北京交通大学下一代互联网互联设备国家工程实验室主任张宏科：市场迫切需要创新性网络体系 原创

2018年7月10日－11日，2018中国大数据应用大会在成都召开，大会以"大数据赋能数字中国"为主题，由成都市人民政府作为指导单位，中国大数据专家委员会、中国电子信息产业集团有限公司、中国电子学会、四川省经济和信息化委员会共同主办，世界工程组织联合会工程技术创新委员会（WFEO-CEIT）、成都市经济和信息化委员会、成都市博览局全力支持，中国电子器材有限公司、中国电子学会科普培训与应用推广中心、北京至顶信息技术有限公司承办，业内知名媒体至顶网与科技行者协办。

大会议题涵盖了大数据与数字中国、大数据应用产业创新发展、工业大数据和智能制造、大数据与人工智能及大数据与安全五大热门前沿话题。在大会上，北京交通大学下一代互联网互联设备国家工程实验室主任张宏科发表了以"智慧标识网络及应用"为主题的演讲。他认为，随着互联网应用规模的不断扩大，现在的网络受到了严重挑战，迫切需要创新性的网络体系系统来解决问题，尤其是工业制造以及高铁等特殊行业。国家工程实验室依据当前市场趋势，在IPV6做出相关研究，找到网络原始设计的弊端和根源，从而推出相关方案。

以下为现场演讲实录（内容根据现场速记整理，未经发言嘉宾确认，仅供参考，谢绝转载）：

各位嘉宾大家上午好！今天很高兴有大会的主办方和承办方给国家工程实验室提供的一个很好的学习交流机会，大家看我今天这个报告比较专业，其实这是我们团队近三十年的工作结晶，应该说在网络方面是我们多年研究成果的结晶，今天我们为什么谈智慧网络？从国际以及国内重大需求出发看看网络方面面临的挑战而后提出我们的研究思路，最后看我们对这个方面研究的一些结果和效果。

下面给大家做报告，首先看背景，我们看互联网随着应用规模的不断扩大，现有的网络受到严重的挑战，也就是说60年前设计的互联网到如今原理基本上没变，只是一些计算程度的提高而带来的好处，那么也暴露出很多难以解决的问题，迫切需要创新性的网络体系系统来解决现有的问题，这是从国际上来看；从国内的重大科技需求来看，高铁这个特殊行业在高速移动下的数据传输，现在的网络很难达到。在工业制造方面，工业制造需要的网络是一个实时的可靠的规模性的，那么现在的网络技术也难以实现，还有一些低速的设备需要大动态的，高持续的网络传输，现在的网络也难以达到，所以全世界把网络作为最迫切的研究。大家看下这些未来网络的设计和构思，相信大家比较熟悉SEN，NFV等等一些新的网络技术，我们国家也极为重视，因此启动国家重大专业项目，总而言之设计出一个新的网络是非常具有挑战性的。如何突破？我们首先要把现有网络的机理原理以及现有网络的运行机制找到它的原始设计根源和原始弊端，互联网不是一开始设计出来的，而是通过几个计算机连接起来达到的，那么创新这个网络技术也是很难的，现有这些问题，比如说安全性，移动性这些原始设计的问题，要综合有效解决也是具有挑战性的。

我们团队通过两百多人三十年的研究，首先在IPV6的研究，我们先找到网络原始设计的弊端和根源，从而找到第一代网络标识，第二代智慧网络，为什么要设计标识网络，为什么要设计智慧网络，它能解决现有网络的严重设计弊端吗？一会儿大家自然会看到。

我们来看一下第一个阶段，我们的团队通过近十年的研究，研究出了国内最早的IPV6路由器，也转移给了企业，这个企业也上市了，另外，在自动方面研究IP网络，我们发现移动性、安全性要有效的解决，现在是头痛治头，那么要解决就要找到根源，解决移动性和安全性的问题。

下面我们简单地总结一下，IP网络有几个基本的特性，大家看一种网络支持一种协议，一种系统，IPV6是一种协议，一种标识，一种定义。应用也是，一套应用一套标签，一套系统，显然前后也不兼容，也不灵活。安全性、移动性这些重大弊端，原始设计上就有了这些问题，那么我们解决也是头痛治头。因此我们特别标识了网络，标识是以标识为特征，我们为什么不能统一标识及兼容呢。网络一套标识，一套定义，为什么不能统一标识网络呢？大设计都要标识化，人都有一个身份证号，车有一个车牌号，因此我们特别标识网络，而且设计要把安全性、移动性，从设计的机理上来解决标识网络的初级。

那么突破新型网络的机理建设的问题，内生支持安全和移动性的新网络通信机制，从我们国家的网络从没有到有设计新型的网络机理，大家看我们引入了状态，网络拓扑状态支持库、网络功能支持库、网络新能支持库，设计一个新的网络，通过大量的测试仪器来测试网络的状态和情况，我们设计的时候就把网络的功能、状态和性能设计出来，这样就能感知到网络的状态，那么这些大量的知识库也就是大家所说的数据库大数据是非常重要的，对这个网络的设计，我们引入了标识，这个图就是解释这个网络的安全性为什么好，上面图解决传统的网络容易欺骗，传统的网络容易攻击，那么新的网络采用了用户和网络分离机制有效地解决了网络的安全性，这样攻击、欺骗自然有效的克制了。

