摘要:“十五”211工程“CERNET高速地区网和重点学科信息服务体系建设项目”回顾与展望...
“CERNET高速地区网和重点学科信息服务体系建设项目”是“十五”211工程公共服务体系的重点建设项目之一,于2002年启动,今年8月全面通过验收。它承前启后,是“九五”211工程公共服务体系建设项目——CERNET地区主干网和重点学科信息服务体系建设项目的延续,同时,也为未来“十一五”211工程CERNET项目的建设打下了基础。在教育部和各级领导的关怀与支持下,经过从事项目建设的全体科研和技术人员的艰苦努力,通过“十五”211工程CERNET项目的实施,“中国教育和科研计算机网CERNET”已经成为我国互联网技术的重要研究试验基地、国家教育信息化的基础平台和国家信息基础设施的重要组成部分。
CERNET再创辉煌
建成世界最大的国家学术互联网
“十五”期间,CERNET的建设突飞猛进。在已经建成的CERNET高速传输网基础上,扩大了CERNET DWDM高速传输网的覆盖范围,形成了三环、三链的传输网拓扑结构,提高了传输能力,总容量可以达到800G,具备提供10G带宽链路的能力;改变了东北、西部地区长期以来租用传输信道的状况,缓解了流量拥塞压力,并节省了线路租费;东部地区原配置的最高只能提供155M链路的SDH系统更换为可提供2.5G链路的DWDM系统,为CERNET主干网及地区主干网提供高速冗余线路,提高了网络性能。
在CERNET高速传输网建成的基础上,对已经建成的CERNET主干网及地区主干网进行升级,使超过50%的CERNET主节点具有G比特交换能力,其中5个节点具有10G比特的交换能力;CERNET主干网速率达到了N×2.5~10G,地区主干网速率达到了155M~2.5G;主节点的接入能力达到1~10 G(只有拉萨为100 M);增强了线路冗余、设备冗余等备份能力,提高了全网的运行管理水平。
在CERNET已经建成的国家网络中心、地区网络中心和主节点(38个)的运行管理体系的基础上,初步建成CERNET主干网运行安全基本保障系统,部署了大规模、分布式的网络安全监测系统,首次实现了主干网运行数据的采集、存储和处理,不仅为提高网络服务质量、增强安全防范能力提供了技术手段,也为CERNET的科学管理和战略发展提供了数据基础。
“十五”211工程CERNET项目的顺利实施,使CERNET的基础网络设施得到进一步扩展和壮大。目前,CERNET已拥有一个覆盖全国所有省会城市、长达30000多公里的光纤网络。CERNET主干网连接了全国36个城市,覆盖到全国31个省、市、自治区的200多座城市,拥有独立的国际出口带宽5G,与国内其他互联网的连接带宽达12G以上,联网的大学、教育机构、科研单位达1800多个,用户超过2000万,现已成为世界上最大的国家学术互联网。
推动教育信息化应用与发展
有力支持教育信息化重大应用
CERNET已经成为高校信息化应用和学科研究的基础平台。在这个平台上,高校师生可以更加自如地展开丰富的教学应用和学科建设与科学研究。
作为我国高校公共服务体系的重要组成部分,CERNET支持着高等教育文献保障系统CALIS、中国教育科研网格ChinaGrid、仪器设备和优质资源共享系统、中国大学数字博物馆、远程教育等教育信息化重大应用。
在“十五”211工程CERNET项目中,我们建成了中国教育科研网格ChinaGrid,连接了20所高校的超级计算资源,自主开发了公共支撑平台CGSP,开发并实现了生物信息、流体力学等五个科学研究领域的网格典型应用,成为我国高校开展重点学科建设的重要科学研究基础平台。
同时,建成了重点学科信息服务体系支撑平台,收集了分布在全国80余所高校的重点学科信息资源,建立了门户网站,提供对这些资源的目录服务和检索服务,并重点支持了涉及理、工、文等领域的14个重点学科信息资源系统建设,为我国高校开展重点学科建设提供了信息共享平台。
