刘韵洁：未来可期网络无界

□ 文 本刊编辑部

他是中国最早的通信数据领域的专家，曾在原邮电部电信总局担任副局长和数据通信局局长，目前在中国联通担任科技委主任，从技术到管理，从改革开放到经济腾飞，他见证了中国互联网经济的初兴和繁荣。他就是刘韵洁院士。作为CHINANET（中国公用计算机互联网）的重要奠基人，他被誉为"中国互联网络之父"，并被美国《时代周刊》评为全球50位数字英雄之一。今年是中国全面接入国际互联网25周年，我们与这位时代先驱进行了对话。

刘韵洁

中国联通科技委主任

中国工程院院士

CHINANET（中国

公用计算机互联网）重要奠基人

中国互联网络之父

1.本刊编辑部：请您谈一谈中国互联网发展初期的背景和行业氛围怎么样？

中国在70年代末80年代初开始接触互联网领域，当时正值改革开放初期，中国的电话网业务正在逐步普及，并处于供不应求状态，大家认为启动数据通信并不是主要诉求，也没有人力和物力去做互联网。在这种条件下，如何说服邮电部的领导、说服大家关注互联网建设是一个问题。在大家都关注电话网的情况下，要从零开始、从无到有，把我国的公众互联网发展起来，包括建设数据网、宽带网，打好我国信息通信网络基础，确实是一个非常大的挑战。在邮电部领导大力支持下，我开始负责这件事。所以我在中国互联网的发展里面起到了一些引领、推动的作用，也有幸从头见证了中国互联网的奇迹。

2.本刊编辑部：您觉得中国互联网发展初始阶段有什么瓶颈？

我印象最深的一个瓶颈，就是中国互联网没有内容。有件事给我非常大的刺激，1995年第二次全球互联网大会上，美国世界通信公司（MCI）的一个副总裁正好是大会主席，我专门约他讨论，我说中国准备建设互联网，但是中国不仅要负责网络基础设施的建设费用，还需要向美国支付接入费，这样会影响我们发展互联网。他当时说，美国的互联网用户没有访问中国互联网的需求。虽然他说得比较委婉，但仍然对我造成很大的刺激。我意识到必须将原来的英文内容为主只能满足懂英文的专家使用互联网，发展以中文为主的内容才能满足最广大的中国普通百姓使用互联网的需求，互联网才能在中国有生命力。于是，我采用虚拟化技术为此设计了一个既节省网络投资，又可以使用户大大降低上网费用的方案，这个虚拟网上访问中文内容不需要连接国际链路，价格比较便宜，普通老百姓也能上网使用。我一边组织开发中文内容，一边设计虚拟网络。我认为中国现在有8亿互联网用户，有这么繁荣的互联网环境，与中文内容的发展和虚拟网技术是分不开的。

3.本刊编辑部：能不能举例讲一下中国互联网初期发展的曲折历程？

我认为中国在互联网发展上抓住了机会。我国最初是引进法国的X.25数据网，由于网络覆盖范围小，用户难以接入，做了五年只发展了1296个用户。后来我提议建设一个大的数据网，并担当技术总负责人，初期基于北电公司的设备进行网络建设，当年就发展了1万多用户，后来发展到十几万。紧接着我们在这个网里将国产设备发展到占比50%。我在这里面还做了招商引资的准备工作，接待外商的一个必备条件，就是使用用户电报网。只有用户电报网才有法律依据，传真是不具备的。当时中国没有用户电报网，我在数据所组织专家，从体制标准到设备，将整个电报网络开发出来，才建立了我们国家的用户电报网和基础数据网。

94年之后我国开通了互联网，基本是按照美国的思路，虽然在网络组网设计、应用方面做了一些工作，但基本没有原创性的东西，我不是很满意。比如在建设初期，所有思科、MCI的专家都说中国的互联网需要做三级架构，即在省网基础上增加八个大区的层，而我经过分析认为应该用两级结构，因为三级结构无论是在管理体制上和技术上都会存在问题。但是，当时大家都相信国外专家说的三级结构好，开始按照三级结构建设，实施一段时间后，由于大区级管理省级不好协调，最终又改为二级结构。这说明中国的互联网需要从中国的具体情况出发，我们有自己的一些建议，而且实践证明我们自己的意见是可行的。

