說到中國網際網路的歷史,你會想到什麼?是入口網站、搜尋引擎還是社交網路、大資料?歷經近30年的發展,我國已成為網路大國,正在向網路強國邁進。截至2021年12月,我國網民規模達10.32億,網際網路普及率達73.0%。網際網路推動著商業和經濟模式的創新,給個人、組織和社會的方方面面帶來深遠的影響。

這幅波瀾壯闊的時代畫卷,起點究竟在何處?

1994年4月20日,一條64K的國際專線從中科院計算機網路中心通過美國Sprint公司連入網際網路,實現了中國與網際網路的全功能連線。從此中國正式成為國際上第77個真正擁有全功能網際網路的國家。

今天,讓我們把時鐘回撥,一起去看看那段塵封的歷史。

上世紀80年代,中國接入網際網路的探索

談起網際網路的歷史,就不得不提到幾個名詞:ARPANET、NSFNET、WWW……

1969年,美國國防部高階研究計劃署的ARPANET(阿帕網)投入使用,主要用於軍事研究。起初,ARPANET只有四個節點,分佈在洛杉磯的加利福尼亞州大學洛杉磯分校、加州大學聖巴巴拉分校、史丹佛大學、猶他大學四所大學的4臺大型計算機上,到1981年發展到94個。同時,最大的資訊檢索系統DIALOG也接入了ARPANET。

1984年,美國國家科學基金會(NSF)決定組建NSFNET(美國科研與教育骨幹網),將美國6個超級計算機中心連線起來,實現資源共享,並與ARPANET連線。後來,NSFNET所覆蓋的範圍逐漸擴大到全美的大學和科研機構。NSFNET和ARPANET就是美國乃至世界網際網路的基礎。

1989年英國科學家蒂姆·伯納斯-李(Tim Berners-Lee)在歐洲核子研究中心(CERN)開發出世界上第一個 Web 伺服器和第一個 Web 客戶機,標誌著全球資訊網(WWW)誕生,為網際網路在全球的普及做好了準備,之後www站點迅速發展。

早在上世紀80年代初期,中國就開始了建設網際網路的努力。到了1987年,中國已經成功設立了國際線上資訊檢索終端、向世界發出了電子郵件,可以說,中國網際網路時代的大門已經開啟,但不是全功能接入

當時我國電信市場還沒有形成,連私人安裝電話仍是頗為困難和奢侈的事情,計算機網路也僅有零星建設,沒有互聯,科研工作就更談不上實質的資料資源和計算資源的共享。

我國科研人員不得不通過傳統郵政和郵電服務與國際同行進行交流,無法及時獲取國際科技資料和最新成果,資訊手段和時效短板嚴重影響著科技人員的研究視野、研究選題、計算效率和知識更新,嚴重製約了國家科技發展。在科研教育單位密集的中關村地區建設高效能的科學計算環境和高速計算機網路,並與國際網際網路互聯的需求十分迫切。

這個專案產生了“計劃外”的重大成果

在當時的國際環境下,中國發展網際網路並非易事。中國成功地全功能接入世界網際網路這一歷史性跨越,源自一個名為NCFC的工程。

NCFC:由中國科學院主持,聯合清華大學、北京大學共同實施的中關村地區教育與科研示範網路專案——世界銀行命名為National Computing and Networking Facility of China,簡稱NCFC。

在資訊化時代的大背景和我國科技與教育工作者對建設計算機網路的迫切需求形勢下,NCFC誕生了。1989年8月,中華人民共和國國家計劃委員會(簡稱“國家計委”)確定由中國科學院負責承擔工程專案的建設任務。1989年10月,中國科學院組建了NCFC管理委員會,時任中國科學院副院長的胡啟恆同志擔任管委會主任,國家計委、中華人民共和國國家教育委員會(簡稱“國家教委”)、國家自然科學基金委、清華大學和北京大學選派有關領導擔任管委會成員,於1990年4月完成了工程建設的各項準備工作。

