理論結合應用堅持成就夢想

1946年2月14日，世界上第一臺電腦ENIAC在美國賓夕法尼亞大學誕生；1969年，美國高級研究計劃署組織研制出第一個遠程計算機網絡ARPANET。網絡的出現比計算機整整晚了23年。然而，在此后的近半個世紀里，互聯網經歷了超乎想象的高速發展，從寬帶網絡走進千家萬戶到移動互聯網的蓬勃興起，再到如今的“互聯網+”，網絡所扮演的角色愈發不可替代。伴著時代的凱歌，胡成臣正一步步成長為計算機網絡通信系統領域的青年翹楚。

初出茅廬，參與研發我國首枚網絡處理器

1999年，胡成臣18歲，夢想著成為建筑師，由于高考的機緣巧合讓他進入西北工業大學自動化系學習，開始接觸IT領域的知識。“大學生活很豐富，那么多的社團，那么多的新鮮知識，原來自己有如此多不知道的東西”，于是他開始穿插于學習、競賽、社會工作和文體活動之間，盡管辛苦但是無比充實。后來，面臨專業分流，對計算機網絡感興趣的胡成臣最終選擇了“網絡安全”這個新專業。畢業那年，全國有7個本科畢業生從外校保送至清華大學本部計算機系直接攻讀博士學位，胡成臣的名字赫然出現在了名單之上。

博士期間，胡成臣的研究是一番別開的景象。在導師劉斌教授的帶領下，他有幸作為第4完成人參與了中國首枚網絡處理器芯片原型的設計研發工作。“那是從2003年開始，當時有二三十人參與了研發，我作為兩個學生組長之一往前推進了相當部分的工作”。什么是網絡處理器？根據國際網絡處理器會議的定義：網絡處理器是一種可編程器件，它特定的應用于通信領域的各種任務，比如包處理、協議分析、路由查找、聲音/數據的匯聚、防火墻、QoS等。“網絡處理器之于網絡設備，相當于CPU之于計算機”，胡成臣解釋道。

在此之前，國內還從未有過網絡處理器，“我們之前有網絡大型設備系統的設計研發經驗，就想能不能在網絡處理器上有所突破？”在前輩積累的基礎上，胡成臣在團隊里刻苦鉆研，終于堅持到了成功。2015年年底，我國首枚網絡處理器芯片原型亮相于眾。它的問世無疑具有跨時代的意義，因為這是一枚貼有我國自主研發標簽的網絡處理器，其鑒定意見為“整體技術國內領先，部分關鍵技術居于國際先進水平”。

入木三分，自主設計軟件定義網絡

胡成臣的工作經歷就像他腦海中的各種想法一樣豐富而多彩。他先后在上海高智科技公司、Intel中國研究院實習，后又赴美國西北大學做訪問學者。2008年，見識過外面世界精彩的胡成臣回到清華取得博士學位，并榮獲了清華大學優秀博士畢業生稱號和優秀博士論文。畢業后，他先在清華大學任助理研究員，后在2010年平安夜加入了西安交通大學，此后他又入選微軟Star-track學者和歐洲信息與數學研究會ERCIM Alain Bensoussan學者，在微軟亞洲研究院和挪威科技大學分別進行了半年和1年的學術訪問。

幾段經歷下來，胡成臣的收獲頗多，其中最直接的便是影響了他此后的研究思路。“不光做理論，我還希望能夠實現應用，若理論真能反饋到生活，促進生產力發展，就會更有成就感。”胡成臣的研究可以說是結合了理論和應用兩個方面，他常常會從應用中找問題，發現一些亟待解決的瓶頸技術點，再從理論上尋求突破，從而解決問題。然而，這絕不僅是簡單的紙上談兵，“最關鍵的是最后要建立出一個真正的系統。”

全可編程軟件定義網絡交換機（ONetSwitch）就是胡成臣在該思想驅動下取得的一項重大突破。后來，他所在的西安交通大學團隊作為包括斯坦福大學、伯克利大學、麻省理工學院在內的11所院校團隊之一，受邀在Xilinx 30周年慶典上展現ONetSwitch的研究成果。

