緣起:建設中國自己的互聯網
1987年,吳建平赴加拿大不列顛哥倫比亞大學(UBC)做訪問學者,在這里,他第一次接觸到現代意義的互聯網;1988年,張凌在英國國立羅瑟福研究所從事新興的高速綜合業務網絡研究,第一次有了自己的電子郵件賬號;1983年,李星到美國Drexel大學留學,對互聯網產生興趣,編寫并在互聯網上發布了可以閱讀漢字的軟件程序;1986年,劉積仁去美國國家標準局計算機研究院做博士論文,表示“那是一個開眼界的過程”;1990年,汪為農以聯合培養博士生身份從西柏林工大留學回國,在留學期間接觸到了早期的互聯網應用;80年代初,張德運作為訪問學者赴日本研究計算機網絡,努力吸收先進的專業知識……
海外留學的經歷,讓這些高校的年輕研究者成為那個年代為數不多的、最早接觸到互聯網的中國人。他們親身體會到互聯網的好處,學成回國后,在各自的崗位上以不同方式宣傳互聯網、研究互聯網、推動建設中國自己的互聯網。
這一刻終于到來。1994年,國家計委和國家教委商定,啟動建設中國教育和科研計算機網CERNET示范工程。我國第一張覆蓋全國的互聯網CERNET應運而生。
吳建平、張凌、李星、劉積仁、汪為農、張德運等歸國學子,同其他富有潛力與抱負的高校年輕骨干,一起被吸收進CERNET專家委員會,負責CERNET的研發建設工作。
△第一屆CERNET管理委員會、專家委員會部分成員
第一屆專家委員會有11位成員。來自清華大學計算機系的吳建平出任專家委員會主任,同時兼任CERNET網絡中心主任。當時的吳建平,剛剛度過40歲生日。來自華南理工大學電子與通信工程系32歲的張凌、電子科技大學通信與信息工程學院47歲的雷維禮兩人一起出任專家委員會副主任。專家委員會還包括清華大學李星、北京大學任守奎、北京郵電大學馬嚴、東北大學劉積仁、上海交通大學汪為農、東南大學龔儉、華中理工大學(現華中科技大學)石冰心、西安交通大學張德運等。
來自10所高校的11位專家,懷揣著激情與使命,全身心投入CERNET的建設,投身祖國剛剛起步的互聯網事業。“十一位專家,如同猛虎下山,勢不可擋。”雷維禮回憶道。
此后,CERNET專家委員會經過幾番任職調整,北京大學張興華、東北大學趙宏、華中科技大學李芝棠、北京大學張蓓、東北大學王興偉、電子科技大學汪文勇、西安交通大學李衛等先后擔當重任。
△2002年,CERNET專家委員會部分成員
讓我們銘記這些專家。這批年富力強的建設者們大都從事計算機和網絡研究,其中很多擁有海外學習和工作經歷。他們擁有國際視角,深刻理解互聯網開源、開放、共享的文化基因。“可以說,‘中國人的勤奮+熟悉西方文化’是我們叩開互聯網大門的重要能力。”張凌這樣總結。
每一步都是從無到有的開拓
CERNET這張大網的建設,沒有現成的參考模版。每一步路,都是從零到一的突破;每一個關鍵的戰略選擇,都對中國互聯網的未來發展至關重要。
無論是在CERNET創立之初對TCP/IP的技術選擇,還是后來建設CERNET2時對于IPv6單棧的路線選擇,“我們都選擇了走最艱難但相對領先的路線,從而使CERNET的發展始終與國際先進水平保持一致。”吳建平表示。
也正因此,吳建平帶領的CERNET專家委員會,憑借對互聯網發展趨勢的深刻理解,每次都能在CERNET發展的重要關口,做出關鍵而正確的決策。
△2004年,CERNET建設十周年,CERNET專家委員會
