三、中国的网络
总的来说,我国的网络已形成规模,可以满足人们的生活和工作的要求。我国网际网络的现有格局是:中国电脑互联网已形成骨干网、大区网和省市地区网的三层体系结构。中国骨干网是由5家经政府批准成立,拥有独立国际通道,各自在全国平行建一级网的“一级互联网服务商”(ISP)。它们是:
中国公用电脑互联网(Chinanet);
金桥网即吉通通信(ChinaGBN),已形成一个以卫星为主干的互联网,有四个独立国际出口,在全国已建100多个卫星小站,有300多家非个人用户;
中国教育科研网(CERnet),联网的国内高校已有100多所,已建成用64 kbps,DDN专线连接全国八个大区网络中心的主干网;
中国科技网(CSTnet),是面向科技用户、科技管理及其他有关政府管理部门的全国性主干网络;
联通公用电脑互联网(UNInet),面向互联网服务提供商(IS)和互联网内容提供商(ICP),至1998年12月底,骨干网已覆盖全国各省会城市,网络节点遍布全国230个城市。
不同于美国提出的国家信息基础设施NII(National Information Infrastructure)计划,中国没有国家信息基础设施的提法,代之的是国家信息化的构想。
我国学者从20世纪80年代开始展开信息化问题的研究。1997年召开首次全国信息化工作会议。2001年1月国务院成立国家信息化工作领导小组,国务院副总理吴邦国出任组长,信息产业部部长吴基传任副组长。
“信息化”最早出现在国家领导人的言论中是1989年江泽民的文章《论世界电子信息产业发展的特点与我国的发展战略问题》,指出:“信息服务业将会有更大规模的发展,它已经成为经济信息化的重要标志。”
信息化最早出现在中央文件中是1995年9月28日,《中共中央关于制定国民经济和社会发展“九五”计划和10年远景目标的建议》中“增强为经济和社会发展提供信息化系统和装备的能力,促进信息产业发展”和1995年9月28日《中国共产党第十四届中央委员会第五次全体会议公报》中“加快国民经济信息化进程”的提法。随后的各种《规划》、《纲要》对信息化的使用频率越来越高。
国家信息化建设的目标是:到2000年,初步形成一定规模和比较完整的国家信息化体系;到20l0年,将建立起健全的、具有相当规模的、先进的国家信息化体系。
国家信息化体系由下列六个要素组成,即信息资源、国家信息网络、信息技术应用、信息技术与产业、信息化人才、信息化政策法规和标准。
可以看出,我国的信息化与外国的信息高速公路和国家信息基础设施有所不同。我国强调信息化体系六个要素之间的紧密关系,将信息资源开发利用放在核心地位。近年来,中国信息产业发展速度超过了国民经济的增长速度。八五期间、电子工业年平均递增30%,电信业平均递增40%以上。中国通信网基本上实现了数字化和程控化。全国已经初步建成以光缆为主,以数字微波和卫星通信为辅,多种手段并用的网络。
近年来,中国的公用数据通信网建设速度很快。电信部门建立了ChinaPAC、ChinaDDN、ChinaNFRN等数字通信网络,形成了我国的公用数据通信网。
(一)“金”字工程
l993年底国家有关部门决定兴建“金桥”、“金卡”、“金关”工程,简称“三金”工程。
2002年8月5日,中办发17号文件转发了《国家信息化领导小组关于我国电子政务建设的指导意见》,明确表示,要继续完善已取得初步成效的办公业务资源系统、金关、金税和金融监管(含金卡)4个工程,促进业务协同、资源整合;启动和加快宏观经济管理、金财、金盾、金审、社会保障、金农、金水、金质等8个业务系统工程建设,相应构建标准化体系和安全保障体系,进一步推进电子政务的发展。
“金桥”工程是以卫星综合数字网为基础,以光纤、微波、无线移动等方式,形成空地一体的网络结构,是一个连接国务院、各部委专用网,与各省市、大中型企业以及国家重点工程连接的国家公用经济信息通信网,可传输数据、话音、图像等,以电子邮件、电子数据交换(EDI)为信息交换平台,为各类信息的流通提供物理通道。目前,“金桥”工程已在北京、天津、沈阳、大连、长春、哈尔滨、上海等全国24个中心城市利用卫星通信建立了一个以VSAT技术为主,以光纤为辅的卫星综合信息网络。“金卡”工程即电子货币工程。它的目标是用10年多的时间,在3亿城市人口推广普及金融交易卡、信用卡。“金关”工程是用EDI实现国际贸易信息化,进一步与国际贸易接轨。
