下一代互聯(lián)網(wǎng)

1、十三五建議中提到的“下一代互聯(lián)網(wǎng)”是什么？在北京交通大學(xué)教授張宏科的描述中，下一代互聯(lián)網(wǎng)體系較好地解決了“三重綁定”的問題，網(wǎng)絡(luò)的自我管理能力很強，呈現(xiàn)給用戶一個安全、有序、快速、智能的網(wǎng)絡(luò)世界。張宏科教授（左四）和團隊成員觀摩標(biāo)識網(wǎng)絡(luò)的測試與實驗結(jié)果。實驗室老師為同學(xué)講解標(biāo)識網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。實驗室老師與同學(xué)就關(guān)鍵技術(shù)問題進(jìn)行討論。編者注：11月3日，今日公布的中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃的建議的提出：拓展網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟空間。實施“互聯(lián)網(wǎng)”行動計劃。完善電信普遍服務(wù)機制，開展網(wǎng)絡(luò)提速降費行動，超前布局下一代互聯(lián)網(wǎng)。推進(jìn)產(chǎn)業(yè)組織、商業(yè)模式、供應(yīng)鏈、物流鏈創(chuàng)新，支持基于互聯(lián)網(wǎng)的各類創(chuàng)新。

2、關(guān)于其中的“超前布局下一代互聯(lián)網(wǎng)”，我們來聽下北京交通大學(xué)教授、下一代互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)設(shè)備國家工程實驗室主任張宏科在此前接受科技日報記者采訪時的解讀。本文來自今年2月份的科技日報，財經(jīng)網(wǎng)未做刪減。文·本報記者林莉君為什么上網(wǎng)的時候你會感到安全性很差，個人信息隨時會暴露？為什么上網(wǎng)的時候你會感到移動網(wǎng)絡(luò)“移動”不起來？為什么上網(wǎng)的時候你會感到網(wǎng)絡(luò)很亂，充斥著虛假、詐騙信息？專業(yè)人士告訴你，這都是由互聯(lián)網(wǎng)原始設(shè)計弊端造成的。北京交通大學(xué)教授、下一代互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)設(shè)備國家工程實驗室主任張宏科，在接受科技日報記者采訪時說，互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)有近60年的歷史了，美國人最初設(shè)計互聯(lián)網(wǎng)的時候，主要是用于小范圍的軍事

3、與科研。而今天，僅中國的網(wǎng)絡(luò)用戶就近7億，視頻、語音和圖像占據(jù)了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)闹髁?，互?lián)網(wǎng)安全性、移動性、服務(wù)質(zhì)量、資源利用率等方面的弊端日益明顯。“要從根本上解決這些問題，必須重新構(gòu)思、設(shè)計新的互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)?！被ヂ?lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施關(guān)系到國家安全、社會穩(wěn)定和經(jīng)濟發(fā)展，為了搶占未來互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的制高點，世界各國圍繞如何創(chuàng)建未來互聯(lián)網(wǎng)體系與機制紛紛展開科技攻關(guān)，美國、歐盟相繼啟動了FIND、FIRE、FIA等計劃。張宏科團隊通過10余年潛心研究，超前繪制出下一代互聯(lián)網(wǎng)藍(lán)圖，發(fā)明了標(biāo)識網(wǎng)絡(luò)體系及關(guān)鍵技術(shù)，獲得國內(nèi)外發(fā)明專利授權(quán)58項，登記軟件著作權(quán)16項，較好地解決了未來互聯(lián)網(wǎng)體系與機制這一難題。在年初舉行的

4、全國科技獎勵大會上，榮獲2014年度國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎。從根源上找到現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)缺陷針對互聯(lián)網(wǎng)的諸多問題，張宏科團隊率先提出互聯(lián)網(wǎng)體系“網(wǎng)絡(luò)與用戶”“控制和數(shù)據(jù)”“資源與位置”的“三重綁定”特性，是造成這些弊端的本質(zhì)原因。互聯(lián)網(wǎng)安全性是最受用戶詬病的缺陷。小到影響個人隱私，大到泄露國家安全機密。轟動世界的“棱鏡門”事件讓人深刻地感受到互聯(lián)網(wǎng)安全的脆弱性。美國國家安全局和聯(lián)邦調(diào)查局通過進(jìn)入微軟、谷歌等網(wǎng)絡(luò)巨頭的服務(wù)器，能實時跟蹤用戶電郵、聊天記錄、視頻、音頻、文件、照片等上網(wǎng)信息，監(jiān)控用戶的一舉一動?！斑@和互聯(lián)網(wǎng)的原始設(shè)計有關(guān)。網(wǎng)絡(luò)用戶傳輸資料、圖像、視頻的時候，這些信息流被轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)包，

