百年清华

新浪科技 2007年3月2日

　　3月2日，谷歌(Google)中国和中国互联网协会在北京举办“Internet+” 互联网世纪论坛，TCIP/IP协议联合设计者Vinton Cerf博士及中国互联网协会理事长胡启恒等出席了会议。

清华大学教授吴建平（1973级清华计算机系）在论坛上发表演讲。(骆磊 摄)　　

　　以下为吴建平演讲全文：　　

　　尊敬的Vinton Cerf、尊敬的胡启恒理事长，尊敬的邬院长、李开复博士，各位大家好！非常高兴有这个机会跟到底在论坛上跟我们共享我们中国关于世界，研究的共同问题，我讲解的题目是21世纪互联网的挑战和机会。

　　介绍一下国内外的互联网的进展，其中指出安全问题是最重要的挑战，另外我们对新一代高科技互联网的研究的初步成果和大家共享，介绍一些中国政府支持的关于下一代互联网的项目。

　　互联网在中国发展已经有12年的历史，从94年到2007年，中国互联网的用户也得到了惊人发展，过去6个月已经从1.11亿增长到1.37亿，但我们的IP地址数不到1亿个，主要的骨干网技术采用的是DWDV加上路由器的技术，在国际联网带宽也有256G，国内各个互联网的互联仍然是目前中国互联网发展当中最重要的问题，尽管信息产业部一直在协调，但是还是重大的问题。

　　接入技术是用得比较多的，在中国宽带的技术发展非常快，当然我们还有无线的接入和其他的接入，这些数据来自于中国互联网信息中心的最新的统计，我们看过去几年，互联网的用户也从2000年的2000多万增长到现在的1.37亿，非常非常快，不同接入的用户数也是有不同的统计，增长数也非常快。

　　很多的互联网资料我们也的不到，教育网是我们负责的，主要的情况可以显示出来，大家看到整个网络的连接重心还在中部和西部，发达地区网络带宽是非常非常快，这是一个基本上的教育网的基本情况。反映了中国互联网的一个情况。

　　但是互联网毕竟是在几十年前发明的一种技术，老的互联网的发明人非常聪明发明了现在的互联网，但是互联网随着现代应用的不断增长，规模不断增大，互联网的问题，技术挑战也在出现，我们绝不能因为这些对以前的发明人有任何不满意，这点应该一定很清楚，现在互联网已经成为全球信息的主体，全球所有的互联网产业信息中有80%在IPV4上，互联网的一个方面可扩展性得到了挑战，当前的互联网最主要连接计算机，未来的互联网要连接各种设备，家电、各种各样的传感器，包括我们大厅里的所有的灯光都可以用互联网连接，如果发展这一步的话，可扩展性就是最大的问题，它的寻址是重大的挑战，所以可扩展性简单是一个IPV6就能解决的问题，除此之外网络的安全性更是很大的挑战，我们知道网络的安全成为互联网的安全问题，很多应用不敢进一步发展，因为可信任度比较低，安全问题是当时互联网发展中没有想到的，一开始互联网发展是用于学术和军事，人群是可信任的，现在各种各样的人物都可以在互联网上扮演不同的角色，也有很多的坏人捣乱，安全性的问题绝对是很大的问题。

　　另外一个是高性能的问题，我们主要的计算机的连接速度都很快，真正在任何两个地方想连接高速的线路的话，还有很大的问题，问题还比较多，另外一个就是实质性的问题，互联网最大的技术特点是尽力而为，这个尽力而为其实就是反映了我们在使用互联网的时候，你可以看到有的时候互联网非常非常快，有的时候互联网慢得不得了，它的时间是没有保障的，但是我们要把互联网用到很多场合，尤其是控制当中，如果没有保障网络是不可用的，所以互联网解决实施性的问题是非常重要的。

　　最后一个是关于互联网移动性的问题，如果我们把互联网变成移动的互联网，这个互联网就能达到它原来的更大目的，这些挑战都成为目前互联网技术人员和研究者共同关心和解决的问题，但这里面安全问题成为互联网发展的为主要的障碍，这也是国内外最关心的问题。这是我们全球互联网的一个连接图，这个里面当然也能反映出来，世界的经济发展，从这个里面我们知道，左上方是亚洲地区，亚太地区，右上方是欧洲，下面是北美，可以看到这三个经济发展体，互联网的规模是非常大的，这里面80%是作为全球信息基础设施的重要组成部分。

