淘寶購物、QQ聊天、百度搜索……當(dāng)網(wǎng)絡(luò)讓我們過得更好，有些人卻在研究怎么讓網(wǎng)絡(luò)改變得更好。日前，973計劃青年科學(xué)家專題項目“軟件定義的云數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)”正式啟動。為了解決云計算背景下的網(wǎng)絡(luò)問題，來自清華大學(xué)和華中科技大學(xué)的五位35歲以下的青年科學(xué)家聚在一起，清華大學(xué)計算機(jī)系的李丹副教授就是這一專題項目的負(fù)責(zé)人。

作為IEEE LANMAN 2014程序委員會主席，李丹剛從美國開完會回來。在安靜的辦公室里，李丹向記者講述了網(wǎng)絡(luò)背后的云計算，講述了當(dāng)老師帶給他的愉悅。

面向云計算環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)需求

普通人眼中的互聯(lián)網(wǎng)就是電腦或手機(jī)里的網(wǎng)頁和軟件，而李丹口中的互聯(lián)網(wǎng)卻是些我們不太常聽到的技術(shù)名詞，其實二者只是網(wǎng)絡(luò)展現(xiàn)給我們的不同側(cè)面。網(wǎng)絡(luò)給我們的生活提供了新的內(nèi)容和形式，李丹和團(tuán)隊的努力正是為了讓互聯(lián)網(wǎng)為你我提供更好的服務(wù)。

“項目的名稱叫做‘軟件定義的云數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)’。”李丹看起來比實際年齡更為年輕，在校園碰到他，你可能無法想象他已經(jīng)是一名博士生導(dǎo)師，而且是計算機(jī)領(lǐng)域的頂尖國際期刊IEEE Transactions on Computers的編委。

李丹告訴記者，他們的研究就是面向建設(shè)新一代云計算和互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施、培育戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的國家重大戰(zhàn)略需求，提出一種適合云計算網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的軟件定義網(wǎng)絡(luò)的一個架構(gòu)，并能解決云數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)所面臨的可擴(kuò)展性問題、綠色節(jié)能問題、資源的優(yōu)化分配問題等等。這一長串的技術(shù)解釋說明這一已運行半年時間的項目，研究得比較偏后臺、偏底層——為了提供更好的云計算服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的基礎(chǔ)平臺。

李丹很少談及自己，注意力都在項目上。項目主要研究的問題包括兩個方面，一是云計算環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)本身的一些問題，包括網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和通信協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)化計算、網(wǎng)絡(luò)化存儲等。他舉了個例子，很多數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涠际菢湫谓Y(jié)構(gòu)，基于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，這在規(guī)模較小時沒有問題，但當(dāng)其規(guī)模擴(kuò)大后，所面臨問題的復(fù)雜度跟其規(guī)模相比可能是平方的關(guān)系，比如說規(guī)模擴(kuò)大10倍，那么問題可能復(fù)雜了100倍，此時想要把服務(wù)器連接起來，可能樹形結(jié)構(gòu)就不太適合，那就必須要有很多新型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來解決這個問題。“我們要往前看，做到可擴(kuò)展、可持續(xù)的發(fā)展。”李丹要做的就是通過對網(wǎng)絡(luò)傳輸、網(wǎng)絡(luò)化計算、網(wǎng)絡(luò)化存儲等技術(shù)的研究，對云計算提供一個可持續(xù)的支持。

在李丹的描述中，這個項目其實是一個大的方向，里面包括了很多單元技術(shù)。軟件定義網(wǎng)絡(luò)（簡稱SDN）技術(shù)就是非常重要的一環(huán)，也是此研究項目的另一主要方面。“這是項目組主要想做的，是立項的意義。”李丹如是說。SDN就是通過軟件定義設(shè)備功能和網(wǎng)絡(luò)功能。一臺SDN設(shè)備，當(dāng)需要它是個交換機(jī)時，通過控制器編個程，它就是交換機(jī)；需要它是防火墻時，通過編程它就變成一個防火墻；需要它是廣域網(wǎng)的加速器，它也能變成一個廣域網(wǎng)的加速器。同樣，利用SDN可以方便地實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)虛擬化，為用戶提供更好的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)體驗。

讓網(wǎng)絡(luò)研究跟實際應(yīng)用結(jié)合得更緊密

“我們希望的是，這個研究要做到理論與實踐并重。”李丹說。

計算機(jī)本身就是一個比較工程化的學(xué)科，網(wǎng)絡(luò)學(xué)科的實踐性更強(qiáng)。研究成果跟實際要緊密結(jié)合，這是李丹做研究的特點，也是該團(tuán)隊的指導(dǎo)思想。

“973項目要有一定的理論深度、并能解決一些基礎(chǔ)性并帶有前瞻性的問題，這方面我們做得比較扎實，我們團(tuán)隊的成員在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域頂尖的國際期刊和國際會議上發(fā)表了近百篇高水平論文。但同時我們不想研究成果僅僅停留在論文層面，還希望能夠往業(yè)界去推廣，得到真正的應(yīng)用。”李丹和團(tuán)隊成員在定期會議和交流的同時，還跟中石油、華為、中興、百度、騰訊等公司積極開展合作。

