第三届未来网络发展大会

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全维可定义的多模态智慧网络

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各位来宾下午好,是互联网诞生50周年,面临着日新月异信息技术的挑战,互联网已显得步履满山、老态龙 钟,新一届互联网应该是什么样?科技界和产业界都在畅想,大家想2030年以后的互联网是什么样子?我今天报告一下“全维可定义的多模态智慧网 络”,我这里用了一个生物学的多模态。

首先讲为什么要发展全维可定义的多模态智慧网络PINet,大家看到互联网已经成为数字经济时代最重要的基 础设施,大家看到无论是物联网还是智慧城市、人工智能、大数据、数字经济,总之人对社会网络空间物理世界已经构成一个HCPS系统。在这种情况 下我们看看我们现有的互联网承载这么多未来的发展,现实和未来的需求,它行吗?

传统互联网很清楚,网络从1.0人人互通到2.0人机互通,到3.0人人、人机、机机互联,IOT。由于时代的局 限性,端到端透明转发尽力而为,基于彼此信任没有网络攻击,基础数据服务。这种陈旧的使用技术,僵化的发展路线限制了多样化应用也限制了垂 直多样化服务,脱离了时代发展的广度和深度。这是现代眼光看,所以IP协议初衷原本只是用于解决网际间的互联问题,但是人们硬要被打造为承载 一切服务的必由之路,IP承载一切。

我们知道结构决定功能、结构决定性能、结构决定效能是一个公理,单一的网络构造已不能有效去支持这种 垂直专业化应用的要求,未来的网络不是那种一般打打电话、发发邮件的需要了,有更为重要的需要。特别是在摩尔定律和登纳德所必定律陷入困境 的今天,更为严峻的是日益严重的安全威胁已严重阻碍了网络技术的进步,人们已经看到,人们不敢把全部的鸡蛋去放在云平台和数据中心中,以至 于我们看到现在云平台和数据中心没有什么像样的挣钱业务。大数据时代,使我们这个时代产生了一种新资源就是数据,但是大数据时代网络更面临 的挑战就是当互联网,当少量数据传输时我们自然会首选网络,快速便捷是它的重要原因,但随着数据量的增大,网络跟不上想要的速度就非常麻烦 了。

所以亚马逊推出了Snowmobile,就是用卡车代理网络传输,我们倒回去了,传输100PB的数据需要数年的时间 ,使用18个轮子的AWS,运行Snowmobile卡车,从美国东海岸拉到西海岸只需要十天的时间,这是不是一个笑话?我们在网络时代面临数据传输我们 用卡车比网络传的还快。

同时我们注意到,这个图片是今年最热门的照片,因为首张黑洞照片,证明了S3理论和霍金的理论是正确的 ,但这张照片花了科学家两年的时间,在网络上利用精确的分布式协同计算才“冲洗”完成,以下的这个是欧洲强子对撞机,产生了200PB的探测数 据,用了3年的时间分布在全球150个计算站,通过网络化的并行协同处理才证明了“上帝粒子”的存在,为什么说现有的网络老态龙钟,在网络时代 满足于人与人之间的交互的网络太老了,落后了,跟我一样,66岁了。

第二部分PINet网络构想。康维在1967年提出组织结构方式会通过系统设计表达出来,左边这个是碳,右边是 基于分子结构构成的最软的石墨,可是左边是最硬的金刚石,同样是一种元素由于结构不同,性质完全不同。

按照这个想法,网络结构如果能够权威可定义的话,那么就是说权威可定义的网络结构可以从设计结构来提 升网络的功能、性能、效能、安全等性能,打破传统网络刚性架构,将结构可定义的理念贯穿到网络各个层面才有软硬件协同处理,资源动态组合的 手段,建立从底层到上层全维度可定义的灵活通用网络结构,实现网络结构安全功能、性能、效能、安全功能定义,不是仅仅现在的定义。我们要实 现从基于单一网络结构服务开发到基于服务全模态网络的转变。我们知道,生物界中物种的多样性是其保持可持续演进和发展的根本动力,网络的发 展亦非例外。无论是IP还是到未来的各类网络应用还是多模态服务承载、多模态传输控制多模态介入互联,产生的结果是多模态的寻址路由、多模态 交换模式、多模态互联方式、多模态的网元形态、多模态的传输协议、多模态的服务属性、多模态的管理控制等等。网络即服务,不是服务over网络 。