4.本刊编辑部：在中国联通任职期间，您是基于什么背景提出了China UNINET构想的？

1999年中国联通重组，目标是打破电信运营商垄断、形成竞争格局。我被调到联通，主要负责技术，包括设计、建设和维护网络。上级希望我重建在中国电信组建的网。但是我认为，中国电信总局的网络已经非常庞大、非常完善，如果还按照原有的思路建网，虽然技术没有问题，但中国联通底子薄、人力财力不及，结果肯定无法形成竞争。因此，现实要求我们必须走出一条创新的道路。

全球电信行业一直有一个梦想：网络融合。窄带综合业务数字网N-ISDN，宽带综合业务数字网B-ISDN，都是以前追求这个梦想的历程，但由于技术的原因都没有成功。我一直梦想建设一个提供所有业务的统一网络平台，我想在联通克服这个巨大的挑战，最终提出了China UNINET的构想。

5.本刊编辑部：您在解决这个挑战的过程中都遇到过哪些困难，是如何解决的呢？

当年我先带领了运营商的一批高层专家去美国考察交流。当时有两种技术：ATM技术和IP路由器技术。ATM技术可以保证质量，但非常昂贵、无法支持IP；IP路由器可以提供IP，但无法保证语音、视像等实时业务的质量。我当时就认为，我们需要的既不是路由器，也不是ATM，而是二者的融合。当时国内厂商才刚起步，传统市场还在发展，根本不会考虑去做这件事情，我不断找别的厂家协助。但是如何解决融合问题？当时我坚持认为从业务的扩展性角度看，所有业务需求最好都是基于IP的，当然没有流量调度功能与服务质量保障的IP也绝对是行不通的。1998年出现了MPLS，我非常看好MPLS下层使用ATM流量工程、上层使用IP满足业务需求的设计。它的具体实现需要采用软件路由器的虚拟化技术，对每个业务设计相应的软件路由器，我们基于ATM流量工程架构搭建了一个新的基于IP的overlay覆盖网络。

这在当时是无前例的，我们在刚开始探索建设过程中，经常会全网瘫痪。我也意识到，可能会遇到不成功的情况，需要倒回到之前状态，再一步一步解决问题、向前建设。期间我也经常听到部下对架构的质疑和否定，很长一段时间，经常半夜接到电话通知说网络又瘫痪了。面对部门将要连续两年考评倒数第一的困境，我坚持下来并取得成功。我们用软件的思想来实现在当时是很先进的，在一个网络中通过使用虚拟化技术，提供了语音业务、DDN数字数据网业务、IP视频业务、CDMA1x业务和互联网业务等，并成功运行了六七年。

6.本刊编辑部：这项成功给您哪些启发，之后您又对未来网络展开了哪些积极探索？

这个思想历程让我看到了网络变革和发展的前景，我从2005年开始研究并预测十年后的网络架构和需求。在传统网络技术的发展上，我们都是跟着美国走的，但从上面的例子来看，别的国家没有做的事，我们是可以做成功的。虽然当时我们没有明确提出软件定义理念，但早已实现软件路由器，并针对这个理念在接入网和核心网方面申请了很多专利。

我认为现在的软件定义网络、服务定制网络的架构需要在以前的网络架构基础之上延伸、融合并逐步发展起来，形成系统化、完善的体系结构。现在用软件技术解决网络问题、大量使用虚拟化技术部署业务的思路非常普遍。早在2003年，我们就利用这些技术思路在一个月内成功开通了一个全国卫生部的网络。2007年我带领北邮、中科院计算所和清华三个团队，开始准备十年以后的未来网络，积极探索未来发展趋势，并提出了服务定制网络（SCN）的新型架构。三个团队分别负责SDN的网络控制、基于内容的智能调度、基于大数据的分析预测，我认为未来网络一定要包含SDN实现对硬件的可编程控制、网内存储内容实现内容智能调度（区别于位于overlay网络的CDN理念）、大数据分析优化路由策略以及高安全性。三个团队相互协作，设计出的服务定制网络比现在的SDN更为完善。目前我们仍在继续研究，现阶段已经做出了一个很重要的成果——网络操作系统。

