样做的。为什么？就是IP这层跟光层没有打通，我们完全可以像这张图一样，这是美国国防部先进研究项目局的一个试验（见PPT），如果打通了，就可以跨过其中20个路由器，直接到北京。

以DC为中心的新型网络体系架构，就是DCI，刚才别总有谈到这个问题。原来是运营商和运营商之间的竞争，现在的竞争都是大的互联网公司，大的CDN的业务之间的竞争，将来数据中心的互联就成了一个非常重要的模式，怎么来架构这个网络，也是我们在今后要做的试验。

另外一个试验就是运营商的业务，我们可以通过试验平台来做，运营商的试验完全可以在我们的平台上去跑，为业务部署前提供大规模实验环境，这个东西是面对运营商和面对BAT，以及面对华为中心等进行研究的。

下面谈一下新兴网络开放平台的思考，各个标准组织正全力推进SDN/NFV产业

ODL用户场景及部署情况，包括应用场景和创新部署，ODL从成立到现在也就两三年，却有这么多应用和部署，我认为是开源的结果。Onos也是这样，到现在有这么多部署和应用，NDN也在走这样一条道路，他们在全球27个节点，在中国大概有3个，已经建立试验床在进行试验验证。

基于CENI构建开源平台，500个路由节点，3000个计算节点，建设100个边缘网络，这对我们的架构，对我们本身的控制系统提出很大的挑战。另外我们这个平台已经做了一个试验，即SDN试验平台，它是基于SDN在南京、北京、西安、重庆等几个城市做的试验，大概有2000个用户，你们如果有兴趣可以上网去试一试，每天都有很多人在上面做一些试验、测试和验证。

最后一个问题是全球这么多著名的开源成果，为什么中国一个都没有？我不知道大家有没有想过这个问题？我也跟很多人讨论，为这个问题，我在工程院做了一个课题。有人说跟中国的文化有关系，有人说跟中国创新的能力不够有关系，也有人说中国不自信，也有人说中国知识产权保护或者信用也没建立好等等原因，我觉得是一个问题，如果中国在开源这个领域不好深刻总结，我觉得可能要落后。

这个试验床是国家级的，是给大家开放的，给大家做未来网络的试验平台，我们这个试验平台怎么建，怎么搞，要尊重和听取三大运营商，包括BAT、华为、中兴等这些专家的意见，我们希望总体设计，利用这个平台使得中国的网络演进能够走得更好、更快。另外就是开源这件事情，这是值得我们寻思的。在开源方面，我们的人才培养，怎么加强国际合作、国际交流，值得大家加强和共同去努力。谢谢大家！

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