一部CERNET發(fā)展史,也是一部中國互聯網發(fā)展的歷史。CERNET用三十年的崢嶸歲月,踐行了“敢于走前人沒走過的路”的時代命題:實現了從無到有、從小到大、從弱到強,從引進到跟蹤、從突破到引領,從服務教育到服務科技創(chuàng)新、再到服務人才培養(yǎng),從互聯網到下一代互聯網,再到網絡空間安全和未來互聯網。
第一代互聯網
開創(chuàng)從無到有
1994年,CERNET以高校為節(jié)點,建成一張覆蓋全國的互聯網主干網,為中國高校的教育和科研未來發(fā)展提供了平臺。
△中國第一個采用TCP/IP over X.25的全國性計算機互聯網開通(1994)
中國互聯網的先行者,為什么誕生于高校?
20世紀80年代,計算機教育在我國穩(wěn)步推進,與此同時,中國學生走出國門,成為我國第一批“觸網”的群體,以互聯網為基礎的網絡信息技術成為我國學術界的關注熱點,來自清華、中科院、北大等院校的諸多學者始終關注國際前沿學術動態(tài),積極推進將互聯網引進中國的工作。
90年代,美國提出“信息高速公路”的宏大構想,更是掀起各國競相構建國家層面信息基礎設施的熱潮。
相關政府部門也敏銳地洞察到了互聯網在提升綜合國力、影響國際競爭格局中即將發(fā)揮的關鍵作用。
1993年,國家教委準備在即將啟動的211工程中,規(guī)劃建設一張覆蓋全國的教育網。這一想法與國家計委不謀而合。
時不我待。1994年3月,清華大學等6所高校向國家計委提交了CERNET項目建議書。8月,國家計委批復了“CERNET示范工程”項目建議書,11月,國家計委緊急批復“中國教育和科研計算機網CERNET示范工程”項目可行性報告,中國互聯網建設正式拉開了序幕。清華大學、北京大學、上海交通大學、西安交通大學、東南大學、華南理工大學、東北大學、北京郵電大學、華中理工大學(現華中科技大學)和電子科技大學等10所高校共同承建CERNET。
國家在批復中將CERNET確定為“示范網”,明確了CERNET的定位:這是一個服務于國家信息化發(fā)展與科技進步的網絡,是中國信息社會的試驗場和推進器。
1995年12月20日,“中國教育和科研計算機網CERNET示范工程”通過驗收。這標志著中國自行設計、自行實施建設的第一個采用TCP/IP協議的全國性計算機互聯網絡正式開通。
這張采用了64Kbps DDN線路的網絡,連接了全國8個城市的10所主干網節(jié)點高校,共接入108所高校,聯網用戶3萬人。這108所高校的師生,成為中國最早一批的互聯網用戶,真正實現了與世界的接軌?;ヂ摼W的火種從此撒向了全中國。
CERNET創(chuàng)造了很早期的“中國速度”,項目從正式啟動到驗收,僅用了一年的時間,比預期少了整整一年。不難想象,國家部委領導、高校領導和高??蒲泄ぷ髡?,為了能讓互聯網這顆關系國家未來的種子早一天在中國生根,付出的心血和汗水。
當時參加CENRET項目鑒定的專家們給出了高度評價:“如此規(guī)模宏大、技術先進的大型項目,在如此短的時間內,高質量、高速度地提前一年完成了設計和建設任務,為其他大型項目的協作攻關,提供了寶貴的經驗?!?/p>
1996年,國務院發(fā)布第195號令,將CERNET確定為全國四大計算機互聯網之一。CERNET成為國家信息化的重要基礎設施。
1997年,“CERNET示范工程”獲得國家科技進步二等獎。2014年,紀念中國全功能接入國際互聯網20年,“1995年CERNET開通”被列為中國互聯網20年十大事件之一。
