【编者按】 为推动产业链融合发展，加快数字中国建设，赋能数字经济，中国通信企业协会与江苏未来网络集团有限公司在本报告中开设“未来网络技术产业化应用”专栏，对未来网络关键技术发展及场景化解决方案等进行跟踪研判与应用分析，为行业发展提供参考及建议。
未来网络技术发展综述
历经十余年的技术积累和沉淀，“未来网络”由一个陌生的科学名词变成广泛的技术应用。未来网络技术开拓者刘韵洁院士及其团队在大网级操作系统、确定性网络等方面取得了一系列国际领先的成果，研究成果已得到国际同行的关注与认可，为我国在互联网“下半场”实现弯道超车奠定了技术基础，成为建设网络强国的开路先锋。
1、攀登“无人”之巅——未来网络技术背景
互联网发展至今50多年，已经经过两个阶段，1969年开始是第一个阶段，是技术实验的阶段；从1990年开始，www技术问世后，互联网在消费领域取得突飞猛进的发展。然而，随着互联网功能从“信息传输”向“产业服务”转变，传统互联网技术正迎来新的挑战。2010年至今进入互联网3.0时代，在该阶段，工业互联网、能源网、车联网等新的需求对互联网架构提出新的挑战，于是催生出“未来网络（FUTURE NETWORK）”，未来网络技术的研究成了炙手可热的新领域。
什么是未来网络？未来网络技术开拓者、中国互联网络之父、中国工程院院士刘韵洁说，就是更快捷、更简单、可定制、可重构、更安全的新一代互联网，以用户为中心，让上网的人有更好的体验。
目前，国外相关领域的专家、团队高度关注未来网络技术的研究和应用的部署，国内学术界和产业界也达成共识，全面启动我国未来网络的科学研究和部署实施。
刘韵洁院士以超前的眼光审视网络的发展趋势，于2005年，组织中科院计算所、北京邮电大学、清华大学三家单位中的技术专家共同开展未来网络技术理论研究，成为国际上最早从事未来网络研究的团队之一。
2、构建新一代互联网——面向2030的新型网络架构与体系
面向网络2030重大机遇，刘韵洁院士率先提出“服务定制网络（SCN）”体系架构，通过该架构来改变传统互联网TCP/IP协议僵化、缺乏差异性服务保障和不可控问题，实现对设备、协议、编址等灵活编程与按需服务定制，以满足实体经济对网络不同服务质量的需求。
图1 服务定制网络（SCN）分层架构图
围绕服务定制网络的愿景与内涵并结合实体经济需求展开长期研究，形成了新承载、新控制、新服务技术体系，包括“新型网络承载”、“网络操作系统”与“云网超融合”三大平面，具有支撑产业互联网发展所亟需的智能、安全、柔性、可定制等特性。
3、打造研究与创新“地基”——未来网络试验设施（CENI）
2010年，国家发改委启动“十二五”重大科研基础设施立项建议与论证工作，刘韵洁院士、李国杰院士向国家提交了未来网络试验设施建议和实施方案，并被列为国家重大科学基础设施项目。2013年2月，国务院8号文件将CENI列入项目“国家重大科技基础设施建设中长期规划（2012-2030）”。
“未来网络试验设施（CENI）”项目由国务院立项，成为我国在通信与信息领域建设的第一个国家重大科技基础设施。刘韵洁院士认为实验验证是互联网研究的基本方法，网络技术的创新与应用需要一个大规模、国家级的实验网络平台。由此CENI项目总体建设目标落地：建设一个先进、开放、灵活、可持续发展的大规模通用试验设施，满足国家关于新一代互联网、网络空间安全、天地一体化网络等重大科技项目的试验验证需求，获得一批超前于产业5至10年的创新成果，引领产业发展。
截至目前，CENI全国40个省会城市和计划单列市节点已全部开通，全长3.4万公里，江苏未来网络集团作为CENI的运营单位，已正式面向社会提供试验服务。
图2 未来网络试验设施（CENI）建设情况
基于新型网络体系架构，CENI已实现“分钟级”按需定制网络服务能力、“微秒级”确定性服务能力、“千万级”多云交换服务能力、“TB级”智驱安全网络防护能力。
4、开启“破冰”行动——关键技术突破