在CERNET建設初期,異步轉移模式(ATM)技術非常火,被學術界和工業界主推。但專家委員會研究后,認為ATM不可能是未來的方向,頂住壓力選擇了TCP/IP,時間證明了這個決策的正確。對下一代互聯網技術路線的選擇同樣如此,當時國際上通用的辦法是IPv4/IPv6雙棧,但專家們堅持建設IPv6單棧網絡。時間再次給出了證明。如今,IPv6單棧已成為國際互聯網的發展大勢。
除了技術路線的戰略抉擇,作為中國互聯網事業的開拓者,從建設伊始,每一個具體、繁瑣的建設事項,專家們都躬行實踐、親力親為。
正如張德運所言:“CERNET可以說是我們這些最初參與者的孩子,在建設過程中,從理論研究、到技術研究、到網絡建設,全都是我們親力親為,我們看著它成長,這樣的經歷是一輩子都忘不了的。”
剛開始,李星分管NIC(網絡信息中心),后來NIC和NOC(網絡運行中心)一起管,這對他的挑戰非常大。“路由配置、地址分配這些知識全都要現學。我就一點點看材料,再具體實踐。”李星回憶道。
“對于當時的技術人員來說,復雜的局域網絡系統仍然不能與CERNET這種大網的調度、控制技術相比。”張蓓表示,CERNET涉及光纖和衛星傳輸,要在傳輸設備上裝網絡設備、配AS號、跑路由、配IP地址,還要解決一根光纖里跑多少路的通訊里程問題,這些問題都是以前未曾接觸過的。
汪文勇正式加入CERNET專家委員會是2002年,但他與CERNET之間的深厚淵源卻可以追溯到CERNET啟動建設的1994年。當時,汪文勇從電子科技大學被抽調到國家教委,協助完成CERNET相關論證及申報事宜。他至今仍記得,彼時自己住在地下室,每天為了做論證參加各種會議,寫會議紀要并形成報告,幾乎每天都在加班。“但我從來都沒覺得累,因為感覺自己正在參與這個國家、這個時代一件不得了的大事。”
CERNET建成后,需要為學校的IP地址申請提供服務。張凌當時負責華南理工大學的IP地址申請工作。他回憶,當時,InterNIC(國際互聯網絡信息中心)規定各個地區的IP地址分配機構需要直接面向最終客戶提供服務,而一所學校要獨立申請大規模的IP地址非常困難。張凌與吳建平老師和李星老師商量,向負責分配IP地址的APNIC(亞太互聯網絡信息中心)提出,CERNET作為覆蓋整個中國的大網,負責所有接入教育網高校的IP地址申請和分配。交涉過程非常不易,需要專家們深入理解互聯網關鍵技術,熟練把握英語溝通技巧,最終贏得APNIC對CERNET的信任。這個CERNET首創的核心網絡設計和CERNET地址管理運作模式是巨大的突破,后來也影響到中國各大運營商。
互聯網的蓬勃發展離不開作為其基石的通信傳輸網絡。CERNET傳輸網絡的演進也傾注著專家們的心血。
1995年底CERNET宣告建成時,意識到網絡傳輸容量的“帶寬瓶頸”,國家計委決定引入衛星通信技術來擴容。在資金有限的情況下,CERNET專家委員會確定了技術方案,租用了衛星轉發器,利用整個轉發器的帶寬建成了從北京輻射至八大地區中心,甚至延伸至新疆和西藏等地的衛星通道,有效緩解了鏈路擁堵,解了燃眉之急。
然而,帶寬升級的速度始終趕不上接入學校對主干網帶寬日益增長的需求。CERNET專家們繼續探索更高效的傳輸方案,將目光投向光纖網絡建設,并逐漸完成從64Kbps DDN專線、4Mbps衛星鏈路、155Mbps SDH信道,到N×100Gbps密集波分復用體統的大跨越。擁有了高速光纖傳輸網的CERNET,擺脫了長期以來帶寬不足的困擾,駛上快速和穩步發展的軌道。
△2005年,CERNET建設者于清華大學甲所門前