此外,CERNET也不遗余力地支持着其他方面的重大应用项目,比如,大家熟知的网上高招、教育部的视频会议系统等。从2001年开始,CERNET开始支持网上高招录取的试点工作。从2002年起,全国1500多所高校依托CERNET开展网上录取工作,每年有数百万考生的背景资料通过网络进行可靠的数据传输与信息交换,这是世界上规模最大的网上招生录取应用。
2003年,全国参加高考考生多达600万人,350万名大学新生的录取工作借助CERNET这个平台完成;
2003年12月,全国成人高考首次依托CERNET试行网上录取工作,获得成功;为配合网上录取工作,从
2003年开始,CERNET同时支持教育部举行的有411万考生与家长参加的大规模网上招生咨询活动
2005年开始,教育部实施高招“阳光工程”,利用现代信息技术公开招生信息,CERNET承担了重要的技术保障工作,做出了应有的贡献;今年,有将近500万人的录取工作也在此平台上完成,这极大地提高了工作效率,并为国家节省了大量经费。
此外,CERNET为各联网高校提供科研合作与技术交流平台,开展网格及分布式计算、多媒体应用、新型P2P应用、网络电视、无线通信及应用等研究,成为孕育未来创新型应用的孵化基地。
CERNET还于2002年开通了我国第一个全国范围的组播服务平台,基于组播的视频会议系统在教育系统内得到了广泛应用。非典时期,利用组播视频会议系统,召开各种工作会议80余次,大型重要会议20余次,包括各高校向教育部和科技部领导汇报抗击非典科技攻关成果会、下一代互联网发展战略研究专家委员会议、教育部中长期科技规划研讨会、国家自然基金海外青年项目申请评审会等。几年来,CERNET组播视频会议系统得到了持续的日常性应用,成为国内外少有的组播技术大规模应用实例。
培养网络人才的主力军
根据电信级运行维护的要求,CERNET传输网建立了24小时值班的运行维护制度和一整套的交接班、请示汇报、抢代通等规章制度。采用主副班轮换制,保证白天有两个人值班,晚上有一个人值班,确保机房24小时有人值守。严格的管理制度,培养了一批具有独立工作能力的骨干力量,保证了及时响应,缩短了故障处理时间,故障初步定位的时间一般可以保证在10分钟之内,有力地保证了运行维护质量。
我们还在CERNET全网建立了网络运行中心(NOC),在CERNET专家委员会的领导下,设立国家网络中心NOC和各节点NOC,负责CERNET主干网及地区网的运行、维护和管理,对用户提供技术支持,并提供24小时不间断的网络故障应急响应支持。
通过建设CERNET主干网运行安全基本保障系统,每个CERNET主节点都有了2~3名经过培训的网络安全事件应急响应处理技术人员,形成了一支近百人的网络安全管理技术骨干队伍。
参加CERNET建设与运行的技术人员也是各校园网建设与运行的技术骨干,通过CERNET主节点的建设带动了主节点所在省市的高校校园网建设,通过组织各种技术培训,培养和锻炼了CERNET联网高校的校园网建设与运行技术人员。以每个校园网的技术队伍平均10人计算,CERNET全网的运行管理技术人员达到2万人以上。
在下一代互联网的研究上,CERNET也走在前列。在参加CERNERT主节点建设的38所高校中,有25所高校参加了中国下一代互联网示范工程CNGI核心网CERNET2的建设;参加教育科研网格ChinaGrid建设的20所高校也同时参加CNGI网格应用示范项目;教育部正在组织已经接入CERNET的100所高校作为CNGI的驻地网接入CERNET2主干网,开展IPv6技术研究与试验;在国家发改委批准立项的2005年CNGI技术试验和应用示范项目中,高校牵头的项目20余项,其中大部分项目都是10余所大学联合承担的。由此看来,高校已经成为我国开展下一代互联网研究与试验的主力军,培养了一大批从事下一代互联网及其应用技术研究的技术骨干。