　　目前国际上关于互联网的研究，主要的进展有三个方面：一个方面就是下一代互联网和IPV6的实验规模在不断扩大，全球IPV6在逐步形成，主要代表的是欧洲的学术网叫Geant2，还有TEIN2，都是第二代。

　　第二个方面就是下一代互联网基础和IPV的技术标准在完善，我们知道IPV6是传输数据的格式，但是互联网是两到三千个协议发挥作用，仅仅改变最重要的传输，但是并不能改变地址，所以我们要在IPV6格式改变的情况下，如果想让它发挥更大的作用，面临我们的技术挑战我们要解决很多问题，这是最大的技术挑战。IETF是我们主要的研究的领域，IETF的研究实际上是非常活跃，不断地标准和建议的不断出现，IPV6设计和应用软件不断地出现和采用，我们现在windows都有很多IPV6的服务，移动通信和家电IPV6越来越突出了。

　　另外一个下一代互联网的基础研究正在得到人们的重视，在国际上都得到了重视，美国今年提出大的研究计划都是想对互联网的基础研究进行探讨，我们知道互联网是人类发明的非常重要的技术，互联网和技术技术不一样，其他技术对数学模型非常清楚，唯一互联网是人们发明的，但是它发明以后，人们不能用数学模型描述它这就给我们带来了极大的难题，互联网的基础研究里面买个路由器就是互联网，绝不是这样，现在人们对它的了解还是非常浅，技术的研究得到重视是我们进行下一代互联网技术的研究最根本的问题，我们那么多技术挑战不在基础上解决的话，基本上好多问题不能解决这个挑战。

　　现在在互联网的研究和IPV6研究当中，存在的最重要的问题，研究当中的问题是很多人片面地认为IPV6就是下一代互联网，我们是不是换了IPV6就可以变成下一代互联网，这是最大的误解，实际上不可能走IPV6的老路，工作出来的网络还不是下一代互联网，还是现在的互联网，这是很大的挑战。

　　大家可以看到，IPV6的格式，把地址空间从32位变成128位，所以我们说IPV6绝不等于下一代互联网，尽管如此IPV6的发展还是非常快，IPV6在全球已经发展到这样的规模，和刚才IPV4比不能比，大家可以看到非常小，毕竟有相当的规模了，这是全球的IPV6的网络连接情况，从这个里面可以看到格局是发生变化，北美的连接相对少一些，欧洲和亚太地区相对强一点，这个里面的原因也是相对深奥的。

　　建立一个支持新网络体系机构探险和评估的大规模的实验环境，互联网有一个很大的特点就是和实验物理学非常相似。互联网也是这样的，如果想做互联网的研究，没有大规模的实验环境，光在自己的商业网做研究是不可能的，必须要有大量的实验环境，这是和加速器一样的在互联网的基础设施，初次之外，还有有很多项目，美国政府又有一个新的技术叫做FIND计划，这个计划里面有很多关于互联网技术研究的题目，这些题目希望能在这样大的平台上进行研究，使这些技术不断地产生结果，推动下一代互联网的研究，这是他们很重要的研究计划，详细的可以在网站上看到他们研究的细节。

　　对GENI和FIND的需求我们也有下一步的需求，GENI通过建设大规模的实验含量研究下一代的互联网技术的思路符合互联网的发展的规律，经过一年的研究，GENI建立新的互联网，这样的声音从一年开始到现在逐渐淡化，现在提的是在互联网做创新，不提改变互联网，我们认为互联网这个技术发明是相当不容易的，轻易地否定是不可以的，我们还是要继承发展。

　　另外GENI计划仅仅研究了需求和概念，目前还没有实施方案，正在等待五个国会的批准，尽管这样的话，我们还是非常关注这样的计划，代表美国学术界部分人的意见，目前的许多概念和缺乏理论的支持，这是基本的概念，下一代的互联网确实是我们历史上发展的机遇，现在的互联网IPV6主要解决扩展性、安全性、高性能、移动性和实时性的重大技术的难题，全世界的人基本上都在做同样的事情，这样的前提下，对于我们来说确实是一次历史的更新换代的机会，我们在这个机会里面抓住和国际合作的环境，在这个环境下设计和构建新一代的互联网体系结构，应该我们可以为互联网的发展做出我们的贡献，这也是我们中国互联网科研研究的职责。

