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吴建平:构建世界最先进的互联网


  来源:科技日报 2005-03-30

  加拿大不列颠哥伦比亚大学(UBC)一间办公室。互联网专家陈天雄郑重地给他即将回国的学生吴建平布置了最后一道思考题:留下来,你会有房有车有工作,但你的社会地位和学术地位,永远不会比你在中国高。是留是走?

  吴建平回答的也很干脆:我要实现我的梦想,发展中国的互联网!在签证到期的最后一天,吴建平回到了自己工作的清华大学。

  十几年之后,已经到香港科技大学任教的陈天雄教授有理由为自己的学生感到骄傲!

  2004年12月25日,中国教育和科研计算机网(CERNET)宣布,全球最大的纯IPv6网络开通,评论认为,这是中国互联网建设者开始从跟随这一代互联网技术研发、应用十年以来,第一次赶超发达国家,而CERNET国家网络中心的主任正是吴建平。

  更让人自豪的是,向来被美国垄断的互联网关键技术——核心路由器也已经被CERNET掌握,这意味着,中国可以依靠自己的科研力量抢占互联网技术的制高点。

  一心想做“大网络”

  在很多同事看来,53岁的吴建平缺少很多生活情趣:一年中三天两头出国开会,可他不玩儿不转,开完会就回来,时差还没倒过来又接着工作。晚上11点前很少休息,为节省时间经常在车上听下属汇报,而从清华主楼到学研大厦5分钟的路上他也能眯一觉。

  “他是一个铁人!”在清华大学FIT大厦,吴建平的办公室熄灯最晚,得到了同事们这样戏称。

  但在吴建平看来,最大的乐趣就是研究互联网,最大的志向是用中国自己的技术建立中国的下一代互联网。

  在中国几千万网民中,吴建平是最早“触网”的一批,也是对互联网最有梦想的人。

  上世纪60年代末,美国出于军事目的研究互联网,随后转为民用,这也是我们目前广泛使用的互联网。而直到90年代,中国不要说互联网,连现在司空见惯的E-MAIL人们都闻所未闻。

  1977年,恢复高考的第二年,吴建平考取清华大学硕士研究生,研究网络技术。1975年,西方发达国家研发出来的X.25协议成为电信网络早期广泛使用的技术标准之一,吴建平1978年开始全力投入研究这项技术。当时在西方国家的控制之下,网络设备根本不可能出口中国,而吴建平一心想做的是“大网络”。

  “当时有微机连接的小局域网,我想的是做大网络。”1981年,吴建平毕业留校后,就设想把计算机连起来,连成一个广域网。

  没有设备,资金缺乏,导师胡道云拿出了8万元,支持他到北方工业大学买单板机。

  “我把家底都给你了!”导师丢下一句话。从这天开始,吴建平领着导师的两个研究生开始组网、上路由器,没日没夜地干。1984年,吴建平梦想中的网络雏形做出来了。

  上世纪80年代,计算机研究日新月异,高性能计算、分布式计算都在广泛研究,国外的计算机当时也处在联网阶段,各种试验网纷纷建设起来。一位外国专家来清华讲学时的一句话触动了吴建平:如果计算机联起来,功能会远远超过单机。

  这些在现在看来很简单的道理,在二十几年前,却是太过新潮的观点,也正是这句话,点燃了吴建平的又一个梦想。

  而对吴建平做出来的网络雏形,有一部分科研人员认为“中国计算机都没用好,怎么用网络?”

  “但我们运气很好。”吴建平很低调,总爱强调国家的支持与时机。当时一个国家单位正在国内寻找能联网的设备时找到了清华,发现吴建平小组的研究成果比较符合  他们的情况。“我们刚把样机弄出来,他们签的2.8万元的合同真是雪中送炭。1985年我们把他们提供的8台微机联网,现场测试非常成功。验收时,电信部门的总工都不相信这是用单板机弄出来的网络,他断言两端速率只有9600bps是不可能做到通畅联网的,但测试完后却非常佩服。”

  追寻互联网协议之源

  80年代清华大学组建校园网时,吴建平和一批年轻老师参与了这个中国第一个校园网的建设,并最后实现了清华大学校园网和加拿大高校的互联。

  做完这些网络工程,吴建平面对新的困惑。中国当时的状况是:庞大的协议做成后,网络运行很慢,效率低。
吴建平决定一定要到国外看看。1987年12月吴建平抵达加拿大UBC做访问学者。UBC是加拿大的TCP/IP协议之祖。仅仅一年前,美国开始以TCP/IP协议统一全国的网络,1987年初步建成。

留学是为了寻找网络的新方向,UBC的研究让吴建平对联网、组网有了更大胆的想法。

  90年代初,在国家的支持下,中关村地区网开始立项。刚刚回国的吴建平参加了中关村地区网的总体组,但有关网络体系结构的问题就花了整整一年来讨论,折中的结果是决定在主干网上用TCP/IP协议,各学校决定自己校园网的结构。

