论文荐读 2019年第3期 | 协同共建互联网命运共同体——专访北京邮电大学网络技术研究院马严教授

题图来自图虫创意网

协同共建互联网命运共同体

——专访北京邮电大学网络技术研究院马严教授

黄杨　熊倚加

(北京大学新媒体研究院,北京,100871)

摘要

中国互联网建立起始于20世纪90年代初，距今已有近三十年历史。通过对中国教育示范网络全球联通建设参与者之一马严教授的访谈，梳理我国互联网在教育与科研网络基础结构搭建的全过程，探讨在IPv6协议下中国互联网的发展所面临的机遇与困境，并提出相关建议。

关键词

中国教育和科研计算机网   IPv6   校园网  

互联网通信技术   下一代互联网

马严教授(北京邮电大学网络技术研究院教授及博士生导师,原北京邮电大学信息网络中心主任)是中国互联网发展的亲历者和第一代研究者,他经历了中国互联网从无到有、从有到优的历史过程,并作出了重大研究贡献。作为专家组成员,他参加了中国教育和科研计算机网 CERNET、CERNET2、中国高速互联研究试验网NSFC-net等多个国家工程的建设,在基于TCP/IP的网络领域,从事网络管理、网络安全、移动IP、IPv6 技术及应用等方面的科研与教学工作。 

面对全球互联网可分配IPv4地址逐渐耗尽的趋势,2003年国家发改委联合教育部在内的八部委联合发起“中国下一代互联网示范工程CNGI”项目,目的是在2005年前建成世界上最大的IPv6网络。中国教育和科研计算机网(CERNET)始建于1994年,第二代中国教育和科研计算机网(CERNET2)是中国第一个采用IPv6技术的全国性互联网,是 CNGI项目下一代互联网核心网中最大的全国性网络,也是世界上规模最大的采用纯IPv6技术的下一代互联网主干网。CNGI-CERNET2 以国产设备为主,包含多项技术重大创新,尤其是“建设 纯IPv6大型互联网核心网”“基于真实IPv6源地址的网络寻址体系结构”,以及 “IPv4 over IPv6网状体系结构过渡技术”,均属于国际首创,整体上达到了世界领先水平。

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中国互联网建设的从无到有

访谈者:可否请您分享一下您第一次接触互联网是什么时间、什么机会、什么场景? 当时使用互联网做了什么? 互联网给了您怎样的感觉?

马严:我第一次听到“互联网”这个词是在 1982年,那时候我还在北京邮电学院(今北京邮电大学)读书。本科学习接近毕业的时候, 沙菲老师对我们说了一句话:“美国有个互联网,是个好东西。”但当时我们完全不知道互联网是什么东西。那时中国能见到的计算机是一个大型多终端的形式,专用的计算机终端是没有任何储存能力的,只能靠大型计算机的中 央处理器去处理。我的毕业设计题目是设计全屏幕编辑器,当时根本没有什么台式机、笔记本,而且计算机终端与终端之间也不能直接通信(1985年前后才有了IBM-PC 机,IBM-PC 兼容机等),所以,1982 年我第一次听到互联网一词时,完全不知所云。 

而第一次使用互联网则是在1986年,我已经留校任教,并争取到了公派比利时学习的机会,在那里我发出了我的第一封电子邮件。第一次触网的感觉很奇妙,计算机终端的内存管理、屏幕显示让人大开眼界。那个年代在北美的太阳微系统公司(Sun Microsystems)开发的工作站式计算机系统,在大学里面的销售非 常好,并且有很多创新的东西。当年已经提出了“Networking is computing,computing is networking”的口号,即计算就是网 络,网络就是计算。那时候口号不仅提得早,而且很有远见。Sun公司是推动全球互联网发展的重要角色,开发了很多具有大量共享的系统软件与系统,如 Sun工作站系统,使不在一个房间的网络终端通过线路连接起来。在比利时学习期间,看到各个学科的同学在网络上组织讨论和互相帮助、分享组织活动、讲座信息、技术问 答、书籍资料等等,互联网开放共享的精神令我无比兴奋。

访谈者:也就是说欧美便捷的互联网通信给您带来了一定的冲击。那么当年国内的通信情况是什么样的呢?