作為與CERNET并肩成長的一代人,CERNET專家和團隊發揚艱苦奮斗、不斷進取的精神,克服一個又一個困難,完成了高水平的工作。吳建平指出:“大家始終堅信,困難再大,也不能放松對工作的高標準嚴要求;只有具備做一流工作的志氣,才有可能做出一流的結果。”
創新是CERNET蓬勃發展的基因
關于“自主建網”,在CERNET建設之初,有國外公司曾提出:“我們有技術,有設備,你們不用自己建,用我們的就好了。”而當時國內對建設互聯網也存在比較悲觀的想法,認為應該引進外國的資源或專家主導建設。
CERNET的成功建成給出了強有力的回應:中國能夠按照互聯網的體系結構和技術標準規范,自主建設符合國際標準的、中國自己的互聯網。“中國專家完全具備獨立建設互聯網的能力,我們可以自力更生,無須‘靠’‘等’‘買’。”雷維禮表示。
實際上,CERNET發展壯大到今天,創新一直是關鍵的因素。在網絡關鍵技術和重大應用方面,CERNET專家們一直堅持不懈、追求創新。吳建平認為,做技術的探索,必須有超前的意識、創新的精神與勇氣。
CERNET2就是創新驅動的典范。在建設CERNET2時,專家們堅持建設純IPv6網絡,探索讓IPv6兼容IPv4,并推動IPv6生產網絡部署。作為全球規模最大的純IPv6主干網,CERNET2拉開了中國互聯網的技術創新序幕,也為中國在全球互聯網治理和技術標準制定等方面贏得了更多的話語權。
基于CERNET2,專家們開始思考如何在互聯網體系結構上進行創新。吳建平帶領團隊,研究提出下一代互聯網真實源地址驗證體系結構SAVA,支持互聯網真實源地址的精確定位和地址溯源,突破下一代互聯網體系結構的安全可信關鍵核心技術;李星帶領團隊,研究提出4over6技術和無狀態IPv4/IPv6翻譯技術IVI,突破了IPv4向IPv6平滑過渡的技術瓶頸,對全球互聯網過渡到IPv6單棧具有重要引領作用。
對于CERNET2開拓性的創舉,國外著名互聯網專家由衷贊譽:這就好比登山,即使后來陸續有登山者成功登頂,但他們都不及首位登頂之人;就像哥倫布的第一次遠航,前途未卜,需要無限的勇氣、冒險精神和對探索未知的神往。
互聯網先驅殫精竭慮推動建設CERNET的30年歷程,也代表著我國互聯網建設與發展從起步到追趕創新,再到突破引領的三個階段。30年來,在CERNET建設者們的努力下,CERNET逐步開創了“協作、創新共謀發展”的文化氛圍,為全國高校提供了一個網絡關鍵技術和重大應用技術創新試驗平臺。
中國高校學生的互聯網啟蒙
“中國互聯網產生了各種技術牛人,他們在上學期間用的一定是CERNET,而且一定是CERNET上的網蟲。”李星表示。
“教育的意義超越了教與授本身,教育最重要的‘產品’是人才。”雷維禮表示。
30年來,CERNET培養了一批又一批互聯網人才,他們已經或正在成為中國互聯網運行、發展和創新的中堅力量。
在CERNET建設中,專家們不斷學習、實踐,為互聯網在中國的廣泛應用和部署建設提供了經驗,使CERNET成為互聯網建設和管理人才的培養基地。馬嚴回憶道,電信部門曾經組織全國電信局局長到北京郵電大學學習TCP/IP數據通信建設。中國電信當年就是向高校學習、了解校園網的TCP/IP如何運行,DNS協議、域名服務器如何搭建,電子郵件如何傳輸等問題。
李芝棠回憶了PPlive的誕生。2004年10月,在讀碩士二年級研究生姚欣正式提出休學創業的申請。2004年底,PPLive1.0在華中科技大學校園里正式誕生,此刻,急需在大用戶網絡環境下試驗,并尋求公司機制走向市場。“我歷來踐行因材施教的原則。”李芝棠表示。深知起步之扶,幼苗之水對新生事物的重要,他當即便鼓勵和指導姚欣盡早形成知識產權,并開展真實用戶的測試。
