信息时代的互联网科学探索者
导语：当前已经进入到一个高度信息化的时代，计算机和互联网科学作为新科技革命的重要标志，深入到人们工作和社会生活的方方面面。如今，不仅在自然科学研究领域离不开大量的数据和信息支撑，包括人们的日常生活，互联网占据的地位日益重要。然而，究竟什么是互联网？方便的聊天软件和网页上海量的信息，其来源及支撑是什么？如何让计算机和网络更加方便快捷地为大众提供服务？网络包括的内涵还有哪些？所有这些，已成为网络科学家着重研究并致力探索的问题。清华大学计算机系博士生导师李丹教授就是我国计算机网络领域科学家中的一员，致力于互联网体系结构研究，在信息时代，为我国的互联网科学研究事业开辟出了一条新路。
坚守在互联网科技研究前沿
当今时代，互联网对大众生活的影响已经日益显著。从搜索引擎到聊天软件，再到形形色色的电子商务和学习、游戏等软件，计算机和互联网占据了越来越重要的地位。对于一般人而言，互联网无非是电脑或手机里的网页和软件，然而对于计算机科学专家来说，他们接触更多的却是普通人不常听到的技术名词。
对此，清华大学计算机系副教授李丹表示，其实二者只是网络展现给大众的不同侧面。网络给人们的生活提供了新的内容和形式，李丹和他的团队的努力正是为了让互联网为民众提供更好的服务。
李丹，清华大学计算机系副教授，博士生导师，主要从事互联网和数据中心网络方向的研究工作。2003年获得北京师范大学计算机科学与技术专业理学学士学位，2005年获得清华大学工学硕士学位，2008年1月获清华大学计算机科学与技术博士学位。2008年1月至2010年2月，曾担任微软亚洲研究院副研究员。2010年3月加入清华大学计算机系工作至今。
从事计算机科学与技术行业十年以来，李丹教授目前担任了国家973项目（青年科学家专题）“软件定义的云数据中心网络基础理论与关键技术”项目负责人（首席科学家）。他曾主持或参与国家863项目、自然科学基金项目、国家242项目等10多个项目。先后担任国际学术期刊IEEE Transactions on Computers编委，国际学术会议IEEE LANMAN 2014程序委员会主席、IEEE LANMAN 2015大会主席、IEEE ICNP poster/demo程序委员会主席、IEEE INFOCOM 2010—2015程序委员会委员。并在IEEE/ACM Transactions on Networking、IEEE Journal on Selected Areas in Communications、IEEE Transactions on Computers、ACM SIGCOMM、IEEE ICNP、IEEE INFOCOM等网络领域的著名期刊和会议上发表论文50余篇，共计申请美国专利6项、中国专利20余项。
一连串的荣誉和成就，是李丹教授和他的团队洒下汗水的证明。他们长期屹立于互联网科学技术研究第一线，坚持不懈地拼搏和钻研，为了让互联网变得更好、更加出色地为科学和民生服务而呕心沥血。他们的主要研究方向包括互联网体系结构设计、对新兴网络应用及服务模式（如P2P、云计算等）的网络支持、绿色网络、以及物联网。他们采用的研究方法既包括理论分析，也包括开发原型系统对研究结果进行验证。
作为IEEE LANMAN 2014程序委员会主席，李丹时常需要参加国际性的学术交流会议。然而，无论是从事研究工作还是身为教师，他永远都有着一份属于自己的独到见解，以及为之不懈求索、付出的执着。
开启云计算背景下的网络问题研究
2014年3月14日，国家973计划“软件定义的云数据中心网络基础理论与关键技术”项目启动会在清华大学FIT大楼1-315会议室顺利召开。科技部基础司李非副处长、科技部基础研究管理中心张峰处长、教育部科技司汪剑鸣副处长、清华大学科研院华琳副处长、清华大学信息科学技术学院院长孙家广院士、清华大学计算机系系主任吴建平教授、华中科技大学计算机学院院长金海教授出席会议并致辞。973计划领域咨询责任专家刘志勇研究员、钱华林研究员，项目专家组成员赵慧玲总工、吕松武教授、罗军舟教授，清华大学林闯教授、刘云浩教授、任丰原教授，以及973项目学术骨干共20余人参加了启动会。
为了解决云计算背景下的网络问题，来自清华大学和华中科技大学的五位35岁以下的青年科学家成为本项科研项目的主力军。李丹教授既是本专题项目的负责人，又是启动会的主持人。在启动仪式上，他首先对973项目“软件定义的云数据中心网络基础理论与关键技术”的立项依据、关键科学问题、主要研究内容、研究计划、团队组成以及组织管理进行了详细介绍。随后，各子课题负责人又分别介绍了子课题研究计划。与会专家充分肯定了项目的立项重要性、整体研究思路和技术路线，同时专家们对项目的研究进行了热烈而深入的研讨，提出了许多宝贵意见。 李丹教授介绍说：“项目的名称叫做‘软件定义的云数据中心网络基础理论与关键技术’。”身为博士生导师和计算机领域的顶尖国际期刊IEEE Transactions on Computers的编委，他身上既有着属于年轻人的青春活力，又带了几分超出年龄的智慧与成熟风范。他表示，他们的研究就是面向建设新一代云计算和互联网基础设施、培育战略性新兴产业的国家重大战略需求，提出一种适合云计算网络环境的软件定义网络的一个架构，并能解决云数据中心网络所面临的可扩展性问题、绿色节能问题、资源的优化分配问题等等。到目前为止，这一长串的技术解释说明这一已运行半年时间的项目，研究得比较偏后台、偏底层——为了提供更好的云计算服务和网络服务的基础平台。
