未来网络试验设施（China Environment for Network Innovations，简称CENI）是我国通信与信息领域第一项国家重大科技基础设施，也是国家在江苏省投资建设的第一个国家重大科技基础设施。CENI将建设一个先进、开放、易使用、可持续发展的大规模通用未来网络试验设施，构建世界首个以链路层虚拟化为基础的深度虚拟网络，为架构灵活调整、资源弹性伸缩、流量全局调度、能力全面开放、运维智能高效的新一代信息基础设施建设提供基础理论和关键技术验证平台，满足5G、虚拟现实等新业务新应用的试验需求。探索适合我国未来网络发展的技术路线和发展道路，促进产业创新与发展，提升国家网络空间安全保障机制与手段，使我国在网络空间国际竞争中掌握主动权。

（一）发展历程

2005年：刘韵洁院士组织中科院计算所、北京邮电大学以及清华大学开展未来网络领域关键技术的自主研发。

2009年：中国工程院与中国国家自然科学基金委员会联合启动了“面向2030年中国工程科技中长期发展战略研究”项目，刘韵洁院士提议设立了有关未来网络的研究咨询课题。

2010年：国家发改委启动“十二五”重大科研基础设施立项建议与论证工作，刘韵洁院士、李国杰院士向国家提交了未来网络试验设施建议和实施方案，并被列为国家重大科学基础设施项目。

2013年：2013年2月国务院8号文件将CENI项目列入“国家重大科技基础设施建设中长期规划（2012-2030）”。

2016年：2016年12月项目建议书正式获得国家发改委批复通过。

2018年：2018年5月项目可行性研究报告获得国家发改委审议批复通过。

2019年：2019年5月国内首批12个城市节点开通，并同时发布了项目使用的自主研发的全球首个大网级网络操作系统（CNOS）。

2021年：国家发布的“十四五”规划中，未来网络与类脑智能、量子信息、基因技术、深海天空开发、氢能与储能等6大技术被纳入国家未来产业布局，未来网络试验设施被列入国家战略科技力量。

2021年：2021年6月国内首批12个城市节点开通，并同时发布了项目使用的自主研发的全球首个大网级网络操作系统（CNOS）。

（二）优势资源

（1）传输资源  

 基础资源：纤芯资源是基于全国高速公路全长3.4万公里光纤，未来可以沿着高速公路进一步延伸；传输系统支持80*100G的全网ROADM的系统，未来可升级到96*100G能力。

 覆盖能力：覆盖全国所有省会城市和计划单列市，传输业务节点到达180个城市。

 网络保障：智能化、零接触运维的规划建设；专用外部DCN网络管理通道；来自运营商的专业运维团队。

（2）科研资源

 江苏省未来网络创新研究院：CENI项目的法人单位。作为国内第一家专业从事未来网络核心技术研发的机构，研究院以建设国内领先、国际先进的通信与网络创新基地及产业高地为目标，致力于成为引领我国未来网络发展方向的网络龙头、率先实现通信与网络关键技术突破的科研领头。

 网络通信与安全紫金山实验室：CENI项目的支撑单位。作为国家的重大科技创新平台，以引领全球信息科技发展方向、解决行业重大科技问题为使命，满足国家重大需求，突破命门核心技术、建设国际一流平台、开展重大示范应用、形成世界研发高地。

（三）核心成果

（1）CNOS系统

2019年5月第三届未来网络发展大会上，刘韵洁院士发布CENI项目使用的全球首个大网级网络操作系统，中国网络操作系统（China Network Operating System，简称CNOS），该系统向下可兼容各品牌厂商设备，向上能为工业互联网、能源互联网等业务场景提供差异化的网络服务能力，具有全场景、全兼容、高性能的特性和“承上启下”的重要作用。CNOS系统相比于传统网络操作系统新增三大功能：

 状态实时感知：CNOS系统可以对全局网络信息进行实时数据采集，包含实时节点、链路、流量以及故障告警等信息。

 业务按需服务：CNOS系统可以按需提供租户级虚拟网络，各虚拟网络之间并行工作、互不干扰。

 资源智能控制：CNOS系统可实现全局网络资源的智能优化与分析。做到故障快速自收敛、网络资源自动重分配，以及网络的自学习与自优化。

（2）SCN架构

基于核心团队多年的深厚积淀，未来网络在全球率先提出服务定制网络（Service Customized Network，简称SCN）体系架构，SCN和网络测调示范系统分为三部分：服务定制网络数据平面、服务定制网络控制平面和智能决策平面。

 

 网络数据平面：支持完整的SCN协议，通过将网络地址与身份标识分离，支持网络内容缓存、网络主机移动以及无缝迁移，并加强了网络内容安全认证。

 网络控制平面：支持SCN网络南北向接口API，将网络中的计算、存储和网络资源抽象，为上层决策平面提供统一、友好的视图。

 智能决策平面：支持虚拟网络拓扑信息的收集和处理，支持虚拟链路性能测量，通过收集路由设备的反馈信息、网络测量信息等，自动生成服务处理和转发规则，并实现服务处理和转发规则的计算，以及在路由设备上的部署。

     目前服务定制网络SCN已经发展到了2.0阶段，网络功能从仅是“信息传输”进一步转变成“能力服务”。从“尽力而为” 到“差异化、确定性、按需使用”，为向生产型互联网的转型，探索实现一条革新式的技术路径。

核心技术1 —— 网络操作系统：持续突破网络操作系统核心技术群，实现从“可管不可控”到“全网可管控”；

核心技术2 —— 新型网络承载：系统攻关可编程与确定性网络技术，实现从“封闭僵化不确定”到“开放弹性可预期”；

核心技术3 —— 云网超融合：原创探索全域分布式云技术，构建以服务能力、服务资源为核心的标识体系，实现从“以网络为中心”到“以应用服务为中心”。

（3）白盒交换机

白盒交换机基于P4协议无关数据面，可实现高性能数据交换，支持虚拟防火墙、WAF、DDoS防护等虚拟按需功能；基于SONiC的通用控制面，兼容交换机、网关设备，具有安全功能配置能力的新南向协议；支持流量调度，实现安全功能集群化部署、安全功能动态扩容等。

 利用云原生技术：打造基于微服务化的软件架构，融合ICT服务；

 抽象网络资源模型：开放和规范标准API接口，构建Naas能力；

 增强型一虚多技术：实现软硬件资源按需切片和安全隔离；

 网元级多虚一技术：实现网络高可用、柔性伸缩和容灾备份；

 可编程遥测技术：提升网络透明化、智能化、可管可控。

（4）可编程虚拟路由器

可编程虚拟路由器是CENI网络的重要组成部分，以其为核心搭建的实验平台具备开放性、虚拟化、可编程等优势，协助网络研究人员完成在未来网络技术创新过程中的实验验证，以及模拟现有网络的问题并验证其解决方案。

支持多虚拟路由器实例共享设备资源，保证功能、性能与安全隔离，实现高效资源共享复用；

提供丰富的编程接口API与强大的功能应用构建库，同时支持新技术新应用的快速开发部署；

自主研发的软硬件体系结构，设计实现了防火墙、入侵检测、上网行为管理等多种应用单元模块，实现网络功能服务化及按需动态加载；

创新性提出了协议无关高效数据包处理算法、数据与任务结合的高效并行化加速方法等国际领先技术。