　　中国互联网到现在已经十几年的历史，前五年，94年到99年，我们主要在老一辈的开发者的开拓的领导下，主要是学习建设互联网的应该，但是从2000年开始，99年以后，我们就在思考互联网里面这么多的东西，到底原理是什么东西，我们能不能自己去实现，所以在国家的项目的支持下，我们在试图攻克互联网里面的关键技术，最有代表的是互联网核心路由器的部件，我们能不能掌握这个技能的关键技术，只有掌握它的关键技术，你才能知道互联网是怎么工作的，才有可能改善它，发展它，所以这一阶段是非常重要的，很可喜的是在我们国家的支持下国家自然基金委国家的863计划的支持下下，我们的国产纷纷出来，现在在大的技术里面逐渐用国产设备替代进口设备，并且中国产的路由器也逐步走向世界，但是这样的进步仅仅是我们知道互联网里的路由器是怎么实现这个技术，互联网为什么这么工作我们并没有掌握原理，所以说从最近几年我们开始思考了新的问题，当我们了解了互联网，我们会用、会管、使用互联网的时候，我们就思考为什么这么实现为什么不那么实现，我觉得现在到了这样的一个时期。

　　在这样的时期下，我觉得我们确确实实要考虑互联网的基本问题，在我们了解的知识背景下，解决互联网的技术挑战，我觉得到了这样的时候，今天在座很多的都是年轻工作者和学生，这样的时机非常好，我们可以在这样的环境下给互联网做出自己的贡献，我们的国家也制订了很多计划支持我们做这件事情。

　　这里面需要提出的是2003年国务院批准，八部委组织的863计划相关课题和300专项项目。网络安全是互联网的安全重要挑战，我们只有现实生活里面，我们人的家庭住址、电话、身份证是非常重要的，我们不可想像人不发身份证，不知道现在这么多怎么管理，在座的很多老同志会记得这样的历史，所以人的身份的识别和地址标识的识别对物理社会是非常重要的，同样在互联网里面也非常重要，在互联网里面可惜在这么多年的实践过程中，他们对于分母的来源不做认证的，他对每一个分子去哪儿是做路由的，但是在这个里面从来不对它的来源做真正的论证，所以就使得互联网的服务攻击、网络欺诈，垃圾邮件等等泛滥成灾，而且找到泛滥成灾的东西以后还找不到来源，当然有些是可以由来源，真正犯罪分子是不用真实来源的，你就找不到这样的犯罪分子。

　　另外由于我们没有大量的地址，所以大量地在网络里面使用地址转换的设备，我们叫NET这样的设备，这样的设备使用以后对于我们识别网络的来源带来了极大的困难，使互联网的最基本型，昨天我们跟Cerf交流的时候，也谈到这个问题，还有端到端的服务。这个是互联网里面最重要的问题，除此之外对网络的管理和计费也带来了很大的障碍，所以网络安全还是互联网最大的技术挑战。

　　这个情况下我们有没有可能建立一个真实的地址，未来的IPV6能不能实现真实的IPV6的地址，这是我们需要发展的，我们能不能在IPV6建设当中对真实的地址进行要求，对来源进行认证，在新一代互联网技术中实现新的互联网的结构，如果我们实验的话就可以有望解决互联网的安全问题，但是我们强调这并不是互联网的所有问题，全部问题，但是毕竟可以对安全问题做很大的贡献，但是我们可以看到，如果解决这个问题以后还是有希望对互联网的其他技术做出贡献的，例如提供高质量的端到端的问题，还是有很大的方便之处。

　　所以在这个情况下，国家973的计划有许多学校都参加的，还有国家的863计划，都对刚才我们的理念进行了研究，并且有了初步的成果，这些成果在下一代互联网里进行初步的验证和实验。