这是我们设想的PINet系统形态图,我们可以看到它的底层是软件定义的数据层,中间层是多模控制层,上层 是智慧离合层,两端是多模态混合介入和多模态标示的混合介入,三种场景就是开放空间广域覆盖、底密高密度大密度覆盖和混合介入大连接覆盖, 包括天基、空基、地基和海基,多模态交换包括电路和分组,多模态寻址IP、内容、身份、位置,多模态控制包括集中和分布。

PINet使用技术是第一个多模态寻址与路由,第二全维度可定义、网络智慧化、广义鲁棒控制,没有安全的 网络不应该称之为未来网络,在这个基础上支持了各种各样的应用。所以说掌握新一代网络核心技术必须从网络使能技术创新入手。

那么PINet的内生智慧属性第一个属性就是感知—决策、适配一体的网络智慧化管理、传输与控制,实现智能 感知、自主决策和自动执行。内生属性第二条就是网络、计算与存储一体化,我们看一下网算分离第一代网络与计算孤立发展,第二代是网强算弱, 利用网络技术开发闲散的计算资源,如网络计算等。第三代是网弱算强,利用网络技术与共享计算资源。第四代是网强算强,网络、计算与储存一体 化设计,不再是割裂的。所以我们说网络即计算、网络即存储、网络即智能。

第三个内生属性就是构建巨连接、巨复杂神经网络,后面是神经网络,我们的网络不是神经网络吗?我们天 然具有神经网络的物理属性,只是我们在逻辑上不具有可重构柔性可连接,如果我们能够基于网络节点引入多维连接、可塑连接、动态连接、发达连 接的话,PINet可以定义为巨连接巨复杂的神经网络处理系统,我们可以想一下这样的网络有何等的智慧啊?

再一个特性就是内生安全,从网络问题四个本源问题发生的,第一个就是软硬件设计缺陷导致安全雷动不可 避免,第二个全球化时代开放式产业生态不可能彻底管控或者消除后门。第三个问题就是穷尽或彻查目标系统软硬件代码问题在预见的将来仍然是难 以克服的技术挑战。

我们去年ISCA在这个大会上,两个图灵奖得主,他们在讨论体系架构安全问题,针对X86的问题指出,现在有 系统设计主题思想面向性能,缺乏安全性分析和设计,没有建立安全指标量化体系,加之结构设计对软件开发者不透明,导致系统构建时存在一些错 误的安全假设。安全领域的研究方法除软件、系统,还需要从体系系结构安全进行改变。所以我们讲PINet的内生安全属性是通过测不准效应产生的 拟态功能,测不准大家知道海森堡提出的,粒子的位置和动量不可能同时被测定。拟态构造,基于策略裁决的动态可重构负反馈广义鲁棒控制结构, 使得任何贪色或者试错攻击都可能导致当前防御场景的改变,机理上与“测不准”等效。

2019年5月22日,紫金山实验室“网络内生安全实验床—NEST”,Moctqus将基以全球互联网和常态赏金机制 接受全球黑客挑战。PINet的发展愿景用四个新来说,新结构、新服务、新智慧、新安全,其中权威可定义的全新架构是具有开放融合的基因,新智 慧导入人工智能的基因,新安全导入的是内生安全基因,新服务是导入了多模态寻址与路由软件定音互联支撑的,更加多元化的高性能服务,多模态 基因,四个基因支持了四个新。

于是我们可以看到,PINet技术目标,当然既能支持大数据也能支持车联网,也能支持触及互联网、物联网、 人工智能,是我们现在互联网不可想象的。所以新一代的互联网我认为权威可定义的多模态智慧网络是一个合适的选择,因为不再区分天基还是地基 ,路上还是海上的形态,只有开放空间广域覆盖、地域到密度大内容覆盖、混合速率大连接覆盖,部署方案、传输链路、QoS、QoE介入方式的不同, 网络只方式转发路由方式都不再成为质控。

加快推进网络技术创新与产业升级,以权威可定义的开放架构为基础,以网络使能技术创新为切入点,创建 可增量部署的网络发展模式,推动我国ICT乃至,研发开放架构,支持大数据和人工智能应用的多模态智慧网络。就像VOIP一样,我们现在对于打电 话这件事可以免费,因此未来的网络目标是支持大数据和人工智能的多模态智能网络,为2035年布局新一代国际领先安全可控的信息安全技术支撑来 提供可控的技术支撑。

谢谢。