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CERNET:开疆拓土中国互联网

2019-12-13张彤

中国教育网络 2019年10期
关键词:主干网传输速率信息化

文/本刊记者 张彤

人类社会从农耕文明跨越到工业文明用了将近2000 年,而从工业社会进入以互联网为代表的信息社会,只用了不到300 年。1969 年,美国开发的ARPANET,成为现代互联网的前身,20 世纪80 年代,IPv4 成为互联网的网络层核心传输协议,第一个TCP/IP 互联网正式诞生。当时的中国,文革留下的贫穷与落后,如同阴霾笼罩在每一个中国人心上,这个东方最古老的国度等待着黎明的第一缕光。

一张大网的诞生

二十世纪人类最伟大的发明之一是载人航天,另一个就是互联网。25 年前,互联网叩开了古老中国的大门。当时没有人想到,互联网会如此深刻地改变中国,中国也同样深刻地改变和影响着互联网的世界格局。互联网让中国人看到一个崭新的世界,发达国家科技发展已经遥遥领先,中国的差距正在一步步拉大,时不我待。“科学技术是第一生产力”的科学论断,为互联网成为中国高速发展的关键支点埋下了伏笔。

CERNET,是一个标志,是中国教育从信息化走向现代化的标志。1994 年,中国教育和科研计算机网示范项目正式立项建设,中国的大学最早完成了互联网从无到有的突破。从此,大学这个人才荟萃、智慧云集的地方,因为互联网基因的加入,焕发出现代化的无穷活力。

1994 年是中国互联网元年,这一年CERNET 成为中国互联网科学研究发端。90 年代初期,时任美国总统克林顿向世界宣布:全球信息高速公路初具规模。这个消息第一次将互联网这个新科技推到中国人的面前。什么是互联网?互联网有什么用?当时偌大的中国,除了高校和科学院里仅有的几个人,几乎没有人知道答案。互联网在发达国家的应用已经风生水起,孕育着巨大发展潜力,但是技术尚未成熟,大规模建设还有风险。面对这一重要形势,国家计委“特急”批复了“中国教育和科研计算机网CERNET 示范工程”建设项目。

CERNET 示范工程汇报演示会

这张大网,从开始就肩负着承载教育现代化,支撑中国互联网核心科技攻关的使命。CERNET 由国家投资,教育部负责管理,清华大学等10 所高校建设和运行。1995 年,“CERNET 示范工程”建成了64Kbps DDN 专线的CERNET 主干网并投入运行,连接分布在8 个城市的10 个主干网节点,接入108 所高校。CERNET 的建成是中国互联网发展史的重要节点,标志着中国自行设计、自行实施建设的第一个采用TCP/IP 协议的全国性计算机互联网络正式开通,对推动我国互联网及其应用的发展起到了极其重要的作用。1997 年,“CERNET 示范工程”获得国家科技进步二等奖,2014 年被列为中国互联网20 年十大事件之一。

从小到大,科技匠心铸造国之重器

第一届CERNET 管理委员会、专家委员会部分成员

CERNET 是中国互联网核心技术研究的关键平台。CERNET 发源于高校,承担着中国互联网技术科研的核心任务,是支撑中国互联网核心技术研究的基础实验平台。中国第一个采用TCP/IP 和X.25 的全国互联网主干网于1994 年7 月由CERNET 设计,并建设完成后投入运行,中国真正拥有了开展自主TCP/IP 互联网核心技术研究的网络环境。1995 年12 月,CERNET 研发的中国第一个DDN 专线主干网建设完成。通过国家“211工程”一期,CERNET 完成了遍布全国36 个城市的网络运行管理体系。采用卫星和DDN 相结合的方式组成的CERNET 主干网,传输速率从原来的64 Kbps 升级到4Mbps 以上,连接分布在36 个城市的38 个CERNET 主干网节点,接入500 多所高校。随后,中国第一条与欧洲互联网连接的国际线路在CERNET 开通。CERNET 为中国高校互联网研究构建起了协同发展和对外交流的基础科研体系。1998 年4 月,CERNET 开发建成中国第一个利用遂道技术接入国际IPv6 试验网CERNET-6Bone。可见,中国早期互联网核心技术研究和开发实验,基本全部基于CERNET 完成。

互联网最大的发展瓶颈是通信线路。教育部于1999 年做出重大决策,在国家面向21 世纪教育振兴计划中,安排专项经费,由CERNET 承担“高速光纤传输网络”的研发和建设。2000 年,CERNET 采用先进的DWDM/SDH 技术,建成了覆盖全国20000多公里的高速光纤传输网,传输容量达到16X2.5G。CERNET 高速主干网的传输速率达到2.5G,地区网传输速率则达到155M 以上。2003 年开始实施的国家“211 工程”二期建设项目,使CERNET 高速传输网的容量达到40X10G,CERNET 主干网的传输速率达到2.5~10Gbps,地区网传输速率则达到155M~2.5Gbps。目前,CERNET 已有光纤干线30000 多公里,DWDM高速光纤传输网22000 多公里。对应美国的全球信息高速公路计划,CERNET 推动了中国高速宽带网络技术研究和基础建设,并且从一开始就瞄准了世界的最高水平。

对于当前最核心的网络安全问题,CERNET 在1999年建立了中国第一个网络应急响应中心CCERT,并为高校和科研机构等用户提供服务。CCERT 小组有效维护了CERNET 网络运行秩序。同时,这些技术也成为中国高校网络安全研究的重要领域和方向,成为今天众多网络安全技术和产品创新的发源地。CERNET 促进了中国网络安全和信息治理水平的整体跃升。

