2024年是(shì)中國(guó)全功能接入國(guó)際互聯網30年，也(yě)是(shì)我國(guó)第一(yī / yì ／yí)個(gè)覆蓋全國(guó)的(de)互聯網主幹網——中國(guó)教育和(hé / huò)科研計算機網CERNET建設30年。1995年在(zài)夏威夷召開的(de)INET95會議上(shàng)，時(shí)任CERNET管委會主任梁猷能教授，CERNET專家委員會主任吳建平教授，CERNET網絡中心副主任李星教授聯合發表了(le／liǎo)這(zhè)篇名爲(wéi / wèi)《中國(guó)教育科研界接入全球互聯網》的(de)英文文章，詳細介紹了(le／liǎo)CERNET誕生的(de)背景及未來(lái)發展構想。近30年過去，當時(shí)的(de)設計理念，實施方案等在(zài)30年後的(de)今天仍沒有過時(shí)，具有很好的(de)參考價值。

中國(guó)教育科研界接入全球互聯網

——中國(guó)教育和(hé / huò)科研計算機網項目

李星 吳建平 梁猷能

　　摘要(yào / yāo)

　　在(zài)許多國(guó)家，全球互聯網已經成爲(wéi / wèi)越來(lái)越強大(dà)的(de)信息載體。然而(ér)在(zài)中國(guó)，卻隻有非常少的(de)區域連接了(le／liǎo)互聯網。爲(wéi / wèi)了(le／liǎo)扭轉這(zhè)一(yī / yì ／yí)局面，中國(guó)政府啓動了(le／liǎo)“中國(guó)教育和(hé / huò)科研計算機網CERNET示範工程”。CERNET由一(yī / yì ／yí)個(gè)連接全球互聯網的(de)全國(guó)性的(de)主幹網、8個(gè)地(dì / de)區網和(hé / huò)1000多個(gè)校園網組成。由于(yú)中國(guó)人(rén)口衆多，CERNET将大(dà)幅增加互聯網的(de)用戶數量。本文将探讨CERNET的(de)設計理念和(hé / huò)實施方案。CERNET項目的(de)總目标是(shì)在(zài)中國(guó)建立互聯網主幹網，滿足當前用戶的(de)需求，并迎合21世紀的(de)發展。

　　一(yī / yì ／yí)、簡介

　　中國(guó)的(de)經濟增速非常快，對外開放的(de)程度也(yě)越來(lái)越高。同時(shí)，全球信息基礎設施建設已經成爲(wéi / wèi)了(le／liǎo)世界的(de)趨勢。中國(guó)政府正在(zài)推進中國(guó)信息基礎設施（CII）的(de)建設，互聯網的(de)連接成爲(wéi / wèi)重點關注對象。

　　中國(guó)的(de)第一(yī / yì ／yí)個(gè)對外合作網絡，是(shì)成立于(yú)1988年的(de)中國(guó)學術網CANET，CANET通過德國(guó)卡爾斯魯厄大(dà)學的(de)網關，利用X.25技術與互聯網交換電子(zǐ)郵件。數十家中國(guó)的(de)教育和(hé / huò)科研單位加入了(le／liǎo)CANET。1990年，CANET在(zài)InterNic注冊了(le／liǎo)頂級域名“.CN”。

　　1990年，中國(guó)科研網CRN成立，CRN使用X.25鏈路，通過RARE與外界交換信息，有十餘家研究單位連接了(le／liǎo)CRN。

　　1993年，中國(guó)高能物理研究所IHEP與美國(guó)斯坦福大(dà)學建立了(le／liǎo)直接連接。到(dào)1994年，IHEP與互聯網實現了(le／liǎo)全面連接。

　　1989年，原中華人(rén)民共和(hé / huò)國(guó)國(guó)家計劃委員會和(hé / huò)世界銀行開始支持名爲(wéi / wèi)中國(guó)國(guó)家計算機與網絡設施（NCFC）的(de)項目，這(zhè)一(yī / yì ／yí)項目包括一(yī / yì ／yí)個(gè)超級計算機中心和(hé / huò)三個(gè)院校網，即中國(guó)科學技術計算網CASnet、清華大(dà)學校園網TUnet和(hé / huò)北京大(dà)學校園網PUnet。這(zhè)三個(gè)獨立的(de)院校網的(de)建設于(yú)1992年完成。1994年，NCFC建立了(le／liǎo)64Kbps的(de)衛星鏈路，CASnet，TUnet和(hé / huò)PUnet的(de)用戶可以(yǐ)全面接入互聯網。

