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共和國科技檔案:從第一封電子郵件到下一代網際網路

時間:2009-09-16 09:53   來源:科技日報

    20年間,一個快速成長的網際網路大國正在崛起,中國在國際網際網路的地位與日俱增。

    1987年9月20日20點55分,第一封電子郵件終於穿越了半個地球到達德國。這幅截屏圖在王恩海看來,是一件意義非凡的收藏品,因為它記錄著中國最初邁向網際網路的蹣跚腳步。

    1987年9月14日晚上,北京電腦應用技術研究所裏,十幾個人圍在一台西門子7760大型電腦旁,他們中間有王運豐以及來自德國卡爾斯魯厄大學的專家維納措恩。

  2004年12月25日,CNGI-CERNET2主幹網正式開通,這是全球最大的純IPv6網路。當時有評論認為,這是中國網際網路建設者開始從跟隨網際網路技術研發、應用10年以來,第一次趕上發達國家。

    在中國網際網路界,流傳著這樣一句話:“網際網路進入中國,不是八抬大轎抬進來的,而是從羊腸小道走進來的。” 20年時間,中國的網際網路從最初的一個點、一條線成為一張網,直至一份對未來的期待。在現實與虛擬的交錯中,一個網際網路大國正在快速崛起……

   20年前,人們不知道網際網路是什麼樣子;20年後,人們無法想像沒有網際網路的生活是什麼樣子。

    截至今年4月,中國網民已達3.16億,中文網站數量287.8萬,網頁總數超過160億個,國際出口頻寬640286.67 Mbps……

    從第一封電子郵件發出,到下一代網際網路搶佔網路技術發展制高點,20年間,一個快速成長的網際網路大國正在崛起,中國在國際網際網路的地位與日俱增。

    但隨著網路的發展,IP地址資源枯竭和不斷升級的安全問題已成為網際網路難以承受之痛,在網際網路面臨鳳凰涅槃的時候,我們欣喜的看到,中國的下一代網際網路已經走在了世界前列。

    一個點:第一封E-mail轉机發出黑色界面、綠色字符。

    主題:The First Electronic Mail From China to Germany(從中國到德國的第一封電子郵件)

    發件人:Mail Administration for China

    收件人:Zorn@germany

    當這封郵件的截屏圖像顯示在王恩海的電腦上時,距離它的發送時間已經過去了22年。

    王恩海,中國網際網路絡資訊中心網際網路發展研究部高級研究顧問,作為《中國網際網路發展大事記》的編撰者,他曾用一年的時間,多方走訪、收集資料、直面當事人,探尋我國網際網路發展之初那些塵封的歷史。

    1987年9月14日晚上,北京電腦應用技術研究所裏,十幾個人圍在一台西門子7760大型電腦旁,他們的任務是發送一封電子郵件,內容以英德兩種文字書寫,中文譯為“跨越長城,我們可以到達世界的任何一個角落”。

    這個小組的負責人是王運豐,還有一位來自德國卡爾斯魯厄大學的專家維納措恩。當時,中德科技合作進行的很好,但相互間的聯繫卻並不順暢——從德國寄信到中國至少要8天時間,而電話、電報極其昂貴。為了方便溝通與交流,他們希望通過電子郵件進行聯繫。

    “當時我們還沒有能力製造大型電腦,發送郵件用的7760是措恩教授從德國拉到的‘贊助’,而且由於我們使用這台電腦的技術水準有限,當時調試這臺設備還要到西門子公司去,而且要在晚上西門子的工作人員下班以後。”王恩海説,“那時,中國還沒有成為國際電腦數據通信網CSNET的成員,只能先通過德國的卡爾斯魯厄大學,‘轉机’之後再和國際網際網路連接。”

    經過一番調試,技術小組在北京的電腦應用技術研究所搭建了郵件伺服器節點。但第一次發送,卻因CSNET郵件伺服器上的一個數據交換協議存在漏洞而失敗。

    6天后,項目組修補了這個漏洞,第二次試發郵件。1987年9月20日20點55分,這封郵件終於穿越了半個地球到達德國。中國網際網路在國際上的第一個聲音就此發出。據粗略估算,發送這封郵件的費用將近50元人民幣。 

    一條線:“羊腸小道”接入Internet

    80年代末,全世界已經有許多國家和地區與國際網際網路進行了連接。美國藉口政治原因,不對中國開放網際網路,但國內科學家們的努力並沒有停止。許多事件的發生和發展都預示著我們與網際網路越來越近了。

    1989年10月,中關村地區教育與科研示範網路(National Computing and Networking Facility of China,NCFC)立項,由中科院、清華大學、北京大學共同承擔,目的建立一個連接三個單位之間的地區網路。

    從這一天開始,中國與網際網路的真正連接進入了倒計時。1993年12月,NCFC主幹網工程完工。“很慶倖,我們堅持了TCP/IP的技術路線,沒有走彎路。”回想起當初,代表清華大學參與該項目總體組的吳建平教授充滿自豪。

    網建好了,卻發現用處不大——“清華、北大和科學院又離得近,有時候發個Email還不如騎著自行車親自跑一趟省事。”有人如此調侃當時的NCFC的運作狀況。

    “網都建了,總不能閒著不用吧。”中國科學院電腦網路資訊中心研究員、NCFC項目的負責人之一錢華林説:“我們想和國外共用一些最新的科技研究成果,這就需要一根線把NCFC連出去。”    

