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未来网络:定制一个“互联新世界”

未来网络:定制一个“互联新世界”
2022-08-23 20:31:53 来源:搜狐
      “未来网络”,即面向未来的互联网技术。8月24日,第六届未来网络发展大会将在南京开幕。历经前五届大会积势蓄力,“未来网络”已由一个难以具象的模糊概念变成广泛的应用技术,成为江苏创新的关键词,大会已成为产业技术创新、城市片区建设的新动能。十年磨一剑,未来网络建设行稳致远、久久为功。十年来,未来网络如何从无到有?产生了哪些重磅科技成果?未来网络基础设施解决了哪些重大科技问题?又如何做到产业全国领先?敬请关注本期特刊。

架构不灵活无法适应新业务、新需求;流量不断增长,旧的网络架构无法承担;与实体经济融合,面对网络安全、实时、控制、可扩展等问题……当前,我们熟知的互联网面临这三大挑战。“如何破局?首要问题就是解决技术层面难题。”第六届未来网络发展大会举办前夕,中国工程院院士、紫金山实验室主任刘韵洁表示,建设未来网络试验设施(CENI),旨在应对传统互联网体系结构暴露出的诸多问题。

那到底什么是未来网络试验设施?它到底解决了哪些重大科技难题?为何要连续举办未来网络发展大会?它将如何改变未来的网络架构?“试验验证是互联网研究的基本方法。网络技术的创新与应用需要一个大规模、国家级的试验网络,而未来网络试验设施就是载体。”刘韵洁表示,CENI能够全面提升网络创新能力,增强网络产业核心竞争力,保障网络空间安全,确保网络可持续发展。

“国之重器”

弥补互联网先天性缺陷

为应对传统互联网体系结构暴露出的诸多问题,世界各国已经实施了多项未来网络相关的研究项目。

刘韵洁介绍,CENI是我国通信与信息领域首个国家重大科技基础设施,旨在建设一个先进的、开放的、灵活的、可持续发展的大规模通用试验,满足“十四五”期间国家关于下一代互联网、网络空间安全、天地一体化网络、工业互联网等方向战略性、基础性、前瞻性创新试验与验证需求,以及全社会新技术、新产品与新应用的创新需求,使我国在网络空间国际竞争中掌握主动权。

“CENI是推动国家科学与技术发展的‘国之重器’,是实现重大科技创新、前沿技术引领、颠覆性技术创新的‘国之利器’。”刘韵洁形象地解释道,CENI的布局是一张覆盖全国、辐射全球的“大网”,采用服务定制网络SCN架构搭建,通过自主网络操作系统、白盒交换大规模组网等创新技术,将建成由全国40个城市核心节点、133个边缘节点组成的当前覆盖最广的国家重大科技基础设施,是全球首个基于全新网络架构构建的大规模、多尺度、跨学科的网络试验环境。

“简而言之,CENI弥补了当前互联网的先天性缺陷。”刘韵洁罗列出互联网体系结构在可扩展性、安全性、实时性、移动性、管理性等方面存在的重大技术挑战,面对这些挑战,CENI突破了大网操作系统、确定性网络、多云互联、智驱安全等多项核心技术,可实现大带宽、低时延、低抖动、全局动态路由可定制和优化等功能。记者了解到,目前CENI作为国家综合性研究和公共试验,现已具备按需定制服务能力、确定性服务能力、多云互联服务能力、智驱安全防护能力四大关键能力。

刘韵洁表示,“大科学装置对于科研机构、企业甚至大学都很重要,一旦与CENI对接成功,大家即可以通过网络享受试验成果,进行科学研究,为我国创新强国建设提供有力支持。”刘韵洁说到,CENI已与“中国天眼”实现圆满对接和互联互通。“中国天眼”每时每刻都在收集大量数据并传输到北京。原有网络利用率只有40%,使用CENI后,其参数标准提高到90%,传输效率大幅提高。

江苏省未来网络创新研究院常务副院长谭航表示,目前,CENI基础网络建设已进入收尾阶段,首批已通过评审的CENI试验项目也正在有序推进!“CENI还可为面向未来网络相关领域前沿研究及产业引领的高校、科研院所和企业等提供网络试验环境,解决重大科学难题,试验技术成果。”谭航补充道。

眼下,CENI已覆盖南京、北京、深圳、合肥、上海、广州等我国主要大型城市,初步具备“分钟级”按需定制网络能力、“秒级”确定性保障服务能力、“千万级”大规模多云交换服务能力,可支撑实体经济对网络差异化服务、确定性、低时延的特性需求。而基于CENI搭建的网络创新试验环境,已与国内华为、宝武集团等数十家单位深入合作,在工业互联网、确定性网络、区块链、智驱安全等多个领域内成功开展了一系列创新应用。