“進入21世紀,互聯網成為影響國家發(fā)展的領域之一。CERNET的建設抓住了歷史機遇,雖然承擔的任務很重,但卻真正帶領我國走向了世界,為我國信息產業(yè)打下了良好基礎,為國家發(fā)展做出了突出貢獻?!盋ERNET項目啟動的直接參與者和決策者、原國家計劃委員會科技司司長姜均露表示。
作為中國首個互聯網主干網,CERNET不僅見證了中國互聯網從無到有、從小到大的發(fā)展奇跡,還培養(yǎng)了中國第一批互聯網用戶、第一批互聯網研究者、第一批互聯網建設者、第一批互聯網創(chuàng)業(yè)者以及第一批互聯網應用,創(chuàng)造了中國互聯網歷史上眾多的第一:開通第一個電子雜志《神州學人》,建立大陸第一個大型BBS站點水木清華,研發(fā)大陸第一個互聯網電話應用……
支撐教育和科研是CERNET的初心和使命。以211的建設為契機,CERNET支撐了中國高等教育文獻保障系統、高等學校儀器設備和優(yōu)質資源共享系統、重點學科信息資源系統等一批教育科研重大應用。
△ 1998年8月,依托CERNET,我國首次試行網上高校招生工作
高考網上錄取是其中的典型應用,網上高招是教育領域影響最大的應用之一。從1999年起,CERNET開始支持網上高招錄取的試點工作。從2002年起,全國招生錄取工作全部在網上完成,CERNET就是支撐這項工作的網絡。網上高招推動了“不出高校門,能招天下生”,讓陽光照進高考錄取全流程,實現了高招的公平公正。
同時,CERNET一開始就肩負著支撐中國互聯網核心科技攻關的使命。
1996年,國家“九五”科技攻關重大項目啟動,由CERNET承擔的國家“九五”重點科技攻關項目“計算機信息網絡及其應用關鍵技術研究”經國家計委批復立項。1998年12月,項目通過國家鑒定驗收,這也是我國第一個互聯網領域的國家重大科研項目通過驗收。CERNET在核心路由器、互聯網運行管理和安全防護系統、互聯網中文信息處理和搜索引擎等方面進行深入探索,填補了國內空白。
△1998年,國家“九五”重點科技攻關項目“計算機信息網絡及其應用關鍵技術研究”通過國家鑒定驗收
以搜索引擎的研發(fā)為例,作為國家“九五”重點科技攻關項目“中文編碼和分布式中英文信息發(fā)現”的研究成果,北大天網與清華指南針、華南理工木棉并列為CERNET三大搜索引擎。1997年,CERNET向廣大用戶提供Web信息搜索及導航服務,成為我國第一批搜索引擎。它們?yōu)樯虡I(yè)搜索引擎的飛速發(fā)展掃清了障礙,更在此過程中培養(yǎng)了一大批技術人員,成為我國互聯網人才培養(yǎng)基地。
在互聯網管理方面,CERNET同樣做了很多開創(chuàng)性的工作:制定了我國第一個全國性計算機互聯網絡管理辦法,建立了我國第一個網絡應急響應組CCERT……
開放互聯是互聯網的基因和靈魂,只有廣泛參與國際合作,才能推動我國互聯網技術的進步,才能培養(yǎng)出大批互聯網高層次人才。CERNET的視野一開始就是國際化的,通過和國內外同行的交流與合作,一步步學習借鑒、發(fā)展壯大,同時也將取得的成果貢獻給全球。
1994年11月,亞太網絡工作組(APNG)會議在清華大學舉辦,這是亞太國際互聯網社群首次在中國召開地區(qū)年會。世紀之交,在各種會議和國際組織中,CERNET就已經有了自己的聲音,并成就了中國與國際互聯網領域交流的很多“首個”。
此外,來自CERNET的多位專家在國際互聯網組織中擔任要職:2001年,李星教授當選為APNG主席;2007年,吳建平教授擔任APAN主席;2019年之后,由CERNET推薦的王繼龍教授連續(xù)兩屆擔任APAN主席……
從這個角度來看,CERNET不僅是我國覆蓋全國互聯網通路的開辟者,更是服務教育科研、支撐高等教育高質量發(fā)展、推動中國互聯網擁抱世界的領航者。第一個十年,CERNET開創(chuàng)從無到有,成為中國互聯網的開拓者和策源地,帶領中國互聯網實現許多零的突破,成就了中國互聯網歷史上的諸多“第一”。