马严:是的,对我的冲击很大。1987 年, 我回国后,产生了强烈的想法,一定要将互联网带到中国来。 

当时的中国仍是传统通信时代,“张三家李奶奶接电话啦!”一座筒子楼里几十户人家分享一部公用电话。除此之外,电报也是传统远程通信的重要手段。1985 年前后,国内有了IBM-PC兼容机,我们研发了利用IBM-PC机代替老旧电报终端机的系统并被认定为国家级重大科技新产品。该系统将电报交换系统使用的电报四码传送到网上,由对方接收四码后翻译成汉字,获得了良好的社会和经济效 益。国内在硬件上与国外有着巨大差距,从 20世纪80年代开始,传统通信逐渐向互联网通信过渡,直至1992年,国内互联网建设才真正启动。1993年的时候,中科院50多位学部委员联名向中央写信,希望能够把互联网正式接到中国来。

访谈者:中国当时的通信技术与国外差之千里,没有一个契机,很难迅速地建立和推广互联网通信。当年国内互联网通信发展的动力是什么?

马严:那时候国内大都是模拟制通信,电话都是拨号式座机,不是按键式的,我们的技术很落后。当时最先进的就是大哥大配 BP机 了,但是大哥大语音通信用的仍然是模拟信号,不是数字通信,没有量化,也不是靠数字芯片传输的。 

国内互联网通信的发展动力有两点,一是纯科研的技术需要。国内最早连通互联网的几个单位中包括中国科学院高能物理研究所。高能所的学者们在国外时与工业发达国家合作科研,但是回国后由于通讯不便,联络中断,工作不能同步,科研任务无法继续进行。而国外的专家们热心地希望帮助中国联通互联网,继续科研合作。二是互联网通信给人们带来 的便捷性感受。传统通信技术中,数字通信交换系统的引入给人们的生活带来了多层次的改变。数字芯片和数字化传输取代了传统模拟信号,保证了更好的话音质量和更多的功能实现。传统通信行业逐渐扩展出了传真、文字短信、视频会议等技术手段。互联网的终端多样性、丰富程度和广泛参与性所带来的改变是传统电信行业无法实现的。计算机和通信技术的结合使国内的技术领域发展和人民生活的改善如虎添翼,计算机与互联网的结合,给人们带来了便捷性的感受。

访谈者:无论从学术方面还是民生方面,互联网通信都是不可或缺的。当时国内的通信技术发展较慢,没有建立互联网的必要设施,那么科研机构和政府为了互联网联通做了哪些准备呢?

马严:当年国内数据通信、光通信、无线通信和电话通信都是由邮电部负责。邮电部数据局作为主管部门,主要做了很多工程规划与设计、技术和设备引进的准备。当时的办公室是现在的国家信息通信技术研究院所在地,北京邮电学院一起参与了此事。 

那时邮电行业将通信分为语音通信和数据通信,其中数据通信更多的是开通数字专线。当时企业要用的 X.25交换网也是国际电信联盟 (ITU)主推的数据通信技术。国内的 X.25系统最早是邮电部从法国引入的,DDN (Digital Data Network,数字数据网,即数字专线)数据通信设备则是1993年从加拿大的北方电信引入,就是这套系统,连起了全国数据通信网,为企业上网、电子数据交换 EDI、信息沟通乃至同国外电子商务交流提供了可能。 

不但是企业,邮电部和邮电学院还推动了技术支持互联网的网络建设。1993年国内技术力量紧缺,在田溯宁等归国留学生的帮助下,中国电信与美国 Spring公司签约,启动网络建设,将互联网推广到千家万户。1994 年北邮建设了校园网,并开始培养网络与信息方面的人才。1995年3月,中国电信提供了3个月的免费电话拨号上网,6月份起开始收费,中国互联网正式开始提供商用服务。

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校园网的搭建与联通

访谈者:我国最初的互联网连接是在个别有特殊需求的机构中形成示范网,逐步推广到学校,最后推广至千家万户。可以说示范网的建设对于中国互联网整体的互通互联有着很重要的作用。最初联网的几个机构以及学校对于之后的全国互通意义重大。

