2014年将是教育网建网二十周年,互联网对于国家教育网络研究具有何种意义,一直是困扰我们的问题。
简单回顾互联网的发展史,不难发现,教育与网络的发展紧密相关。1969年,美国国防部高级研究计划署ARPA资助建立了世界上第一个分组交换试验网ARPANET并连接美国四所大学;1986年,美国国家科学基金会NSF资助建成了基于TCP/IP技术的主干网NSFNET,并连接美国的若干超级计算中心、主要大学和研究机构,从此世界上第一张互联网诞生,这也是第一张教育科研网络。
1994年,我国建立了CERNET示范网工程,这是中国第一个全国性TCP/IP互联网;随着大量的运营商开始介入互联网,1995年互联网开始全面商业化。
1996年,为了满足高等教育与科研的需要,开发下一代互联网高级网络应用项目,由美国120多所大学、协会、公司和政府机构联合建立了Internet2。
由此看出,教育科研网络一直是互联网领域的先行者,同时它也是互联网的创新者,互联网许多重大应用都培育并诞生于教育科研网。
上世纪80年代NSFNET诞生以后,在互联网上产生了很多应用,诸如FTP、Email、BBS等。BBS最为典型,BBS首先在高校流行并逐步向社会推进,我国早期最具影响力的BBS基本都是各大学的BBS;90年代国际教育科研网对互联网的最大贡献,就是Web技术的发明。欧洲核子研究中心CERN发明的Web技术,对互联网的普及与快速发展产生了重要推动作用。回顾六十多年的发展历程,很多互联网技术都在高校诞生,并通过融资等市场手段成功走向商业化,从雅虎、谷歌再到MSN、YouTube、Facebook等,高校成为这些技术的发源地,而教育科研网实际成为互联网创新的重要基地。
我国互联网发展也遵循同样的轨迹。1995年教育网创立不久,国家拨款支持“九五”攻关项目,开发了中国第一批Web浏览器,启动了包括路由器、网管、安全、防火墙等六个方面的课题和招生、就业系统等十四个应用系统。随后又开发了搜索引擎,如北大天网等,而一些参与者后续独立创业,陆续建立了百度、腾讯、PPLIVE等公司,这些创新很多源于高校,源于教育科研网。
在一定程度上可以说,应用创新是互联网重要的组成部分,尽管我们把研究着眼于基础设施部分,但是应用是互联网创新的灵魂,没有应用的创新,就没有互联网的今天。现在,高校很多的创业者都集中于苹果、安卓平台创业,很多IT公司都将研发中心迁移到高校,利用高校学生课余时间进行开发创造。可以看出,教育科研网是互联网最重要的先行者和创新者。
根据Google的最新统计,全球目前有104个国家或地区建有政府投资的国家教育科研网,覆盖了多数发达国家和发展较好的发展中国家,如亚太地区的中国教育网、日本SINET等。教育科研网所承载的作用和特征,可以总结为如下几点:
首先,为高校科研机构提供高带宽的网络服务,并与全球其他教育科研网络连成一体协同合作,加快新技术研究。
其次,提供公益性服务。很多国家的学术网不仅连接高校,也连接国家的图书馆、中小学、医院等,一般科研教育网也会将各种公益网络整合在一起。美国最近推出的宽带计划,就将其公益性的美国宽带计划前身“ARPANET”(Advanced Research Project Agency美国高级研究计划署的简称)交由Internet2管理建设,商业上则采取补贴方式建立美国宽带服务。
第三,保证技术领先优势,为科技创新和技术变革提供实验研究的环境。一是提供基本服务,二是提供科研创新平台。特别是针对研究型大学,不仅网络技术研究本身需要支撑平台,各学科研究也需要平台,这种平台将为整个研究提供重要支撑,从而产生根本性的影响。
CERNET成立后不久,《中华人民共和国国民经济和社会发展“九五”计划和2010年远景目标纲要》中指出,国家对重点基础性研究的重大项目给予支持,加强基础科研设施建设——中国教育和科研计算机示范网建设。CERNET作为国家重大科研基础设施,到“211”工程建设十周年(1994-2005年)时,建成了一系列同步、高效、快捷的教育服务体系,成为推动高等教育整体水平提升重要的支撑。同时,CERNET已经成为世界上最大规模的国家级服务网,在教育信息化中发挥着越来重要的作用,成为国家信息化的基础平台,并推动我国下一代互联网研究走在实践前沿。
