劉韻潔：未來可期網絡無界

□ 文 本刊編輯部

他是中國最早的通信數據領域的專家，曾在原郵電部電信總局擔任副局長和數據通信局局長，目前在中國聯通擔任科技委主任，從技術到管理，從改革開放到經濟騰飛，他見證了中國互聯網經濟的初興和繁榮。他就是劉韻潔院士。作為CHINANET（中國公用計算機互聯網）的重要奠基人，他被譽為"中國互聯網絡之父"，并被美國《時代周刊》評為全球50位數字英雄之一。今年是中國全面接入國際互聯網25周年，我們與這位時代先驅進行了對話。

劉韻潔

中國聯通科技委主任

中國工程院院士

CHINANET（中國

公用計算機互聯網）重要奠基人

中國互聯網絡之父

1.本刊編輯部：請您談一談中國互聯網發展初期的背景和行業氛圍怎么樣？

中國在70年代末80年代初開始接觸互聯網領域，當時正值改革開放初期，中國的電話網業務正在逐步普及，并處于供不應求狀態，大家認為啟動數據通信并不是主要訴求，也沒有人力和物力去做互聯網。在這種條件下，如何說服郵電部的領導、說服大家關注互聯網建設是一個問題。在大家都關注電話網的情況下，要從零開始、從無到有，把我國的公眾互聯網發展起來，包括建設數據網、寬帶網，打好我國信息通信網絡基礎，確實是一個非常大的挑戰。在郵電部領導大力支持下，我開始負責這件事。所以我在中國互聯網的發展里面起到了一些引領、推動的作用，也有幸從頭見證了中國互聯網的奇跡。

2.本刊編輯部：您覺得中國互聯網發展初始階段有什么瓶頸？

我印象最深的一個瓶頸，就是中國互聯網沒有內容。有件事給我非常大的刺激，1995年第二次全球互聯網大會上，美國世界通信公司（MCI）的一個副總裁正好是大會主席，我專門約他討論，我說中國準備建設互聯網，但是中國不僅要負責網絡基礎設施的建設費用，還需要向美國支付接入費，這樣會影響我們發展互聯網。他當時說，美國的互聯網用戶沒有訪問中國互聯網的需求。雖然他說得比較委婉，但仍然對我造成很大的刺激。我意識到必須將原來的英文內容為主只能滿足懂英文的專家使用互聯網，發展以中文為主的內容才能滿足最廣大的中國普通百姓使用互聯網的需求，互聯網才能在中國有生命力。于是，我采用虛擬化技術為此設計了一個既節省網絡投資，又可以使用戶大大降低上網費用的方案，這個虛擬網上訪問中文內容不需要連接國際鏈路，價格比較便宜，普通老百姓也能上網使用。我一邊組織開發中文內容，一邊設計虛擬網絡。我認為中國現在有8億互聯網用戶，有這么繁榮的互聯網環境，與中文內容的發展和虛擬網技術是分不開的。

3.本刊編輯部：能不能舉例講一下中國互聯網初期發展的曲折歷程？

我認為中國在互聯網發展上抓住了機會。我國最初是引進法國的X.25數據網，由于網絡覆蓋范圍小，用戶難以接入，做了五年只發展了1296個用戶。后來我提議建設一個大的數據網，并擔當技術總負責人，初期基于北電公司的設備進行網絡建設，當年就發展了1萬多用戶，后來發展到十幾萬。緊接著我們在這個網里將國產設備發展到占比50%。我在這里面還做了招商引資的準備工作，接待外商的一個必備條件，就是使用用戶電報網。只有用戶電報網才有法律依據，傳真是不具備的。當時中國沒有用戶電報網，我在數據所組織專家，從體制標準到設備，將整個電報網絡開發出來，才建立了我們國家的用戶電報網和基礎數據網。

94年之后我國開通了互聯網，基本是按照美國的思路，雖然在網絡組網設計、應用方面做了一些工作，但基本沒有原創性的東西，我不是很滿意。比如在建設初期，所有思科、MCI的專家都說中國的互聯網需要做三級架構，即在省網基礎上增加八個大區的層，而我經過分析認為應該用兩級結構，因為三級結構無論是在管理體制上和技術上都會存在問題。但是，當時大家都相信國外專家說的三級結構好，開始按照三級結構建設，實施一段時間后，由于大區級管理省級不好協調，最終又改為二級結構。這說明中國的互聯網需要從中國的具體情況出發，我們有自己的一些建議，而且實踐證明我們自己的意見是可行的。