从教育信息化到教育现代化

CERNET 是中国教育信息化的关键基础设施,也是教育互联网应用的孵化器。“以教育信息化带动教育现代化”重要战略的提出为教育信息化指明了方向,CERNET 始终将支持和推动教育信息化作为自己的核心任务。1995 年1 月,中国大陆第一份电子刊物《神州学人》在刚刚建成的CERNET 上正式出版。同年8月,中国大陆第一个BBS 站点水木清华在CERNET 上开通,成为改革开放后,高校教育发展与国际接轨的亮点。CERNET 支持了多项国家教育信息化工程,包括网上高招远程录取、数字图书馆、教育和科研网格、现代远程教育等。CERNET 建成了包含全世界主要大学和著名国际学术组织的10 个信息资源镜像系统和12个重点学科的信息资源镜像系统,以及一批国内知名的学术网站。为加强管理,提高服务质量,CERNET 建立了7×24 小时客户服务呼叫中心,研发了客户自服务系统、网络管理平台等多种服务工具,定期举行高校用户大会,了解和解决高校出现的各种问题,介绍前沿科技知识与技术,以全面提高校园网技术人员水平。在为高校提供全面互联网服务的同时,CERNET 参与并支持了国家教育信息化领域许多重要的工程及项目。

CERNET 最大的特点是强调与实际应用相结合。CERNET 没有延续国外技术研究的老路,而是开创性地将实际应用需求与技术科研对接,在真实应用中实现发展与创新。这一举措有效缩短了我国互联网技术从研发到应用的生命周期,使CERNET 迅速成为网络应用的重要支持和保障。从2001 年开始,我国网上高招录取工作全面依托CERNET 实施,全国网上招生录取系统通过CERNET 将考生电子档案信息传送到招生院校计算机管理系统,高校在网上审阅考生电子档案完成录取。每年数百万考生的背景资料信息通过CERNET 交换到各高校,在充分保障录取公正的同时,极大提高了工作效率,为高校节省了大量经费。迄今为止,CERNET 是世界上规模最大、用户最多、最稳定可靠的招生录取网络平台。

支撑下一代互联网研究

CERNET 为中国下一代互联网研究提供保障。依托CERNET 雄厚的科研和技术积累,中国成为世界少数几个最早开展下一代互联网研究的国家之一。1998 年,中国正式加入下一代IP 协议(IPv6)试验网6BONE,同年11 月成为其骨干网成员。CERNET 第一个实现了与国际下一代高速网INTERNET 2 的互联,目前,中国仅有CERNET 用户可以顺利地直接访问INTERNET2。CERNET 构建了28 条国际和地区性信道,与美国、加拿大、英国、德国、日本和香港特区联网。2004 年12 月,中国第一个采用纯IPv6 技术的主干网CNGI-CERNET2 建设成功,我国拥有了世界最大规模的全球性纯IPv6 网络和下一代互联网基础实验床。众多院士高度评价这一下一代互联网研究的突破性成果为“国际首创,总体上达到世界领先水平”。

2004 年,CERNET 建设十周年,CERNET 专家委员会合影

CERNET 不仅是具有国际先进水平的国家级学术互联网,也为中国下一代互联网规模应用培养了大批成熟用户。CERNET 建设的总体目标是利用先进实用的计算机技术和网络通信技术,实现校园间的计算机联网和信息资源共享,并与国际学术计算机网络互联,建立功能齐全的网络管理系统。经过“211 工程”三期建设,CERNET 主干网的覆盖范围扩展到全国36座城市,38 个核心节点,完成了CERNET 八大地区主干网的升级扩容,最高传输速率达到100G,网络覆盖全国31 个省(自治区、直辖市)的200 多座城市。目前,与CERNET 联网的大学、中小学等教育和科研单位达2000 多家,联网主机120 万台,用户超过2000 万人。

人才摇篮 任重道远

CERNET 是中国高端互联网技术人才培养基地。世界各国教育和科研网的建设目标是营造最开放的科研平台和最活跃的学术实验床,中国也不例外。CERNET 建设的先进网络基础设施和大规模试验环境,为我国互联网普及与下一代互联网基础研究、关键技术创新及系统研发、网络运行维护,培养了大批技术人才。

据不完全统计,仅CERNET 38 个节点学校的网络中心就直接培育了上万名硕士和博士研究生,他们毕业后广泛服务于电信运营企业及各大互联网公司。通过建设CERNET 主干网运行安全保障系统,每个CERNET 主节点每年培养大量的网络安全应急响应处理和网络安全管理技术骨干。参加CERNET 建设与运行的技术人员也成为高校和企业网络建设与运行的技术主力。CERNET 主节点的建设带动了所在省市的高校校园网建设,成为名副其实的中国互联网科技人才发源地。

从1949 到2019,70 年于一个人已近古稀,中国却风华正茂,不忘初心、肩负使命、砥砺前行。40 度春秋,改革开放之国策,使神州大地焕发出勃勃生机;25 载扎实工作,深耕互联网关键技术实现持续创新发展。CERNET 作为我国信息化发展的重要基础设施,缩小了中国与发达国家在信息领域的差距,为互联网应用创新发挥了积极的示范作用,为中国信息化交上了一份完美的答卷。今天,中国开启了社会信息化和全面现代化的新时代,下一代互联网、物联网、大数据、人工智能等新的信息科技在全世界方兴未艾,中国要成为引领未来科技发展的加速器,更要成为互联网核心技术的输出者和共享者,CERNET任重而道远。

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