马严:1989 年,由北京大学、清华大学和中科院三家机构联合申请的中关村地区教育与科研示范网络(National Computing and Networking Facility of China,NCFC) 项目正式启动,这也是国内首个示范网络。中科院的钱华林老师、清华大学的胡道元老师和北京大学的任守奎老师等,共同负责 NCFC主干网和三个机构校园网的建设。1993年前后,中科院50多位学部委员联名向邹家华副总理写信,陈述 互联网对我们国家今后的发展、国际交流以及在世界上的影响力扩展非常重要,是向信息化社会过渡的一个重要举措。国内较早正式接入互联网的单位有北京大学、清华大学、中科院和经贸部。当时国内申请的是IPv4 地址, IPv4将IP地址分为 ABCD 四类,国内最早的几个单位抓住1992至1993年的机会向北美的Internic申请到了B类大地址空间。1992 年底,NCFC工程的院校网,即中科院院网、清华大学校园网和北京大学校园网全部完成建设并跟美国互联网成功联接。等到1994年北京邮电学院申请地址的时候,就只有 C 类地址,B类已经申请不到了。

访谈者:可以跟我们详细谈谈北京邮电大学接入互联网时,有什么令您印象深刻的事情吗?

马严:1994年北邮通网过程中,一个重要因素就是我用中科院的网络向国外发邮件申请到了IP 地 址。我留学回国邮件联系中断,感觉十分不便,于是从当时已经联网的中科院中接出一根线,重新联网,又同国外的学者们有了联系,没想到这条网线在北邮通网的时候发挥了很大作用。 

1994年我们接到北邮校园网建设要求之后,立刻向刚成立的APNIC(Asia-Pacific Network Information Center,亚太互联网络信息中 心)去申请IP地址。David Conrad是APNIC 的创始人,APNIC是主管全球地址分配的五个机构之 一。我给他写的邮件,搞了四五个来回,大概一个多月才申请下来,给北邮申请了8个C 类 地 址 (202.38.184.0/21), 有2000个。现在,David Conrad先生是ICANN(The Internet Corpotation for Assigned Names and Numbers,互联网名称与数字地址分配机构)的 CTO,上周他刚刚来到北邮访问交流,如今的 ICANN在负责全球顶级域名管理。 

北京邮电大学建网过程正好赶上学校申请 211院校预审验收,作为邮电部直属的工科院校,没有校园网就太可笑了。于 是 1994 年 5 月,学校相关部门进行策划,7月确定审批,9月拿到项目经费。经过我们小组一系列调研、谈判之后,选中了思科(Cisco)公司,当月便买了思科路由器,10月买了光纤。10月21日领导来211预审验收的时候,我们的网就通了。紧紧张张一个月就完成了建设,对北邮通过211预审和今后科研与人才培养发挥了重要作用。

访谈者:北邮校园网的建设过程中遇到最大的困难是什么?

马严:北邮校园网的建设很紧张,也很艰难。当年的技术和设备没有今天这样精准和高端,那时候也不懂光纤技术,老师们需要手动研磨光纤头,头发丝一般细的光线芯,要磨得端平、垂直;两根光纤相对,要使光连续地、平滑地、无衰耗地从一根线连接到另一根线,直至通到设备。这样的技术当年要纯手工制作,就在这间屋子里头(访谈的会议室),一帮人夜里加班连着磨了两周,半小时磨一个头,手都磨酸了。当时没有钱买很贵的设备,检验光纤时用当时易得的激光教鞭,从一端打光进去,另一端拉到八百多米外的图书馆,然后打电话过去: “看见光了没有? 拐个弯再晃一 晃。”“看到了! 通了通了!”当年就是特别原始、特别土的办法,网也就这么通了。 

院校网的建设过程中,光缆的技术进步不容小 觑。1986年的光纤通信速率只有19.2Kbps,到了1994年,国内的技术已经发展到运用FDDI(Fiber Distributed Data Interface, 光纤分布式数据接口)跑100Mbps速率了。 

北邮校园网接通验收的时候,检查团同志讲完话之后第一件事就是看我们的校园网工作。首先去了图书馆,在终端这边敲计算机,就能查出相应的图书还有几本、何时何人借出等信息,这表明在一栋楼里通过计算机有了局域网功能。第二是检查网络楼间连接功能,两栋办公楼之间收发邮件,查看教委211办的数据;第三是校园网的对外功能,拨号上网从国外的数据库中找出一个月前发表的新论文,展示了国际 互联能力,这样校园网便通过了验收,北邮的211院校也如期获批。

访谈者:那么在校园网建设初期阶段,是否出现过网络故障?