世界銀行對NCFC工程內容界定為主幹網,不包括大學和研究機構內部的園區網路,其建設目的是在中關村地區建立一個示範性的超級計算中心,並用高速網路將該地區的中國科學院院網(CASnet)、清華大學校園網、北京大學校園網與NCFC互聯,使該地區的科技網人員能使用高速網路並通過網路使用超級計算機資源。

在世界銀行、國家計委的支援下,該建設專案完成了NCFC主幹網建設和三個單位園區網路建設,覆蓋了中國科學院中關村地區附近的40多個研究所;部署和執行了64億次浮點計算能力的超級計算機資源。

更重要的是,NCFC工程衍生了計劃外的重大成果——在國家計委的補助資金支援下,中國科學院計算機網路中心(現 中國科學院計算機網路資訊中心,以下簡稱 中科院計算機網路中心)到美國加州64Kbps衛星專線的開通,首次實現了我國與網際網路的全功能連線,全面開啟了我國的網際網路時代。

當時想把網路“互聯”有多難?

在當時的歷史條件下,NCFC工程解決了若干技術問題和政策問題,為後來的網際網路絡環境建設奠定了基礎。

NCFC工程確定了以TCP/IP協議為主的技術路線。當時我國的計算機,較為常見的網路協議體系有TCP/IP、DECnet和OSI。要把使用不同網路協議體系的計算機互聯,必須在網路通訊協議上達成共識才能實現計算機間的資訊互通。中科院計算機網路中心總體組堅持實用、開放的原則,明確了以TCP/IP協議為主,以OSI為發展方向,兼顧現有的其他協議的技術路線。這一設計思路,為NCFC網路順利接入網際網路做好了水到渠成的技術準備。

NCFC工程首次使用光纖線路建設計算機主幹網路,通過網橋將中國科學院院網、清華大學校園網和北京大學校園網進行聯網。綜合多樣性的技術手段和裝備解決網路接入問題,對於校園和都會網路絡分別採用光纖和微波手段解決;對於長途網路採用X.25、衛星通訊等通訊手段接入;對於個人使用者採用撥號方式接入,為使用者接入工作提出了技術先進、綜合、全面的解決方案。

技術人員很快發現,NCFC工程採用的網橋技術解決了和三個單位園區之間的光纖聯網,但是無法解決網路中廣播風暴的影響,路由器的引入和部署變得十分必要和迫切。由於當時巴黎統籌委員會的限制使我國無法進口路由器,因此中科院計算機網路中心組織了技術人員自行開發路由器,並在NCFC主幹網和中科院院網中部署應用,為提升網路可靠性發揮出關鍵作用,從而使NCFC與當時國外先進的網路同樣可以高可靠性執行。

我國自主研發的第一臺路由器(圖片來源:中國科學院計算機網路資訊中心檔案室)

突破壁壘,實現與國際網際網路全功能接入

NCFC要接入國際網際網路,聯網的物件就是美國最大的學術網NSFNET。此事面臨一系列的障礙,中美間政治問題、我國電信法規問題、經費問題、技術問題等等。

網際網路對當時的中國來說還是一個新生事物,和傳統的電信業務有很大的不同。為了取得國家電信部門在國際專線租用方面的批准和支援,NCFC管委會和郵電部進行了多次的溝通,終於取得了國際專線資源支援。

當然,最難以突破的還是國際政治方面的障礙。管委會主任胡啟恆、中科院計算機網路中心網路專家錢華林等利用一切和國際學術接觸的機會開展遊說工作,宣講中國接入網際網路的必要性,希望藉助學術專家的力量說服美國政府。

1992年6月,錢華林參加在舊金山召開的Interne年會,並繼續參加了會後的國際網路協調委員會的會議(CCIRN),提出關於中國聯入網際網路的專門議題,獲得大部分到會人員的支援。這次會議對中國能夠最終真正連入Internet起到了很大的推動作用。

而在中國方面,NCFC還必須得到政府的正式授權,從而能夠代表中國與美國方協商。胡啟恆試圖成立一個全國的科技網際網路協會,但沒有下文。於是決定由中科院直接向國務院打報告,要求授權代表中國參加國際的網際網路,鄒家華副總理很快批示,宋健、李嵐清、羅乾等都在報告上籤了字。