5、里面就包含著發(fā)送者和接收者的地址信息。對于精通IT技術(shù)的人，這個數(shù)據(jù)包就是透明的，他在任何節(jié)點上都能抓到數(shù)據(jù)包，從而知道它從哪兒來，到哪兒去。而且，對于用戶來說，你的登錄信息和所在位置信息捆綁在一起，只要你上網(wǎng)，你的位置就是確定的，安全性怎么可能得到保護？你再怎么做防護，都是消極的應(yīng)對措施?！睆埡昕聘嬖V記者。而“控制和數(shù)據(jù)綁定”“資源與位置綁定”的特性則導(dǎo)致移動網(wǎng)絡(luò)“移動”不起來、網(wǎng)速太慢、效率不高等缺陷。“這些原始設(shè)計的弊端讓互聯(lián)網(wǎng)長時間超負(fù)荷運轉(zhuǎn)，難以承受越來越多的應(yīng)用和用戶使用，用戶體驗越來越差。這些問題再怎么修改、完善都無法從本質(zhì)上解決互聯(lián)網(wǎng)的問題。必須構(gòu)建一個全新的互聯(lián)網(wǎng)體系，以適應(yīng)

6、未來的發(fā)展需求?！睆埡昕普f。學(xué)通信出身的張宏科，早在2000年就意識到了這些互聯(lián)網(wǎng)的原始弊端。他的團隊曾經(jīng)成功研制出我國首臺自主知識產(chǎn)權(quán)、技術(shù)性能達(dá)到世界先進(jìn)水平的IPv6路由器。“那時候，互聯(lián)網(wǎng)還未普及，很少有人意識到這個問題。我們也是在做IPv4及IPv6技術(shù)的研究中。意識到了現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)的嚴(yán)重弊端，覺得這個問題遲早會暴發(fā)，舊技術(shù)終將為新技術(shù)所替代。2003年我們就在這方面展開了研究?！睆埡昕普f。下一代互聯(lián)網(wǎng)是個什么樣子針對下一代互聯(lián)網(wǎng)體系的構(gòu)建，張宏科團隊潛心研究了10余年，在國家973計劃、自然科學(xué)基金重點項目等資助下，提出了以“兩層模型”“三次映射”“四種標(biāo)識”為典型特征的標(biāo)識網(wǎng)絡(luò)體系

7、，發(fā)明了標(biāo)識和映射機制，有效解決了未來互聯(lián)網(wǎng)體系與機制這一難題。獲得國內(nèi)外發(fā)明專利授權(quán)58項，登記軟件著作權(quán)16項，借助于“點標(biāo)識”的理念與思想，主導(dǎo)制訂了IEEE1888、1888.2等核心國際標(biāo)準(zhǔn)，率先構(gòu)建了未來互聯(lián)網(wǎng)的藍(lán)圖。“美國、歐盟等都在開展這方面的研究，但是，到目前為止只有我們提出了比較綜合有效的解決方案。可以說，在這方面，我們走在了世界的前端?！睆埡昕谱院赖乇硎?。在張宏科的描述中，下一代互聯(lián)網(wǎng)體系較好地解決了“三重綁定”的問題，網(wǎng)絡(luò)的自我管理能力很強，呈現(xiàn)給用戶一個安全、有序、快速、智能的網(wǎng)絡(luò)世界。網(wǎng)民只要合法登記，就能享受到網(wǎng)絡(luò)提供的各種優(yōu)質(zhì)服務(wù)。“當(dāng)然，如果你違背法律，發(fā)布虛