马严:没有特别严重的故障,因为当时能过校际互联的网络很少,基本都是校内通网,就算出现问题也称不上严重。北大的校园网建成后曾经断过一次。我们接到消息,说北大校园网的光纤断了,请北邮的老师们去找断处。我们扛起 OTDR仪表在校园里动工,断处是在地沟里面找到的,原来是农民工冬天太闲了去地沟取暖,结果用抽烟的打火机到处照明,“诶,这有个什么线,试试看。”就真的拿打火机去点光缆线,他们也不知道那是什么东西,结果就这么把网烧断了。当年的我们就是靠这些“原始”“初级”的方式,一所一所学校, 一点点地搭建示范网络。到了1995年底校园网建设逐渐扩大到全国规模,第一代教育网主干网也初现雏形。

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中国教育与科研计算机网 CERNET和CERNET2的建设

访谈者:CERNET是中国教育与科研计算机网,1994年,在校园网建设的初期,您代表北京邮电大学参与了CERNET的设计和实施工作,请问教育网和校园网的关系是什么?

马严:校园网建设的同时就开始做教育网了。CERNET项目是教育部负责管理的,分成四级,分别是全国网络中心、地区网络中心和地区主节点、省教育科研网,以及校园网。也就是说,校园网是搭建教育网的基础。像我之前说的,最早启动校园网建设的学校是清华、北大,之后是1994年的北邮,再往后是西安交通大学、东南大学、上海交通大学……随着这几所学校的校园网建设,教育网的建设逐步启动,且很快步入正轨。 

当年,教育网是由清华大学联合北邮等高校共同承担建设的,教育部责成清华和北邮两所高校分别提供方案,最后决定以清华的方案为主,北邮提供相关协调、网络资源、全国通信资源,以及同中国电信、邮电部协调商榷,共同搭建全国高校网络。

访谈者:也就是说,中国的校园网乃至教育网是由清华大学和北京邮电大学的学者们共同促成的。

马严:搭建最初是清华和北邮,慢慢扩大之后,全国很多高校的老师们和学者们都参与进来,付出了很多心血和汗水。 

1994年10月左右,北邮建成校园网后,在国家教委(现在的教育部)领导下与清华大学一同筹划国内教育网的未来规划———不仅要建校园网,还要实现互通互联。当时最早联网的北大、清华两校之间是用直达光缆连接的,不需要通信部门介入,但是其他学校之间若要实现互通互联,就需要通信传输系统了。中国校园网的第一次借助公共数据通信网络、用电信传输系统实现的校际互通互联,就发生在我们北邮和清华之间。当时我们通过电话拨号先做实 验,然后申请数字专线,将路由器连起来以后使得两个学校的网络联通。在此之后,我们就知道了跨校、跨城市怎么申请通信电路,配置设备,逐渐全国的网就铺设起来了。 

CERNET最早连接了6所学校,后来扩大到10所,完成了教育网主干节点的建设。除北京3所大学之外,还有东南大学、上海交通大学、成都电子科技大学、东北大学、华南理工大学、华中理工大学(现在的华中科技大学)、西安交通大学。当年大家一起建 CERNET,搞组织建设、示范工程,到1995年底教育网联通了100多所学校。1995 年初,DDN技术在国 内逐 渐 成 熟 后, 北 邮 与 清 华 连 接 了第 一 根 64Kbps的 DDN 专线,联通两个校园,这也是当时教育网第一根数字专线;1997年,北邮和清华又接了一根光缆,将原本的几十 K速率提升至100Mbps。作为搞通信的院校,北邮和清华,还有很多高校一起实现了很多第一次,在通信系统建设采用了许多新的技术。

