【烏鎮(zhèn)觀察】
網(wǎng)絡(luò)信息領(lǐng)域
獨有獨創(chuàng)，才能自立自強
白墻黛瓦，枕水江南。金秋九月，千年水鄉(xiāng)烏鎮(zhèn)在槳聲欸乃中又一次迎來高光時刻。多模態(tài)智慧網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、意圖網(wǎng)絡(luò)、IPv6+、量子通信……9月27日，以“萬物互聯(lián)、智慧孿生”為主題的“下一代互聯(lián)網(wǎng)論壇”在烏鎮(zhèn)舉行。就如何“抓住機遇、應(yīng)對挑戰(zhàn)，走出一條中國特色獨有獨創(chuàng)的網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)發(fā)展新路”，記者采訪了中國工程院院士、復(fù)旦大學(xué)大數(shù)據(jù)研究院院長鄔江興。
2021年“互聯(lián)網(wǎng)之光”博覽會吸引了大量參觀者前來打卡。光明網(wǎng)記者 季春紅攝/光明圖片
互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)將迎來新變革
人類正在進入人、機、物三元融合的萬物智能互聯(lián)時代，持續(xù)發(fā)展的創(chuàng)新業(yè)務(wù)需要網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施提供巨連接、高吞吐、低時延、高可靠、高安全的數(shù)據(jù)傳輸與計算服務(wù)，給互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)帶來了新的挑戰(zhàn)和發(fā)展機遇。
“后疫情時代，數(shù)字技術(shù)、信息技術(shù)將給人類帶來更加廣泛而深刻的變革，極有可能出現(xiàn)新技術(shù)‘拐點’，對原有網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體系進行徹底顛覆�！编w江興院士說。
“目前，大眾所熟知的互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)歷了三次‘范式’變革�！睋�(jù)鄔江興院士介紹，“第一范式”是網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)緊耦合，即針對某一類業(yè)務(wù)建立專用網(wǎng)絡(luò)，并提供規(guī)�；姺⻊�(wù)，比如電話網(wǎng)、電報網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)。但專用網(wǎng)絡(luò)成本高，難以滿足業(yè)務(wù)發(fā)展需求。
“‘第二范式’，即綜合數(shù)字業(yè)務(wù)網(wǎng)發(fā)展范式，針對語音、數(shù)據(jù)、傳真、實時視頻、圖像等主要傳送業(yè)務(wù)，建立經(jīng)濟高效的綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)�！编w江興院士說，“但當(dāng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展需求突破了四類業(yè)務(wù)范疇時，網(wǎng)絡(luò)及服務(wù)的可擴展性受到制約，運維復(fù)雜度加大。而‘第三范式’的網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)相對分離，同一網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施能夠提供多業(yè)務(wù)融合服務(wù)。其顯著提高了網(wǎng)絡(luò)的可擴展性和創(chuàng)新活力，助力人類進入消費互聯(lián)網(wǎng)時代。”
然而，通過不斷堆疊、堆砌而產(chǎn)生的龐大網(wǎng)絡(luò)體系已“不堪重負”，消費互聯(lián)網(wǎng)對爆炸式的業(yè)務(wù)需求，在鄔江興院士看來，“只有招架之功，毫無還手之力”。
“在這一狀態(tài)下，網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)必須進行‘范式創(chuàng)新’�！编w江興院士說，經(jīng)過不斷實踐探索，我國科學(xué)家提出了“第四范式”——網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體系與支撐環(huán)境相分離，創(chuàng)建“網(wǎng)絡(luò)之網(wǎng)絡(luò)——底座網(wǎng)絡(luò)”。據(jù)鄔江興院士介紹，該種網(wǎng)絡(luò)不為最終用戶提供計算、存儲、互連、交換、帶寬等網(wǎng)絡(luò)資源服務(wù)，而是一個“服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)”。這種全維可定義的開放式體系，可以做到“以不變應(yīng)萬變”，適配多元化垂直行業(yè)的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展需求，打造包容性、多元化的底座網(wǎng)絡(luò)生態(tài)環(huán)境。