l993年3月12日朱镕基总理主持国务院会议提出和部署金桥工程的建设,并将其作为国民经济信息化建设的启动工程之一。它是根据中国国情提出的一项战略性工程,其任务是把我国已经建成和正在筹建的国民经济信息化专项应用工程,把各个不同构架的专业网络和网络中不同类型的计算机、信息源以及各种应用软件通过经济、有效、迅速、合理的方式联系在一起,建设支持多种协议和各种异构网络互联的、公用的、开放式的综合信息通信网和信息交换中心。建设金桥工程的目的是:为国家宏观经济调控和决策服务;为经济和社会信息资源共享服务;为企业信息应用服务;为建设电子信息市场,促进现代电子信息产业发展服务;为推动国民经济信息化,提高社会生产力服务。
“三金”工程的提出,极大地推动了中国的信息化建设,掀起了一个网络建设的热潮。从20世纪90年代初期开始,国内开展了多项“金”字工程。
“金”字工程的建设奠定了中国信息化的基础,也极大地提高了中国网络的发展水平。
(二)中国公用网
1.中国公用分组交换数据网(ChinaPAC)
l993年9月开通,l996年底已经覆盖全国县以上城市和一部分发达地区的乡镇,与世界23个国家和地区的44个数据网互联。
(1)网络状况
分组交换网是邮电部门建设和发展最早的基础数据通信网络。分组交换网以CITTX.25建议为基础,可以满足不同速率、不同型号终端与计算机、计算机与计算机间以及计算机局域网之间的通信。分组交换网是一种基础的数据通信网络,在其网络平台上可以构架各种增值业务,如:电子信箱、电子数据交换、传真存储转发等。
ChinaPAC由国家骨干网和各省(市、区)的省内网组成。目前骨干网之间覆盖所有省会城市,省内网覆盖到有业务要求的所有城市和发达乡镇。通过和电话网的互联,ChinaPAC可以覆盖到电话网通达到的所有地区。ChinaPAC设有一级交换中心和二级交换中心,一级交换中心之间采用不完全网状结构,一级交换中心到所属二级交换中心之间采用星状结构;ChinaPAC在北京和上海设有国际出入口,广州设有到港澳地区的出入口,以完成与国际数据的联网。
(2)网络特点及业务功能
分组交换网的突出优点是可以在一条物理电路上同时开放多条虚电路,为多个用户同时使用;网络具有动态路出功能和复杂完备的误码纠错功能。X.25协议是在物理链路传输质量很差的情况下开发出来的,为了保证数据传输的可靠性,它在每一段链路上都要执行差错检验和出错重传;这种复杂的差错校验机制虽然使它的传输效率受到了限制,但确实为用户数据的安全传输提供了很好的保障。
ChinaPAC提供的业务如下:
基本业务功能
基本业务功能是指向任一数字终端设备(DTE)提供的基本业务功能。它能满足用户对通信的基本要求。有两类基本业务,交换型虚电路(SVC);永久虚电路(PVC)。
任选业务功能
用户任选业务功能是为了满足用户的特殊需要,向用户提供的特殊业务功能,如入呼叫封阻、出呼叫封阻、单向入逻辑信道、单向出逻辑信道等。
其他业务功能
Chinanet还提供其他费ITU-T建议的业务功能,如虚拟专用网(VPN)、TCP/IP、分组多址广播、呼叫改向等。
(3)用户入网方式
Chinanet提供两种接入方式。
专线方式
适用于通信业务量大、使用频繁、要求高的应用,但需使用专线,费用相对较高。专线入网速率为9.6~64kbps。
电话拨号
适用于业务量不大、间歇时间较长、可以容忍呼叫失败的应用。因其使用已有电话线路,无需另外投资,且数据可以与话音共享线路,因此大大节省投资,对零散用户是理想的接入手段。可分为X.28异步拨号入网或X.32同步拨号入网,拨号入网的速率为l200~9600bps。
(4)资费政策