下一代互聯網
突破創(chuàng)新領先
“CERNET不只是追隨第一,而是成為第一。”在評價CERNET30年的工作時,韓國互聯網之父全吉南(Kilnam Chon)說。
上世紀90年代末,互聯網全面走向成熟,規(guī)??焖倥蛎洠琁P地址以及安全等局限很快暴露出來,互聯網發(fā)展走到了新的十字路口。1996年起,美國、日本、歐洲等國家投入到下一代互聯網的研究中,提出了互聯網協議第六版IPv6。
△2000年,CERNET與UCAID簽署合作備忘錄MoU,與美國Internet2連接百所以上高校的高速學術網絡Abilene互連協議書,開通中美10M互聯線路,與國際下一代互聯網學術性網絡實現互聯
從IPv4到IPv6,互聯網的格局面臨重新洗牌。2000年期間,世界各國紛紛加快了對下一代互聯網的研究步伐,大家都意識到,下一代互聯網是互聯網演進過程中的一次重大升級,是各國重新定位互聯網話語權的歷史機遇。
早在1998年,CERNET就開通了中國第一個IPv6試驗網CERNET-6Bone,獲得中國第一批IPv6地址。隨后,CERNET先后主導參與了我國第一個下一代互聯網地區(qū)試驗網NSFCNET和中日IPv6項目,為我國下一代互聯網的建設做好了充分的技術儲備。
在這之后,CERNET在IPv6的探索與建設上,勢如破竹。
2003年,在57位院士的建議下,經國務院批復,8個部委正式聯合啟動中國下一代互聯網示范工程CNGI。CERNET再次充當了中國互聯網發(fā)展的急先鋒,承擔建設其中的核心網之一CNGI-CERNET2,力爭在下一代互聯網的發(fā)展上取得先機。
△2006年,中國下一代互聯網示范工程CNGI示范網絡核心網CNGI-CERNET2/6IX項目通過驗收
2004年,CERNET2主干網開通,是中國第一個采用純IPv6技術的下一代互聯網主干網,也是全球最大規(guī)模的純IPv6下一代互聯網主干網。
“在這個項目中,清華大學作為牽頭單位和主要組織者,應當對項目有清晰的認識:我們肯定不只是簡單地達到國家對項目的要求,而要考慮到,在這個過程中如何自主創(chuàng)新,如何做出自己的關鍵設備和掌握自己的核心技術?!眳墙ㄆ奖硎?。
這個基本定位,決定了CERNET2在建設過程中面對一系列技術挑戰(zhàn)時所采取的戰(zhàn)略決策。
第一個是關于網絡路線的戰(zhàn)略選擇。當時國際上通行的做法都是采用雙棧模式,既支持IPv4,又支持IPv6,但CERNET2選擇了建純的IPv6網絡,這意味著要拋棄IPv4上的一切積累,重新建立一個新世界。這是非常大膽的,無論在當時還是現在,都具有重重挑戰(zhàn)。
CERNET網絡中心副主任、清華大學教授李星認為:“要完成互聯網架構本質的創(chuàng)新,就需要在純IPv6的網絡環(huán)境下進行研究。要創(chuàng)新一定要不同,必須有一點新的想法,如果循規(guī)蹈矩按照現有思路一定不能成功?!?/p>
中國工程院李國杰院士表示:“CERNET2采用的純IPv6網,是大膽的創(chuàng)新。因為IPv6現在剛起步,應用還很少,世界上現行的一般做法是采用IPv6overIPv4的方式,讓IPv6上的用戶訪問IPv4的資源。但CERNET2反其道而行之,它采用IPv4overIPv6的方式,讓IPv4的用戶訪問IPv6的資源,看似很反常,但其實也很合情理,我們的目的不是要推IPv6嗎?那就從現在開始強制培養(yǎng)應用,讓未來用戶轉到IPv6上來!”
