台湾地区教科网发展历程

文/陆以勤 俞鹰

台湾地区教科网发展历程

文/陆以勤1俞鹰2

台湾地区中小学使用ADSL接入TANet，使教育网络向基础教育普及。目前，TANet已成为台湾地区教育信息化重要的基础设施。

1994年7月初，由清华大学、北京大学、上海交通大学、西安交通大学、华南理工大学、东南大学六所高校建设的CERNET试验网开通，该网络连接北京、上海、广州、南京、西安等五所城市，并与Internet互联，成为我国内地第一个运行TCP/IP协议的全国性计算机互联网络。在我国港澳台地区，也有类似的学术网络，例如，香港地区的学术科研网HARNet（The Hong Kong Academic and Research Network）和台湾地区学术网TANet（Taiwan Academic Network），建设时间更早，分别建成于1991年和1990年。澳门地区没有专门的教育与科研网，但澳门首条互联网专线是1994年在澳门大学接驳的。

在十多年的发展中，教育与科研专网推动了网内各单位教学科研的交流和合作，为互联网的发展提供了宝贵的经验。但由于处于不同的教育系统，这几个网也各有不同的特色。限于篇幅，本文仅介绍台湾地区的教育与科研计算机网的情况。

台湾地区教育与科研网的发展

台湾地区计算机网络发展有较长的历史，经历了如下几个主要的里程：

1. 小型机跨校互联：1985年10月，台湾地区“科技顾问室”（1990年更名“顾问室”）牵头投资，将6所公立大学的VAX主机互联成为资讯网IFNet (Information Network)，同时将7所公立大学的CDC主机互联成为大学网UNINet (University Network)，稍后又将15所大学的IBM主机相连。虽然这三个网络之间互不相联，但开启了台湾网络跨校互联的先河。

2. BITNET: 1987年8月，台湾地区“电子计算机中心”（简称电算中心）引进BITNET (Because It’s Time Network)，以9.6kbps数据专线经东京理科大学(Science University of Tokyo:SUT)连入美国，采用IBM RSCS协议，应用于学术界的国际Email、文件传输等。这是台湾地区第一次接入国际网络。1995年，电算中心决定停用IBM3090，台湾地区BITNET也宣告关闭。

3. TANet: 1980年代末，台湾地区“科技顾问室”规划在主要的公立大学投资建设校园网及其互联网。1990年7月，台湾地区教育电算中心牵头，邀集相关大学，规划建设基于TCP/IP协议的覆盖台湾地区的计算机网络，即TANet。1991年12月使用64kps的数据专线与美国普林斯顿大学的JvNCNet(John von Neumann Computer Network)相连，接入Internet。TANet建网时主要连接高校等学术和研究机构，随着固定接入技术ADSL应用的推广，1999年7月开始，台湾地区相关部门推出扩大内需方案，推动中小学使用ADSL接入TANet，使教育网络向基础教育普及。目前，TANet已成为台湾地区教育信息化的重要的基础设施。

4. NBEN: 1996年6月，台湾“国家科学委员会”(简称“国科会”)牵头，建设完成“国家宽频实验网络NBEN(National Broadband Experimental Network)”。该网主要仿效当时美国Internet2的架构，采用ATM作为底层传输协议，共有12个节点，称为GigaPOP (Point of Presence with Gigabit capacity)，包括台湾大学、中央大学、交通大学、台湾清华大学、“国家高速计算机中心”(现改制为“国家实验院”高速网路与计算中心NCHC，即National Center for High-Performances Computing)、中兴大学、中正大学、成功大学、台湾中山大学、中华电信研究院、中华电信训练所和东华大学，开始进行下一代互联网的研究。

5. TANet2:1998年，为推动下一代互联网的研究，由NCHC牵头建设了TANet2，用15Mbps的带宽连接美国高速骨干网络服务vBNS(very High Speed Backbone Network Service，当时带宽为155Mbps)。TANet2与TANet的服务对象、功能、及任务都不一样，TANet面向高等教育和基础教育，多为一般性的应用，所以着重在与ISP间的互联，而TANet2主要为满足科研应用的特殊需求。TANet2由NCHC负责运维，而TANet由台湾地区教育电算中心牵头负责运维。