說起軟件定義網絡的研發背景，還要追溯到計算機剛剛投入商業使用的時期。胡成臣講述了一個有趣的現象，“那時如果銀行需要做數據庫應用，IBM就會賣給他一臺機器，做web應用，又會賣一臺機器，也就是說每做一個應用就會賣一臺機器，這在現在看來，是件很可笑的事情，因為只需要一臺計算機，裝若干軟件不就可以了？”

然而，網絡就和幾十年的計算機一樣，組成網絡的路由器、交換機、防火墻等都是一個個封閉的設備，因此“在設備上做功能的改造是不可能的”。于是，斯坦福大學在2006年最早提出了“軟件定義網絡”概念。簡單來說，如果將網絡中所有的網絡設備視為被管理的資源，那么參考操作系統的原理，可以抽象出一個網絡操作系統的概念。基于網絡操作系統平臺，用戶可以開發各種應用程序，通過軟件來定義邏輯上的網絡拓撲，以滿足對網絡資源的不同需求，而無需關心底層網絡的物理拓撲結構。

2011年起，胡成臣帶領團隊開始對軟件定義網絡展開攻關，功夫不負有心人，他們最終設計并完成原型實現的軟件定義網絡交換機——ONetSwitch。“這是我們自主研發的交換機原型，軟件和硬件都開發出來了，現在供應給學術界和工業界的研究所使用，他們可以基于我們這套設備設計新網絡、驗證新功能”，話語間胡成臣洋溢起欣慰的笑容。更為自豪的是，斯坦福大學所提出的軟件定義網絡只是在控制器以上的層次上進行了開放，而胡成臣所構建的系統則在交換機的數據平面上也做了開放。

ONetSwitch目前已在美國的kickstarter上眾籌成功。在其設計開源后，由于其高度靈活性，得到了國際上多個大學和研究機構的關注，推出不到兩年的時間就在美國、歐洲和中國部署了400多臺，可幫助高校和研究所快速地驗證網絡系統的設計。目前ONetSwitch的使用單位包括美國西北大學、德國慕尼黑工業大學、清華大學、華為2012實驗和國家電網等。“未來，我們計劃將ONetSwitch驗證平臺做到云端，并把不同國家和單位的設備互聯共通起來，建立起一個全球范圍內的實驗性網絡”，胡成臣沒有止步于眼前的成功，而是希望將ONetSwitch再向前推進一步，想法正在構思中。

任重道遠，未來路在腳下

2016年，是胡成臣加盟西安交通大學第6個年頭了。他和夫人都來自江南，可他卻拒絕了清華大學和家鄉杭州浙江大學的offer，最終選擇西行陜西，胡成臣的理由很簡單，“年輕的時候選擇做些事情”。在西交大，他依托于計算機系統結構與網絡研究所和智能網絡與網絡安全教育部重點實驗室展開工作，那里有他需要的先進設備，更重要的是學校為年輕人提供了寬松的科研環境，“西交大的科研環境非常好，有很大的自主權可以選擇自己研究的方向”。多年來，他承擔和參與國家級重點項目多項，累計發表或錄用論文70余篇，入選教育部“新世紀人才計劃”，獲HotData 2014最佳論文獎、2014中國互聯網學術年會優秀論文獎等多個獎項。

目前，胡成臣的研究主要聚焦在軟件定義網絡和網絡流量大數據實時分析。“以前的大數據處理模型和框架是針對離線的數據進行分析處理，我們現在提出了一個在線處理框架”，2016年1月份，《IEEE Networks》對他們已取得的研究成果做了相關介紹。

曾經有數份來自企業待遇相當優厚的工作機會擺在胡成臣的面前，他也曾心動，但想想自己的理想，還是選擇了繼續堅持做下去，“做科研最重要的一點是堅持，不僅要耐得住寂寞，還得經得起誘惑；其次還要打開眼界，站在一個國際的視角做研究，注重和國際、國內同行的交流，不能整天在實驗室里閉門造車和應付考核指標”。胡成臣很清楚未來該走向何方，也看到腳下實實在在的路，他會堅定不移的一直走下去，志在創造出更多具有國際影響的新成果。