中國工程院院士吳建平超前建設支撐雙一流大學的先進信息基礎設施

中國工程院院士、CERNET專家委員會主任 吳建平

NREN（National Research and Education Network，國家教育科研網絡）是一個國家內滿足研究和教育團體需求的一種特殊互聯網服務網絡，通常它支持高速主干網，并且可為各研究項目提供獨立的通道，在公共互聯網使用之前，協議和體系結構通常首先在NREN進行試驗。

中國科研和教育計算機網CERNET建設也是有一定背景的。1991年4月，重點辦好一批大學和一批重點學科點被列入七屆全國人民代表大會四次會議批準的《國民經濟和社會發展十年規劃和第八個五年計劃綱要》。1993年2月13日，中共中央、國務院正式發布《中國教育改革和發展綱要》，其中明確指出：“要集中中央和地方等各方面的力量辦好100所左右重點大學和一批重點學科、優勢專業。”1993年7月，國家教委發出《關于重點建設一批高等學校和重點學科點的若干意見》，決定設置“211工程”重點建設項目，即面向21世紀，重點建設：100所左右高等學校；一批重點學科點；公共服務體系（教育網、高等教育文獻信息資源共享體系和高校大型儀器設備共享）。1994年1月，國家計委和國家教委決定提前建設中國教育和科研計算機網絡示范工程。1994年3月，清華大學等六所高校通過國家教育委員會向國家計委提交《中國教育和科研計算機網示范工程項目建議書》，特別明確指出：超前建設支撐中國高校發展的公共服務體系——計算機網絡；支撐高校師生首先使用先進計算機網絡服務；支撐高校師生使用先進計算機網絡開展科學研究。1994年11月，國家計委正式批復項目可研報告，項目啟動建設。1995年12月項目完成建設，國家計委組織項目驗收。

CERNET發展與未來規劃

在中國互聯網二十周年的十件大事的評選中，有兩件事入選：一是1995年至1996年，CERNET和CHINANET相繼開通；二是2003年，國務院正式啟動“中國下一代互聯網示范工程CNGI”。

中國教育和科研計算機網CERNET于1994年啟動建設，采用IPv4協議，建設了22000公里的光纖傳輸網絡，全國38個節點覆蓋300個城市，主干速率達到100G，接入高校2000多所，用戶規模超過2000萬人。

CNGI-CERNET2于2004年開通，采用IPv6協議，連接全國20座城市25個節點，主干速率達到10G，接入高校、研究單位和企業研發機構600多個，用戶規模超過500萬人，是目前世界上規模最大的純IPv6互聯網。

未來十年，CERNET的發展規劃是“謀則立，不謀則廢”，要繼續攻克互聯網技術，并在某些方面起到引領作用；其次，為國家下一代互聯網做出新的貢獻，推動中國重新成為IPv6互聯網用戶大國；再次，解決國家重大戰略需求，即發展和安全。建設一個“安全可信、自主可控的下一代互聯網示范工程”，為國際下一代互聯網發展做出引領性貢獻；最后，培養網絡空間（安全）高層次人才，加強網絡空間安全一級學科建設。

抓住互聯網體系結構這一核心技術

如今，互聯網是網絡空間最重要的基礎設施，盡管新的技術層出不窮，但是要對這些技術以及它們相互之間的關系、結構有清楚的認識，要認識到互聯網核心技術是最大的“命門”。

互聯網體系結構是和CPU、操作系統一樣重要的核心技術，互聯網的體系結構是互聯網成功最根本的關鍵所在?；ヂ摼W之父Vinton Cerf在清華演講時提到關于互聯網體系結構的認識：一是它不是為任何特殊應用而設計的網絡，只傳遞數據包；二是可以運行在任何通信技術之上；三是允許在網絡邊緣創新，不為增加任何新的應用和服務而改變網絡；四是必須足夠可擴展；五是為新協議、新技術和新應用開放。

可以說，互聯網的體系架構問題是未來互聯網技術的關鍵。當前，云計算、智慧城市、三網融合、大數據、人工智能等新興技術，都是建立在網絡技術基礎之上，如果網絡技術基礎不牢靠，這些技術都會產生一定的問題。然而，在互聯網的體系結構這一核心技術上，我們掌握得很少，而且還是非常淺薄地介入，甚至是很多貢獻并不是我們做的，因此，在這方面的國際發言權也比較少。