打造创新强磁场,

见证“未来已来”

2016年12月CENI项目建议书正式获得国家发改委批复通过,基于CENI而衍生的未来网络的前沿技术趋势、运营商网络转型与重构、未来网络试验设施建设、未来网络产业与创新应用等重大议题陆续问世。2017年4月,一场盛会也孕育而出,并连续举办五届。

回顾前五届大会——首届大会主议题围绕如何建设CENI;第二届大会在全球率先提出基于CENI的服务定制网络体系架构;第三届大会上,CENI首批12个主干节点正式开通;第四届大会CENI发布全球首个确定性广域网创新试验成果;第五届大会上,全球首个骨干网级可编程交换设备操作系统UniNOS发布……不难看出,五届大会重磅议题和成果与CENI密切相关。而在第六届未来网络发展大会上,重磅科技成果再次升级,CENI实现全球首个广域确定性网络系统重大突破、全球首个云原生算网操作系统发布。

连续六届举办未来网络发展大会,到底什么是未来网络?刘韵洁认为:“说白了,就是更快捷、更简单、更便宜、更安全的下一代互联网,以用户为中心,让上网的人感觉更好。”

你能想象吗?你和朋友通过全息影像见面,甚至能感受到对方的体温;公司同时控制全国各地的生产基地;医生给千里之外的人做手术;快递小哥用无人机把物品直接送到家……对,这就是未来网络,不远的未来,这些都将成为现实的场景,甚至已有一部分已成为日常生活场景。

“科技网络全球,创新决胜未来!”江苏省未来网络创新研究院有关专家表示,连续举办六届未来网络发展大会,就是要搭建一个国际化交流,集聚全球未来网络领域的最优质要素,促进未来网络与人工智能、智能制造、区块链等全球性高端产业的跨界融合,推动“未来网络时代”早日到来。

“从‘定义未来’到‘实现未来’,历届未来网络发展大会持续释放‘盛会效应’,不断见证‘未来已来’。”刘韵洁说,大会将继续变成创新强磁场,树牢中国网络通信技术发展的“风向标”、助力南京打造自主可控产业的“新高地”、服务紫金山实验室当好原始创新的“领头雁”、推动国际顶尖人才和创新资源集聚紫金山科技城的“引力源”、创成全球网络通信领域的年度“群英会”。

互联网下半场,

新的网络架构在布局

谈及未来网络,紫金山实验室是关键节点,有关未来网络一系列世界领先的成果也在这儿孕育、诞生。

由于起步较晚,我国在计算机、手机操作系统等领域一直处于相对被动地位,这给网络安全和产业安全带来严峻挑战。随着5G时代的成熟,传统互联网也越来越不能满足5G的历史使命,新的网络架构正在被时代召唤。

“我国在新一代网络架构所需要的大网级网络操作系统已经稳定运行,全球首个确定性骨干网络目前已在全球400个城市的大规模骨干网中稳定运行5年以上。”刘韵洁谈及眼中互联网的未来这样描述道,“我们需要的带宽(一秒内传输的数据量)和时延(数据从网络的一端传送到另一端所需要的时间)可以个性化定制,网络可以根据个人需求服务,每个人都可拥有自己的网络。”

互联网上半场,中国是追随者。互联网下半场,中国要做引领者。怎样成为引领者?刘韵洁表示,“今年大会我们将发布全球首个广域确定性网络系统重大突破,这个网络在全球范围内首次完成了软硬确定性切片协同、5G确定性端到端组网、华为与新华三异构确定性设备协同编排三大核心技术突破,并基于CENI正式开通了覆盖31个省会城市的广域确定性网络系统。在南京至贵阳往返5000多公里的长距离传输条件下实现20μs的时延抖动,将算力峰值传输速率由传统网络的不足10%提升至目前的90%左右。”

据了解,该指标已达到了数据中心内部无损网络传输水,解决了“东数西算”八大算力枢纽节点算力传输问题,可实现算力枢纽节点间算力无损传输,支撑国家“东数西算”“碳中和”等重大战略,赋能远程医疗、智能网联汽车、元宇宙等对网络质量要求极高的重大数字经济应用领域。此外,科研团队正在针对实体经济进行新的互联网架构布局,包括交换设备的透明化、开放化、网络安全等领域。

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