第二個是關于組網方式上的戰(zhàn)略選擇。CERNET2選擇了復雜的組網方式:三分之二國產設備、三分之一國外設備,多個自治域,全面支持組播應用等。李星教授總結說:“CERNET是生產網,因此從設計上來說,要盡量的簡單、干凈。但CERNET2是試驗網,所以要復雜,要不干凈?!彼J為,只有這樣才能最大程度地暴露問題,才會在解決問題中進步。
“我國第一個下一代互聯網主干網開通”被兩院院士評選為2004年中國十大科技進展。2006年,“下一代互聯網技術獲重大成果”入選中國十大科技進展第一名。2008年,“下一代互聯網研究與產業(yè)化獲得重大突破”入選中國十大科技進展。
△“我國第一個下一代互聯網主干網開通”被評為2004年中國十大科技進展
△“下一代互聯網技術獲重大成果”被評為2006年中國十大科技進展新聞
“CERNET2不僅拉開了中國互聯網的技術創(chuàng)新序幕,還為中國在全球互聯網治理和技術標準制定等方面贏得了更多的話語權?!敝袊こ淘涸菏俊ERNET專家委員會主任、清華大學教授吳建平說。
關鍵路線確定后,CERNET開始攻關下一代互聯網核心技術,并相繼在源地址驗證、兩代網過渡等關鍵核心技術方面取得突破性成就。
在兩代網過渡領域,由于語法、語義和時序不同,IPv4和IPv6不能兼容,兩代網之間的過渡非常具有挑戰(zhàn)性。CERNET研究團隊先后研究了IPv4 over IPv6的隧道過渡技術和基于無狀態(tài)的IVI翻譯技術。
為了使用戶在不知不覺中實現兩代網的過渡,CERNET團隊創(chuàng)造性地解決了IPv4向IPv6平滑過渡的技術挑戰(zhàn),在引領全球互聯網向IPv6單棧演進中發(fā)揮了重要作用。
IVI成為當前公認的向IPv6過渡最可靠的方式,并發(fā)布了9個RFC。IVI的出現標志著清華大學CERNET2團隊的研究成果整體達到國際領先水平,使無狀態(tài)翻譯技術首次在全球互聯網上規(guī)模使用,對于引領全球向IPv6下一代互聯網過渡具有重要意義。
在網絡安全方面,針對互聯網長期缺乏有效的真實源地址驗證,使得假冒源地址橫行的重大安全隱患,CERNET研究團隊于2005年在國際上首次提出真實源地址驗證體系結構SAVA,技術針對當前互聯網體系結構源地址缺乏可信保障的全球重大技術難題,支持互聯網真實源地址的精確定位和地址溯源,不僅解決數據包“到哪里去”,還解決數據包“從哪里來”的問題,對于網絡空間安全發(fā)展具有重大意義。
SAVA產生了重要的國內外學術影響,提高了我國在互聯網核心技術標準制定上的話語權。
2024年6月,SAVA項目獲2023年國家科學技術進步獎一等獎。這是我國互聯網核心技術領域的第一個國家科學技術進步獎一等獎,也是中國科研人員在全球互聯網核心技術領域的重要突破。
△ 2024年,SAVA關鍵技術及規(guī)模化應用獲國家科學技術進步獎一等獎
2008年底,中國開啟了IPv6試商用的行動,CERNET再次勇挑重擔,聯合多家單位,在下一代互聯網上先行先試,成為我國IPv6部署的領頭羊。
“實驗性的網絡在每個國家都有,但像CERNET2一樣的IPv6生產網絡卻是全球第一個。CERNET2是史無前例的,領先其他國家很多年,這是非常令人欽佩的?!比险f。
他還表示:“吳建平教授和李星教授他們無所畏懼、敢于嘗試。在IPv6探索方面,全世界有很多人都嘗試了,但在生產網絡部署方面很快就打退堂鼓了。而CERNET有人才、有目標、有資源、有承諾,最重要的是,在困難和障礙面前,他們絕不退縮?!?/p>
“CERNET靠的是一批年輕人的拼搏?,F在他們已不再年輕,非常感謝這批專家,他們把最好的研究成果、才華都奉獻給了CERNET,CERNET最大的成功就在于他們?!笨偨YCERNET走過的歷程,原國家教委副主任、CERNET領導小組組長韋鈺表示,“如果沒有CERNET和這批骨干,根本談不上現代信息社會的建設。”
未來互聯網絡
筑牢安全屏障
2014年,中央網絡安全和信息化領導小組成立,習近平總書記指出“建設網絡強國,要有自己的技術,有過硬的技術,要有良好的信息基礎設施”,網絡強國建設拉開序幕。