基于服务定制网络（SCN）新型体系架构，未来网络需要在现有网络基础上平滑演进、向后兼容、自主可控。多年来，刘韵洁院士带领团队突破了四大关键核心技术。
关键技术一：全球首个大网级网络操作系统（CNOS）。网络操作系统是新一代互联网的大脑，中国主导的第一个可规模化商用的网络操作系统CNOS，已在全球近400个城市的大规模骨干网中稳定运行3年以上，属全球首创。
首次提出基于服务网格（ServiceMesh）的微服务化网络操作系统架构，突破异构设备统一驱动框架、容灾高可靠等关键技术，并通过中国信通院权威测试，正支撑工业互联网高质量外网1000家企业上线等应用示范。
关键技术二：全球首个广域确定性网络系统。网络需要从“尽力而为”转向“确保所需”，实现确定性时延、抖动、丢包率、带宽和可靠性等，能为不同行业需求提供确定性业务体验。
全球首个广域确定性网络系统已开通覆盖35个城市，在11120公里长距离场景下，实现了零丢包、最大时延抖动小于50us的确定性传输性能。此外，基于CENI，已成功发布了全球首张确定性网络，经中国信息通信研究院测试，确定性网络核心节点时延抖动控制在0.02毫秒以内，主要性能指标达到国际领先水平。
关键技术三：全国首个异构多云交换互联平台。突破了异构多云操作系统等云网融合核心技术和异构多云互联运营管理能力瓶颈，基于CENI，构建自主多云交换中心，服务国家制造、金融等重大应用。
基于全国首个异构多云交换互联平台建设了一张连接六大云（阿里云、腾讯云、华为云、亚马逊云、微软云、谷歌云）、覆盖全国40+ PoP点的骨干级多云交换互联网，支持多种（专线、4G/5G、Internet、移动App）接入方式，打造跨运营商、跨异构云、云网端到端的异构云网融合能力系统，提供一套可规模商用、全线上运营的云网融合数字化运营平台，实现一点入云、全云可达，助力万物上云、多云互联。
关键技术四：智驱安全网络技术。针对碎片化网络功能和安全功能带来的巨大挑战，利用人工智能和大数据技术，设计一体化融合的安全网络架构，通过网络功能和安全能力的完美融合，实现主动网络安全引擎，以及全局效率与性能优化，分布部署在安全网络的4种数据平面，能够实现对千万级威胁事件、TB级威胁流量达到分钟级的处理能力，处于国际领先水平。
2021年，相关团队在北京、南京、上海、广州、武汉、成都、西安等7个节点率先部署，依托CENI开展DDoS安全防护、流量清洗等创新试验，成功抵御了1.5T的DDoS攻击。
5、追梦“网络强国”已结出累累硕果——未来网络技术应用
近年来，江苏未来网络集团已探索更多未来网络技术应用场景。在科研试验方面，2021年10月起，CENI正式面向全国公开征集科研试验需求，截至2022年底，已有包括国家顶级科研院所、三大电信运营商、龙头企业、著名高校院所在内的单位参与申请，先后提交了共计80余项具备战略性、基础性、前瞻性的创新试验需求，覆盖国家重大战略、前沿技术创新、新兴产业与应用等多个领域，充分体现了CENI作为国家重大科研试验平台的作用和价值。此外，基于CENI全网资源和能力，聚焦国家战略级重大项目、重点工业企业等，提供新型网络业务技术服务，打造中国式现代化新型信息网络底座，以为国内基础运营商、众多工业龙头企业、头部医院提供新型网络业务技术服务，全力支撑国家网络强国、工业强国、科技强军战略。
未来网络的发展对于我国网络强国、制造强国的发展和建设将起到关键的支撑作用，通过加强技术和示范应用的发展和推广，进一步形成自主可控的未来网络产业生态链，致力于打造“芯片-设备-网络体系架构-核心关键技术-大规模未来网络试验设施-重大应用示范”的产业生态，整合我国电信运营商、设备厂商、互联网公司、研究机构及高校的资源优势，在全国范围内形成多个知名的科研创新和产业创新高地，培养更多优秀的技术型人才，大幅提高我国在未来网络领域的创新能力，支撑我国在未来网络领域跻身创新型国家前列，引领技术和产业发展。未来网络在接下来的十年中也必将发生翻天覆地的变化，未来网络的创新将会极大地促进社会的发展，并服务于我国网络强国的战略。
（本文由江苏未来网络集团有限公司供稿）