访谈者:教育网的建设首先起始于个别技术先进的地区和省市,在这些地方建立地区网络中心和地区主节点,实现区域内的校际互通互联和区域外的节点互联。后来逐渐拓宽到偏远地区,教育网逐步覆盖全国,并跟世界联通,可以说是十分不易的事。

马严:搭建的过程中,我们也遇到了很多技术上甚至体能上的困难,特别是在偏远地区。2001年,我们小组前往西藏拉萨大学,在那里架起卫星通信天线大锅,成功联网。无论对于西藏,还是国家和研究小组,都是很有意义的事。随后,教育部专项西部大学建设计划拨给我国西部每个省份将近一个亿的资金,多个小组带着设备去往新疆、内蒙等西部地区的各个高校,以及贵州、青海等仍未联通校园网的高校帮助建设。 

2003年前后,我们来到青海大学,看到那里只有计算机、局域网,但是没有校园网,更不用说校际联通到北京。那时专线线路租金很贵,所以我们带了路由器和光缆费用,与他们一起把校园网建立起来,后来又去乌鲁木齐和呼和浩特,建立城域网,使几十所高校城域网互通互联。按国家教委的部署,全国各高校自建图书馆的资料共享平台,各种研究资源利用网络得以同全国、全世界的互联网联通。中国的互联网之光就在一所所高校中逐步被点亮,教育网在国家和各部委的支持下搭建起来,联通全国、联通全球。 

如果当初不做教育网,只等商业推动,真不知道要等到什么时候。国家教育部和发改委当年的支持十分重要,为教育网的建设、组织、协调付出了非常大的心血。同时,教育网的成功搭建离不开各个参与学校的努力和配合,从原来的十几所学校,扩展到现在全国的每个省会拥有一至两个主节点。全国的主节点从最初的2个,扩展到6个、10个,到现在我 们一共有38个主节点,近两千所高校。高校教育网的发展离不开各个学校领导和老师们的积极配合和共同努力,拉起了一张覆盖全国的大网。应当说,教育网的建立和完善对于国家各项事业的发展、人才培养、科学研究发挥了极其重要的作用。

访谈者:第二代中国教育和科研计算机网 (CERNET2)是CNGI中最大的互联网核心网的全国性学术网,也是世界上规模最大的采用纯 IPv6技术的下一代互联网主干网。CNGI-CERNET2以国产设备为主,包含多项技术重大创新,尤其是“建设纯IPv6大型互联网核心网”“基于真实IPv6源地址的网络寻址体系结构”,以及“IPv4 over IPv6网状体系结构过度技术”均属于国际首创。这种过渡和革新带来的影响有哪些?

马严:我们当年做IPv4的时候感觉至少应该做得比别人有创新,要开发行业中需要但还没有的应用。互联网给学生一个更宽的眼界,不再局限于教科书,而是能从世界各地看到更多更新的参考资料。1995 年的时候,已经有人开始考虑IP地址紧张的事情了,但是如何解决它不是我们当时最着急的事情。 

1998年,我们教育网关注到美国新的研究动向,即美国所谓的INTERNET2(北美地区学术网),用不同于IPv4的协议上网,我们就开始着手做国内的IPv6实验、以及IPv6支持的实验网。新一代通信协议还不是那么完善,但是基本的联网功能已经具备,于是我们就希望和美国尝试连接。但是当年国内设备和技术比较落后,用512兆内存的机器跑IPv6,很困难。

访谈者:那后来是如何解决的?