CERNET的2000万用户中,以高校师生为主。CERNET为学生通过网络获取知识提供了平台,每年向社会输送大批网络及应用的人才。同时,许多CERNET联网高校已经开始提供IPv6服务,以每所高校有IPv6用户1万人计,计划接入CERNET2的高校为100所,则全国高校将有100万IPv6用户,他们中的大部分人将会成为我国下一代互联网及其应用的技术人才。
与此同时,通过CERNET建设,一批国内互联网行业有影响的专家队伍也被培养起来,这批人正代表着中国活跃在国际互联网舞台上。
带动互联网研究走在世界前列
CERNET2已成为我国实施“十一五”发展计划以及国家中长期科技发展规划的重大科技创新平台,并使中国互联网的研究头一次走在了世界的前列。
CERNET一直注重跟踪世界互联网技术的快速发展,在国家的支持下,积极开展下一代互联网的研究,推动我国下一代互联网的研究。自1998年以来,CERNET就已经开始进行下一代互联网的研究与试验。2002年1月起,CERNET网络中心作为中方项目的牵头单位,承担中日信息技术合作领域的国家高技术项目“下一代互联网中日IPv6合作项目”,清华大学、上海交通大学、华南理工大学等近10所高校以及国内科研院所和企业参与了此项目,为我国发展下一代互联网进行技术和人才准备。其中,CERNET传输网为中日IPv6试验网提供了连接北京、上海、广州的2.5G链路3条,为该项目的顺利完成提供了重要的传输基础。
2002年8月,受原国家计委委托,在57名院士联名建议建设我国下一代互联网学术性网络的基础上,CERNET网络中心作为项目依托单位承担了“我国下一代互联网发展战略研究”预研项目,下一代互联网发展战略研究专家委员会完成了《我国下一代互联网发展战略研究报告》和《中国下一代互联网示范工程实施方案建议》,为推动我国下一代互联网技术研究和发展做出了重大贡献。
在下一代互联网发展战略研究工作的基础上,2003年7月,国务院批准了由国家发展和改革委员会、科技部、信息产业部、国务院信息化工作办公室、教育部、中国科集团、中国工程院、国家自然科学基金委等八部委联合提交的关于推动我国下一代互联网发展有关工作的请示意见,批准并启动了由中国工程院牵头的中国下一代互联网示范工程CNGI示范网络核心网建设项目。2003年8月,以CERNET网络中心为牵头单位,向中国工程院提交了CNGI核心网建设项目应标书,并中标建设CNGI中最大的、也是惟一的学术性主干网——CERNET2。正是由于CERNET拥有的独立自主的高速传输网,“十五”211工程扩大了传输网的覆盖范围并增强了传输能力,有条件为CNGI核心网提供传输资源,才使得CERNET2计划能够中标。
中国下一代互联网示范工程CNGI示范网络核心网建设项目“CERNET2主干网和CNGI-6IX”由清华大学等25所高校承担建设。2004年12月,CERNET2主干网正式开通并投入试运行。CERNET2主干网连接分布在20个城市的25个核心节点,传输速率达到10G,与北美、欧洲、亚太等地的国际下一代互联网实现高速互联,为CNGI六个主干网提供高速互联,为全国100余所高校提供IPv6高速接入,为高校承担CNGI技术试验与应用示范项目提供研究试验环境。CNGI-CERNET2的建设与发展,充分利用了CERNET长期以来积累的科研成果和网络运行经验,紧紧依靠了CERNET的专家队伍和技术人才。“十五”期间,CERNET与世界各国的互联网学术组织、科研机构和著名企业建立了广泛的联系,特别是与北美、欧洲和亚太地区有代表性的下一代互联网组织建立了密切的合作伙伴关系,促进了国内外学术交流,提高了我国在互联网技术领域的地位和影响。