7.本刊编辑部：目前来看，您认为我国网络发展面临的问题和机遇有哪些？

目前国内还没有对网络的发展形势达成共识，美国所有的专家都知道，全球正在面临网络架构与技术重大变革的机会，都在积极抢占话语权，而在我们国家，包括很多有影响力的专家，都没有意识到这是一个大的变革的机会，而是选择了保守的思路。

大变革的机会在于：传统的网络没有操作系统，只是路由器存在控制功能，是分布式的小操作系统，现在的新业务需要整个大网有操作系统。这对于我们来说是难得的发展机会，目前手机、电脑操作系统都被国外垄断，如果网络操作系统被美国主导，中国的网络业务使用美国的技术，国家安全将难以保障。我们通过研发自主的网络操作系统初步解决了这个难题，这个系统已经在整个联通A网，包括国内外300多个城市，共1000多个节点稳定运行了两年多，将开通电路的时间从原来的一个多月缩短到分钟级。

除联通以外，青云、中国移动、还有几家互联网公司都在使用我们的技术。江苏、四川、粤港澳大湾区的工业互联网都有我们的技术支持。军网，包括海陆空网络，都在向基于网络操作系统的自主化控制演进。我们正在长三角、京津冀、山东半岛城市群等多个区域推进这个网络操作系统。另外，我正在联合多个部门共建一个全国大型未来网络试验设施，这是我们国家信息通信领域唯一一个重大科技基础设施项目，我们要通过这个项目的实施来加速推动我国未来网络的发展。

8.本刊编辑部：您觉得，十年之后，未来网络的研究和进展情况将是什么样的？

我认为，在未来网络中，硬件的东西要简单、具备标准化、可编程、可重构的能力，通过软件实现底层硬件的管控。用户可以弹性、动态地调整自己的网络，按需实现网络数量、网络容量、低延迟、低误码率等各项性能要求，甚至每个人都可以有自己的虚拟网。这个网络是可实现的，今年5月22日，我们会开通这个网的一期工程。同时，我们也在进行空间互联网研究。卫星在不停移动，卫星间要组成大的互联网，网络的拓扑结构组建、路由控制都是需要考虑的问题，我们在这方面已经做了很多技术突破。同时，我们也在运用未来网络技术为军事场景打造安全可靠的网络，并在积极构建海洋立体通信网络。

我认为在网络技术研究和工程实施方面，中国已经不是原来跟随的状态，而是处于并跑，甚至在某些领域处于领跑的地位。我们下一步会瞄准2030年，2030正好也是6G的时代，必然会有新的网络架构和需求，计算、存储和网络要融为一体。现在网络没有计算能力，也没有存储能力，将来人工智能会在网络里大显身手，人工智能有计算和判断能力，网络也需要有针对性地布局。我们也在不断研究十年以后的网络是什么样，近期成立的南京紫金山实验室，也是要在网络领域做前瞻性的研究。

9.本刊编辑部：在5G技术方面，关于移动互联网，今年中宣部有一个重档选题，就是移动互联网改变中国，也非常重视。您能谈谈您的看法吗？

5G最终还是要看物联网的发展，现在网络在社会的地位像人的神经系统，神经系统把每个器官都连起来，但这还不完整，还需要一个血液循环系统，因为我们传递数据的价值远远大于这个连接本身，要知道这些价值并把它利用起来。

5G可以无死角地进行全连接，但是它不能替代有线。有线仍然具有强大的生命力，因为它便宜、安全、可靠，但它需要5G来弥补不可移动性。

10.本刊编辑部：网络已经成为我们生命中不可或缺的一部分，未来网络技术正在如火如荼的发展，您能描述一下未来网络的愿景吗？

对于未来网络的愿景，有一个形象化的比喻：现在的互联网就像交通系统中的普通马路，四通八达，无处不在，但是会出现拥堵，没有更好的交通方式。未来网络要做的事情就是，在普通马路的基础上，通过软件定义的理念，快速的开通出类似专用车道、高速公路、高铁、航空这样的交通能力，为不同需求的用户提供差异化的服务，实现按需定制。这些能力都是分等级的、按序的、实时的被组织、调配、控制的资源，通过网络操作系统这个大脑，用户会非常方便的、灵活的、安全的共享未来网络基础设施。计算机系统从大型公司运维走向了个人化，网络也会走向个人化，我们可以想象，将来每个人都有自己的网络，我的网络我说了算，我的网络我做主。■