　　在(zài)過去的(de)幾年裏，還有其他(tā)高校和(hé / huò)研究單位建立了(le／liǎo)電子(zǐ)郵件甚至全面的(de)互聯網連接。可以(yǐ)肯定的(de)是(shì)，中國(guó)和(hé / huò)世界上(shàng)的(de)許多人(rén)都希望，中國(guó)的(de)學術團體能夠加入全球互聯網。然而(ér)，幾乎所有的(de)中國(guó)網絡專家都對缺乏協調的(de)情況表示了(le／liǎo)擔憂。造成這(zhè)種情況的(de)其中一(yī / yì ／yí)個(gè)重要(yào / yāo)原因是(shì)，直到(dào)1993年，中國(guó)才開始規劃全國(guó)性的(de)教育和(hé / huò)科研主幹網，導緻在(zài)這(zhè)之(zhī)前，各研究單位都不(bù)得不(bù)自行尋求互聯網連接。然而(ér)現在(zài)，情況逐漸發生了(le／liǎo)改變。

　　1993年12月，中國(guó)開始規劃CERNET項目。CERNET是(shì)中國(guó)第一(yī / yì ／yí)個(gè)全國(guó)性的(de)教育和(hé / huò)科研計算機網絡。CERNET項目由中國(guó)政府資助，由中華人(rén)民共和(hé / huò)國(guó)教育部直接管理。在(zài)不(bù)久的(de)将來(lái)，CERNET将連接中國(guó)所有的(de)大(dà)學和(hé / huò)研究機構，在(zài)本世紀末的(de)最後幾年，将連接高中、初中、小學和(hé / huò)其他(tā)的(de)教育和(hé / huò)研究機構。CERNET将連接全球互聯網，并成爲(wéi / wèi)中國(guó)互聯網的(de)重要(yào / yāo)組成部分。

　　近期，中國(guó)也(yě)正在(zài)發展一(yī / yì ／yí)些商業互聯網項目。中華人(rén)民共和(hé / huò)國(guó)郵電部将提供商業互聯網服務，一(yī / yì ／yí)些中國(guó)的(de)公司也(yě)考慮加入商業互聯網市場。雖然經過了(le／liǎo)25年的(de)增長，互聯網已經進入了(le／liǎo)商業化階段，但由于(yú)缺乏在(zài)中國(guó)本土的(de)經驗，CERNET在(zài)中國(guó)所有的(de)互聯網競争者中具有獨特的(de)、不(bù)可替代的(de)地(dì / de)位。我們相信，CERNET将極大(dà)地(dì / de)改善中國(guó)的(de)教育和(hé / huò)科研基礎設施，培養網絡專家和(hé / huò)經驗豐富的(de)網絡終端用戶。簡而(ér)言之(zhī)，CERNET将有助于(yú)促進中國(guó)的(de)教育、科研和(hé / huò)經濟的(de)發展。

　　二、CERNET項目的(de)目标

　　中國(guó)是(shì)世界上(shàng)最大(dà)的(de)國(guó)家之(zhī)一(yī / yì ／yí)，國(guó)土面積爲(wéi / wèi)960萬平方公裏，總人(rén)口爲(wéi / wèi)11億，有28個(gè)省、517個(gè)市和(hé / huò)1075所高等院校。

　　CERNET項目的(de)主要(yào / yāo)目标，是(shì)建立一(yī / yì ／yí)個(gè)全國(guó)性的(de)教育和(hé / huò)科研網絡基礎設施，利用最新的(de)電信和(hé / huò)計算機技術，支持中國(guó)的(de)高校、科研單位和(hé / huò)學校的(de)教育和(hé / huò)研究。其具體目标如下：