4.本刊編輯部：在中國聯通任職期間，您是基于什么背景提出了China UNINET構想的？

1999年中國聯通重組，目標是打破電信運營商壟斷、形成競爭格局。我被調到聯通，主要負責技術，包括設計、建設和維護網絡。上級希望我重建在中國電信組建的網。但是我認為，中國電信總局的網絡已經非常龐大、非常完善，如果還按照原有的思路建網，雖然技術沒有問題，但中國聯通底子薄、人力財力不及，結果肯定無法形成競爭。因此，現實要求我們必須走出一條創新的道路。

全球電信行業一直有一個夢想：網絡融合。窄帶綜合業務數字網N-ISDN，寬帶綜合業務數字網B-ISDN，都是以前追求這個夢想的歷程，但由于技術的原因都沒有成功。我一直夢想建設一個提供所有業務的統一網絡平臺，我想在聯通克服這個巨大的挑戰，最終提出了China UNINET的構想。

5.本刊編輯部：您在解決這個挑戰的過程中都遇到過哪些困難，是如何解決的呢？

當年我先帶領了運營商的一批高層專家去美國考察交流。當時有兩種技術：ATM技術和IP路由器技術。ATM技術可以保證質量，但非常昂貴、無法支持IP；IP路由器可以提供IP，但無法保證語音、視像等實時業務的質量。我當時就認為，我們需要的既不是路由器，也不是ATM，而是二者的融合。當時國內廠商才剛起步，傳統市場還在發展，根本不會考慮去做這件事情，我不斷找別的廠家協助。但是如何解決融合問題？當時我堅持認為從業務的擴展性角度看，所有業務需求最好都是基于IP的，當然沒有流量調度功能與服務質量保障的IP也絕對是行不通的。1998年出現了MPLS，我非常看好MPLS下層使用ATM流量工程、上層使用IP滿足業務需求的設計。它的具體實現需要采用軟件路由器的虛擬化技術，對每個業務設計相應的軟件路由器，我們基于ATM流量工程架構搭建了一個新的基于IP的overlay覆蓋網絡。

這在當時是無前例的，我們在剛開始探索建設過程中，經常會全網癱瘓。我也意識到，可能會遇到不成功的情況，需要倒回到之前狀態，再一步一步解決問題、向前建設。期間我也經常聽到部下對架構的質疑和否定，很長一段時間，經常半夜接到電話通知說網絡又癱瘓了。面對部門將要連續兩年考評倒數第一的困境，我堅持下來并取得成功。我們用軟件的思想來實現在當時是很先進的，在一個網絡中通過使用虛擬化技術，提供了語音業務、DDN數字數據網業務、IP視頻業務、CDMA1x業務和互聯網業務等，并成功運行了六七年。

6.本刊編輯部：這項成功給您哪些啟發，之后您又對未來網絡展開了哪些積極探索？

這個思想歷程讓我看到了網絡變革和發展的前景，我從2005年開始研究并預測十年后的網絡架構和需求。在傳統網絡技術的發展上，我們都是跟著美國走的，但從上面的例子來看，別的國家沒有做的事，我們是可以做成功的。雖然當時我們沒有明確提出軟件定義理念，但早已實現軟件路由器，并針對這個理念在接入網和核心網方面申請了很多專利。

我認為現在的軟件定義網絡、服務定制網絡的架構需要在以前的網絡架構基礎之上延伸、融合并逐步發展起來，形成系統化、完善的體系結構。現在用軟件技術解決網絡問題、大量使用虛擬化技術部署業務的思路非常普遍。早在2003年，我們就利用這些技術思路在一個月內成功開通了一個全國衛生部的網絡。2007年我帶領北郵、中科院計算所和清華三個團隊，開始準備十年以后的未來網絡，積極探索未來發展趨勢，并提出了服務定制網絡（SCN）的新型架構。三個團隊分別負責SDN的網絡控制、基于內容的智能調度、基于大數據的分析預測，我認為未來網絡一定要包含SDN實現對硬件的可編程控制、網內存儲內容實現內容智能調度（區別于位于overlay網絡的CDN理念）、大數據分析優化路由策略以及高安全性。三個團隊相互協作，設計出的服務定制網絡比現在的SDN更為完善。目前我們仍在繼續研究，現階段已經做出了一個很重要的成果——網絡操作系統。