马严:光缆对于教育网来说是十分重要的资源和技术,要建设连接全国高校的光纤网络真的非常需要它,但要得到它也真是不容易,与有关部门申请联合合作,最后得到了全国3 万公里的光缆,我们的38个省会主节点全部是用光缆实现高速连接。 

教育网利用了波分复用技术(DWDM)实现国内互联的高速大容量光通信网络,是通过同一根光纤中不同波长的多路光信号,实现通信容量翻倍扩展的技术。教育网用了这样的光通信系统后,IPv4跑其中一个波长,IPv6用另一个波长,这样我们想搭建多少张网,就搭多少个波长出来。1999 年,北邮和清华之 间第一次连通了IPv6的光纤,调试成功后,逐渐在全国范围内拉起10个节点。 

2003年,经过向国家主管部门申请获批后,国家发改委启动了中国下一代互联网示范工程(CNGI)。下一代互联网计划希望用新一 代的IP通信协议IPv6来完成互通互联,扩大地址空间,使每个人拥有更多的联网机会。教育网获批25个节点,建立了与下一代互联网同步的第二代中国教育和科研计算机网CERNET2,运行纯IPv6协议的主干网,是当时全球 最大的IPv6实验网。我们做得很充分,但我 们不是产业界,仍然是教育科研示范网。所以我们“起了个大早,赶了个晚集”,虽然我们几乎与美国同期开始研究,并且超额完成了任务,但目前 CERNET2的规模仍没有达到最理想状况。我国IPv6 的发展直到 2018 年底仍落后于国外的发展步伐。

相比于2003年计划启动时设定的指标,我们都超额完成了任务,但与实际需要相比,我们还差得很多。面对北美和欧洲在IPv6方面迅猛的扩展速度,国内的技术和科研人员面临着极大的压力。但是, CERNET2 的核心目标是将更多高校的网络利用IPv6 联接起来,有更好的实验环境,让学校学生们了解这项新技术,并推动各行各业IPv6的发展与运用,从而促进国家经济社会发展。 

2017年11月19日,CERNET第 24 届学术年会在济南山东大学召开,会议达到千人规模。除了学术交流、技术研讨,还有各种国内外专家专题报告。会议按照国家推进“互联网+”行动的指导意见,就推进教育信息化的网络和信息安全、云计算、教育大数据、IPv6新一代校园网络技术和应用、以及教育信息化与校园网的发展等专题进行广泛的学术交流。现在回头看看,教育网就是我们高校这拨人自己一点点干出来的。

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中国互联网的未来道路

访谈者:您对中国互联网和中国社会未来发展有什么期待和希望?

马严:IPv6是国际标准化组织努力推动的。目前全球的设备制造商、软件提供商均推出支持IPv6的成熟产品。国外有些地方IPv6的流量已经大于IPv4了。我们中国是绝不能落伍的,要想永不被动,就不能总跟着别人学。我们要有眼光,不仅做好本职工作,还要引领行业走向。中国不能总用国外的先进技术,还要将我们的技术推到全球去,将我们的产品卖到全世界去。 

2017年10月,习近平总书记在十九大报告中提出,各行各业协同发展,共建人类命运共同体。协同共建全球互联网命运共同体,我觉得这是我们长远要做的事情。引领行业要求研究者和从业者有眼光,做长远的事,才能在业内发展得更好,并有能力帮助他人协同发 展。我也希望更多人接受这样的理念。

访谈者:您刚才说到了标准化这件事,也就是技术和设备标准化的概念。基于国际的设备现状,我们需要怎么做才能像您所说“引领行业,协同发展”?

马严:国内外网络设备制造商最有影响力的三家分别是 Cisco、Juniper和华为。全球主干网的路由器现在就来自这三家。Cisco是老大,Juniper是 Cisco分立出来的,第三就是华为。三家设备对IPv4、IPv6的支持都是顶尖级的。如果这三家设备出了问题的话,全球互联网就瘫痪了。同样的,如果我们的设备不支持这些技术,在全球就没有销路,没有影响力。独身自好是不可能有发展的,一定要在竞争当中发现问题,找到机会,才能促进发展。 

所以在各个行业中,无论是理科、工科还是文科,一定要努力向前冲,用自己的创新技术说服同行,与同行竞争、辩论、验证,最后变成大家都接受的东西,变成国际标准。我希望我们能够在通信、互联网领域中,做到世界最好。华为在IPv6技术中下了很大工夫才得到世界认可,达到全球设备制造商的领先位置。因此,不管是在设备制造领域,还是在软件、应用、安全领域,我们都需努力去做。 

同时,我们还要开拓思想,看远一点,比如如何让我们的信息查找更加便利、设备更高效节能、保障更安全,如何使设备拥有更好的协议、更方便的管理、更灵活可靠、质量更有保障、价格更加合理。这些研究我们在做,国际上也有学者在做,而且我们与国际同行密切交流,共同促进。

访谈者:现在还有人提出过IPv9的概念,您对此怎么看?

