當今世界,信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展日新月異,對國際政治、經(jīng)濟、文化、軍事等領(lǐng)域的發(fā)展產(chǎn)生了深刻的影響。近30年來,我國信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)雖已取得長足進步,但面對當前信息領(lǐng)域的新需求和新挑戰(zhàn),急需理論與技術(shù)創(chuàng)新,引領(lǐng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展。
那么,如何加強信息網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域核心技術(shù)的自主創(chuàng)新和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)?
就此問題,科技日報記者近日采訪了中國工程院院士、北京交通大學移動專用網(wǎng)絡(luò)國家工程研究中心主任張宏科。20多年來,他帶領(lǐng)團隊成員致力于構(gòu)筑維護國家網(wǎng)絡(luò)安全、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新型網(wǎng)絡(luò)體系,破解該領(lǐng)域的核心技術(shù)難題。
“我們要打破國外技術(shù)壟斷,為全球新型網(wǎng)絡(luò)發(fā)展提供中國方案?!睆埡昕票硎尽?/p>
我國需構(gòu)建新型網(wǎng)絡(luò)體系
記者:目前,我國的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、網(wǎng)民數(shù)量都居于世界第一位。可以說,我國在信息網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域取得了一定的成績。您認為,我國在該領(lǐng)域目前還存在哪些問題呢?
張宏科:從行業(yè)發(fā)展角度來看,近年來我國信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展已經(jīng)取得巨大的成功,不過也面臨著特殊行業(yè)應(yīng)用帶來的新挑戰(zhàn)。
具體來說,我國在信息網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域主要存在兩個問題。
首先,隨著通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,多形態(tài)網(wǎng)絡(luò)相互連接已成為行業(yè)趨勢,但現(xiàn)階段由于網(wǎng)絡(luò)深度融合受限、跨網(wǎng)資源調(diào)度困難,造成網(wǎng)絡(luò)利用率和傳輸效率較低。
舉例來說,在手機聯(lián)網(wǎng)前,我們要選擇網(wǎng)絡(luò)運營商,但選擇是具有排他性的,選運營商A就選不了運營商B。這在一定程度上造成了網(wǎng)絡(luò)資源的浪費,相關(guān)服務(wù)質(zhì)量也受到限制。而造成該問題的主要原因是,現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)未被深度融合起來,無法實現(xiàn)跨網(wǎng)資源的調(diào)度。
其次,我國正進入數(shù)字經(jīng)濟快速發(fā)展時期,用戶對智能化網(wǎng)絡(luò)需求迫切,但現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)智能化水平仍有待提升。
比如,一些工業(yè)制造領(lǐng)域的企業(yè)希望網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)低時延甚至超低時延,以滿足生產(chǎn)需要。而經(jīng)常觀看超高清視頻(4K/8K)的用戶,他們則需要網(wǎng)絡(luò)能具有高帶寬。另外,金融領(lǐng)域的一些企業(yè),需要網(wǎng)絡(luò)具備較高的安全性。怎么能夠使網(wǎng)絡(luò)同時滿足如此多的需求呢?這就需要讓網(wǎng)絡(luò)變得更智能化,也就是更靈活多變,以符合不同用戶對于網(wǎng)絡(luò)的期待。
記者:您一直在研究的新型網(wǎng)絡(luò)體系,能否解決上述問題?該體系對于我國未來信息網(wǎng)絡(luò)發(fā)展有何深遠意義?
張宏科:網(wǎng)絡(luò)體系是整個網(wǎng)絡(luò)的核心與基礎(chǔ),就好比一棟房子的鋼架結(jié)構(gòu),其作用非常重要。在原來的網(wǎng)絡(luò)體系中,用戶只能被動地適應(yīng)網(wǎng)絡(luò),即有什么樣的網(wǎng)絡(luò)就用什么樣的網(wǎng)絡(luò),而這難以滿足當前用戶愈發(fā)多樣的網(wǎng)絡(luò)使用需求。
我和團隊成員多年來致力于研發(fā)的新型網(wǎng)絡(luò)體系,正是為了解決上面提到的問題。這種新型網(wǎng)絡(luò)相當于給原有網(wǎng)絡(luò)增加了一個“大腦”,其可以智能、統(tǒng)一地調(diào)度各種網(wǎng)絡(luò)資源,即讓網(wǎng)絡(luò)按需適應(yīng)用戶,用戶有什么需求,網(wǎng)絡(luò)就主動去滿足什么需求,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的按需分配。
信息網(wǎng)絡(luò)是國家重要的戰(zhàn)略資源,已經(jīng)成為大國博弈的核心,是經(jīng)濟發(fā)展、社會進步的決定性因素。國內(nèi)外針對信息網(wǎng)絡(luò)體系與技術(shù)創(chuàng)新已經(jīng)開展了許多研究,但尚未形成較為完善、實用的新型網(wǎng)絡(luò)體系。
我們要把握住這一時機,在建設(shè)新型網(wǎng)絡(luò)體系的過程中,實現(xiàn)相關(guān)技術(shù)的自主可控。
建設(shè)算力網(wǎng)絡(luò)要分三步走
記者:在新型網(wǎng)絡(luò)體系的研發(fā)中,您為什么格外強調(diào)算力網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)?
