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对国家信息安全具有战略意义的中国“网芯”
送交者: ratcat 2004年12月30日11:48:55 于 [军事天地] 发送悄悄话

突破技术封锁 中国“网芯”对国家信息安全具重大战略意义

路由器被称为互联网的枢纽和控制中心,就像城市交通中的立交桥。我国这座立交桥每秒能通过3200亿辆汽车,每个路口每秒钟能行驶40亿辆,或相当于每秒传输40亿个汉字信息。

  要掌握新一代核心技术

  研制“中国芯”

  长期以来,世界上能完成路由器芯片深层开发的只有美国公司。他们瓜分了全球路由器芯片70%的市场份额,相互之间虽竞争激烈,但在同一件事上却达成了默契———对缺乏核心芯片自主知识产权的中国进行技术封锁!

  2004年我国交换机、路由器销售合计129.7亿元人民币,其中芯片约30亿。

  在制定核心网络协议标准时,分配给我国的网络地址数量只相当于美国麻省理工学院的地址数;国际“第四代网络协议”标准制定委员会156个席位中,亚洲只有8个,我国还要和日本、韩国、印度等软件技术强国进行竞争。

  专家预计,15年内中国的上网人数将达8亿,若不尽早完成现有的“第四代网络协议”向“第六代”全面升级,掌握新一代核心技术,数年后我国将无法增加互联网用户。

  研制“中国芯”、“民族芯”,彻底扭转“国外一代芯片,国内一代系统”的被动局面,作为中国军人,义不容辞。

  2002年3月,科技部将“高性能IPV6核心路由器”作为“十五”863计划重大课题,在国内公开招标。信息工程学院从参与投标的9家单位中脱颖而出,以第一名的身份中标。

  突破国外技术封锁

  勇辟“芯”径

  2002年7月15日深夜,信息工程学院信息技术研究所依旧灯火通明,课题组成员还在讨论总体方案设计。要不要攻下核心芯片研发这个堡垒成为焦点。

  此时的中国,核心路由器研制刚刚起步,核心芯片开发还在实验室孕育。科技部考虑到中国国情,在制定“十五”“863”计划战略目标时,只要求“取得突破,掌握关键技术,形成核心知识产权”,并没有提出核心芯片国产化的目标。

  “不能再等了!”所长邬江兴教授一锤定音,“用外国的芯片,打起仗来,一条指令就能让网络中枢瘫痪,谈何信息安全、制信息权?于国于军,都必须啃下核心芯片这块硬骨头!”凭着雄厚的科研积淀,军人们对自己提出了新的要求。

  作为网络核心设备的路由器,要实现信息分组从源端经选定的路由送到目的端,涉及到十分复杂的算法。此研究我国尚属空白。

  艰辛换来累累硕果

  创新找捷径

  他们放弃了几乎所有的节假日,连续两个春节都工作在实验室。在最紧张的调试阶段,他们分成两组,昼夜倒班。

  翻开实验室工作日志,这样的话语跃然纸上:

  “我的电路已经通过。今晚就看你的了,祝你好运!”

  “凌晨3点我终于排除了那个错误,激动地想给你打电话。药放在桌上,你的感冒别拖。”

  800多天的日志汇集在一起,是一部可歌可泣的战斗史诗!

  2003年春节,总工程师汪斌强博士的父亲因车祸双腿骨折。此时,路由器芯片设计已进入最后攻坚阶段,看到父亲发来的电报,他默默地收入衣袋。5个月后,匆匆回家的汪博士看到卧床的父亲,泪水夺眶而出。

  艰辛付出换来累累硕果。他们一举成功实现6个核心算法,正确性、简单性、健壮性、稳定性、公平性和最优性让他们激动不已;通过体系创新,减少了制作工艺的复杂度,为后期芯片生产找到捷径;构建了片上程序设计实验室,实现了芯片程序设计开发……扫清了技术障碍,项目开发势如破竹。

  研制项目经受考验

  运行过三关

  实验室就像温室,温室里的花朵要经风历雨,就必须经受锤炼。

  温度关2003年8月,武汉骄阳似火,宾馆里却有几个天天盼着天气再热一点的“怪人”。课题负责人张兴明教授正率领测试人员满头大汗地记录测试结果,“59小时,武汉气温40.2摄氏度,地表温度45.4摄氏度,系统运行正常。”由于采用了特殊的芯片设计技术,路由器从东北到武汉,经受了从零下17摄氏度到53摄氏度的考验。