传统的网络移动之后要中断再重新连接，新的网络通讯不中断，这就是从机理上来解决它的安全性移动性。在网络的安全性方面，现有的安全性下得到本质上的解决，移动性从高移动下的大数据，数据传输也能行，过去是中断1.5秒，现在客户体验也得到了大的提升。我们自己的网络，三个要素自己掌握，这个技术在08年就转给中兴通讯，所以说中兴的定单还是比较多的，这个是我们标识网络形成的一些标准，这是刚刚的形成。总而言之，我们设置标识网络实际上是两个标识之间的协议在通信，V4V6只是一个标识的通性，也就是现有的AP的解析影射，标识的划分类似于IP地址的划分，这几个技术我们完全自己掌握，标识的影射完全可以取代现有的IP地址的现有划分，IP地址的解析影射，而且它是我们的一个特例，完全是自己掌握技术，按照现有的标识网络推动，现在推V4V6，V4一个标准，V6一个标准，跟现有的网可以能很好的兼容而且完全自主化，能完全的实现这就是标识网络。

标识网络，大家看我们为什么要做智慧网络，什么是智慧网络呢？智慧网络是自动调整或者是适配网络资源、应用资源来为用户按需提供高质量的服务，这句话很容易理解，这样显然要标识技术。还要数据库技术以及人工智能技术，才能自动为客户提供满意的服务，所以这个是用几个技术来支撑智慧网络的设计目标。我们说是以智慧为标识协同，大数据和人工智能为基础来设计这个网络，那么真正的在标识网络基础上设计一个从理论原则上，通过这么多年我们发现现有的IP网络，设计了SINET，相当于有了GPS我们要做北斗，通过几十年的努力现在看到了非常好的前景，原来我们大量的交流比较少，这几年随着它的成熟和推广应该说到了一个程度，那么这就是说解释为什么大家看我们是一个三层两用的，从体系架构上我们引入了相当于大脑要控制这个网络，让它运行并根据客户的需求来传，怎么样适应客户的需求，相当于一个大脑来控制这个实体的网络。应用和网络之间，服务和网络之间都是一个架构。我们同样也是应用了标识，引入了之间的影射，引入了网络的功能、网络的性能、网络的拓扑状态、数据库、各种影射以及各种标识来进行智慧和智能化的感知、协同来调动网络和实时的网络让它按照用户的需求去工作。

举两个例子，这个是高铁，现在的高铁我们服务网络的协同，现在的高铁用户只能在一个资源上用，不能协同一个网。能不能哪个网好就用哪个网呢？这是一个简单网络协同的例子，这个主要是解决高移动下，高速数据传输和现有的网能够朴实结合的网。工业制造规模大了以后，网络要实时，要可靠，现在的网络IP网是尽力而为的，以太网，从网络上讲没有一个网络可以支持实时，几个终端机器可以实现实时终端，网络大了以后我们的设备不能做到实时可靠，你说工业制造能行吗？大规模以后实时可靠吗？需要网络技术支撑，我们本身在工业制造这个领域，当初设计是为了验证SINET设置的可靠性，那么这个专业已经转了，三十年的成果，V6我们转让给企业，企业上市了。转让经费五六千万，这还是我不忍心少要了一些。我们的目标是从国际跟踪到最后主导发展的情况，这个是我们在本领域的一些报告，这个是很多位院士，大家看这个成果评价还是比较高的。

我把这个图解释一下，这个图我们说了现有的一些网络新技术有SDN，NFV等这些年出来的新技术，也验证了我们SINET的特性，我们SINET在现有网络也是这种思路，它对我们是个互补，我们天生的就具备这些功能和性能，所以说可见我们这个设计是正确的，有效的。但是并不是说我们比这几个SDN好，并不是说现在从事这个工作的人没有意义，千万没有这个意思，我们说这是一种技术上，这是从功能上，从技术上大家看移动性、安全性解决的，我们以往出现部分，我们SINET是比较好的，因为前面这种SDN以前也碰到过，只是不知道这个名字，几十年前就碰到过这样的状态，这是我们的网络在高铁环境下的应用，它在全国有百十多个维修基地来解决高铁上的每秒420兆以上的高速传输，我相信大家看到的真正用上移动环境下的大数据传输，大家还没有看到第二个真正用上这么高的传输。那么我们要解决车上的大数据传输，以前车上都是用了很多的硬盘都是数据信息，大量的拷进去，现在数据比较大，到了控制台就可以拥有这些数据，还有高铁有一些轴承，要知道它的好坏也是工业控制，我们高铁的这三个应用应该说是非常成功的。

在传统的智能制造行业和电信行业，应急通讯这一块，总而言之这是我们通过三十年的努力，设计了以IP网络连接发现问题，从不会做到会做，到设计第一代第二代，最近我们要做普适，从一个网络要适用，兼容现有的网络和外来的网络，这个技术估计在年底会有应用成果出来，也是最近几年的主要工作。总而言之我们通过努力在工程应用方面，有一些变革性的突破，比如说V6技术，通过标识网络稍微的改进，完全的自主化，V6V4我们可以完全的不受国外的IP网络的制约，完全自己管控。我们做自己的通信网络，不影响别人，这个是能够支持在V6推广的同时加入标识网络的理念，很容易推广起来，这是一个重大的变革。

还有一项变革，这个是天空地海网络，国家要投入三个多亿，要推动新的网络技术的支撑。还有在智能制造方面、工业制造方面有非常大的空间，因为它需要新的网络技术来支撑实施可靠，规模性的工业制造行业，这是信息制造。还有我们高铁，因为我是来自于北京交通大学的，那么借着高铁专网解决高移动下的大数据传输自然而然，我们的网络目前是可以做到的。

谢谢大家！我把我们团队三十年的工作做了一个简要的汇报，应该说这个方面我们过去交流很少。我是一个国家工程实验室的主任，有责任把我们国家的网络技术做到上一个大的台阶，谢谢大家！