　　建立全國(guó)性的(de)主幹網，連接8個(gè)地(dì / de)區網，并将其與全球互聯網連接起來(lái)。

　　建立全國(guó)網絡中心。

　　建立10個(gè)地(dì / de)區網節點。

　　采用TCP/IP作爲(wéi / wèi)網絡協議，建立網絡管理系統。

　　提供互聯網應用，發展中國(guó)的(de)信息資源和(hé / huò)應用。

　　三、組織結構

　　圖1展示了(le／liǎo)CERNET的(de)組織結構。

圖1 組織結構

　　CERNET管理委員會是(shì)CERNET組織結構中的(de)最高層級，由政府官員組成，負責制定政策。CERNET專家委員會負責規劃、設計、實施和(hé / huò)升級網絡。CERNET網絡中心負責主幹網的(de)建設、實施、維護、管理和(hé / huò)運營，還負責建立CERNET信息資源。CERNET地(dì / de)區中心是(shì)地(dì / de)區網的(de)服務節點，爲(wéi / wèi)将大(dà)學或科研單位的(de)校園網連接到(dào)CERNET主幹網提供必要(yào / yāo)的(de)連接和(hé / huò)服務。校園網是(shì)整個(gè)結構的(de)基層，直接服務于(yú)終端用戶。

　　CERNET網絡中心包括網絡信息中心（NIC），網絡運營中心（NOC）、遠程通信部、超級計算機部、研發部、用戶服務部和(hé / huò)培訓部。CERNET地(dì / de)區網絡節點也(yě)具有類似的(de)結構。

　　四、規劃策略

　　雖然對互聯網連接的(de)需求非常高，但校園網的(de)建設仍然處于(yú)非常早期的(de)階段。誠然，個(gè)人(rén)電腦越來(lái)越受歡迎，但大(dà)多數電腦都運行DOS和(hé / huò)Windows操作系統。相應地(dì / de)，IPX是(shì)占主導地(dì / de)位的(de)網絡協議。值得注意的(de)是(shì)，一(yī / yì ／yí)些發達國(guó)家是(shì)在(zài)校園網建設完成之(zhī)後，才建立全國(guó)主幹網。然而(ér)在(zài)中國(guó)，我們卻先嘗試建設全國(guó)主幹網，來(lái)促進校園網的(de)建設。由于(yú)經費有限，CERNET的(de)規劃策略如下：

　　集中規劃，分散實施。在(zài)CERNET項目基礎上(shàng)，中國(guó)政府全力支持全國(guó)主幹網和(hé / huò)全球互聯網連接，而(ér)地(dì / de)區網和(hé / huò)校園網的(de)建設将使用其他(tā)來(lái)源的(de)資金。因此，整個(gè)網絡結構由CERNET專家委員會設計，在(zài)資金允許的(de)情況下逐步實現。

　　基于(yú)開放/标準原則，采用TCP/IP作爲(wéi / wèi)主要(yào / yāo)網絡協議。因此，中國(guó)的(de)所有教育和(hé / huò)科研機構将實現互聯網的(de)全面連接。

　　戰略性地(dì / de)支持地(dì / de)區網絡節點的(de)提升和(hé / huò)校園網的(de)建設。“早起的(de)鳥兒有蟲吃”，率先加入的(de)大(dà)學可成爲(wéi / wèi)當地(dì / de)的(de)連接點，獲得收益。

　　主幹網集中管理和(hé / huò)運營，地(dì / de)區網分散管理和(hé / huò)運營。由于(yú)CERNET規模龐大(dà)，全國(guó)主幹網和(hé / huò)所有主幹網的(de)路由器，由CERNET網絡中心管理；地(dì / de)區網的(de)管理，則由相應的(de)CERNET地(dì / de)區中心負責。

　　開發中國(guó)的(de)網絡應用工具和(hé / huò)網絡資源。互聯網文字的(de)本地(dì / de)化對于(yú)中國(guó)社會而(ér)言一(yī / yì ／yí)直是(shì)個(gè)大(dà)難題，因此，人(rén)們非常關注中文互聯網環境的(de)發展。爲(wéi / wèi)此，政府還制定了(le／liǎo)建設中國(guó)信息資源的(de)長期規劃。

　　五、CERNET架構

　　CERNET具有三層結構：全國(guó)主幹網、地(dì / de)區網和(hé / huò)校園網，如圖2所示。

圖2 CERNET架構

　　CERNET網絡中心位于(yú)北京的(de)清華大(dà)學，主幹節點設置在(zài)北京、上(shàng)海、廣州、南京、西安、武漢、成都和(hé / huò)沈陽等城市。每個(gè)節點将成爲(wéi / wèi)地(dì / de)區網絡中心，服務多個(gè)省份，見表1。

