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