1994年4月初,由國務委員、國家科委主任宋健帶領的中國科學家與美國NSF官員在華盛頓召開中美雙邊科技聯合會議,會前,獲得授權的胡啟恆代表中方向NSF重申連入Internet的要求,這次終於得到認可。

1994年3月,國際衛星專線開通,4月中美兩側路由器開通,同時,在中科院計算機網路中心建立了代表網際網路中國頂級域名的.CN伺服器、郵件伺服器、檔案伺服器等一系列網路伺服器。

1994年中國第一代 .CN 域名伺服器(圖片來源:中國科學院計算機網路資訊中心檔案室)

對此,參與了NCFC建設的錢華林說:

“我們1994年4月20號開通中國與國際Internet的連線,執行TCP/IP協議,當時網際網路上的所有功能就都能用了,所以我們叫做全功能連線。國際網際網路協會每季度出版一期雜誌,叫Newsletter,最後一頁的封三是一張彩色的世界地圖,有網際網路全功能連線的國家,顏色是紅的;只能通電子郵件的國家,顏色是黃的;沒有任何網路功能的,用白色充填。4月20日以後出版的所有Newsletter,都把中國標成紅色了。 ”

隨後,中科院計算機網路中心進一步完成了在InterNIC的註冊,建立了與國際IneterNIC和APNIC規範的業務聯絡,並於1994年10月建成了NIC(網路資訊中心)和NOC(網路執行中心),對國內外使用者服務。自此,中國網際網路系統地、整體地展現於世界。

從NCFC到中國科技網

NCFC工程圓滿完成了網路建設目標和超級計算機建設目標,並實現了與網際網路聯網,吹響了中國網際網路時代的號角。作為一個示範性網路,NCFC建設在中國掀起了一個發展網際網路的熱潮,國內先後建設成了中國科技網(CSTNET)、中國公用計算機網際網路(CHINANET)、中國教育和科研計算機網(CERNET)和中國金橋資訊網(CHINAGBN),也就是早期的中國四大網際網路絡。

其中,中國科技網是中國科學院在NCFC和CASnet的基礎上,以服務科研資訊化為定位和發展方向建成的。經過不斷的建設,中國科技網已成為承載國家超級計算資源、科學資料資源、服務國家科技創新的科研資訊化技術設施。

中國科技網已為遍佈全國100多家中國科學院研究所、國家氣象局、國家地震局、林科院、農科院等國家級科研機構提供資訊化支撐與服務,已服務於科技創新2030、先導專項、國家重點研發計劃等重大專案,FAST、LAMOST、LHAASO等30多個國家重大科技基礎設施,以及國家超級計算中心、國家科學資料中心和國家野外臺站等,有力支撐ITER、LHC、SKA、SDG等國際大科學計劃的跨洲際海量科學資料傳輸。

結語

今天,生活在網際網路時代的我們重新梳理28年前的歷史,不僅要向當時的建設者們致以崇高的敬意,更要有同樣的勇氣和智慧迎接網際網路時代的新挑戰。作為中國網際網路發源地的中科院計算機網路資訊中心,現今已經承擔起了歷史賦予的新使命:致力於建設和執行國際先進、國內領先、高效安全的新一代科研資訊化基礎設施與業務系統,服務基於新型科研正規化的科技創新和新時期管理創新,為中國科學院的科技創新事業提供資訊化支撐保障,推動國家以資料與計算驅動的創新能力建設及開放科學為基礎的國際合作。

在現在的中科院計算機網路資訊中心,不僅可以看到當初接入網際網路的機房,也可看到我國第一臺路由器、第一臺CN域名伺服器。面對這些歷史物件,再轉身看看中科院資訊化基礎設施機房裡成排的伺服器、大型的高效能運算機,我們無法不慨嘆資訊時代發展的“火箭速度”,我們不得發出這樣的感嘆:資訊時代發展的“火箭速度”讓資訊社會“一切皆有可能。

自 科學大院