表1 CERNET地(dì / de)區網絡

　　網絡采用多環拓撲結構，在(zài)任意兩個(gè)主幹節點之(zhī)間提供冗餘路徑，如圖3所示。

圖3 CERNET主幹網

　　郵電部和(hé / huò)一(yī / yì ／yí)些通信公司提供的(de)數字數據網絡（DDN）将被用作基本的(de)通信載體。數據傳輸速率爲(wéi / wèi)64Kbps到(dào)2.048Mbps（E1）不(bù)等。公共數據網絡（X.25）将用作備用通道(dào)。

　　将有1~3條與全球互聯網相連的(de)鏈路，每條鏈路的(de)數據傳輸速率大(dà)于(yú)或等于(yú)64Kbps。第一(yī / yì ／yí)個(gè)遠程節點設置在(zài)美國(guó)，傳輸速度爲(wéi / wèi)128Kbps（不(bù)久的(de)将來(lái)将達到(dào)256Kbps），其他(tā)的(de)遠程節點将位于(yú)亞太地(dì / de)區和(hé / huò)歐洲。

　　主幹節點通過路由器相互連接。主幹網自身形成了(le／liǎo)一(yī / yì ／yí)個(gè)自治域系統，選擇了(le／liǎo)OSPF作爲(wéi / wèi)内部路由協議。8個(gè)地(dì / de)區網也(yě)形成了(le／liǎo)各自的(de)自治系統，BGP-4被選爲(wéi / wèi)CERNET主幹網和(hé / huò)地(dì / de)區網之(zhī)間的(de)外部路由協議。每個(gè)地(dì / de)區網使用的(de)都是(shì)CIDR技術，目前，大(dà)約有10個(gè)超級地(dì / de)址塊保留給CERNET的(de)大(dà)學和(hé / huò)研究單位使用。

　　六、網絡應用

　　CERNET是(shì)一(yī / yì ／yí)個(gè)基于(yú)TCP/IP的(de)網絡，支持所有的(de)互聯網應用，包括人(rén)與人(rén)之(zhī)間的(de)通信，如電子(zǐ)郵件、新聞組（usenet news）、談話（talk）、網絡視頻會議通訊軟件（cu-seeme）、多點播送主幹（MBone）等。可獲取諸如匿名文件傳輸協議（Anonymous ftp）,自動索引互聯網上(shàng)匿名FTP網站文件程序（Archie），信息查找系統（Gopher）,www等。使用計算機Telnet協議，客戶端/服務器系統等。

　　目前，CERNET擁有多個(gè)可被全球互聯網訪問的(de)網絡資源。

　　ftp://ftp.cernet.edu.cn

　　gopher://gopher.cernet.edu.cn

　　http://www.cernet.edu.cn

　　news://news.cernet.edu.cn

　　telnet: lib00.tsinghua.edu.cn, login name: public (Tsinghua University Library Chinese and English Catalog)

　　listserv: iic-l@cernet.edu.cn (Internet in China discussion group)

　　listserv: chisa-cm@chisa.edu.cn (China’s Scholars Abroad Chinese Magazine)

　　cu-seeme reflector: cernet.edu.cn (ID 0)

　　近期，政府設立了(le／liǎo)專項基金支持網絡應用。CERNET專家委員會收到(dào)了(le／liǎo)數百份建議，并進行了(le／liǎo)仔細審查。CERNET支持的(de)研究和(hé / huò)開發是(shì)以(yǐ)下領域：

　　開發中文網絡環境，包括針對不(bù)同平台的(de)中文郵件和(hé / huò)信息發現系統。有趣的(de)是(shì)，全球互聯網使用的(de)是(shì)不(bù)同的(de)漢字編碼系統。比如，中國(guó)大(dà)陸使用的(de)是(shì)GB碼，而(ér)中國(guó)的(de)香港和(hé / huò)台灣地(dì / de)區則使用的(de)是(shì)BIG5碼，一(yī / yì ／yí)些其他(tā)群體也(yě)會使用一(yī / yì ／yí)些其他(tā)的(de)漢字編碼系統。爲(wéi / wèi)了(le／liǎo)制定漢字信息交換标準，成立了(le／liǎo)成員中包含CERNET專家的(de)工作組來(lái)制定RFC。

　　開發中國(guó)的(de)信息資源和(hé / huò)中文信息資源。中國(guó)有極其豐富的(de)曆史、地(dì / de)理和(hé / huò)人(rén)文積澱，其中，有許多有趣的(de)話題，如京劇、三峽工程、集郵、武術、中醫等等，有關這(zhè)些主題的(de)信息服務器将在(zài)不(bù)久的(de)将來(lái)被開發出(chū)來(lái)，供全球互聯網訪問。