  “当时TCP/IP协议遇到了一些困难,很多人转而支持ATM,在这个方向问题上争执很厉害。但幸运的是我们没有动摇,坚持了TCP/IP的技术路线。”至今说起这些,吴都很兴奋:CERNET几乎没走过任何弯路,这是我们能在中国互联网研究与发展上作出一点成绩的重要因素。

  “他从来不抱怨,而是踏实地创造条件,用实际工作推进事业的发展。”吴建平过去的学生,现在的同事王继龙博士说。

  “做事业就要有做一流事业的勇气和决心。”吴建平经常这样鼓励自己。他没有等待,而是领着组里的几个年轻人组建了北京商品交易所的计算机网络,使用的是TCP/IP协议组网。

  这项工程的实际效果,促成了1993年国家开始规划“211工程”、提出建设高校网络时,方案制定交给清华大学来做。

  事实也证明,以吴建平与李星教授为代表的技术路线非常正确。90年代初,就是因为技术路线没选对,国内一些机构丧失了建设中国第一批互联网的机会。

  1994年3月底,清华大学、北京大学、上海交通大学等六所高等学校通过国家教委向国家计委提交了“中国教育和科研计算机网CERNET项目建议书”。7月初,CERNET试验网开通,该网络采用IP/X.25技术,成为中国第一个运行TCP/IP协议的全国性计算机互联网络。

  “信息高速公路”让人看到将来的图景,但采取什么技术路线人们并不清楚。当年10月30日,国家各部委的人来到清华大学看什么是互联网时,当时清华大学第一批网站已经建立起来,清华校园网也已初具规模,当时给参观者印象深刻的应用是:清华大学校长每天晚上都可以在网上看本校最新的账务情况。
1994年8月,国家计委正式批复“中国教育和科研计算机网CERNET项目建议书”。11月2日,国家计委正式批准“中国教育和科研计算机网CERNET示范工程可行性研究报告”。该项目由国家教育委员会主持,清华大学、北京大学等十所高校承担建设。

  1995年11月,CERNET提前一年建成了第一个全国范围并有独立国际出口的TCP/IP计算机互联网,通过了国家计委主持的鉴定验收,联网单位达到108个。当时中国没有其他互联网可以提供服务,仅此一家。

  就在验收当天,中国电信在人民大会堂召开采购会,买下思科基于TCP/IP协议的网络设备;恰恰就在一年前,当时还处在雏形中的CERNET采购了思科进入中国后的第一单设备。TCP/IP结构的互联网在中国站稳了脚跟。

  “CERNET最大的成功是十年来没有在技术上走弯路。”曾任CERNET管委会主任的梁猷能教授经常向人自豪地夸耀:“这和吴建平有很大的关系。”

  为下一代互联网“量体裁衣”

  1994年开始建设CERNET试验网的时候,吴建平已经开始注意到美国在研究下一代互联网技术。1996年,美国国家科学基金会设立了“下一代Internet”(即NGI)研究计划,支持大学和科研单位建立高速网络试验床vBNS,进行高速计算机网络及其应用的研究。到1998年,美国100多所大学自发成立联盟式组织UCAID从事下一代互联网INTERNET2的研究,这一举动引发了吴建平的高度关注。

  清华大学网络中心党支部书记李崇荣非常感慨:吴建平是一个很有远见的人,很多事情往往是在事后才能感觉到他的过人之处。在下一代互联网的发展上就很明显。

  经过一段时间的了解,吴建平敏锐地发现:IPv6将是互联网发展的新方向,也是中国赶超的机会。

  1998年3月,吴建平、李星等发起关于下一代互联网的研讨会,并向国家自然科学基金委提出建议,引起了自然基金委的关注。1999年3月,NSFCNET项目立项,开始了中国下一代互联网研究与建设。

  2000年7月,NSFCNET项目验收,成为我国第一个下一代互联网地区实验网络。国家自然基金委主任陈佳洱院士亲自领衔验收,这一成果在国内外引起了强烈反响。

  2002年全国人大、政协“两会”期间,中国空间自动控制学家杨嘉墀等57名院士联名上书国务院,提出“建设我国第二代因特网的学术性高速主干网”的建议,迫切地向中央建议立即研究建设下一代互联网,受到了国务院领导的高度重视。

  2003年7月,国家发改委、科技部、信息产业部、国务院信息化工作办公室、教育部、中国科学院、中国工程院、国家自然基金会等八部委联合向国务院提交了关于推动我国下一代互联网发展有关工作的请示意见。8月,国务院批准了八部委的建议。在国家发改委的主持下,启动了由中国工程院牵头的中国下一代互联网示范工程CNGI示范网络核心网建设项目。吴建平领衔的CERNET在后来的竞标中成为最大的赢家,CERNET2成为CNGI项目最大的核心网。

  “未来社会,网络是一个基本要素,它将对社会经济、科技教育发展,乃至国防政治都将起到决定性的影响。”吴建平教授说,“如果我们失去对下一代互联网的发言权,我们也将在很大程度上受制于别人。”