未來，我們一定要抓住并聚焦互聯網體系結構研究這個互聯網最關鍵的技術，以IPv6為契機，掌握在下一代互聯網發展上的主動權與命脈。

CERNET和"雙一流"建設

今年9月，世界一流大學和一流學科建設高校及建設學科名單公布。“雙一流”建設及新的高等教育發展工程將是我們新的使命。在公布的36所A類一流大學和6所B類一流大學中，有27所高校是CERNET主干網核心節點高校；在95所一流學科建設高校中，有9個CERNET主干網核心節點高校。

首先，超前建設支撐雙一流大學的先進信息基礎設施，保持目前規模，到2020年，CERNET主干網（IPv4）總帶寬達到2000G；CERNET2主干網（IPv6）總帶寬在2020年也達到2000G；國際互聯帶寬和國內互聯互通（IPv4/v6）在2020年達到200G規模。到2020年，42所A/B類一流大學接入帶寬達到20G～40G，95所一流學科建設高校接入帶寬達到10G～20G。

其次，建立安全可信、自主可控的網絡和用戶認證服務，基于真實源地址驗證的用戶認證服務，以及全球教育科研信息資源的可控訪問。

第三，建立大規模網絡態勢感知和行為分析系統。

第四，提供全球漫游的用戶網絡接入服務，打造全網高速視頻服務體系，實現國家超算中心高速連接、國家重要互聯網信息服務高速訪問、國家重大科技基礎設施的高速訪問等。

最后，希望CERNET能夠在新時代有新的舉措，為國家建設復興做出貢獻，“互聯網+”助力高校發展，信息化創新一流大學！

（本文根據中國工程院院士、CERNET專家委員會主任吳建平在中國教育和科研計算機網CERNET第二十四屆學術年會上的部分發言內容整理，未經本人審閱）

CERNET與海洋國家實驗室簽署超算互聯網戰略合作

本刊訊 2017年11月17日，鰲山論壇——“智能超算與大數據”學術研討會上，在國家自然科學基金委員會副主任高文院士，中國工程院副院長陳左寧院士，清華大學計算機系主任吳建平院士，山東省科學院黨委書記、省委委員王英龍，海洋國家實驗室學術委員會主任管華詩院士，海洋國家實驗室主任委員會主任吳立新院士等共同見證下，中國教育和科研計算機網CERNET與青島海洋科學與技術國家實驗室（以下簡稱海洋國家實驗室）簽署《超算互聯網戰略合作協議》。

海洋國家實驗室是科技部正式批復，由國家部委、山東省、青島市共同建設，致力于建設成為海洋科學與技術領域國際一流的科學研究平臺和國際科技交流合作基地的國家唯一正式試點運行的國家實驗室。

鰲山論壇上，海洋國家實驗室與國家超級計算無錫中心、濟南中心等機構共同組建智能超算與大數據實驗室。該實驗室將以海洋戰略性前沿技術體系構建為關鍵任務，致力于構建國際一流海洋智能超算與大數據中心。海洋研究需要對巨大的數據量、眾多的數據源以及異類的數據集進行海洋調查、觀測、計算，并對海洋大數據進行快速交互與分析處理。

CERNET與海洋國家實驗室將共同構建海洋科研高速專用通信網絡，并致力于構建國際超算海洋大數據中心，建設全球數據感知范圍最廣的海洋大數據監測網絡。CERNET將為智能超算與大數據實驗室提供100G專網，連接國家超算無錫中心、濟南中心、國家實驗室超算中心的三個超算科學裝置，組建一套超算大科學裝置群，構成交互性強、覆蓋面廣、反饋迅速、資訊豐富的超算互聯網體系，保障實驗室海洋研究大數據的交互與分析處理。

超算互聯網體系對網絡質量、時延等要求非常高，CERNET作為國家教育科研專網，有著支撐超算互聯網體系平臺的天然優勢。而CERNET與美國、澳大利亞、歐洲等國家和地區教育網的直連，將保障中國超算互聯網體系與國際超算中心的高速大數據交互。服務于超算互聯網體系，是CERNET在海洋研究智能超算科研領域的使命和價值的體現。