　　特别要强调一下中国下一代互联网示范工程这里面的情况，因为我们负责其中的一个网络实验，这样的项目背景是2002年的时候，57名院士通过国家自然基金会国务院、提出建设我国第二代的因特网学术性高速主干网。在2008年原国家计委组成了中国下一代互联网发展战略研究，在8月份批准了，在此之后国家委托中国工程院对中国下一代的示范工程进行管理和协调，由他们对下一代互联网的主干网的核心单位、建设单位进行了选择，拉开了中国下一代互联网示范工程的序幕。

　　这个项目的立项对这个项目了解比较多，其中我们了解了关于其中一个主干网的建设，建成一个北京的交换中心，和其他网络互联，这个项目经过两三年的努力，去年通过国家的验收和技术鉴定，取得了一些初步的成果，主要建设成了一个世界上规模最大的纯IPV的主干网，还有一个提出并且实现了真实IPV6的网络虚拟结构。这个项目是在国家经的支持下，在很多参加单位自筹经费的支持下共同完成的，中国发展下的互联网的总体目标，是在近期内建成中国下一代互联网示范工程推动下一代的进步，在未来五年当中建成全球最大规模的下一代互联网，形成下一代互联网的产业，国家有这样大的目标，除了教育网以外，中国移动、联通，铁通都建立了自己的实验网，300多个驻地网的建设已经开始，国际国内的交换中心也逐步完成。

　　网络技术和实验和重大应用项目的开发，已经设计了100多个项目，我觉得有点像美国的FEND计划，中国下一代互联网的规模在国家的支持下应该是在世界上有相当的规模。

　　这是GENI核心示范网，对于我们承担的项目实际上在国家教育部的支持下，25个高校承担了这些项目，这些高校都分布在20个城市，总体建设目标我们是在25个城市20个节点实现CERNET主干网，建成北京的交换中心。成为研究下一代互联网技术的基础设施，在整个技术核心里面，我们坚持以IPV6为自主创新，我们简单地买了国外的路由器，建立这样的网络对我们的研究意义并不是特别大，我们只有在这个里面做出我们自己的工作，利用这个平台进行研究，对于网络本身的发展做出我们的贡献，我们才有意义，这里面我们有八个坚持，由于时间关系我就不展开讲。

　　项目最后完成是超过了原来国家的计划和要求，在这个里面核心的路由器25台，中间用了5台国外的设备，20台是国产的设备，为什么当初用5台的国外设备呢？一个是国产不提供实际的接口，第二个原因我们都用国内的设备的话，会产生一个问题，到底我们的是中国的互联网还是世界的互联网，考虑到这些，我们采用了部分的国产设备和部分的国外设备，这个设备调试成功也花差不多两三年的时间，整个网络在我们开发的一体化的网管下进行工作。

　　这是所有以国产设备为主的多厂商的主网，现在还有很多其他设备，这些设备基本上汇集的全球的IPV6核心路由器，包括美国的日本的，中国的都汇集了，大杂烩的好处就是我们可以面对各种各样的技术，经过两三年的努力这个成功了，现在这个网络工作已经比较正常了，在两年三年当中解决了大量的技术问题，这是25个节点分布在全国25个城市的基本情况，每一个网络中心都有自己的运行设备和管理中心，大工程还是比较大。

　　在北京的互联网中心也是连接了中国移动、中科院、铁通的网，同时连接亚太地区和欧洲，这是我们国际国内的中心。

　　这里面我们取得了一些成果，基本上刚才说的几条。建设纯IPV6，这里面我们解决了很多技术难题，这样一个纯IPV6的网的建设在世界上这么大规模还是首例，给IPV6的研究提供了非常纯洁的眼睛。第二个就是大规模的采用主网的技术组网，最大的一方面我们从中国采用了中国互联网的技术，有利于网络安全，还有一个很重要的技术我们通过国产设备的研制了解了互联网运行的核心，了解了互联网的机遇，这样有利于我们进一步开发新的网络技术，这个意义是多重的。在这个里面，和国际互联网的互联互通，对国内互联网也产生了巨大的作用，国产设备大规模组网应该是做得很成功的一条。这是我们国产设备情况，联网的情况。