马严:IPv9又是另一回事了。不断有人在讨论和发声,说它具有更安全、地址空间更大、自主知识产权保护更完善等特征。所说的都十分有道理,但是应该落到实在的研究成果、原创性产出和工艺上,不能仅仅是停留在说的阶段。 

我希望年轻一代的研究者们在思想上不断推陈出新,让通信技术更加便利、高效、节能、安全。但拓展原创性思维的同时,更应该落到实处,不要仅仅停留在说的阶段,不能闭关自守,要在全球舞台上参与竞争。创新思路需要得到鼓励,但更需要扎扎实实的工作,要得到国际同行的认可,实实在在解决目前的行业难点。要鼓励年轻人在研究中优先考虑做的东西有没有价值,能不能真正得到验证。网络与信息处理这个方向一定是未来的发展趋势,因此一定要有眼光,考虑长远,并努力做到最好。

访谈者:中国互联网的基础设施建设在近几年间不断进步和升级,但是未来的道路仍然坎坷,您怎么看待中国互联网基础设施建设的路径和意义?

马严:互联网基础设施建设应该是个不断演进的过程,如果没有传统电信,就没有现在的互联网。互联网是在电信网的光通信、无线通信、卫星通信这些底层传输技术之上,加了IP层,正所谓“Everything over IP,IP over everything”。 

互联网的应用层协议对底层传输技术接受度极高,蓝牙、帧中继、光通信、无线和卫星通信等均可,所以它很灵活,这是传统电信不具备的。传统电信也是 OSI七层互通互联参考模型,但是开放的部分极少,只有特定厂商、研究机构关心它,老百姓只管拿着电话打就好了。互联网的特殊性在于其IP层的所有通信协议均可免费获得,并且各层接口开放;而电信标准需要付费,并且开放接口有限。 

互联网的蓬勃发展源于其开放性,每个人在网上都能有发展空间,这样的空间产生出的产品推广速率是极快的。这个市场是个开放的,技术、互联网的接口、运行管理模式都是开放的。当然,还有政府管理、法制管理、网络稽查部门保证安全。让普通百姓能在基本的法定管理框架之内做很多事情,这样的体制促成了互联网繁荣发展。所以我觉得,互联网的基础设施不是一天建成的,它是逐步完善的过程。 

例如,原来某村没有村村通,现在有村村通了。网络速率不够,于是架更多的光缆,运用波分复用技术,带宽增加,其结果是原来打电话几k的速率,现在看视频,网速达到几十k、几兆的速率。又如高清的 AR、VR技术出现以后,网络逐渐达到了几十兆的速率。可见,基础设施是在不停地更新改造中完成的。 

基础设施的标准、设备、应用是互相交叉促进的。不同的服务提供商分工不同,各个部门协同工作。上层需求推动底层改进,底层改进又让上层应用更加满意,满足社会需要的创新各种各样,包括物联网、城市管理、智慧城市,智慧农业、智慧电力等各种应用。所以,基础设施升级应该是一个交互的、不断演进的过程。

访谈者:您觉得现在中国互联网在技术上面临哪些困难,需要怎样解决?

