“未来网络”：迈向网络强国大契机

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原创标题:“未来网络”:成为网络强国的大好机会

南京“未来网络”镇建筑实景图

(百度)

中国工程院院士、“未来网络”专家

刘(百度)

在移动互联网时代，终端设备的升级令人眼花缭乱，各种智能手机、手环、平板电脑和智能扬声器不断推出新产品，这些产品正日益改变着我们的生活。互联网本身的演变无疑是网络终端发展的主要推动力之一。在过去的20年里，互联网和我们上网的方式发生了几次变化，从拨打电话线到接入传统宽带，再到高速光纤宽带和无线高速宽带。其中，它已经经历了模拟蜂窝1g和数字2g、3g和4g的时代。今天，我们已经站在5g时代的门槛上。同时，第四版互联网协议ipv4有加速向“下一代互联网”核心协议ipv6演进的趋势。

“网络改变了世界。”互联网对社会发展产生了广泛而深远的影响，但是我们如何定义网络发展的未来呢？作为愿景之一，网络速度更快的5g和IP地址几乎无限的ipv6已经广为人知。然而，许多人可能没有意识到，另一场比5g和ipv6更伟大的网络革命正在悄然酝酿。它不是“加速”和“扩展”传统网络，而是针对其局限性和缺陷，构建一种新的网络架构，充分利用人工智能技术创造一种新的智能网络。也许，出于对智能网发展前景的坚定信心，业内专家认为这是网络发展的必然方向，并简单地称之为“未来网络”。

(1)突破局限，重建架构

从目前的网络发展趋势来看，5g和ipv6是不远的将来，但“未来网络”是空网络空间的一个巨大变化，其内涵显然要丰富得多。虽然学术界对“未来网络”的定义还没有达成共识，但大致可以这样描述:它是一个集连接、感知、计算和数据服务于一体的网络，将开启一个新的网络时代。中国工程院院士何和珍认为，从普通人消费互联网的角度来看，“未来网络”将具有易扩展、易管理、移动带宽更安全的特点；从工业互联网的角度来看，对于各种企业来说，它将具有大带宽、大连接、高可靠性和低延迟的特点。

通过与传统互联网的比较，我们可以更好地把握“未来网络”的特点。中国工程院院士刘指出，传统互联网起源于20世纪六七十年代的阿帕奇网络。这是一个由美国国防部高级研究计划局建立的计算机网络。它是一个学术网络，逐渐演变成一个庞大的商业网络，现在已经成为日常生活、商业运作和社会发展不可或缺的一部分。然而，每项技术都有自己的生命周期。随着越来越多的人使用它，它的问题也逐渐暴露出来，尤其是在设计建筑方面。

首先，传统的互联网架构是基于ip的，这意味着核心架构难以修改，新的功能只能通过打补丁的方式在其他层面实现，这往往导致网络节点臃肿，扩展性差；其次，互联网正在渗透到更加广泛和深入的商业领域，如智能制造、金融商务、家用电器、可穿戴设备，甚至人体植入设备，这就需要更加可靠的安全保障。例如，网络架构本身需要具有安全属性。然而，现有的网络层缺乏安全机制，互联网容易受到各种类型的攻击；第三，用户对互联网的需求已经从简单的端到端模式转变为获取海量内容，这挑战了传统的tcp/ip端到端网络架构。第四，互联网的建设、运营和维护的规模和成本逐年增加。现有的网络结构不具备虚拟化的特点，导致了大量的资源浪费。上述问题和挑战推动了“未来网络”革命性架构的研究。

②国际竞争加剧

刘指出，鉴于传统网络的根本缺陷，"未来网络"技术已成为当今学术界和工业界研究和关注的热点之一。它不仅在学术界有着广泛的研究空，而且在产业化方面也有着巨大的市场前景。同时，它还涉及到国家核心利益和信息安全。因此，所有国家都密切关注这一领域的发展并启动一个项目。