張宏科:通俗地講,狹義上的算力泛指計算能力,即數(shù)據(jù)處理能力。算力大小代表數(shù)據(jù)處理能力的強弱。在數(shù)字經(jīng)濟時代,算力是驅(qū)動經(jīng)濟社會數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要引擎。
但目前算力資源還無法像傳統(tǒng)水、電、氣等資源那樣,實現(xiàn)統(tǒng)一調(diào)度和管理、可被隨時隨地按需取用,算力與網(wǎng)絡(luò)之間還沒有實現(xiàn)智慧協(xié)同。算力網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn),就是為了實現(xiàn)這個目標。
算力網(wǎng)絡(luò)是新型網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分,目前全球尚未對算力網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方向達成共識、未形成完善的建設(shè)標準體系。我國要抓住這一重要機遇,下大力氣研發(fā)相關(guān)技術(shù)。
記者:那么,針對我國目前的現(xiàn)狀,該怎樣進行算力網(wǎng)絡(luò)建設(shè)呢?
張宏科:我國建設(shè)算力網(wǎng)絡(luò)大概有兩種思路。
一是“網(wǎng)中有算”,即以網(wǎng)絡(luò)為中心進行算網(wǎng)融合,包括網(wǎng)絡(luò)感知、編排和算力調(diào)度。好比在城市建設(shè)中,先規(guī)劃、建設(shè)好路網(wǎng),再布局住宅和商業(yè)區(qū)。
二是“算中有網(wǎng)”,即以云計算為中心進行算網(wǎng)融合,在云計算中心把異構(gòu)、分布的算力連接協(xié)同成統(tǒng)一的算力資源池,再對算力資源進行運營。還是以城市規(guī)劃為例,這就好比先規(guī)劃、建設(shè)好住宅和商業(yè)區(qū),再用路網(wǎng)把這些區(qū)域給連接起來。
想建設(shè)算力網(wǎng)絡(luò),就要創(chuàng)建算力網(wǎng)絡(luò)理論體系和技術(shù)體系、建立算力網(wǎng)絡(luò)實驗與孵化平臺,最終使其服務(wù)于國家戰(zhàn)略和重點行業(yè)領(lǐng)域,具體實施可以分為三個階段。
第一階段,是理論技術(shù)完善階段。目前,我國算力網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)理論、核心技術(shù)等研究工作已經(jīng)取得了初步進展。在此階段,各參與方需要深入研究并完善基本理論、技術(shù)細節(jié),在體系、理論架構(gòu)方面達成基本共識。
第二階段,是制造鏈、產(chǎn)業(yè)鏈培育階段。在此階段,我們要建立國家級新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實驗驗證與孵化平臺,研制相關(guān)核心技術(shù)設(shè)備,并進行初步的技術(shù)驗證。
第三階段,是生態(tài)鏈、效益鏈培育階段。在此階段,我們要建立全新的算力示范網(wǎng)絡(luò),并進行規(guī)?;痉稇?yīng)用,服務(wù)國家戰(zhàn)略與重點行業(yè)領(lǐng)域,帶動自主網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究,形成兼容可替代、自主可控、性能先進的算力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
加強核心技術(shù)自主創(chuàng)新
記者:近年來,我國大力實施網(wǎng)絡(luò)強國戰(zhàn)略,取得了累累碩果。在您看來,科研工作者該如何更好地參與到網(wǎng)絡(luò)強國戰(zhàn)略的實施中去?
張宏科:網(wǎng)絡(luò)強國戰(zhàn)略思想是我們做好科研工作的根本遵循。在黨中央的堅強領(lǐng)導下,我們要加速推進信息領(lǐng)域核心技術(shù)突破,發(fā)揮信息化對經(jīng)濟社會發(fā)展的驅(qū)動引領(lǐng)作用,維護國家網(wǎng)絡(luò)安全,為把我國建設(shè)成為網(wǎng)絡(luò)強國而努力奮斗。
同時,我們也要意識到,網(wǎng)絡(luò)強國戰(zhàn)略的實施是一個長期而艱巨的任務(wù),不可能一蹴而就。要完成這一任務(wù),在我看來,首先就要從宏觀層面出發(fā),研制出自主可控、可兼容替代、性能先進的網(wǎng)絡(luò)體系,為未來互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展搭好基本框架,這也就是發(fā)展新型網(wǎng)絡(luò)體系的題中之義。
記者:在您看來,實施網(wǎng)絡(luò)強國戰(zhàn)略的關(guān)鍵點是什么?
張宏科:首先是突破關(guān)鍵核心技術(shù)。
互聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)是我們最大的“命門”,核心技術(shù)受制于人是我們最大的隱患。發(fā)展核心技術(shù)是建設(shè)網(wǎng)絡(luò)強國的重中之重,我們要牢牢抓住技術(shù)研發(fā)這一關(guān)鍵點,加強核心技術(shù)自主創(chuàng)新,盡快突破制約我國網(wǎng)絡(luò)和信息化事業(yè)發(fā)展的瓶頸。
其次是要增強對網(wǎng)絡(luò)安全的重視程度。
沒有網(wǎng)絡(luò)安全就沒有國家安全,也就沒有經(jīng)濟社會的穩(wěn)定運行。我們要增強網(wǎng)絡(luò)安全防御能力和威懾能力,同時不斷完善關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施,增強人民群眾的網(wǎng)絡(luò)安全意識。
記者:目前,在核心技術(shù)研發(fā)方面,您和您的團隊取得了哪些成績?
張宏科:我所在的北京交通大學國家工程研究中心科研團隊,已經(jīng)將新型網(wǎng)絡(luò)發(fā)展到第三代(第一代標識網(wǎng)絡(luò)、第二代智慧標識網(wǎng)絡(luò)、第三代融算標識網(wǎng)絡(luò))。
目前,我們團隊在新型網(wǎng)絡(luò)原理、機制以及體系架構(gòu)方面已經(jīng)取得了重大進展,研制了相關(guān)核心設(shè)備和系統(tǒng),并在特定行業(yè)進行了示范應(yīng)用,有效滿足了行業(yè)用戶需求,初步實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)自主可控、替代兼容等目標。
(科技日報記者 華凌)