ChinaPAC现行有两种收费方式,一是计时计量收费,二是包月制费。
和DDN、帧中继相比较,分组业务资费比较便宜,它是用户构架其内部广域网最经济的一种选择。在需要同时建立多点连接的情况下,通过分组交换网的虚电路功能,可以替代昂贵的多点DDN专线。
2.中国公用数字数据网(ChinaDDN)
数字通信网(DDN)是利用数字通道提供永久性、半永久性连接线路,以传输数据信号为主的数字传输网络。它可以提供各种灵活的数据接口,为传送数据信号服务。由于它的协议简单,速率较高,在我国得到了迅速发展。
DDN由数字通道、DDN节点、网管系统和用户环路组成,它主要提供点到点和点到多点的数字专用线路业务,也可以提供帧中继和压缩语音/G3传真业务。
DDN的主要特点是:
传输质量高,由于目前DDN大量采用光纤传输通道,使得传输质量大大提高;
传输速率高,速率介于2 400bps~2Mbps之间;
协议简单,由于DDN主要采用时分复用和交叉连接技术,对用户信息进行全透明传输,对用户的技术要求较少,应用灵活;
在DDN网中,采用了先进的网管技术,线路调度、故障监控可以实现集中管理,线路遇故障时还可以自动路由迂回,提高了用户线路的利用率。
DDN主要提供点到点的数字专用线路业务。广泛应用于银行、证券、气象、文化教育等领域,适用于局域网和广域网的互联,不同网络的互联等。例如,一个公司的总部和分部位于不同的地点,两点之间的通信又很频繁,不仅要保持电话联系,还有进行计算机联网通信。如果租用一条DDN专线,两端加上复用设备,把分布两地的电话系统和计算机系统连接起来,就可以在两地间方便地通信。这样既节省了两地之间的长途电话费用,又能实现计算机系统的互联互通。
DDN还提供多点业务,主要指广播多点业务、双向多点业务(轮询)和会议电视业务。广播多点业务特点是:数据信息流可以从一点传送到多点,使多点同时获得同一信息。多点广播业务适用于信息颁布(股票、新闻、气象预报等)。双向多点业务主要指一个主站在一个时刻可以和一个从站进行双向通信,主站定期访问一个从站,与从站交换信息。双向多点通信业务适用于集中监视、信用卡验证、数据服务、预定系统等领域。会议电视业务是利用DDN的多点桥接功能实现多点图像和话音等信息的交换。会议电视系统的每个站点都可作为主站与其他站点进行通信,但一个时刻只能有一个主站。多点业务的一个特点是,某一点仅通过一个接口就能完成与多点间的通信,节约了用户端设备和网络资源,减少了投资。另外,利用DDN网上的帧中继资源模块和话音压缩模块,还可以实现开放帧中继业务和压缩语音/G3传真业务。
3.中国公用帧中继网(ChinaFRN)
中国公用帧中继宽带业务骨干网(ChinaFRN)是我国第一个将向公众提供服务的宽带数据通信网络,其建成投产必将对我国的国民经济信息化产生积极的影响,将成为我国信息高速公路的重要组成部分。
ChinaFRN主要提供64K以上的中高速数据通信服务。业务类型既可以是突发性的,也可以是实时性的。
ChinaFRN还可为其他数据通信网络提供高速中继传输,使得各网络的性能得以增强,同时提高线路的使用效率。
中国公用帧中继宽带业务骨干网的一个主要特点就是采用ATM技术平台,同时提供帧中继和信元中继等业务。 中国公用帧中继宽带业务骨干网的主要技术特点包括:
设备单机先进,网络整体性好,骨干枢纽采取全网状连接。
网络业务种类齐全,提供帧中继PVC、ATMPVC和SVC等基本业务。
端口种类齐全,速率范围广。对于帧中继业务,网络所提供的接口类型包括V35、X.21、El、信道化El、ISDNPRI、E3等。对于ATM业务,网络所提供的接口类型有E1、E3、STM-l等。
用户接入方式灵活。支持帧中继或ATM协议的终端设备可以直接接入;局域网可通过路由器、局域网交换机直接接入;其他协议终端可通过FRAD设备进行接入。此外,由于网络端口本身内置FRAD功能,支持HDLC、SDLC和PPP协议的终端也可直接接入。
支持帧中继ATM互通功能。
4.中国科学技术网(CSTnet)