觀眾在2021年“互聯(lián)網(wǎng)之光”博覽會華為展臺上參觀電動汽車。光明網(wǎng)記者 季春紅攝/光明圖片
要“人—機—物”高效協(xié)同，現(xiàn)有計算技術(shù)亟待提升
網(wǎng)信技術(shù)的發(fā)展離不開計算技術(shù)�！半S著摩爾定律和登納德縮放定律逐漸失效，高性能計算、大數(shù)據(jù)中心等信息基礎(chǔ)設(shè)施在功耗、能效、體積和成本上遇到了重大挑戰(zhàn)，亟待提升計算能力尤其是計算效能�！编w江興院士說。
鄔江興院士表示，現(xiàn)有的計算系統(tǒng)，不僅耗能巨大、效能不高，而且難以對海量異構(gòu)感知與計算資源進行高效管理，無法高效滿足多種場景需求，難以突破并行墻、內(nèi)存墻、資源鎖的制約，難以滿足行業(yè)數(shù)字化在敏捷連接、實時業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)優(yōu)化、應(yīng)用智能、安全與隱私保護等方面的關(guān)鍵需求，更無法實現(xiàn)未來“人—機—物”虛實融合環(huán)境中人機高效協(xié)同。
“我們必須尋求支撐新型計算體系、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體系的微電子和系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新，促進信息技術(shù)及其應(yīng)用走上可持續(xù)發(fā)展之路�！编w江興院士說。
新安全技術(shù)將顛覆傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全概念
“今天的網(wǎng)絡(luò)安全已不是傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全概念�！编w江興院士表示，數(shù)字社會基礎(chǔ)設(shè)施是典型的信息物理系統(tǒng)，是信息世界與物理世界的復(fù)合體。這類設(shè)施，比如衛(wèi)星導(dǎo)航網(wǎng)絡(luò)、工控網(wǎng)絡(luò)，原來的關(guān)注點在功能安全方面，即“能不能用、夠不夠用、好不好用”。隨著信息化、數(shù)字化加快，網(wǎng)絡(luò)安全與功能安全界限“坍塌”，網(wǎng)絡(luò)安全成為功能安全的最大“變量”。
“問題就是導(dǎo)向，解決雙重安全問題就必須探索新的技術(shù)體系，一體化解決數(shù)字設(shè)施的功能安全和網(wǎng)絡(luò)安全問題。”鄔江興院士說，目前，我國科學(xué)家已提出內(nèi)生安全技術(shù)，有望解決數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的共性安全、原生安全問題，使信息系統(tǒng)在“有毒帶菌”條件下正常運行。這將顛覆傳統(tǒng)的“殺毒滅馬、亡羊補牢”技術(shù)范式，真正實現(xiàn)“自主可控、安全可信”。
科技創(chuàng)新決不能滿足于“追尾巴”
實現(xiàn)技術(shù)范式創(chuàng)新，關(guān)鍵要更新觀念。鄔江興院士告訴記者，科技工作者進軍前所未知的“無人區(qū)”，攀登人跡罕至的“高寒帶”，需要以“胸中山水奇天下，刪去臨摹手一雙”為追求，堅持“用我家筆墨，寫我家山水”，開辟出新的技術(shù)路線。
“錢學(xué)森先生曾經(jīng)告誡我們，科技創(chuàng)新決不能滿足于‘追尾巴’‘照鏡子’�！肺舶汀腿菀滓徊节s不上、步步趕不上，‘照鏡子’就如同照葫蘆畫瓢，沒有自己的創(chuàng)新�！闭劶翱萍紕�(chuàng)新，鄔江興院士感慨良多。他表示，當(dāng)今世界的競爭，關(guān)鍵是科技實力的競爭，核心技術(shù)買不來、也買不到、靠花錢也堆不起來。不掌握核心技術(shù)，難免受制于人；不奮發(fā)圖強，就無法突破核心技術(shù)。“我們必須要有一種雄心壯志，敢于提出新理論、開辟新領(lǐng)域、探索新路徑,在獨有獨創(chuàng)上下功夫，獨有獨創(chuàng)才能自立自強�！�
“創(chuàng)新的過程不可能一帆風(fēng)順，更不可能一蹴而就�！编w江興院士呼吁，對科技創(chuàng)新，全社會要有包容的心態(tài)，營造鼓勵創(chuàng)新、寬容失敗的社會氛圍。
記者張亞雄
