江建慧：2015年中国未来网络发展与创新论坛，为国内高等院校、研究机构等研究学者，以及企业专业人才提供交流的平台，网络展示和推广的渠道，今天下午出席本次论坛的有中科院计算所网络中心主任，江苏省未来网络创新研究院副院长谢高岗主任，清华大学毕军教授，加拿大卡尔顿大学博士生导师F. Richard Yu教授，北京邮电大学黄韬副教授，浙江大学下一代网络技术实验室周海峰博士。下面我们请第一位报告者，由中科院计算所中心主任，江苏省未来网络创新研究院副院长谢高岗为大家做报告，大家欢迎。

谢高岗：很高兴有一起交流的机会。最近发现一个东西特别重要就是网络的性能，太慢，下手老是晚，永远抢不到红包，每次看到抢红包的时候都是红包已经抢完了。有没有可能把网络做快点，最好有和腾讯的计算平台是最近的。

有很多报告说，网络性能是特别重要的，当增加500毫秒的时候，整个会减少3%的流量，亚马逊说延迟增加100个毫秒的时候，会丢掉1%左右的下单，下单量丢了1%。其实很多的代理公司的下达的计算机都会有处理加速的反卡，第一个作用就是下单策略，FPA做网络处理，IO加快的速度，的确可以看这个是非常重要的。

大家都在讲，有没有可能在互联网+的时候把更多的应用搬到互联网上，把业务搬到互联网上做这个业务。这个绿色圈是我们现在互联网的应用，现在互联网的应用是受我们网络达到这个极限总量，目前的网络提供的吞吐量都可以加载到应用上。有没有把这个互联网性能，比如它的延迟吞吐量减少，吞吐量减少，会有极限，就是光速再怎么传输，也达不到这种光速速度。为什么这一块也是很重要的？我们都讲远程医疗，如果在远程真正操刀做一个手术，人反应时间大概100毫秒左右，如果延迟端到端，比较大的高清视频的传输，如果说我们有这么大延迟，可以控制这个机器下刀，切伤口的时候，这个延迟控制不了刀下的位置。假如说我们有更多的理论都加载到互联网上，一定要想办法把互联网的延迟减少，我们绿色的圈就会增加一圈。

实际的情况是怎么样呢？做视频会议要100毫秒的延迟，人的反应时间是100毫秒。实际网络场景是怎么样呢？我们团队做了一个实际的网络测量，我们在当前互联网上布了很多测量的探针，来探测互联网端到端的延迟，比如说在南京部署了大概十几个节点。我们选择四组数据，选择一组北京的，北京有一台机器，四川成都选择一台机器，在法国选择一台机器，在美国选择一台机器，然后测不同的ICP的服务器，要测百度的，测BING的，测网易的，京东的，易贝的，国内和国外的ISP服务器的网站，这个服务器的网站买了很多的CDN加速的东西，我们测量的时候可以看到具体是去哪个CDN。我们可以看看测量的实际结果情况。不同的柱子到不同的服务器，包括国外的延迟都在200毫秒以上，我们看四川的同样的是这样的情况。如果达到100毫秒的延迟，这实际上是挺困难的，绕地球一圈也要100多毫秒，所以这是非常困难的。测试结果大概就不是好的量级，都是秒的量级了。我们实际的报道结果说多了500毫秒就会丢多少流量或者定单。因此可以看出来，这个加载时间在广域网上是非常多的时间。我们再测它的吞吐量，在北京设一台服务器，科技网上面我们有一台服务器，不同的地方访问这个服务器，延迟它的吞吐量，我们100兆的文件，我们可以看到大概最多3.9的BPS，明显的从这个图可以看出来，其实这种网络的性能，如果要承载很多的应用知识很困难做这个东西。我每个服务器都有非常高寿的光纤。我的用户和这个服务点都有连通的网络，在现实中肯定是行不通，物理资源会占的很多。

我们看看现有的网络大概是一个什么样的状态。现有的网络基本结构是这样，端到端的路径可以看到一个端网云，不同的接入方式，接到我们运营商的驻地网，然后到骨干网。在这中间有可能会加很多功能的盒子，比如防火墙，有很多的功能盒子，目前的网络状态就是这样。可能再过个十年，有可能真正能把物联网，做互联网，整个用户数接受的终端流量会增加一千倍。