最近,《国家中长期教育改革发展规划纲要》指出,要超前部署教育信息网络,加快中国教育和科研计算机网的升级换代。同时《教育信息化十年发展规划》在总体战略中,特别是发展目标中强调,要基本实现所有地区和各级各类学校宽带网络的全面覆盖。并根据国家互联网发展战略要求,率先实现向下一代互联网的过渡。
在国家政策的大力支持下,整个教育科研网发挥着先行者和创新者的作用。“211”工程三期的启动,持续支持CERNET升级换代。国家投资3亿元,实现了所有旧设备的下线,基本上使CERNET脱胎换骨,目前已经开通了近3万公里的光纤传输网络,实际上为国家下一代示范工程CNGI-CERNET2升级至100G主干网奠定了基础。同时,2000年在教育部党组的领导下成立了赛尔网络有限公司,为教育网的可持续发展奠定了坚实的基础。
当前,CERNET已经步入世界级国家教育科研网的领先行列,CNGICERNET2——中国下一代互联网示范工程,不仅启动了大主干网建设,还率先建设了纯IPv6下一代互联网,成为世界的互联网先行者和创新者。
中国下一代互联网发展研究计划在2008年的总结中,对CERNET的技术创新给予了高度的评价,认为它在推动中国研究人员在IETF国际标准的制定中发挥了重要的作用。
目前CERNET高速传输网络将近3万公里,除了拉萨以外,40波100G光纤全部落实。去年开通了100G的京广线主干网。除此之外,除拉萨、乌鲁木齐以外,将全部升级到10G。另外,国际的互联互通将升级至10G,以扩大国际互联带宽。而目前最大的问题是国内网络的互联互通。同运营商的互联互通是中国互联网发展的瓶颈。经过国家的努力,今年的7、8月份,经过论证、反复研究,工信部做出决策,中国电信、中国联通和教育网三家逐步实现国内互联互通。同时,国家互联网布局也发生了很大的变化,相关主管部门计划在若干城市新增国内国外互联节点,确定第一批在武汉、成都、西安和沈阳四个城市建网,今后将极大改善网络基础设施现状。
2011年底,完成了下一代互联网教育科研IPv6升级示范工程验收,国家投资4亿元,自筹4亿元,开启了国家下一代互联网试商用的步伐。
目前CERNET正在谋划未来发展规划,计划要完成以下几个目标。首先,将继续推进中国下一代互联网示范工程建设,“211”工程三期刚刚验收,CERNET大规模升级还有待时日。第二,下一代互联网的示范工程在全国规模化建成以后,要为承担未来网络实验设施与国家重大基础设施发挥作用。第三,支持教育信息化大发展,为整个教育信息化的宽带接入发挥重要作用。在“211”工程完成升级的前提下,为教育部的管理信息系统以及教学资源的存储、高校内部的访问提供高速的平台。并计划在教育部管理信息中心以及各省市管理中心增设一条1G到10G的线路。
接下来,将按两步骤实施发展计划。
实施步骤一,2013年底前,31个省及直辖市和新疆生产建设兵团的数据中心,共32个接入点,每个点分配16个专用教育网IPv4地址;先期为各省提供1G到10G不等的专用接入带宽,连通省部两级数据中心。
实施步骤二,2014年底前,采用下一代互联网技术,使用IPv6地址实现网络访问服务,并将省部两级数据中心之间的连接升级为IPv6网络,配套大量IPv6地址,并提供IPv6解决方案。
总体来说,现阶段教育系统正在发生翻天覆地的变化,教育信息化工作需立足未来,群策群力,打好基础。CERNET为教育信息化提供服务的同时,也为国家信息化建设提供支撑力量。
明年将迎来教育网二十周年纪念,教育网主干网100G将全部升级完毕,CERNET面貌将会发生巨大变化,这是对教育网20周年的献礼,也将揭开CERNET以及中国教育信息化建设新的阶段,新的序幕!