中国教育和科研计算机网CERNET建设二十周年有感

—北京大学主节点建设点滴回顾 张立云 刘贺湘

　　始建于1994年的中国教育和科研计算机网(CERNET)转眼间已走过20个年头，建网初期CERNET主干网以64Kbps DDN专线，连接分布在8个城市的10个主干网节点，接入108所高校，网络用户达到3万多人。发展到今天，CERNET已有3万多公里光纤干线，主干网传输速率达到2.5～20Gbps，网络覆盖全国31个省(市)的200多座城市；国际出口和国内互联总带宽超过60Gbps；联网大学、教育机构、科研单位超过2000个，用户达到2000多万。同时进行的国家下一代互联网示范工程CNGI-CERNET2升级至100G主干网，CERNET已经成为我国互联网的重要组成部分，是全国最大的公益性计算机互联网络，也是世界上规模最大的国家教育与科研计算机网络。

　　目睹CERNET的发展变化，真是今非昔比，我们为CERNE的发展和进步欢欣鼓舞。有幸作为最早一批建设和使用互联网的科技人员，亲眼见证了中国教育和科研计算机网和北京大学主节点的起步、发展与壮大，当我们纪念中国教育和科研计算机网CERNET建设二十周年之际，回忆起我们对互联网事业的追求真是历历在目、感慨万千。

　　1994年11月，由清华、北大等全国八大地区十所高校承担建设的“全国教育科研网络示范工程”开始实施，北大具体承担CERNET华北地区网络北大主节点的建设任务，该节点负责河北省、天津市的高校及北京市高校与CERNET的连接。北京大学以原有的北京大学校园网为依托，充分利用建设校园网时培养的技术队伍和经验，于1995年底完成了CERNET华北地区网络北大主节点的建设任务，通过光缆以10M速率与CERNET网控中心相连。1996年1月8日教委组织了验收和鉴定。鉴定小组认为网点建设采用的技术已经达到九十年代国际先进水平，其中在中文信息资源建设、国外信息资源镜象等方面，处于国内领先地位。该项目先后获1996年国家教委科技进步一等奖和1997年国家科技进步二等奖。

　　北京大学主节点至CERNET网控中心的连接线路从10M速率起步，经历了155M、1G 、2G、100G等发展阶段。今天，北京大学主节点作为CERNET主节点、CERNET2核心节点和中国教育和科研计算机网华北地区主节点之一，承担着华北地区部分教育单位和科研机构通过教育网接入Internet的工作。经过211工程和CNGI等国家重点项目的实施，以IPv4连接国家网络中心的带宽已经达到100Gbps，以IPv6连接国家网络中心的带宽也达到10Gbps。目前为北京、天津、河北等接入单位提供域名、IP地址等方面的支持和服务，共有三十二个单位使用IPv4接入CERNET，二十二个单位使用IPv6接入CERNET2。北京大学主节点在教育网的年度运行工作评比中，连续多年获奖，并多次被授予运行工作一等奖。北京大学作为CERNET华北地区主节点为会员单位提供了良好服务并为CERNET的发展和壮大做出了重要贡献。

　　北京大学主节点在建设初期遇到了很多困难。用户连网常常受到网络技术的局限，网络应用没有开展起来，网络设备产品缺乏，设备进口受限制，技术力量不足，对新技术缺少了解，种种困难摆在我们面前。但是我们所有参加网络建设的人员经过不懈努力，边干边学，不断地学习和探索，攻克了一个又一个的技术难关，完成了北大主节点的建设工作。此后，经过不断地改进和升级，使之逐渐发展壮大。

　　记得最早与北大实现网络连接的是天津大学和南开大学，当时使用的是X.25公用分组交换数据网连接技术，以9.6Kbps的传输速率实现北京到天津的远程连接。现在看来9.6K的网络速度简直微不足道，但在当时确是开了与北大主节点连接的先河，第一次使主节点发挥了作用。X.25的应用尽管速度慢且通信费用高，但却使老师和同学们尝到了上网的甜头，并带动了学校的网络应用，同时也提高了其他院校连网的积极性。许多学校开始筹备资金，积极主动地联系我们要求接入CERNET。从此北大主节点逐渐发展壮大起来，开始全面展开北京地区、天津地区和河北地区院校的校园网接入工作。到1999年已经接入北大主节点的院校有33所，后来进一步发展到100所，扩大了网络规模。在这期间逐渐形成两个省级节点，即位于天津大学的天津主节点和位于河北师范大学的河北主节点

　　1996年至2000年期间，北大主节点连接的院校如图1所示。CERNET华北地区主干网由北大，北邮和清华三个主节点构成。当时华北地区主干网的带宽很低，北大到北邮是通过64Kbps的DDN专线连接的，而北大主节点到清华CERNET中心的传输速率也只有10Mbps。接入CERNET的大多数院校与主节点的连接速率也都很低，其主要原因是受到当时广域网连接技术水平的限制，光纤资源短缺，以及各单位的经费不足。由于上述原因，那时绝大多数院校采用的都是传输速率较低的广域网连接技术，这些技术需要借助一些公用网络。从图1可以看到各院校采用的广域网连接技术主要有帧中继（FR－Frame Relay）、公共数字数据网DDN和微波无线网，其传输速率在64Kbps~2Mbps之间。靠这些技术连接的网络只能提供很低的带宽，而且也不稳定，给网络的运行和维护带来很多困难。比如微波无线网对连接双方的可视性要求很高，而各的城市建设发展迅速，不断建起的楼宇影响了无线信号的传播，使连网双方不能正常通信，这是微波无线网无法解决的问题。再比如DDN专线，在使用过程中经常会出现断线现象，从而造成网络无法连通等问题。而在与电信部门联系专线维修时，需要与电信的各个部门打交道，这给检查恢复线路带来很大的困难。北大主节点的技术人员为了让兄弟院校的网络尽快恢复正常，减少他们不能上网的损失，采取的不是等待的态度，而是积极主动的，”穷追猛打”的，不辞辛苦的，一段线路一段线路地追查，特别是长途线路，有时甚至需要追查到对端的长途局和电话局。想想当时为了维修一条专线，解决断线问题，需要与不同的电话局、专线班（非话班）、专线中心、国传一室、国传二室、长话局维护部、传输网管、DDN2网工程师，以及对端的长话机构等多个部门打交道，光联系电话就有近40个。但是为了主节点的建设，为了兄弟院校，在大家的不懈努力下一次又一次地克服了困难，使校园网尽快地恢复正常运行。