马严:中国互联网在技术发展方面仍有很多值得去创新的东西。技术会逐渐变成产品,而要想有更好的发展空间和前景,就要去做标准。 

一个新技术的诞生并不是其成功的时刻, 只有得到他人认同,并且能够共享使用,才是它真正成功的时刻。这就需要做到标准化。 

我们想做更好的东西,就要把我们的创新想法做到标准中去。现在一些企业、科研机构和大学做了很多努力,比如华为、中科院,以及北大、清华、北邮的研究小组。 

国家和社会要鼓励更多的企业关注标准。一方面,如果不遵守基本的 TCP、IP、DNS、网络管理、安全等基本规则,就什么都无法实现;另 一方面,我们产出标准化的成果后,要让全世界享用。在创新技术和研究领域方面探究更好的发展空间,我觉得还是十分广阔的。中国的企业、高校、机构,在标准化方面做了非常大的努力,许多成果均被国际认可,比如5G技术,作为全球通信标准,我们真正是引领技术走向了。 

除了在互联网领域,在材料、医学、能源等各个方向,国内应有更多的企业注重基础研发。有资金支持了,就要想得更长远。要设立研究院,做基础理论的研究,学习那些诺贝尔奖获得者,他们的成功都是靠10年、20年、几十年的基础科研沉淀而成。理论真的能站住脚,真的有应用前景,真的能发挥重大社会经济效益,才能得到行业的认可。我们逐渐从吃不饱饭没法想,到吃饱饭想办法。要日子过得好一点,就要有长远打算,有更好的技术积累、 技术储备。我们要建设科技强国,基础科学研究应大力推进,应该认真思考做长远的实际的工作部署。

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结语

如今,互联网用意想不到的速度重构社会,物联网、人工智能、区块链等新技术的产生络绎不绝;大数据为社会化媒体平台带来精准内容分发,由互联网而生的生活方式正在形成,这无不逐渐刷新人类对技术的想象力。但这一切发端于何处,又是如何发展起来的,还鲜为人知。中国互联网在过去的30年间经历了从无到有、 从步履蹒跚到稳步向前的艰苦过程,由最初的艰难谈判、引进技术,到后来自主学习、繁荣发展,一直都有如马严教授这样的技术先驱者孜孜不倦地巩固中国互联网的根基。

回溯几十年间我国通信技术和网络技术的发展脉络,不难发现这其中的紧密联系。通讯技术的更新为网络搭建铺路,同时,网络的不断建立又推动通信科研的进步。此二者相辅相成,加之有志者间的通力合作,才造就了中国互联网诞生。上一代互联网的先驱者们被互联网的开放共享精神所感染,在纯科研的技术需求和民生需求的推动下,在国家领导和 政策的支持下,解决了技术和设备较为落后的难题,克服体能困难,踏遍全国各地,平稳地实现IPv4向IPv6过渡。在这几十年中,研究者们促成了教育与科研示范网络项目的正式启动,搭建了全国互通互联的校园网和第一代教育网,建立了全球规模最大的纯IPv6 大型互联网核心网,实现了多项基于下一代互联网的通信技术创新。

中国互联网的IPv6网络建设起始很早,但却“赶了个晚集”。随着落实党中央和国务院办公厅两办文件的要求,近年来我国的IPv6关键技术研究、产业发展势头很猛,一定能实现在这个行业的引领。早期互联网的发展着力点在于学习先进和全国推广,如今则在于创造新技术,并将我们的技术推广到全球。“创造行业标准化”是目前互联网行业亟待解决的问题,在不断推陈出新的基础上,更要符合行业标准,得到国际认可。马严教授所提倡的 “引领行业,协同发展”理念,不仅适用于网络通信领域,也适用于各行各业的研发创新。研究者们要有眼光,要先于他人看到行业的发展方向,不断更新技术。同时,要注重完善国际标准化体系,创造行业领先产品,并使之成为国际标准。

中国正处在信息技术快速发展的历史进程中,国家大力重视和推动互联网行业以及跨学科发展,无论是网络基础设施、网上文化交流、网络经济创新、网络安全,以及互联网治理体系的建设,都需要如马严教授一般的有志者和年轻一代的研究者们的共同努力。

 “凡益之道,与时偕行。”互联网是人类共同的活动空间,正在逐渐改变人们的生活方式和视野,科研机构、企业和高校应加强沟通,为共同构建全球互联网命运共同体不断助力。

作者简介

黄杨,硕士研究生,研究方向为新媒体与网络传播

熊倚加,硕士研究生,研究方向为新媒体与网络传播

*原文载于《信息资源管理学报》2019年第3期54-61页，欢迎个人转发，公众号转载请联系后台。

制版编辑 | 王小燕