8、假信息，利用網(wǎng)絡(luò)干違法的事情，擾亂社會秩序，警察也能很快找到你?！睆埡昕崎_玩笑地說。在這個藍(lán)圖里，張宏科團隊還把多種網(wǎng)絡(luò)設(shè)計成一種網(wǎng)絡(luò)，即“一體化標(biāo)識網(wǎng)絡(luò)”。他告訴記者，現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)的原始設(shè)計思想是“一種網(wǎng)絡(luò)”支持“一種主要服務(wù)”?；ヂ?lián)網(wǎng)、電信、廣播電視采用不同的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。這不但導(dǎo)致基礎(chǔ)設(shè)施重復(fù)建設(shè)，也無法適應(yīng)未來網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的多樣性要求。張宏科團隊發(fā)現(xiàn)，電信網(wǎng)的交換機和互聯(lián)網(wǎng)的路由器工作機理非常相似，而且各種網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)都可以劃分為兩個大的層面。因此，他創(chuàng)造性地提出，全新網(wǎng)絡(luò)的總體框架應(yīng)該是兩層結(jié)構(gòu)體系，即基礎(chǔ)設(shè)施層面和普適服務(wù)層面。這種“一體化標(biāo)識網(wǎng)絡(luò)”不但能夠?qū)崿F(xiàn)在一種網(wǎng)絡(luò)上支持多種業(yè)

9、務(wù)，還大大提高網(wǎng)絡(luò)的工作效率，簡化網(wǎng)絡(luò)的管理和維護，有效解決了傳統(tǒng)體系中存在的安全、可控、可管及移動問題。張宏科團隊提出的下一代互聯(lián)網(wǎng)解決方案，已經(jīng)成功研發(fā)出一系列產(chǎn)品并通過中興通訊等企業(yè)進(jìn)行了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。高校里做科研要有超前思維和韌勁兒任何成績的取得都非偶然，作為高校在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域取得的重大原創(chuàng)性科研成果，張宏科認(rèn)為“這得益于對學(xué)科發(fā)展方向的超前把握和一股子韌勁兒。”“2004年，我們手頭的兩個863項目已經(jīng)結(jié)題。張老師當(dāng)時就提出，要集中精力做下一代互聯(lián)網(wǎng)，也就是我們標(biāo)識網(wǎng)絡(luò)的先導(dǎo)項目。當(dāng)時國內(nèi)外還沒有人做這項研究。我們還有些不理解?！眻F隊成員、北交大電子信息工程學(xué)院副教授蘇偉回憶道。200

10、5年8月，美國國家自然基金委發(fā)布了他們的GENI（全球網(wǎng)絡(luò)環(huán)境革新）計劃，其中提到，由于現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)的種種弊端，他們準(zhǔn)備著力于“下一代網(wǎng)絡(luò)”的建設(shè)。而此時，張宏科團隊已經(jīng)初步構(gòu)思出全新的、兩層網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)。2007年，歐盟啟動的新網(wǎng)絡(luò)研究FIRE計劃提出了“兩層”網(wǎng)絡(luò)體系?！翱吹竭@個消息，我們都很高興，這也從側(cè)面印證了張老師的準(zhǔn)確判斷。我們工作起來也更自信了?！碧K偉告訴記者。這種超前把握，顯然不是一時的“心血來潮”。它建立在對專業(yè)知識的扎實積累之上?！拔覀冎阅軌蛱岢鋈碌木W(wǎng)絡(luò)框架體系，正是基于對傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的透徹研究。過去的東西就是基礎(chǔ)。只有了解透了，才能知道問題在哪兒、未來的方向在哪里、解決的方案是什么。不了解過去，就無法做到超前，更不可能超越?！睆埡昕普f。在張宏科看來，基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的任何重大成果都是“十幾年甚至幾十年的積累。科研沒有捷徑可走。憑的就是一股子韌勁兒。高校做科研，尤其是基礎(chǔ)研究最忌諱跟風(fēng)，東一榔頭西一棒子，什么也做不長，形不成產(chǎn)業(yè)鏈，對產(chǎn)業(yè)發(fā)展也難以做出貢獻(xiàn)?！边@種韌勁不僅表現(xiàn)在科學(xué)研究上，還體現(xiàn)在申請課題時的認(rèn)真?！拔矣浀蒙暾?73課題的時候，我們的幻燈片就做了有小半年，你想想那個勁兒，今天沒思路了就放下，明天靈感來了再拿起來。表面上是做幻燈片，實際上鍛煉的是你的創(chuàng)新思維。這二三十張幻燈片的每一句話、每一張圖都是創(chuàng)新的體現(xiàn)