7.本刊編輯部：目前來看，您認為我國網絡發展面臨的問題和機遇有哪些？

目前國內還沒有對網絡的發展形勢達成共識，美國所有的專家都知道，全球正在面臨網絡架構與技術重大變革的機會，都在積極搶占話語權，而在我們國家，包括很多有影響力的專家，都沒有意識到這是一個大的變革的機會，而是選擇了保守的思路。

大變革的機會在于：傳統的網絡沒有操作系統，只是路由器存在控制功能，是分布式的小操作系統，現在的新業務需要整個大網有操作系統。這對于我們來說是難得的發展機會，目前手機、電腦操作系統都被國外壟斷，如果網絡操作系統被美國主導，中國的網絡業務使用美國的技術，國家安全將難以保障。我們通過研發自主的網絡操作系統初步解決了這個難題，這個系統已經在整個聯通A網，包括國內外300多個城市，共1000多個節點穩定運行了兩年多，將開通電路的時間從原來的一個多月縮短到分鐘級。

除聯通以外，青云、中國移動、還有幾家互聯網公司都在使用我們的技術。江蘇、四川、粵港澳大灣區的工業互聯網都有我們的技術支持。軍網，包括海陸空網絡，都在向基于網絡操作系統的自主化控制演進。我們正在長三角、京津冀、山東半島城市群等多個區域推進這個網絡操作系統。另外，我正在聯合多個部門共建一個全國大型未來網絡試驗設施，這是我們國家信息通信領域唯一一個重大科技基礎設施項目，我們要通過這個項目的實施來加速推動我國未來網絡的發展。

8.本刊編輯部：您覺得，十年之后，未來網絡的研究和進展情況將是什么樣的？

我認為，在未來網絡中，硬件的東西要簡單、具備標準化、可編程、可重構的能力，通過軟件實現底層硬件的管控。用戶可以彈性、動態地調整自己的網絡，按需實現網絡數量、網絡容量、低延遲、低誤碼率等各項性能要求，甚至每個人都可以有自己的虛擬網。這個網絡是可實現的，今年5月22日，我們會開通這個網的一期工程。同時，我們也在進行空間互聯網研究。衛星在不停移動，衛星間要組成大的互聯網，網絡的拓撲結構組建、路由控制都是需要考慮的問題，我們在這方面已經做了很多技術突破。同時，我們也在運用未來網絡技術為軍事場景打造安全可靠的網絡，并在積極構建海洋立體通信網絡。

我認為在網絡技術研究和工程實施方面，中國已經不是原來跟隨的狀態，而是處于并跑，甚至在某些領域處于領跑的地位。我們下一步會瞄準2030年，2030正好也是6G的時代，必然會有新的網絡架構和需求，計算、存儲和網絡要融為一體。現在網絡沒有計算能力，也沒有存儲能力，將來人工智能會在網絡里大顯身手，人工智能有計算和判斷能力，網絡也需要有針對性地布局。我們也在不斷研究十年以后的網絡是什么樣，近期成立的南京紫金山實驗室，也是要在網絡領域做前瞻性的研究。

9.本刊編輯部：在5G技術方面，關于移動互聯網，今年中宣部有一個重檔選題，就是移動互聯網改變中國，也非常重視。您能談談您的看法嗎？

5G最終還是要看物聯網的發展，現在網絡在社會的地位像人的神經系統，神經系統把每個器官都連起來，但這還不完整，還需要一個血液循環系統，因為我們傳遞數據的價值遠遠大于這個連接本身，要知道這些價值并把它利用起來。

5G可以無死角地進行全連接，但是它不能替代有線。有線仍然具有強大的生命力，因為它便宜、安全、可靠，但它需要5G來彌補不可移動性。

10.本刊編輯部：網絡已經成為我們生命中不可或缺的一部分，未來網絡技術正在如火如荼的發展，您能描述一下未來網絡的愿景嗎？

對于未來網絡的愿景，有一個形象化的比喻：現在的互聯網就像交通系統中的普通馬路，四通八達，無處不在，但是會出現擁堵，沒有更好的交通方式。未來網絡要做的事情就是，在普通馬路的基礎上，通過軟件定義的理念，快速的開通出類似專用車道、高速公路、高鐵、航空這樣的交通能力，為不同需求的用戶提供差異化的服務，實現按需定制。這些能力都是分等級的、按序的、實時的被組織、調配、控制的資源，通過網絡操作系統這個大腦，用戶會非常方便的、靈活的、安全的共享未來網絡基礎設施。計算機系統從大型公司運維走向了個人化，網絡也會走向個人化，我們可以想象，將來每個人都有自己的網絡，我的網絡我說了算，我的網絡我做主。■