  但争论也由此而来。建设下一代互联网,是建立现行的IPv4协议与IPv6协议并存模式,还是建立纯IPv6模式?吴建平坚定地选择了后者。

  “把IPv6网络与IPv4网混合在一起将永远也开发不出来新的应用。”吴建平解释说,在一开始,IPv6上的应用可能会比较少,但是拥有较宽的带宽。而随着IPv6的建设,新的应用会越来越多,越来越好,那时候将会完成网络的逐渐过渡。

  让人高兴的是,CERNET2在下一代互联网研究上已经结出了硕果。

  十年制一“器”

  路由器是互联网最重要的网络设备,用来寻找最佳路径传输信息,被称为互联网的枢纽和“交通警察”。在某种程度上说,没有掌握路由器也就等于没有掌握网络的核心技术。由于高端路由器技术难度极大,目前国际上只有极少数国家能研制开发。IPv6核心路由器是面向下一代互联网的最关键设备。

  从80年代开始,吴建平就一直紧盯这一关键技术的研究。吴建平在80年代就开发了国内最早的X.25交换机。1994年建设CER鄄NET之初,面对满眼国外设备,吴建平就憋了一口气:我就不相信不能用自己的设备建设出最好的互联网。

  这一愿望在10年后实现了。

  就在CERNET2试验网开通不久,2004年3月28日,由吴建平领衔的我国第一个下一代互联网核心技术——IPv6核心路由器BE12016由清华大学计算机系和清华紫光比威公司共同研制成功。6月1日,作为国内第一个通过信息产业部入网测试的国产路由器,通过了信息产业部组织的技术鉴定。目前,该路由器已成功地应用于国家863计划“新一代互联网技术综合试验环境”和我国第一个下一代互联网CERNET2。在由信息产业部宋直元(无线科技委主任)、乌贺铨(工程院副院长)、陈俊亮(两院院士,全国人大常委)等著名专家领衔的鉴定会上,专家们慷慨地给出了这样的评价:BE12016整体达到国际先进,4项技术达到国际领先水平。这一结论意味着,我们在互联网核心技术上已经站到了世界前列。

  BE12016的研制成功并达到国际同类产品的技术水平,标志着我国已基本掌握了下一代互联网的核心路由器关键技术,对于保障我国互联网的安全运行和服务水平,提高我国在下一代互联网技术中的国际竞争力,具有重要的战略意义。

  在CERNET2上,国产设备占到了80%以上。吴建平自豪地说:“三个月的运行表明,效果出乎意料地好,国产设备让我们非常意外和兴奋,在此之前,国产设备还没有被用在全国骨干网上,最好的也仅仅是用在省网上。”

  吴建平表示,中国下一代互联网示范工程将分为三步进行,首先是搭建一个IPv6的网络,其次是在这个网络上进行很多科学实验和应用试验,最后则将把上述两步骤结合起来,让下一代网络全面商用。

  从10年前跟着别人,拿别人的设备建互联网,到今天用自己的核心设备建世界上最先进的互联网,一向低调的吴建平显得无比自豪:干什么事情都要有壮志,有做一流的勇气,当初没有这样的勇气,我们也不可能成为世界互联网建设的排头兵。

  “CERNET2一出来就是全世界最大的IPv6网络,在全球都是一颗璀璨的明星。在下一代互联网这个机会来临时,我们可以将互联网研究做得更深一些。”吴建平又开始了他的下一个互联网梦想。

  从1994年用发达国家的主要设备,跟着别人建设中国的第一个全国性互联网CERNET,到今天核心关键设备国产率超过80%的中国第一个下一代互联网CERNET2,中国互联网的发展实现了质的飞跃。

  2004年11月17日,TCP/IP协议合作发明者、互联网雏形Arpanet网络系统设计者罗伯特?卡恩博士在访问CERNET等单位后表示,“就下一代互联网发展情况来说,美国需要尽快追赶中国”。这一切成就,都与一个人密切相关,他就是中国教育和科研计算机网(CERNET)专家委员会主任吴建平。

  人物档案

  吴建平,1953年10月生,获计算机硕士、博士学位,清华大学计算机科学与技术系教授,博士生导师,中国教育和科研计算机网(CERNET)专家委员会主任、网络中心主任,中国互联网协会副理事长,国家高技术研究计划863-306主题专家组成员,国家S-863计划纲要建议信息领域规划专家组副组长。国家973“互联网基础技术研究”项目首席专家。近日出任国家高技术研究计划“十五”863信息领域专家委员会委员,中国互联网络信息中心CNNIC工作委员会委员。国际互联网络地址和域名委员会ICANN地址理事会理事AC,是中国在国际互联网络组织ICANN中的唯一成员。

  吴建平是中国第一代计算机互联网建设的开拓者及领衔人物,曾领衔建设了中国第一个全国性互联网中国教育和科研计算机网(CERNET)。同时也是中国下一代互联网的领军人物,先后主持建设了中国第一个IPv6试验床,建设了中国第一个下一代互联网地区试验网络NSFCNET,2004年12月25日,吴建平主持的中国第一个下一代互联网CERNET2在北京开通,也是世界上规模最大的互联网。CERNET2入选2004年10大科技进展,10大科技新闻,10大教育新闻,10大高校科技进展等多个奖项。


 
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