中国科技网经历了四个不同的工程发展阶段,即NCFC、CASnet、CERnet、CSTnet。
(1)NCFC
NCFC(THE NATIONAL COMPUTING AND NETWORKING FACILITY OF CHINA)是中国国家计算与网络设施的英文缩写,是世界银行贷款“重点学科发展项目”中的一个高技术基础设施项目。该项目由中国科学院主持,联合北京大学、清华大学共同完成。项目总经费约7 000万元,主要来自世界银行贷款及国家计委的配套资金,部分来自国家自然科学基金委、国家科委以及三个院校的自筹资金。
NCFC网络由四级组成:广域网、城域网(主干网)、院校网、局域网。
局域网是最基层的网络设施,安装在中国科学院中关村地区的近四十个研究所、两所大学的各教学楼里,每个所、系可有一至几个局域网,取决于该所、系的建筑物分布情况。局域网采用以太网(IEEE 802.3)结构,提供所有计算机入网的接入点。
院校网是利用光缆、网桥、路由器、FDDI集中器、程控交换机等设备将院校内所有以太网互联而成的网络。三个院校网分别称为CASnet-BEIJING(中国科学院院网北京部分)、PUnet(北京大学校园网)、TUnet(清华大学校园网)。
城域网即NCFC主干网,由光缆及路由器、网桥等设备组成。NCFC主干网将三个院校网的网络中心用单模和多模光缆互联成一个三角型,早期通信速率为l0Mbps,后来改为l00Mbps的FDDI连接。NCFC主干网在中科院计算机网络信息中心设立了全网的网络中心,设置了网络监控、网络服务、科学数据库服务、网络超级计算能力、国际出入口等各种设施。
广域网即NCFC主干网向北京市及全国各地的扩展。主要的连接手段为DDN专线、ChinaPAC公用分组交换网、电话网、微波等。卫星、帧中继等通信技术,也正在逐步引入。到l994年5月,NCFC工程基本完成时,已连接了150多个以太网,3 000多台计算机,其中工作站以上的机器800多台,每天有数千名科研、教育人员使用。每天从国外进来的信息量为300~400MB,出国的信息量为250~300MB。
(2)CASnet
CASnet是中国科学院的全国性网络建设工程。该工程分为两部分,一部分为分院区域网络工程,另一部分是用远程信道将各分院区域网络及零星分布在其他城市的研究所互联到NCFC网络中心的广域网工程。
分院区域网络:中国科学院除北京的总部及50多个研究所外,有l2个分院,分布在上海、南京、合肥、武汉、广州、成都、兰州、西安、沈阳、长春、昆明、乌鲁木齐等城市。还有一批零星研究所分布在青岛、大连、哈尔滨、太原、石家庄、长沙、贵阳、西宁、福州等城市。在建设NCFC的同时,中国科学院从l992年开始,陆续安排建设分院区域网络。
广域网:l995年底,CASnet完成了将l2个分院区域网及其他城市的研究所连到北京的广域网工程,连接了24个城市。作为第一步,目前的连接通过ChinaPAC实现,速率为9.6~64kbps不等。不久,各分院的网络将改用DDN专线或帧中继(FR),有的研究所仍暂时沿用CHINAPAC信道。
(3)CERN
在建设NCFC与CASnet的同时,中国科学院于20世纪80年代后期启动了两个重大的项目,一个是“中国生态研究网”(CER-CHINESE ECOSYSTEM RESEARCH NETWORK),另一个是“生物多样性研究与信息管理”(BRIM-BIODIVERSITY RESEARCH AND INFORMATION MANAGEMENT)。两个项目的总投资达两亿元,由世界银行贷款l550万美元,国家计委拨款,中国科学院筹集部分资金。
CERN分成三层结构,最高层是一个综合中心;中间层为四个分中心(土壤分中心、大气分中心、生物分中心、水分中心);下层为一批遍布全国的生态系统台站。网络的核心是高速的FDDI光纤环,三个分中心在北京,以高速信道互联,一个分中心在南京,经ChinaPAC和帧中继连接,生态台站的连接主要靠ChinaPAC、电话专线、拨号、无线通信、卫星线路等。CERN与CASnet以高速光缆互联,速率为100Mbps,由于它也属中国科学院,从网络结构看,它可被看做是CASnet的一部分。