怎么满足这种挑战呢？怎么来减少每一个路径，每一套都会延迟。我们看整的延迟，每个设备的延迟，这个数据包从这一套收到以后，有转发的延迟，整个端到端的延迟就会增加，如果转发的套数增加，它是一个求和的过程，明显RTT增加，要减少RTT，很明显的一个方法，我要把这个跳数减少，跳数越少，可能延迟就会越少。每个设备的转发延迟减少，性能肯定就会提高。我们知道TCP的吞吐量，RTT减少了，肯定就会减少吞吐量。如果数据包丢包，我们有没有可能给它改了，改变这个传输的策略，这也是一种方法。

如果说要把整个网络的负载降低，肯定性能会提高。负载降低，需求的数据确定了。对网络负载的产生，这个数据都会在这里传输，会占用网络资源，还是减少RTT的问题。比方说P2P有一个例子，有可能会选择一个最近的跳点，这是一个减少跳数的方法，RTT会减少。我有没有可能用内容的路由和物理的结合，我把这个内容迁移到就近的地方，就是ICM、NDN的思想，新的结构也是减少转发的跳数。

用服务来做这样的定制网络，能不能把用户请求的服务切换到虚拟化的方法，来迁移到就近的网络来做，可能说它的核心是IP的，这个主要的想法怎么做互通，来做端到端，怎么做联通的想法。

减少设备的转发延迟，因为我们可以看一个设备的模型，它自己在里面怎么转发，肯定有一个排队等待的窗口，等待的队列，等待队列以后，在每个设备上面做服务。有两种方法可以减少设备的延迟，任何设备不管是它的WIFI设备，还是防火墙这样的设备，我控制平面，把它调度的非常好，队列很短。在数据平面，我有没有可能把这个数据转发的特别快。想法是这样，如果要用普通的服务器做架构，其实是非常理想的状态，但实际做起来是非常困难的，也是我们同华为一起做的测试的实验。用网络处理器和普通的CPU做这样的转发，做数据包的查找转发，我们测它的功率和转发的性能。我们用普通的CPU软件来做，它的能效大概用NDN来做的二十分之一。我们进一步把网络的设备做处理，我们可以看到数据包进来也要分类，队列调度，出去的时候再队列管理。有很多工作是可以做的，一个做数据的处理，资源调度，并行化机制怎么样，异构硬件加速。单个的处理，有没有可能做的速度特别快呢？

如果要这样来做，可能有两个问题，一个就是有没有可能把通用的CPU或者通用的软件把处理了。有没有可能把处理的逻辑到一级芯片设备上去，又变的非常领航。我们在做一个实验，用IPS套在一个36核的模型上。整个会比整个流水线的模型提高13倍的吞吐量。尽管处理器目前得到的性能很差，但是还有很多的研究或者提升的空间，不管是算法上，处理的模型上有很多的提升空间。

如果跳数也决定了，延迟也确定的情况下，我跳出去，每个转发的设备尽量的提高，主要和访问是相关的，如果这个都确定，怎么提高网络的系统吞吐量呢，还有端到端传输的策略，最近在一个国内非常大的ICP上做了一个测试实验，发现有很多的数据包诠释，也没有任何的状态。根据这个决策，具体是哪种状态造成的这个数据包发送比较慢，我们还改变这个传输的速率。实验的结果发现，测试的4K高清的传输，我们想把它尽快传输完大的文件，发现比普通的TTP提高七倍。

如果用户定制防火墙，如果用传统的方式和我们的方式比较，随着吞吐量的增加，我们可以保持延迟基本稳定。

我觉得性能是一个非常永久的问题，也是对研有的互联网想进一步扩展下一步互联网怎么来走，我觉得只有把性能提高了，更多的互联网的应用才可以加载在上面。在数据平面的提高，我觉得更多的来做系统的改进，更多的系统的实现需要系统的视角，来考虑设备的实现。控制平面更多的是要跟自己的业务，和网络的系统相结合，做很多实际系统的测量才有用。我们把一个非常好的论文，在实验室上做了测试，设定100毫秒的RTT，性能非常的好。但是实际在第三网络里面下载上去以后，几乎对吞吐量的提高没有什么变化。假设的模型和我们的实际根本是不一样的。如果要把这两个结合起来，最主要的是需要工业界和学术界的合作，学术界把一些想法真正运用到工业界里面来。

谢谢大家。