2003年6月,鉴于CERNET在推动中国下一代互联网研究方面的突出工作,CERNET获“COMPUTERWORLD”(相当于计算机领域的“奥斯卡”奖)全球信息技术杰出贡献奖大金奖提名。
2004年11月6日,清华大学与日本国立信息通信技术研究院NiCT签署合作协议,在北京-香港-东京之间建立2.5G的高速连接,实现了CERNET与亚太地区高速网APAN的高速互联,从而有利于支持中国在亚太地区的学术性互联网竞争中获得主导权。
2004年,CERNET参加欧盟第六框架计划下的“第二代跨欧亚信息网络TEIN2项目”,北京连接欧洲线路的速率达到622M。在此基础上,中国科技部和欧盟进一步提出了跨洲合作设想,欧盟相应设立了ORIENT项目,计划在中欧下一代互联网学术网CERNET2和GEANT2之间实现2.5G高速互联,开展包括GRID、伽利略计划等需要高速网络支持的重大中欧合作项目。
2005年9月,在科技部和教育部的大力支持下,CERNET作为中方合作伙伴,与TEIN2项目实施方DANTE签署了相关的合作协议,取得两项对中国具有实际意义的重要成果:(1)北京、香港被选为TEIN2主干网的核心节点(总共设立了三个节点),在欧洲与核心节点之间建立高速连接,实现欧洲-北京-香港-新加坡-欧洲之间的622M互联,为欧亚之间开展基于高速互联网的科研合作奠定了基础。(2)经过国际招标,CERNET中标负责管理和运行TEIN2主干网,并在香港设立网络管理与运行中心TEIN2 NOC。这是中国的科研管理机构首次被授权管理国际性互联网络,也是国际上对我国管理并运行大规模学术网络能力的肯定。这两项成果的取得推动了我国学术网络与世界先进网络的互联与合作,促使中国成为欧亚高速互联的核心节点,对中国在国际下一代互联研究中占据重要地位起到关键性作用。
2005年,针对CERNET在世界上首次提出的IPv4 over IPv6技术,国际标准化组织IETF成立了专门的工作组Softwires,并选CERNET代表出任该工作组的技术顾问。
此外,CERNET每年定期和不定期主办或协办多次国际学术交流会,轮流在国内和国外举行,主要包括中美高级网络技术研讨会CANS(Chinese American Networking Symposium)、欧盟与中国的高级网络技术研讨会ECNS (Chinese-European Networking Symposium)、亚太地区高速网络APAN学术会议、中韩高级网络技术研讨会等,促进了国内外学术交流,提高了CERNET在国际上的地位。
争取更大的贡献
“十五”211工程CERNET项目已经圆满完成,但这不是结束,只是CERNET不断发展过程中的一个阶段。这10多年来,CERNET经历了从无到有;从小变大;从弱到强;从单一的科研体制到科研与企业并存,相互依赖,共同发展;从建设和使用第一代互联网到研究和推动第二代互联网;从国内学术网到国际学术网等六个重要的建设和发展阶段。
未来,CERNET要朝着提高服务质量和追求技术进步、力争进入国际互联网技术最前沿两个方向努力。“服务求生存”是CERNET未来相当长时间内必须坚持的方针,服务是CERNET生存之本,也是CERNET发展壮大的前提。技术进步是CERNET的灵魂,技术上停滞不前的网络不是一个好的学术网,CERNET的发展本身需要以技术进步作为保证。
同时,与世界先进水平相比,整体上,我们在互联网的技术和应用上还处于落后的水平,这给我们带来极大的紧迫感和责任感。我们需要在未来的工作中,加大科研和开发的力度,力争在下一代互联网的技术前沿有所突破,在这个领域抢占一席之地,为国家信息产业的发展做出更大贡献。