　　关于真实IPV6的原地址的寻址情况，这是终了缺陷，如果要解决这样问题实际上非常难，要改变互联网的寻址体系结构，这个我们提出了一套结构，设计寻址的系统，这里面主要是提出接入网认证，现在这个里面申请了四国家发明专利，准备以此为基础成为沙网。这是申请国家发明专利的情况，在真实IPV6原地址的体制结构的情况，整个互联网都要做很多的协调和验证。

　　关于4和6的过度技术，实际上也是在纯IPV6的网的建设过程中我们产生了新的想法，因为你有纯的IPV6的网，人们在思考怎么把这么多的IPV4的应用平移到那上去，如果不平移的话，那是资源的浪费，所以我们想在这个技术上，是不是能用一个技术，能够平滑地把我们IPV4的技术平移到那个上面去。这个里面我们设计了一种新的系统，可以最大程度的继承IPV4的网络的运用，采用大规模门部式设计，提出并且获得新的地址的标识，解决IPV4向IPV6过度的若干的技术难题，提交了一项国家的行业标准，这个技术也推动了IPV4专门的工作组，专门讲过度的技术，把我们的技术作为一个重要的核心的技术作为工作组的研究内容，现在已经形成五项的标准草案。

　　这是发表的重要的学术论文，过度技术的体制结果，以及我们的部分的部署，整个CNGICERNET2的作为是非常大的，这些高校承担的科研项目现在都在这个网上做实验，很多学校的IP网都在做这样的实验，业绩说几十项的研究开发项目都在这个网上做实验，我讲的只是我们整个项目的译者，我们中国电信、网通都有建设自己的网。

　　除此之外我们在国际亚太地区的网络也进行了连接，使得现在的互联网延伸到全球，现在从教育网来说，我们有自己的光纤的传送设施，有IPV4的主干网，但是也有IPV6的网，IPV4的网我们还是通过费用来支持，还要交费，但是IPV6现在是免费的，在国家的支持下。现在这个技术平台作用应该说刚刚起步，作用还在后面，这是我们中国CNGI整个平台和国际的环境，应该说这样的研究也受到了全球和下一代互联网研究的主要差距，奥这儿不一一比较了，我们第一代差了八年，第二带我们差了三四年，新的纯IPV6的网我们还是走在了前面，对中国下一代互联网研究我有自己的个人基本供给，应该说中国互联网已经经历了学习、使用、技术公关两个阶段，国家对下一代互联网的研究支持，也从技术公关实验基础建设到全面的技术开发，在下一代的互联网技术开发我们应该有所成果，有了一定的话语权，但是我们的基础还是很多的，我们的技术扔是很初步的，产业的发展还不强大，国家的投入和需求还有相当的差距，尽管如此下一代互联网还是给了我们国家研究和技术进步非常重要的机遇，我们应该面临和迎接这样的挑战，国家在中长期科学和技术发展规划中，说以发展高可信网络为重点，国家对下一代互联网的研究长期支持，我们处在好的时机我们觉得中国下一代互联网的研究有非常好的展望，一个我们希望尽快制定计划，计划很多，但是国家要落实这样的战略布局还是一个很重要的步骤。

　　现在在研究下一代互联网的时候，很多人非常着急，刚才我接受中央电视台记者的采访，马上就问我，下一代互联网是不是可以影响我们老百姓的生活？我觉得这个太着急了，真正影响老百姓的生活在未来。另外我们对网络安全的问题应该是重中之重地解决，坚持集中创新，争取在网络安全上有重大突破，另外一个要继续建设好下一代互联网实验平台的建设，实验平台还是很初步的，尤其是我们面对国际上大的实验环境我们挑战还是很大的，应该说我们如果建设好的话，应该和美国的CNGI来说我们还是走在前面的。

　　我觉得我们CNGI这个计划和美国的这个计划相比其实有独特的特点，如果我们操作的好，在未来二期运作得好的话，可以和其他的国家进行合作，共同为下一代互联网做出贡献。

　　最后一条我要讲的是，积极参与国际互联网发展的研究，争取某个方面走在前面，我的发言就到这儿，我们共同迎接下一代互联网的共同挑战，谢谢！

　　吴建平为中国教育和科研计算机网络专家委员会主任、清华大学信息网络工程研究中心主任