國家優(yōu)先啟動了信息領域首個國家重大科技基礎設施“未來網絡試驗設施”建設項目。CERNET再次承擔重任,清華大學等40所高校承擔建設其中“未來互聯網試驗設施FITI(CERNET3)”項目。
2021年4月,FITI高性能主干網開通,最高帶寬達到200G,實現了與國內外現網(IPv4/IPv6)及試驗設施的互聯互通,支持4096個獨立網絡的并行試驗,使FITI成為世界上規(guī)模最大的互聯網試驗設施,具備支持大規(guī)模網絡體系結構創(chuàng)新試驗的能力。
△2021年4月,FITI高性能主干網開通
“下一代互聯網體系結構的創(chuàng)新發(fā)展面臨很多挑戰(zhàn),比如擴展性、安全性、實時性、移動性和高性能等技術挑戰(zhàn)。在這樣的創(chuàng)新背景下,怎么去發(fā)展新一代互聯網,是全球互聯網界都在認真思考的問題,也是我們建設未來互聯網試驗設施FITI的初衷。”吳建平說。
作為CERNET的第三代網絡,FITI肩負重任:構建不可替代的國際化、開放式、大規(guī)模互聯網體系結構試驗設施,為突破互聯網關鍵核心技術、建設網絡強國提供強有力的支撐。
2023年11月,FITI開通了世界上第一條1.2T下一代互聯網主干通路,成為全球互聯網基礎設施發(fā)展的一塊重要里程碑。被評為2023年中國高校十大科技進展。
CERNET的30年,是從無到有、從小到大、從弱到強;從引進到跟蹤、從突破到引領;從服務教育到服務科技創(chuàng)新、再到服務人才培養(yǎng);從互聯網到下一代互聯網,再到網絡空間安全和未來互聯網的30年。
CERNET的成功是大團結、大協作的成功。30年來,通過承擔國家一大批重大科研項目,團結全國各省市自治區(qū)的40多所高校組成三代網絡的CERNET建設、運行和服務體系;團結全國100多所高校形成技術創(chuàng)新試驗基地;與全國運營商、設備制造商和領軍產學研企業(yè)合作,形成互聯網科技產業(yè)融合發(fā)展聯合體,是國家教育領域有組織科研的典型范例。
“CERNET的成功離不開強強聯合路線的選擇。強強聯合,確保了教育網穩(wěn)步健康發(fā)展。當初,有些人并不看好這種聯合,說‘這是把10只老虎關在一個籠子里,你們互相去咬吧,長久不了’。結果恰恰是CERNET發(fā)展越來越好,越來越旺!”清華大學原常務副校長、CERNET第一屆管委會主任梁猷能表示。
2024年,在中國全功能接入國際互聯網30年紀念座談會上,為中國互聯網做出杰出貢獻的6名專家入選“互聯網30年致敬人物”,吳建平院士、李星教授是其中兩位。他們也是迄今為止僅有的2位獲得國際互聯網界最高榮譽“波斯塔爾獎”的中國科學家,同時也是“國際互聯網名人堂”4名中國入選者中的兩位。
△2024年4月19日,為紀念中國全功能接入國際互聯網30年,中國科學院計算機網絡信息中心邀請“世界互聯網名人堂”4位中國入選者共同參加,吳建平院士、李星教授是其中兩位
△2024年4月20日,在中國全功能接入國際互聯網30年發(fā)展座談會上,為中國互聯網做出杰出貢獻的6名專家入選“互聯網30年致敬人物”,吳建平院士、李星教授是其中兩位
14年前,國際互聯網協會將代表互聯網界最高榮譽的“波斯塔爾獎”授予吳建平教授,今年,恰逢CERNET建設30周年,國際互聯網協會再次將波斯塔爾獎授予李星老師,意義非凡。這意味著三十年來,以CERNET為代表的中國科研人員已經成為國際互聯網發(fā)展的一支重要力量,他們始終堅持攻堅互聯網核心技術,堅持互聯網技術的國際合作,成為全球互聯網技術的重要貢獻者,為互聯網的發(fā)展做出了中國貢獻!
時間是最客觀的見證者,也是最偉大的書寫者。我們看到,CERNET三十年砥礪前行,三代網不辱使命,始終站位國家需要,始終堅持聚焦高校教育、科研和人才培養(yǎng),圍繞關鍵核心技術拼搏奮進。
“我們不預測未來,我們創(chuàng)造未來。網絡強國的夢,我堅信一定會實現。”吳建平表示。