淘寶購物、QQ聊天、百度搜索……當網絡讓我們過得更好，有些人卻在研究怎么讓網絡改變得更好。日前，973計劃青年科學家專題項目“軟件定義的云數據中心網絡基礎理論與關鍵技術”正式啟動。為了解決云計算背景下的網絡問題，來自清華大學和華中科技大學的五位35歲以下的青年科學家聚在一起，清華大學計算機系的李丹副教授就是這一專題項目的負責人。
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絡背后的云計算，講述了當老師帶給他的愉悅。
面向云計算環境下的網絡需求
普通人眼中的互聯網就是電腦或手機里的網頁和軟件，而李丹口中的互聯網卻是些我們不太常聽到的技術名詞，其實二者只是網絡展現給我們的不同側面。網絡給我們的生活提供了新的內容和形式，李丹和團隊的努力正是為了讓互聯網為你我提供更好的服務。
“項目的名稱叫做‘軟件定義的云數據中心網絡基礎理論與關鍵技術’。”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是一名博士生導師，而且是計算機領域的頂尖國際期刊IEEE Transactions on Computers的編委。
李丹告訴記者，他們的研究就是面向建設新一代云計算和互聯網基礎設施、培育戰略性新興產業的國家重大戰略需求，提出一種適合云計算網絡環境的軟件定義網絡的一個架構，并能解決云數據中心網絡所面臨的可擴展性問題、綠色節能問題、資源的優化分配問題等等。這一長串的技術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和網絡服務的基礎平臺。
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，一是云計算環境下網絡本身的一些問題，包括網絡拓撲結構和通信協議、網絡化計算、網絡化存儲等。他舉了個例子，很多數據中心網絡拓撲都是樹形結構，基于傳統網絡技術，這在規模較小時沒有問題，但當其規模擴大后，所面臨問題的復雜度跟其規模相比可能是平方的關系，比如說規模擴大10倍，那么問題可能復雜了100倍，此時想要把服務器連接起來，可能樹形結構就不太適合，那就必須要有很多新型的網絡結構來解決這個問題。“我們要往前看，做到可擴展、可持續的發展。”李丹要做的就是通過對網絡傳輸、網絡化計算、網絡化存儲等技術的研究，對云計算提供一個可持續的支持。
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。軟件定義網絡（簡稱SDN）技術就是非常重要的一環，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備功能和網絡功能。一臺SDN設備，當需要它是個交換機時，通過控制器編個程，它就是交換機；需要它是防火墻時，通過編程它就變成一個防火墻；需要它是廣域網的加速器，它也能變成一個廣域網的加速器。同樣，利用SDN可以方便地實現網絡虛擬化，為用戶提供更好的網絡服務體驗。
讓網絡研究跟實際應用結合得更緊密
“我們希望的是，這個研究要做到理論與實踐并重。”李丹說。
計算機本身就是一個比較工程化的學科，網絡學科的實踐性更強。研究成果跟實際要緊密結合，這是李丹做研究的特點，也是該團隊的指導思想。
“973項目要有一定的理論深度、并能解決一些基礎性并帶有前瞻性的問題，這方面我們做得比較扎實，我們團隊的成員在計算機網絡領域頂尖的國際期刊和國際會議上發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，還希望能夠往業界去推廣，得到真正的應用。”李丹和團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。
“應用學科不能閉門造車，要了解產業界需求，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”：學術價值高的工作，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用的距離也就越遠。
“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，那是做更基礎的科研人員的工作。”
“快速產業化不容易。我們做的一些單元技術在業界可能有一些應用，但一項特別重大的創新成果，產業化并引起很大影響，這對大家來說是很大的挑戰。”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研究計劃，其目標是面向國家重大需求，加強原始創新，為國家未來發展提供科學支撐。973項目青年科學家專題主要資助35歲以下的青年研究人員，2014年整個信息技術領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，就是項目負責人學術研究實力強，項目研究內容凝練，團隊的研究基礎積累扎實。李丹表示，項目將力爭形成具有我國自主知識產權的核心技術，為國家培養一批優秀的青年學術帶頭人，以及一支理論知識扎實、技術攻關能力強、戰斗力過硬的研究隊伍，使我國在本領域的研究整體上達到國際先進水平，并在一些關鍵點上達到國際領先水平。
不要想著走捷徑
做理論與實踐并重的創新研究，這既是李丹的學術理想，作為清華大學的一名教師，他也這樣要求自己的學生。
李丹告誡學生不要單純追求論文數量，不能為了發論文而發論文。每當學生為論文選題撓頭時，李丹都會給學生三點提示，“第一，問題是否來源于實際需求，這個事在業界到底有沒有人關心，或者說是不是業界實際存在的問題？第二，方法有無創新？第三，是否具備可操作性，應用到實際工業界？”
2008年從清華博士畢業后，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當老師。關于這個決定，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，能為社會和學術共同體做些事情”。
另外一方面，李丹這么做是遵從了內心。他的博導吳建平教授是中國互聯網的主要開拓者之一，而他的高尚品德和修為更是深深影響了他，讓李丹認識到做一名教育工作者責任的重大，“能讓科學精神、科學方法、科學理念影響一批人、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，也看重學生的這一特質。
淺嘗輒止不是科學精神，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、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，李丹強調做事情一定要踏實，“不要想著走捷徑，不要浮躁，要沉下心。做任何行業都是這樣，做科研尤其如此。”所以李丹在選學生時，首先看這個學生踏實與否，另外看是不是愿意把做科研、做研究作為他的理想和目標。
當老師四年，李丹現在帶著七名碩士生和博士生。“學生剛開始進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。”
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