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未來智能網絡是互聯網轉型新戰場

今天，互聯網又重新站在了新的轉折點上。

AI、IOT物聯網等新技術的爆發式應用，5G商用、新基建政策的加速推進，云計算市場的快速增長等都使網絡數據呈幾何倍數增長。現有互聯網的可擴展性、移動性、安全性、可靠性等正面臨巨大的挑戰，網絡的可持續發展成為全球關注的焦點。

在國內，新基建下網絡的創新式發展和變革，將成為推動產業升級和轉型的基礎 性生產力，而智能化網絡的構建恰恰是提升生產力的突破口，毫無疑問，未來智能網絡將成為又一國家戰略技術。

同時也要看到，未來智能網絡相關技術尚未成熟，從實驗室走向產業尚需一個過程，通過充分聯合產業代表，以產學研合作推動科研成果高速轉化，將是未來智能網絡走向完善成熟的關鍵一環。

中國科學技術大學校長助理 吳楓

產業發展與新基建的加速

隨著數字化基礎設施在網絡上不斷的“加碼”式奔跑，升級轉型的各行各業清晰的意識到：傳統網絡在算力、融合性、算法上遠遠無法適應新業務的需求，只有克服現有互聯網體系結構缺陷，研究出適合未來網絡應用創新的關鍵技術以及網絡核心設備和系統，才可以助力新技術業務的發展。

實際上，構建未來智能網絡體系架構，并不是最近才開始的。早在數年前，國與國、企業與企業之間的競技賽已悄然打響。

首先，這是大國博弈的又一重要陣地。

我們國家雖然是網絡大國，卻并不是網絡強國，在傳統互聯網領域，核心技術一直壟斷在西方國家手里。

用新的網絡體系架構適應新技術的應用，研發出未來網絡核心的設備和系統成為各國網絡布局的核心。其中，由于網絡的復雜性，建設未來網絡試驗設施，更成為推動未來網絡技術創新和體系演進的必要前提，也因此成為世界大國博弈的戰略要地。

早在2005年開始，美國、歐盟、日本等已搶先進行了未來網絡領域基礎研究布局。十二五期間，我國在《國家重大科技基礎設施建設中長期規劃(2012~2030年)》中提出未來網絡試驗設施的建設任務CENI，聯合南京總中心未來網絡創新研究院、清華大學、合肥分中心中國科學技術大學、深圳分中心深圳電信研究院多股社會力量，共同加碼智能網絡建設，為突破未來網絡基礎理論和承載新一代互聯網實驗提供支撐。

其次，政策明朗，新基建加速智能演進。

新基建搶占行業應用風口的背后，是創新業務模式的根本性改變。

新興業務服務由于多種智能化技術的加持，需要網絡具備更多的可擴展性、移動性、安全性、能耗、服務質量以及可靠性。然而，現有的互聯網設計是網絡的簡單轉發，智能在云或邊緣，網絡無感知、無認知、無自我解釋能力。

這個問題怎么解決？智能網絡便在此應運而生。

簡單來說，智能網絡通過綜合業務需求與網絡狀態，利用人工智能技術，演算出最適合業務需求的網絡資源分配方案，并對業務趨勢進行預測，能快速自動適應未來業務變化，這就為業務的可持續化打下了最堅實的基礎。

應該說，將人工智能與網絡空間融合，實現網絡空間領域的智能感知，是歷史賦予互聯網發展的新的使命和機遇。

智能網絡設施賦能未來網絡智能化演進

過去30年間，計算機算力提升超過了100萬倍。以深度學習和海量算力為支撐的第三次人工智能浪潮為網絡智能化創造了新的機遇，通過將人工智能與網絡空間融合，實現智能感知、智能通信、智能安全以及智能網絡應用，支撐網絡空間自主運行，實現其自管理、自恢復和自保護。