　　開發多媒體通信應用、計算機協同等課題研究。

　　提出(chū)了(le／liǎo)分布式圖書館、遠程教育等大(dà)型項目，由不(bù)同的(de)政府機構資助。

　　七、CERNET的(de)規模

　　中國(guó)大(dà)陸有1075所高校，39萬名教授和(hé / huò)教職工，研究生9.42萬人(rén)，本科生218.4萬人(rén)。8個(gè)地(dì / de)區網對應的(de)高校和(hé / huò)學生分布情況見表2。

表2 高校和(hé / huò)學生的(de)分布情況

　　2年後，将有100多個(gè)校園網接入CERNET，每個(gè)校園網平均由2000多台計算機組成。

　　如上(shàng)所述，CERNET項目将使用CIDR技術，如表3所示。

表3 超級地(dì / de)址塊的(de)分配

　　中國(guó)的(de)頂級高校和(hé / huò)研究機構申請了(le／liǎo)IP地(dì / de)址，這(zhè)些高校已經獲得或即将獲得平均8~32個(gè)C類地(dì / de)址空間。由于(yú)IP地(dì / de)址是(shì)寶貴資源，我們要(yào / yāo)求這(zhè)些高校和(hé / huò)研究機構盡量高效地(dì / de)利用IP空間，這(zhè)使得他(tā)們使用更多的(de)路由器。

　　其餘的(de)900多所大(dà)學和(hé / huò)研究機構也(yě)将在(zài)5年内接入CERNET。接着，有着5512萬名學生的(de)39412所中學，和(hé / huò)有着1.22億名學生的(de)16萬所小學，也(yě)将接入CERNET。由于(yú)中國(guó)是(shì)世界上(shàng)人(rén)口最多的(de)國(guó)家，CERNET也(yě)将成爲(wéi / wèi)世界上(shàng)最大(dà)的(de)教育和(hé / huò)科研網。

　　由于(yú)CERNET項目對IP地(dì / de)址的(de)巨大(dà)需求，可能将促進下一(yī / yì ／yí)代互聯網（IPNG）的(de)建立進程。

　　八、CERNET建設階段

　　CERNET一(yī / yì ／yí)共分爲(wéi / wèi)2個(gè)建設階段。在(zài)第一(yī / yì ／yí)階段（1994-1995年），建立全國(guó)網絡中心、十個(gè)地(dì / de)區網絡節點、全國(guó)主幹網和(hé / huò)全球互聯網連接。在(zài)這(zhè)一(yī / yì ／yí)階段，有100多所高校和(hé / huò)研究單位接入CERNET。

　　在(zài)第二階段（1996~2000年），中國(guó)所有的(de)高校、研究單位、數千所中學、小學、其他(tā)教育和(hé / huò)研究機構将接入CERNET。CERNET主幹網的(de)傳輸速率将得到(dào)提高，并采用新技術和(hé / huò)新應用，供教育和(hé / huò)科研領域的(de)大(dà)多數人(rén)使用。

　　九、結論

　　CERNET是(shì)中國(guó)發展最迅速的(de)項目之(zhī)一(yī / yì ／yí)。由于(yú)中國(guó)人(rén)口衆多，CERNET将大(dà)幅增加互聯網的(de)用戶數量。正如著名的(de)圖4所示，預計到(dào)2001年，互聯網用戶數量達到(dào)世界人(rén)口數量。然而(ér)，如果沒有中國(guó)，互聯網無法實現這(zhè)一(yī / yì ／yí)目标。CERNET希望爲(wéi / wèi)互聯網做出(chū)自己的(de)貢獻。

圖4 預測圖表

　　中國(guó)的(de)計算機網和(hé / huò)其他(tā)電信項目前景廣闊，大(dà)有可爲(wéi / wèi)。CERNET 是(shì)中國(guó)教育和(hé / huò)科研的(de)通信和(hé / huò)資源基礎設施。它将培養中國(guó)未來(lái)的(de)電信、網絡和(hé / huò)計算機專業人(rén)才以(yǐ)及各領域的(de)專家，還将發揮展示前沿技術的(de)作用。我們真誠地(dì / de)歡迎國(guó)内外的(de)大(dà)學、組織、企業與 CERNET 合作，共同建設地(dì / de)球上(shàng)最大(dà)的(de)教育和(hé / huò)科研網。

　　附英文原文

　　作者：李星、吳建平、梁猷能