获奖项目：支持服务创新的可扩展路由交换关键技术、系统及产业化应用

主要完成人：徐恪（清华大学)，尹霞（清华大学)，甘玉玺（中兴通讯股份有限公司)，何均宏（华为技术有限公司)，吴建平（清华大学)，赵有健（清华大学)

推荐单位：工业和信息化部

获奖等级：国家技术发明奖二等奖

项目简介：

该项目属于计算机网络领域。互联网已经成为人类社会最重要的信息基础设施。核心路由器和交换机（以下统称路由交换系统）是互联网数据传输的枢纽，是网络通信领域的战略制高点。长期以来，该领域核心技术由国外厂商垄断，严重制约了我国网络通信行业的发展。提高路由交换系统的自主研发能力和装备水平，可以有力推动“网络强国”战略，确保网络空间安全。

为实现路由交换关键技术与系统研发的升级跨越，加速我国网络通信核心产业的技术突围，清华大学和华为、中兴联合攻关，提出了功能与结构协同扩展的新型技术路线，攻克了结构持续扩展、功能灵活重构、路由快速自愈、系统开放兼容等难题，取得了一系列创新成果。主要技术发明如下：

1、提出了解决路由交换设备中结构可扩展问题的核心技术方法，发明了支持路由交换设备高效级连的协处理器，设计了轻量级节点间通信机制和复杂结构数据迁移方法。

2、首次提出并实现了核心路由交换设备中的软件可重构运行平台，发明了可扩展结构下功能模块灵活组装机制和动态构件分配方法，解决了大规模集群系统中功能灵活重构的技术难题。

3、提出了路由交换设备中提升路由可靠性的多技术关联协作机制，设计了跨层故障检测与快速自愈机制，发明了路由抖动抑制方法和网络拓扑重构方法，解决了大规模网络中路由故障难以快速恢复的技术难题。可快速实现二连通网络100%故障自愈，路由表存储开销降低为原有方案的1/8。

4、发明了基于元构件的构件生成方法和面向灰盒测试的自动化执行方法，研制了开放式路由交换集成开发环境，为不同网络设备制造商和第三方机构提供了统一开放平台，推动了多方协同参与的开放式网络设备研发体系的建立。

项目鉴定意见认为：“在国际上率先提出了一种开放式路由交换软件体系结构，在可扩展与可重构软件技术等方面具有创新性，整体系统达到国际先进水平”。授权发明专利32项，其中美国专利1项，获得软件著作权6项，核心技术已形成3项IETF国际标准和3项中国通信行业标准。发表SCI/EI论文132篇，Google Scholar引用2567次，出版专著5本，产生了重要的学术影响。

项目依靠源头创新，提出了面向新型服务的路由交换系统关键技术，构建了网络核心设备的开放式自主研发体系。成果已应用于华为、中兴等国内主流企业的多款路由交换产品。项目核心源代码和全部设计文档已经以开源形式向社会公开。基于项目成果研制的网络实验系统，被清华大学、北京大学、中国科技大学、南京大学等30余所高校用于网络教学，培养学生近3万名。