在国家“973计划”和国家自然科学基金的支持下，刘、与北京邮电大学教授共同撰写了《未来网络》一书，深入介绍了一些国家和国际组织在“未来网络”方面的研发情况。

刘、等人在文章中指出，美国“未来网络”架构的研究项目主要由美国国家科学基金会组织和管理，包括“未来互联网设计”和“未来互联网架构”在内的研究计划已经实施。自2005年以来，“未来互联网设计”资助了大量研究项目，包括新架构、路由机制、网络虚拟化、内容分发系统、网络管理、感知和测量、安全、无线移动性等。，旨在进行不受传统互联网限制的广泛研究，然后选择最好的。“未来互联网架构”的研究计划于2010年启动，多个研究项目相继启动并得到支持。从内容中心网络架构、移动网络架构、云网络架构、网络安全与信任机制、经济模式等方面对“未来互联网架构”的关键机制进行了探索和研究。

自2007年以来，欧盟第七框架计划先后资助了大规模的“未来网络”研究项目，包括未来网络架构、云计算、服务互联网、可靠信息和通信技术、网络媒体和搜索系统等。其中一些项目侧重于“未来网络架构”，如4沃德。该项目旨在提出一个新的整体解决方案，以克服现有的互联网问题。它由新架构、网络虚拟化和网络管理等六个子课题组成，基本涵盖了“未来网络”发展的主要研究方向。

2006年，日本国家信息与通信技术研究所(National Institute of Information and Communication Technology)启动了akari研究计划，其核心思想是摒弃现有网络架构的局限性，从整体上研究全新的网络架构，并充分考虑与现有网络的过渡。“未来网络”的架构设计提出了简单、真实连接和可持续发展三大原则，并进行了多项技术创新，包括光分组交换、光路径交换、分组分多址和传输层控制。

(3)努力争取第一名

在京沪高速铁路南京南站至禄口国际机场的“黄金轴”上，有一个名为“未来网络”的小城镇，它是中国R&D的核心和“未来网络”的创新，也是世界上这一研究的重要城镇。

“未来网络”镇规划面积4.6平方公里，是科技部、教育部和江苏省政府支持的国家通信和网络产业创新基地。

位于“未来网络”之乡的江苏未来网络创新研究院和南京未来网络产业创新有限公司，汇聚了中国乃至世界未来网络创新资源，专家委员会由刘、、吴等16位院士和资深专家组成。中国科学院计算技术研究所、北京邮电大学、清华大学、宾夕法尼亚大学、耶鲁大学、卡内基梅隆大学、ibm、百度和甲骨文公司的七位顶级专家组成了一个咨询团队

在最近于南京未来网络城举行的第二届全球未来网络发展峰会开幕式上，中国通信和信息领域首个国家重大科技基础设施——“未来网络”实验设施项目启动仪式举行。根据该计划，将在中国首个小型未来网络测试设施的基础上，建设一个覆盖南京、北京、上海、天津等40个主要城市的全国“未来网络”创新平台，并建设88个骨干网络节点和133个边缘网络，通过国际交换中心与互联网和国际网络测试设施互联。

吴表示，虽然中国在“未来网络”的研究和建设方面面临诸多挑战，但也充满引领发展的机遇。传统互联网起源于美国，而中国在网络技术方面基本上处于以下阶段。然而，在未来更加开放的网络领域，中国、美国、欧盟和日本几乎同时开始关注并发挥各自的力量。可以说每个人都是从同一个地方开始的。

刘持类似观点，并进一步指出了中国“未来网络”发展的几个关键时间节点。

2007年，“集成可信网络和普适服务系统基础研究”、“新一代互联网体系结构和协议基础研究”等一系列研究取得成果，并对“未来网络”的新体系结构和路由节点模型进行了初步探索。2012年，科技部启动了《展望未来》的互联网架构研究计划。

2013年，国务院正式发布的《国家重大科技基础设施建设中长期规划(2012-2030)》明确提出:“建设未来网络研究设施，解决未来网络和信息系统发展中的科技问题，为未来网络技术发展提供实验验证支持。”同年8月8日，中国第一个未来网络小规模实验设施在南京开放，它与美国和欧盟等未来网络架构互连。

据介绍，南京市为了充分发挥国家科教基地的优势，正在规划建设“未来网络”国家实验室，而作为中国互联网和“未来网络”代表人物的刘、等专家则被赋予了更为重要的角色，中国“未来网络”的建设和布局也将迎来一个跨越式发展的新阶段。

人民日报海外版(08版，2018年5月26日)

来源：搜狐微门户