对于李丹而言，从事计算机网络科学技术研究既是兴趣，又是执著追求的事业目标。他放在自己身上的经历永远是最少的，而所有注意力都在热爱的事业、都在项目研究上。本项目主要研究云数据中心环境下网络设计的科学规律与技术原理，探索软件定义的云数据中心网络架构，为新一代云计算和互联网基础设施建设提供基础理论依据和关键技术支撑，推动网络技术、计算技术、数据科学等相关学科交叉融合发展，为我国战略性新兴产业发展提供具有自主知识产权的核心技术。
项目主要研究的问题包括两个方面，一是云计算环境下网络本身的一些问题，包括网络拓扑结构和通信协议、网络化计算、网络化存储等。他举了个例子，很多数据中心网络拓扑都是树形结构，基于传统网络技术，这在规模较小时没有问题，但当其规模扩大后，所面临问题的复杂度跟其规模相比可能是平方的关系，比如说规模扩大10倍，那么问题可能复杂了100倍，此时想要把服务器连接起来，可能树形结构就不太适合，那就必须要有很多新型的网络结构来解决这个问题。“我们要往前看，做到可扩展、可持续的发展。”李丹要做的就是通过对网络传输、网络化计算、网络化存储等技术的研究，对云计算提供一个可持续的支持。
他认为，这一项目其实是一个大的方向，里面包括了很多单元技术。软件定义网络（简称SDN）技术就是非常重要的一环，也是此研究项目的另一主要方面。“这是项目组主要想做的，是立项的意义。”李丹如是说。SDN就是通过软件定义设备功能和网络功能。一台SDN设备，当需要它是个交换机时，通过控制器编个程，它就是交换机；需要它是防火墙时，通过编程它就变成一个防火墙；需要它是广域网的加速器，它也能变成一个广域网的加速器。同样，利用SDN可以方便地实现网络虚拟化，为用户提供更好的网络服务体验。
解决云计算背景下的互联网络问题，对促进网络建设与发展意义重大，而这正是李丹和他的研究团队的心愿。
确保技术研发与实践应用紧密结合
计算机本身就是一个比较工程化的学科，网络学科的实践性更强。研究成果跟实际要紧密结合。因此，李丹常说：“我们希望的是，这个研究要做到理论与实践并重。”这已成为他和团队在进行研究工作时的主导思想和重要特点。
在云计算网络方面，他设计了一种可扩展且低造价的数据中心网络体系结构。该结构的特点是能够使用固定数量端口的普通服务器和交换机，构建可扩展的大规模数据中心网络，为数据中心提供了一种实际的解决方案。整个研究小组也面向数据中心网络中的其它重要问题展开研究，设计可扩展、高性能、高可靠和绿色化的数据中心网络。
在数据网络中心方面，他们提出了采用低成本、异构的数据中心网络拓扑，高性能、高可靠的数据中心网络组播路由协议，高效率的数据中心网络虚拟网络资源分配方法，节能的数据中心网络路由协议。
在软件定义网络方面，李丹和团队研究开发了一种增强数据平面功能的纯软件网络交换机和控制器SODA，为网络管理者和工程师定制网络功能提供了非常灵活的配置和编程选择。SODA尤其适合用于网络科研平台和网络教学平台。
他介绍：“973项目要有一定的理论深度、并能解决一些基础性并带有前瞻性的问题，这方面我们做得比较扎实，我们团队的成员在计算机网络领域顶尖的国际期刊和国际会议上发表了近百篇高水平论文。但同时我们不想研究成果仅仅停留在论文层面，还希望能够往业界去推广，得到真正的应用。”因此，他们在定期会议和交流的同时，还跟中石油、华为、中兴、百度、腾讯等公司积极开展合作。
针对于目前在做的研究工作，李丹说：“应用学科不能闭门造车，要了解产业界需求，这是对科研工作者一个比较高的要求。快速产业化不容易。我们做的一些单元技术在业界可能有一些应用，但一项特别重大的创新成果，产业化并引起很大影响，这对大家来说是很大的挑战。”他盼望着本项目能够完成这一挑战。
做理论与实践并重的研究，不仅是李丹的愿望，也是他对学生的要求。每当学生为论文选题挠头时，他都会给学生三点提示，“第一，问题是否来源于实际需求，这个事在业界到底有没有人关心，或者说是不是业界实际存在的问题？第二，方法有无创新？第三，是否具备可操作性，应用到实际工业界？”
“能让科学精神、科学方法、科学理念影响一批人、一群人甚至一代人，这是非常有成就感的。”李丹这样评价自己肩上这份教书育人的职责。从事教育工作4年来，他共带了七名硕士生和博士生。“学生刚开始进来的时候都是一张白纸，什么都不会，看到他们通过我的指导能够有一些提高，看他们分析问题、写论文，那种心情甚至比自己的提高和成长更兴奋。”勤勉钻研、踏实好学是他对自己的要求，也是他对学生的要求。
看着科研成果能够为国家的战略性发展做出贡献，年青一代的学子在自己的指导和帮助下成长起来，是李丹最高兴的事。而今的他，正以满怀的热情探索、奋斗，向着梦想前进。