  电压关9月,通信机房内一块电压表上的指针,加速了许多人的心跳。实验室内由于有大量的保护电源,电压恒定。而骨干网络中的电压却极有可能出现波动。指针不断变化,5伏、7伏、12伏……测试结果表明,在正负15伏电压波动范围内,系统运行正常。

  电磁关10月,上海。中国第三代移动通信试验网中心机房,程控交换机、各种无线设备正高负荷运转,在这种强电磁辐射环境下,测试结果显示:由于采用全光交换,系统具有强抗磁能力。 高强度满负荷再测试

  诞生世界纪录

  路由器经受住了环境测试的考验。更严峻的考验又将来临———72小时满负荷高强度测试。

  这个由日本提出的测试方法,每5秒就刷新一次512K的路由表,直到系统死机,应用中这种情况虽不会出现,但系统所坚持的时间长短却能反应路由器的性能优劣。目前的测试记录是思科公司的产品———坚持17.16小时不死机。

  他们决心打破这个纪录。项目组长兰巨龙博士领衔的测试小组开赴北京!

  北京传输所内,时间正一秒一秒地过去。10个小时,系统一切正常;17.16小时,一切正常;48小时,一切正常;

  72小时!一个世界纪录诞生了!传输所内一片掌声、欢呼声!负责测试的工作人员挑着大拇指,对疲惫不堪的项目负责人陈庶樵博士说:“72小时是系统设定的,真不知道你们的路由器到底能坚持多久,了不起!”

  测试结束已是午夜3点,饥肠辘辘的项目组成员走进了惟一营业的一家豆浆店,他们以豆浆代酒,为自己庆功,为祖国喝彩!

  有人提议:唱首歌吧,就唱军歌。向前!向前!向前!我们的队伍向太阳……

  把握我国信息安全命脉

  告别“空芯时代”

  今年12月26日,路由器通过鉴定,中国互联网从此告别了“空芯时代”。

  由于核心技术受制于人,长期以来人们对网络安全的信任度下降。为防止信息泄漏,不少行业在接入互联网的同时,又耗巨资建立内部专用网络。

  拥有自主知识产权就等于拥有了构建网络的自由空间。只需对路由器最核心的路由表进行重新配置,就能实现真正意义上的物理隔离。

  国家“十五”863计划通信主题专家组组长郭云飞教授说,这种新一代核心路由器还具有极高的军事应用价值,因全部采用国产芯片,把住了我国信息安全的命脉;该机采用全分布式体系结构,具有极强的抗打击能力。主控系统若遭破坏,其任一从属交换系统便可在短时间内迅速升级,充当主交换系统,确保网络畅通无阻。

  核心路由器的成功研制

  推进国民经济

  国家主席奖获得者、中国工程院院士金怡濂认为,新一代互联网中枢设备———高性能IPv6路由器系统设计思路新颖、可扩展性好、运行稳定可靠;项目技术起点高、工程实现难度很大,在多项关键技术方面取得重大突破,并申请了国家技术发明专利。其不定长分组交换结构和基于业务流分类的IP分组严格保序与负载平衡技术达到世界领先水平。该成果成功地应用于MNGI和第三代移动通信系统中,取得了很好的社会效益。

  ———价格更便宜该路由器的价格仅为国外产品的四分之一,为国内同类产品的二分之一。

  ———维护更快捷使用国外产品,路由器端口受损维修通常需3-5个月,而用此产品只需要15天。

  ———使用更方便使用国外路由器的人员一般需半年以上的培训。新一代核心路由器在研发阶段采用可视化界面,不懂网络的人也可通过用户向导对路由器进行配置,降低了使用门槛。

  “第六代网络协议”几乎可提供无限的网络空间,能让地球上每一粒沙子都拥有网络地址,老百姓用得起的网络数字电视等,在不久的将来都会成为现实。

  新闻缘起

  解放军信息工程大学信息工程学院以两项世界首创技术为核心,研制成功的新一代互联网中枢设备———核心路由器,十二月二十六日在郑州通过鉴定。鉴定委员会一致认为,该系统整体技术达世界先进水平,是我国第一台全部核心技术拥有自主知识产权的高性能路由器,对国家信息网络安全具有重大战略意义。 编辑:龙芯

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