(4)CSTnet
CSTnet是以NCFC及CASnet为基础,连接了中国科学院以外的一批中国科技单位而构成的网络。CSTnet为非盈利网络,为科技用户、科技管理部门及与科技有关的政府部门服务。目前的64kbps将升级到E1(2.048Mbps),并与高能所的国际出口互为备份,统一管理。
目前,接入CSTnet的单位有农业、林业、医学、电力、地震、气象、铁道、电子、航空航天、环境保护等近20个科研部门及国家自然科学基金委、国家专利局等科技管理部门。国家科技网络将从两个方面发展,即扩大网络规模,加强网络服务能力。
中国有5000多个国有研究所,分属于中国科学院、各部委、各工业部门、各省市,已直接接入Internet的研究所,不到200个,而目前在中国对Internet要求最迫切、使用效果最为明显的,当属这些科研院、所。为此,CSTnet一方面要将其国际信道升级;另一方面,要在国家的支持下,将更多的科研院所和科研管理部门连接入网,为全面提高中国的科研水平提供良好的通信能力和信息资源。
中国科技网络的服务能力包括三方面,即信息服务、超级计算服务、NIC服务。
信息服务包括科学数据库信息、科技成果信息、科技管理信息、与各学科相关的信息、技术资料和文献情报等。CSTnet已安装了超级计算机,可通过网络为全国科技人员提供计算能力。CSTnet将继续为全体中国Internet用户提供域名注册和域名服务,并已获得国家有关部门的授权与委托,运行CNNIC,为中国用户提供IP地址分配、网络信息服务、数据库目录服务及技术咨询服务等各种NIC服务。
5.中国教育和科研网(CERnet)
进入20世纪80年代以来,世界上几乎所有发达国家都已相继建成了国家级的教育和科研计算机网络,并相互联成覆盖全球的国际性学术计算机网络Internet。这种全球计算机信息网络的产生加快了信息传递速度,为广大教师学生,以及科研人员提供了一个全新的网络计算环境,从根本上改变并促进了他们之间的信息交流、资源共享、科学计算和科研合作,成为这些国家教育和科研工作最重要的基础设施,从而促进了这些国家教育和科研事业的迅速发展。近年来,许多发达国家为进一步保持其在经济和技术领域的领先地位,又相继提出了“信息高速公路(INFORMATION HIGHWAY)”计划,并正在紧锣密鼓地付诸实施。正是在上述情况下,中国政府决定建设中国教育和科研计算机网络。
“中国教育和科研计算机网”的总体建设目标,是利用先进实用的计算机技术和网络通信技术,把全国大部分高等学校连接起来,推动这些学校校园网和信息资源的建设交流,与现存的国际性学术计算机网络互联,使其成为中国高等学校进入世界科学技术领域快捷方便的入口。同时成为培养面向世界、面向未来高层次人才,提高教学质量和科研水平的最重要的基础设施。在条件成熟时,为其他部门提供服务,并与国内其他计算机网络相互连接,逐步形成覆盖全国的计算机网络。
“中国教育和科研计算机网CERnet”是一个包括全国主干网、地区网和校园网在内的三级层次结构的网络。近期的建设内容包括,连接8个地区网络的全国主干网和国际连网;全国网络中心;8个地区网络中心和若干地区网点;功能齐备的网络管理系统,保证网络高效可靠地运行;提供较丰富的网络应用资源和便利的资源访问手段。“中国教育和科研计算机网”的网络中心建在清华大学,地区网络中心分别设在北京、上海、南京、西安、广州、武汉、成都、沈阳等8个城市的一所著名大学。
中国教育和科研计算机网具有全国性的覆盖范围,而且与国际计算机网络互联,因此采用Internet的TCP/IP网络体系结构。中国教育和科研计算机网将充分利用国家已有的公共通信传输设施,租用邮电部门数字数据网DDN的光缆线路组建其主干网,并根据使用情况逐步提高其传输速率。