對此，CENI項目中，以智能網絡為長期課題的中國科學技術大學未來網絡團隊提出了感知、計算、存儲一體化智能網絡的基本思路，以此實現智能感知傳輸、計算引領傳輸和存儲幫助傳輸。

網絡智能化演進首先需要實現網絡感知，積累網絡知識，在網絡控制面和數據面基礎上形成知識面來指導網絡自主高效運行。網絡具備自主運行的智能，本質上是要形成感知、學習、決策和執行的閉環，通過感知網絡狀態和應用需求，智能適配網絡和應用，提供自動化的網絡服務策略，包括網絡自主運維、網絡自優化、網絡可視化、態勢預測和網絡自保護，構建基于知識驅動的智能網絡。

網絡智能要落地網絡設施，關鍵問題是網絡的核心設備要能承載網絡專用智能算法。為此，中國科學技術大學未來網絡團隊和紫光股份旗下新華三集團共同研發了感知、計算、存儲一體化的智能交換機iSwitch，通過在智能交換機集成高性能的CPU和GPU來實現算力升級，采用了多項創新的設計，突破了基礎架構的融合極限。

首先在未來網絡大運算能力要求上，其具備的123T的浮點運算能力，相比之前的網絡處理器，性能得到了指數級別的提升，解決了以往制約網絡智能化的算力問題，可以支持同時執行1000種以上的模型訓練，充分滿足復雜網絡的AI需求。

其次，從智能應用的角度上來看，iSwitch具備的這些動態化感知智能能力從根本上解決了業務部署中面臨的復雜難題，能幫助現有網絡在組網上實現從剛性結構向未來智能網絡的柔性結構轉變。基于iSwitch智能能力，未來網絡還將在控制上從一維資源向多維資源轉變，服務上從盡力而為傳輸向內容智能服務轉變，安全上從被動修補式防御向全鏈條主動安全轉變。

洞見與落地，生態共贏

未來智能網絡是互聯網轉型的關鍵突破口，中國科學技術大學未來網絡團隊聯合新華三集團推出的智能交換機iSwitch可以說恰恰是撕開這一突破口的利器，也是雙方在推進未來智能網絡進程中“產學研”合作價值迸發的佐證：

通過與行業頂尖企業合作打通技術研發端與產業應用端的通路，并進而以企業落地實踐反哺技術研發，克服科研成果曲高和寡的弊端。中科大與新華三在基礎網絡設備上實現共同研發和落地即證明，這是一條行之有效的解決路徑。

對于中國的未來智能網絡而言，下一步，即針對新的網絡體系機構、關鍵技術、核心設備及新型應用的長期測試與評估已經開啟，而這更需要調動更多資源，集合科研院校、產業代表等為代表的多方力量協力推進。

目前，中國科學技術大學國家重大科技基礎設施已經成立合肥運行管控中心，構建了三大系統，其中包括可提供覆蓋8個城市13個節點的深度可編程網絡的基礎網絡系統、可提供試驗快速部署專用工具和測量工具的創新試驗系統以及開放服務系統，同時實現與國內對等未來網絡實驗設施系統對接，對標國際未來網絡試驗平臺開展國際化合作，接軌全球化發展共享網絡試驗資源。

值得一提的是，該未來智能網絡實驗裝置將與第三方自治實驗設施聯盟，引入真實的實驗用戶與業務內容，對于未來智能網絡的大規模部署來說，來自產業的力量至關重要。

一句話，中國未來智能網絡創新需要共贏共生。開放與協作，是激發更大變革力量的加速馬達。

相信，隨著新基建更加深入的落地推進，以互聯網為基礎形成的網絡空間將繼續發展成為繼海、陸、空、太空之后的人類第五疆域。包括中科大、新華三集團在內的產學研生態合作伙伴將攜手共同抓住互聯網技術更新換代帶來的歷史機遇，牽手更多產業鏈合作伙伴，持續推進未來智能網絡的技術創新與生態合作，協力推動中國IT產業的整體崛起，助力網絡強國建設與信息安全戰略落地。