“CERNET使中國的很多一流大學的學生,能夠像美國斯坦福大學等世界名校的學生一樣,在一個起跑線上開展互聯網的應用和研究。”張凌表示,互聯網打破了地理的界限,給師生提供了一個與世界平等的科研創新環境,讓我國除了“農民工紅利”以外,還可以收獲“工程師紅利”。
龔儉總結道:從90年代到現在,我們每年培養了大量網絡方面的人才,他們都是通過CERNET第一次接觸了互聯網,那一代人正好趕上2000年以后的互聯網大發展,不少人成為其中的中堅力量。“說教育網是中國互聯網產業的‘黃埔軍校’并不為過。”
不忘初心
堅持書寫CERNET故事
“CERNET的建設和發展,離不開一群有情懷、有公心、有慧眼、有格局、有擔當的高校和專家的無私奉獻、團結拼搏,其中至關重要的就是他們真正為了國家和人民的教育和科研,發展互聯網的堅定信念。”雷維禮總結CERNET成功背后的人文因素。
張蓓表示,吳建平院士領導的專家團隊有著高瞻遠矚的見解和眼界。“我們有一個非常團結的專家隊伍,一直互相信任、扶持和幫助。這份理想和責任心,讓CERNET人聚合到一起,共同完成這項事業。”
王興偉表示,吳建平老師領銜的CERNET專家委員會,通過高效的工作機制和民主作風,推動CERNET從小到大,從弱到強。
張興華也認為,CERNET的成功依靠的是集體力量,大家“心往一處想,勁往一處使”,努力把網建好,為全國高校和全國教育信息化服務。
“一個項目‘大兵團作戰’模式或在我國高校合作科研歷史上十分罕見,但在CERNET發展過程中卻成了一種常態。為了共同圓滿完成國家任務,上百所學校一呼百應,齊心協力,合作奮進。”汪為農表示。
“從我27歲與CERNET結緣起,它一直是我事業的重心所在,可謂是情之所系,心之所歸。”汪文勇的深情表白代表了眾多專家的心聲。
談到CERNET30年建設最難忘的人和事,李星也表示:“我印象最深的是CERNET專家委員會的專家們,不僅是現任的,還有已經卸任的專家們,他們和他們的團隊為CERNET發展做出了非常大的貢獻。”
同時,李星希望,未來的每一代CERNET工作者,都能夠把戰略和實戰環節打通,能夠在互聯網建設中親力親為,又能在互聯網戰略決策中擁有發言權。
專家們認為,中國互聯網行業的年輕一代,正處于一個充滿機遇的時代。要把握住時代的脈搏,保持創新的熱情,堅持開放與合作的精神。對互聯網的探索是一門藝術,要接受隨之而來的風險與不確定性,學會與未知共處。年輕的互聯網研究者必須勇于嘗試、善于思考、時刻做好準備。
△2014年,CERNET建設20周年,新老建設者們齊聚CERNET網絡中心
對CERNET未來的建設者,張德運也有寄語:“不能永遠只聽別人的故事,而要創造自己的故事。我們互聯網技術領域的年輕人要有志氣、有信心,要敢于創造、不服輸。”
“要不忘初心。”張凌表示,未來,CERNET的建設者要超前并進一步提升CERNET服務水平和科研平臺能力,為高校的老師和學生的科研和創新,提供世界級的平臺。
30年來,作為CERNET的首席建設者,吳建平先后領導建設了第一個全國性互聯網主干網CERNET,全球最大的純IPv6下一代互聯網主干網CERNET2,以及全球最大的未來互聯網試驗設施FITI;他為我國突破互聯網核心技術,爭取下一代互聯網話語權、主動權做出了重要貢獻。
對于CERNET的未來發展,吳建平想得最多的還是互聯網核心技術。“在互聯網領域,我們面臨一場艱巨的關鍵核心技術攻堅戰,但我們一定會打贏,把互聯網的創新主動權、發展主動權牢牢掌握在自己手中!”