6. TWAREN：2001年开始，台湾“行政院科技顾问组”及“国家资讯电信发展推动小组NICI(National Information and Communication Initiative)”开始商议将TANet、TANet2以及NBEN合并。2003年，台湾地区“国科会”委托NCHC牵头组建台湾地区高质量学术研究网络（Taiwan Advanced Research and Education Network，TWAREN）， 同年年底，NBEN开始停运，其功能转由TWAREN提供。2004年4月，TWAREN正式启用，TANet2网络及其用户开始迁移到TWAREN。TWAREN是台湾地区“挑战2008：国家发展重点计划”的一部分，是为台湾地区提高信息产业的竞争力，占领网络先进技术制高点的战略基础设施。2005年3月，TANet 管理委员会第四十五次会议决议推动TANet与TWAREN融合，逐步将TANet与TWAREN各区域网络中心间互联线路整合共享，TANet取消原租用运营商的传输线路，改用TWAREN的10G骨干线路，核心层结构也调整为TWAREN的架构(见图1)。

至此，台湾地区教育与科研计算网逐渐演变为TANet和TWAREN两个主要的网络，TANet由教育电算中心负责运维，主要面向各级学校教育、科研的普遍需求；TWAREN由NCHC负责运维，主要面向高速传输、科研和创新。为节省篇幅，本文重点介绍TANet，并适当介绍TWAREN。

TANet的管理组织

现行TANet的管理规划为三个阶层式组织，包括“台湾学术网络管理委员会”、区域网络中心推动小组以及县市教育网络中心推动小组。台湾地区教育机构电算中心负责TANet骨干及国际网络运作，各区域性之连接与管理由各区域网络中心或县市教育网络中心负责。

“台湾学术网络管理委员会”由台湾地区教育机构电算中心邀集各司处、区域网络中心主管、部分县（市）网络中心主管及相关学者专家共同组成，负责网络长期规划推动等工作。其下设有TANet技术小组及TANet调解评议小组，由联机单位之专业人员组成。TANet管理委员会及技术小组定期召开会议针对管理及技术上之相关问题共同研商处理。

表2 各类学校接入TANet情况国小国中高、职中大专校院2,675 935 700 272 100%100%100%100%其中完成光纤到校9 4%

TANet的网络架构

与TANet的管理组织架构相应，TANet网络架构分为三个阶层(见图2)。

1. 骨干网络

由台湾地区教育机构及区域网络中心负责，包括骨干及国际电路，连接各区域网络中心，及国外因特网，并与地区内其他网络互相连接，如政府网络及各网络交换中心等等。

2. 区域网络中心

TANet分为13个区域，区域网络中心设在当地的公立大学内，位于区域内的大专院校，高、职中、研究机构及县市教育网络中心的汇聚到区域网络中心连接TANet。区域网络中心设有管理委员会，由区内联机单位代表组成。

TANet的区域网络中心有：

a. 台北区域网络中心 ：有2个，分别设在台湾大学与政治大学

b. 桃园区域网络中心 ：设在中央大学

c. 竹苗区域网络中心 ：有2个，分别设在交通大学和台湾清华大学

d. 台中区域网络中心 ：设在中兴大学

e. 南投区域网络中心 ：设在暨南国际大学

f. 云嘉区域网络中心 ：设在中正大学

g. 台南区域网络中心 ：设在成功大学

h. 高屏区域网络中心 ：设在台湾中山大学

i. 宜兰区域网络中心 ：设在宜兰大学

j. 花莲区域网络中心 ：设在东华大学

k. 台东区域网络中心 : 设在台东大学

以上区域中心，除了政治大学和台东大学为TWAREN的Production Network(面向一般研究使用)之区网中心外，其余均为TWAREN的GigaPOP区网中心。13个区网中心汇聚到T W AR E N的骨干网络核心点(CoreNode)，这四个骨干核心点分别为：

a. 台北 ：台北科技大楼；

b. 新竹 ：北部事业群 (新竹科学园区)；

c. 台中 ：中部事业群 (中部科学园区)；

d. 台南 ：南部事业群 (台南科学园区)。

3. 县市教育网络中心

TANet目前设有22个县市教育网络中心，包括金门县及连江县，主要负责提供该区域内之国中小学、县市立图书馆等联机。绝大部分县市教育网络中心亦配合县市教育局推动各项信息融入教学及教育行政计算机化等工作。