中国教育和科研计算机网主干网节点位置的选择考虑到了中国高校及大学生分布情况、通信基础设施建设的具体情况和地理位置等因素。北京、上海、沈阳、广州、武汉、成都、南京、西安8大城市,既是中国DDN骨干网的枢纽局和我国公用分组交换网及长途电话网的汇接节点,又是高等院校和科研院所相对较为集中的地区中心,具有较好的通信基础条件和较强的科研能力、水平。因此将主干网节点设置在这些城市,并以这些城市为中心,构筑地区网络,对于未来将CERnet建设成为覆盖全国的教育和科研网是有利的。
中国教育和科研计算机网的网络中心设在清华大学,通过网络中心,与国际性学术计算机网Internet联网。网络中心的主要职能包括:网络运行中心(NOC);网络信息中心(NIC);高性能计算中心(HPCC)和教育培训中心等等。 中国教育和科研计算机网的地区网络中心的主要职能是负责本地区网络建设的有关事宜。地区网点是各地区高校联网的中心,负责这些高校的联网,并提供技术支持和服务,也是网络管理和各种网络应用及服务的分中心。
“中国教育和科研计算机网”逐步为用户提供丰富的网络应用资源。包括:电子邮件服务;网络目录服务;文件访问和共享服务;图书科技情报查询服务;电子新闻服务;信息发现服务;远程高速信息服务和计算服务;远程计算机教育;远程计算机协同工作;教育和科研管理信息服务等等。
“中国教育和科研计算机网”的建设分两个阶段进行。第一个阶段到1995年底,建成主干网和国际联网、网络中心、地区网络中心、网络管理系统以及基本的网络资源建设和应用系统,连接100所左右的高等学校入网;第二个阶段从1996~2000年,建成各地区网络,连接全国大部分高等学校入网,提供更丰富的网络应用资源。
已经完成的“中国教育和科研计算机网CERnet示范工程”是一个包括全国主干网、地区网和校园网在内的三级层次结构的计算机网络。它的主要技术内容包括:
建成了用64kbpsDDN专线连接全国8个地区网络中心的CERnet主干网,并且用l28kbps国际通信线路与Internet直接连接。这些通信线路的速率可以根据需要进行升级;
建成了位于北京清华大学的CERnet全国网络中心;
建成了分别设在北京、上海、南京、西安、广州、武汉、成都、沈阳等8个城市10所高等院校的8个地区网络中心和两个主节点。这些地区网络中心和主节点除支持CERnet主干网的运行外,还提供本地区高等院校的连网服务。在各有关省市及高等院校的支持帮助下,已制定出了各地区网络发展规划,并开始实施;
建成了功能较完善的CERnet网络管理系统和安全保障体系。主要包括:配置管理、失效管理、安全管理、性能管理和计费管理等功能;
建成了一批网络资源和应用系统,并且已经陆续在网络上提供服务;
CERnet采用Internet的TCP/IP网络体系结构和协议技术标准。全国网络中心和地区网络中心具有当前世界上技术最先进且功能最齐全的网络和计算机设备;
在CERnet的建设过程中,各级网络中心还进行了大量网络用户的教育和培训工作,为在中国推广和普及计算机信息网络基础知识和应用作出了积极的贡献;
到1995年底,CERnet上的联网高等院校已经达到l00个以上,范围已覆盖了除是中国台湾地区、港澳地区和西藏自治区以外的所有省、市、自治区,成为目前中国与Internet相连接的最大的学术计算机网。
6.Chinanet
Chinanet是邮电部门经营的基于Internet网络技术的中国公用计算机网络。Chinanet的网络建设起步于1995年。Chinanet由骨干网、接入网组成,并设立全国网管中心和各接入网管中心。骨干网是CHINAnet的主要信息通道,由直辖市和各省会城市的网络节点构成;接入网是由各省(区)内建设的网络节点形成的网络。目前已通达全国31个省200多个城市,基本上有业务需求的城市均已配备接入设备。
目前Chinanet的干线速率以2.048Mbps为主,并将逐步升至E3甚至更高的速率。Chinanet在北京、上海、广州设置国际出口电路,实现与国际Internet的互联,目前总出口带宽已达l9MB。最近与AT&T公司合作从上海开通了一条45Mbps的T3线路,使得出口带宽大大增加。