“應(yīng)用學(xué)科不能閉門造車，要了解產(chǎn)業(yè)界需求，這是對科研工作者一個比較高的要求。”李丹道出這背后的一個“兩難問題”：學(xué)術(shù)價值高的工作，往往都比較超前，某種程度上來說越超前意味著越深入，但這樣的研究往往離實際應(yīng)用的距離也就越遠(yuǎn)。

“保持一個比較好的平衡不是那么容易。”所以李丹在這對矛盾的權(quán)衡上有自己的度，“有一定的超前度，總要往前看。我給自己的定位是往前看個五年十年，二十年后的事情就不太去想了，那是做更基礎(chǔ)的科研人員的工作。”

“快速產(chǎn)業(yè)化不容易。我們做的一些單元技術(shù)在業(yè)界可能有一些應(yīng)用，但一項特別重大的創(chuàng)新成果，產(chǎn)業(yè)化并引起很大影響，這對大家來說是很大的挑戰(zhàn)。”李丹希望這個項目可以做到這一點。

973計劃是國家重大基礎(chǔ)研究計劃，其目標(biāo)是面向國家重大需求，加強(qiáng)原始創(chuàng)新，為國家未來發(fā)展提供科學(xué)支撐。973項目青年科學(xué)家專題主要資助35歲以下的青年研究人員，2014年整個信息技術(shù)領(lǐng)域全國僅有三個項目入選，競爭非常激烈。入選項目的共同點，就是項目負(fù)責(zé)人學(xué)術(shù)研究實力強(qiáng)，項目研究內(nèi)容凝練，團(tuán)隊的研究基礎(chǔ)積累扎實。李丹表示，項目將力爭形成具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)，為國家培養(yǎng)一批優(yōu)秀的青年學(xué)術(shù)帶頭人，以及一支理論知識扎實、技術(shù)攻關(guān)能力強(qiáng)、戰(zhàn)斗力過硬的研究隊伍，使我國在本領(lǐng)域的研究整體上達(dá)到國際先進(jìn)水平，并在一些關(guān)鍵點上達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

不要想著走捷徑

做理論與實踐并重的創(chuàng)新研究，這既是李丹的學(xué)術(shù)理想，作為清華大學(xué)的一名教師，他也這樣要求自己的學(xué)生。

李丹告誡學(xué)生不要單純追求論文數(shù)量，不能為了發(fā)論文而發(fā)論文。每當(dāng)學(xué)生為論文選題撓頭時，李丹都會給學(xué)生三點提示，“第一，問題是否來源于實際需求，這個事在業(yè)界到底有沒有人關(guān)心，或者說是不是業(yè)界實際存在的問題？第二，方法有無創(chuàng)新？第三，是否具備可操作性，應(yīng)用到實際工業(yè)界？”

2008年從清華博士畢業(yè)后，李丹一直在微軟亞洲研究院工作。在別人眼中，那是一份工作非常好的工作，但2010年李丹卻選擇回到清華大學(xué)當(dāng)老師。關(guān)于這個決定，李丹說有兩方面原因。首先，在微軟工作是為公司做事，在清華教書“說大一點是為國家努力，能為社會和學(xué)術(shù)共同體做些事情”。

另外一方面，李丹這么做是遵從了內(nèi)心。他的博導(dǎo)吳建平教授是中國互聯(lián)網(wǎng)的主要開拓者之一，而他的高尚品德和修為更是深深影響了他，讓李丹認(rèn)識到做一名教育工作者責(zé)任的重大，“能讓科學(xué)精神、科學(xué)方法、科學(xué)理念影響一批人、一群人甚至一代人，這是非常有成就感的。”

“遇到事情要肯鉆研，肯琢磨。”李丹具備這樣的屬性，也看重學(xué)生的這一特質(zhì)。

淺嘗輒止不是科學(xué)精神，一定要刨根問底、要搞清楚解決問題用到哪些方法、到底有哪些挑戰(zhàn)、怎么才能把問題解決得徹底，這是社會需要有一群人做科研的根本目的，也是我們對自己的根本要求。

另外，李丹強(qiáng)調(diào)做事情一定要踏實，“不要想著走捷徑，不要浮躁，要沉下心。做任何行業(yè)都是這樣，做科研尤其如此。”所以李丹在選學(xué)生時，首先看這個學(xué)生踏實與否，另外看是不是愿意把做科研、做研究作為他的理想和目標(biāo)。

當(dāng)老師四年，李丹現(xiàn)在帶著七名碩士生和博士生。“學(xué)生剛開始進(jìn)來的時候都是一張白紙，什么都不會，看到他們通過我的指導(dǎo)能夠有一些提高，看他們分析問題、寫論文，那種心情甚至比自己的提高和成長更興奮。”