“十五”211工程CERNET项目是一个中间站,“十一五”将接过“接力棒”继续跑下去。
在“十一五”期间,国家将会继续加强211工程项目建设,继续加强和完善公共服务体系。我们将继续加强中国教育和科研计算机网CERNET的建设,扩大网络的覆盖范围和传输容量,支持全国大学的高速接入能力,成为达到世界先进水平的国家教育和科研信息基础设施。CERNET将建立大规模安全监测与应急响应服务系统、大规模身份认证系统和大规模高质量视频服务系统,完善大容量重点学科信息资源服务系统。通过“十一五”211工程CERNET建设,全面提高CERNET的技术水平和服务能力,支撑面向全国高等教育的普遍服务和面向全国高校重点学科建设的科研服务,使其成为现代国民教育体系和国家科技创新体系的重要基础设施。
“十一五”期间CERNET建设的总体目标是,构建达到世界先进水平的国家级教育和科研信息基础设施,达到或超过4个1000:CERNET光纤传输网和主干网的覆盖范围从20个城市扩展到36个城市,传输网带宽超过1000G;100所211高校接入CERNET的速率全部达到1000M;1000所高校接入CERNET的速率全部达到100~1000M;与位于北美、欧洲、亚太地区的世界先进国家学术网的连接分别达到1000M以上。
CERNET是一项伟大的事业,是团结协作、奋力拼搏的高校典范,是广大师生群体汗水和智慧的结晶。它所取得的成绩,激励着我们继续为之努力奋斗。
十五211CERNET项目建设背景
1994年,经过各级相关单位的共同努力,CERNET建成了。CERNET自诞生起便被赋予服务教育信息化的使命,这就决定了CERNET的每一步发展都要与教育信息化联系在一起。
建立之初,CERNET的传输速率仅为64K,然而,对于我国教育信息化基础设施来说,这却是个零的突破。随后,1998~1999年间,“中国教育和科研计算机网CERNET主干网升级工程”实施,使CERNET主干网传输速率升级到2M,CERNET通信线路严重不足的问题得到了及时解决。
1998年底,CERNET开始实施“国家211工程高等教育公共服务体系——中国教育和科研计算机网地区主干网和重点学科信息服务体系”项目,到2001年7月完成建设。通过这次建设,连通全国36个省市的八大地区主干网基本建立, CERNET的基本框架和重点学科信息服务体系也初步建成,CERNET具备了连接全国大多数高等虎博白菜的联网能力,成为我国高等教育和科研领域的重要信息基础设施之一。
此外,现代远程教育工程得到实施。建成了基于DWDM/SDH技术、容量可达80G、总长约2万公里的CERNET高速传输网,主干网速率达到2.5G、地区网速率达到155M,有近百所高校以100~1000M的速率接入CERNET高速主干网,为我国现代远程教育体系的建立打下坚实的基础。
近几年,随着CERNET应用的不断扩展和用户数目的不断增加,一些问题和需求出现,表现在:传输网急需扩容,尤其在这方面东北地区还是空白,南沿海、西部缺少冗余;主干网和地区网需要增强可靠性,表现在核心路由器和接入路由器的冗余性差;接入路由器的接口板种类和数量不足;急需建立主干网运行安全保障体系;流量分析和预测;需要支持大规模网络应用,比如:网格、数字图书馆、视频会议、仪器设备共享等。
从这些实际需求出发,CERNET制订了“十五”211工程CERNET项目建设目标,那就是:在CERNET原有建设基础上,重点建设高速地区主干网和重点学科信息服务体系,进一步提高CERNET高速接入能力,安全运行保障能力和信息服务能力。项目分为5个专题:CERNET高速传输网扩容工程;CERNET高速地区主干网建设工程;CERNET主干网运行安全基本保障系统;教育科研网格ChinaGrid;重点学科信息服务体系建设。