TANet的带宽

1. 网内带宽

4个骨干核心点以2×10G互联。13个区域网络中心网络骨干带宽以2.5G～10G与各大专院校网络连接，并有500M IPv6独占带宽。22县(市)教育网络中心带宽2.5G～3.5G，与高中职、国中小学建立连接，离岛带宽100M。

表3 TANet IPv6建设情况

表4 TANet 最近5年学术年会举办情况

2. 与ISP的互联带宽

TANet与台湾地区其他互联网服务提供商（ISP）互联带宽较大，总带宽为117G(见表1)。超过10G的互联有5个，分别为：中华电信(32G)、HCPC (20G)、“中央研究院”(16G)、中嘉和网(11G)、远博(11G)。

台湾地区各类学校共4582所全部接入TANet，比例为100%，见表2。

IPv6建设情况

台湾地区从2003年正式启动互联网IPv6的建设，并在TANet建设实验平台, 并且开展基于IPv6的语音、视频、多媒体、无线接入漫游等应用。2009年，台湾中小学完成IPv6建设，2010年11月, TANet与So-Net(台湾硕网)完成IPv6多点互联(7个区网中心)，2010年12月,TANet与中华电信的HiNet完成IPv6单点互连。表3是TANet的IPv6建设情况。

自1995年起 TANet每年定期举办学术研讨会，由各台湾各研究单位、大专院校等轮流承办。表4列出最近5年研讨会的承办单位及主题。

基于TANet的应用

TANet作为台湾地区教育界的重要基础设施，在20年的发展中对台湾地区教育信息化的应用起了重要的支撑应用，台湾地区教育界在TANet上建立的应用十分丰富的，下面列出面向全网的一些典型应用。

1. 校际无线接入漫游

台湾地区在TANet的基础上，建立了教育系统内部跨单位之间的无线网络接入漫游服务，即跨单位用户互认服务，接入单位共199个，包括8个政府机关财团法人、143个大专院校、19个县市教育网络中心、29个高职中学校。其中，接入19个县市教育网络中心的小学有1055所、国中1091所，共2146所。

2. VoIP建设

台湾地区教育界在TANet的基础上，建设了完善的语音通信网络，包括部分视频服务，称为“TANet网络语音交换平台”，13个区网及22个县市均建置SIP交换中心，提供TANet各接入单位(含学校、机关)间自行建设的网络电话系统(符合SIP标准)或视频应用等可以互通，以达到跨单位的网络语音(视频)交换。电算中心建立了服务品质评估体系，协调统合网络电话建设规范并提供营运模式，开展了运营。

3. 教育资源建设

台湾地区由于学术网络比较发达，教育信息化发展较早，在资源建设方面，也取得较好的成效，比较突出的有：

（1）台湾地区开放式课程联盟TOCWC

台湾开放式课程联盟TOCWC (Taiwan Open CourseWare Consortium, www.tocwc.org.tw)由27所大专校院本着“开放、共享、共构、共荣”的理念，建设的台湾高质量的优秀教育资源的发布与共享平台，目前发布的开放式课程(OCW)共有323门，包括数理、信息、人文与社会等。

（2）台湾地区教育机构数位学习服务平台

该平台(https://ups.moe.edu.tw/index.php)由台湾教育机构建设，旨在建置一个整合台湾教育界数字学习教材及相关信息，并提供大专校院、中小学及农村数字机会中心（DOC）共同开设课程和进行学习之环境，提供跨平台、跨网站之数字化课程、教学与学习整合性服务，提供大众的数字化教材共计97门。

（3）台湾地区教育机构数位教学资源入口网

台湾教育机构数位教学资源入口网(http://isp.moe.edu.tw/)是面向整个教育行业，重点是基础教育和通识教育的教育资源整个网站，共有教育资源11.53万件，内容包括自然与生活科技、语文、数学、艺术与人文、英语、历史等。

（4）学术成果开放及共享平台

2006年4月，台湾大学图书馆启动了“建置机构学术成果典藏计划”，建设台湾地区各大学及研究机构的学术成果典藏(Institutional Repository, IR)及其使用平台，使研究成果全文能被方便检索。内容包含：制定IR的系统需求与标准规范；提出建设IR的标准流程；建设IR系统雏型，并以台湾大学为营运范例。

（作者单位：1 为华南理工大学信息网络工程研究中心；2 为同济大学文化创意学院）