    在中國網際網路界,流傳著胡啟恒院士的一句話:“網際網路進入中國,不是八抬大轎抬進來的,而是從羊腸小道走進來的。”確實,想連上這根線沒有説的那麼容易。

    1992年6月,在日本神戶舉行的INET’92年會上,錢華林約見美國國家科學基金會國際聯網部負責人,第一次正式討論中國連入網際網路的問題。錢華林回憶:“當時美國不同意我們連入網際網路,擔心我們有什麼軍事目的或政治目的。好在很多國外的科學家都幫助中國呼籲。最讓我感動的是美國某大學一位系主任,專程從家鄉趕到舊金山,陪著我們去找一些資深網際網路專家和管理方面的官員。”

    終於,經過國內外多方努力,1994年4月20日,NCFC工程通過美國Sprint公司連入網際網路的64K國際專線開通,實現了與網際網路的全功能連接。從此中國被國際上正式承認為真正擁有全功能網際網路的國家。 

    一張網:CERNET首先覆蓋全國

    現在看來,1994年當為中國的網際網路元年。從那時開始,網際網路對於普通的中國人來説,也不再是遙不可及的了。而被稱為我國網際網路“黃埔軍校”的中國教育和科研電腦網(CERNET),也是在這一年應運而生。

    1994年春節剛過,正當世界第一代網際網路全面興盛之際,國家計委相關負責人找到當時的國家教委副主任韋鈺博士,借春節拜年的機會,探討了中國網際網路的建設大計,CERNET的建設提上了議事日程。

    雷厲風行的韋鈺敏銳地認識到這項工作的重要性,很快就召集6所在電腦學科優勢明顯的高校佈置了工作,清華大學獲得了牽頭的機會。

    吳建平就是這批年輕人中的領頭人,也就是這個時候,他獲得了人生發展中最重要的一次機會。吳建平自從80年代初就在清華投入網路研究,是我國最早從事電腦網路研究的學者之一。剛剛從加拿大回國不久,他就代表清華參與了中關村地區網建設,出任總體組專家。當時團隊中還有從美國回來的李星,從英國回來的張淩,年齡都是三十多歲。

    “當時學校也很果斷,在相關老教授的支援與配合下,果斷地啟用了一批年輕人,尤其是熟悉網際網路,有留學背景的年輕人牽頭這一項目。”原清華大學常務副校長梁猷能教授想起這一段故事,仍然對當時的決策感到驕傲。

    CERNET在這群年輕人的帶領下,迅速開始了建設的步伐。1994年6月,CERNET試驗網開通。1994年11月,國家緊急批復立項中國教育和科研電腦網示範工程。1995年,CERNET提前1年完成建設驗收。雖然當時的主幹網速率只有64K專線,但它標誌著覆蓋全國的第一個電腦網際網路真正建設起來了。

    此後,中國公用電腦網際網路、中國科技網、中國金橋資訊網等其他全國骨幹網也相繼開始建設並實現國際互聯。

    1997年前後,國家批復的我國第一批網際網路科技攻關項目由CERNET牽頭進行,研究範圍包括網路運作、網路安全、路由器核心設備、中文搜索與編碼和協議測試技術等。“黃埔軍校”開始顯示它的作用——如今風靡中文網際網路的搜索引擎“百度”,就是最早脫胎于這批研究成果中的“北大天網”搜索技術;而高考網上錄取也是在當時開始小範圍探索,並成為今天網際網路在教育領域最為重大的應用。

    發展初期,網際網路服務價格不菲,讓上網只能成為少數人的特權。但由於CERNET在當時為高校的老師與同學提供全免費的網際網路服務,中國第一批大規模網際網路用戶在高校誕生了。很多研究人員和高校學生,正是通過CERNET,比社會上提前了五到十年接觸到了先進的網際網路。

    為了共同探索網際網路這一新鮮事物,從1994年開始,CERNET還組織了規模龐大的年度學術會議,專門探討網際網路建設中遇到的問題與挑戰,參加高校超過800所,為網際網路在中國的普及與建設提供了最為緊缺的技術人才。

    “無論是人才培養還是改變人們對網路的觀念、認識等方面,CERNET都取得了巨大的成就。”電腦專家汪成為院士如此評價。 

  一份期待:IPv6讓網際網路涅槃

    時至今日,網路已經滲透進人們生活的各個環節,當你瀏覽網頁,登陸QQ,或是更新部落格時,或許沒有意識到,經過30多年的發展,第一代網際網路已經“不堪重負”。

    預測結果顯示,2010年年底所有的IP地址將耗盡。為此,國際網際網路標準化組織(IETF)的工程師早在1997年就提出地址協議第六版(IPv6),這一協議將使得IP地址容量達到3.41038,有人形象地説,地球上每一粒沙子都能獲得一個地址。

    “未來社會,網路是一個基本要素,它將對社會經濟、科技教育發展,乃至國防政治都將起到決定性的影響。”憑藉對網際網路發展敏銳的洞察力,吳建平意識到,“如果我們失去對下一代網際網路的發言權,我們也將在很大程度上受制于別人。”於是 CERNET團隊逐漸將注意力轉移到下一代網際網路技術的研發上。

    1998年,CERNET搭建了中國第一個IPv6試驗床,並成功與美國的下一代網際網路實現連接。在下一代網際網路技術路線的選擇上,CERNET專家們摒棄了國際上的通用做法——建立現行的IPv4協議與IPv6協議並存模式,獨闢蹊徑建立純IPv6的下一代網際網路。

    這是需要勇氣的。IPv4與IPv6雙棧並行的模式有現成經驗,但建設大規模的純IPv6前所未有,一切可能出現的風險都需要自己承擔。“把IPv6網路與IPv4網混合在一起將永遠也開發不出來新的應用。”CERNET專家們不希望中國的下一代網際網路還是“穿新鞋走老路”。此後的成績證明,正是因為“建設純IPv6” 這一路線,為中國在下一代網際網路研究上取得先機,起了決定性的作用。

    2004年12月25日,中國第一個下一代網際網路示範工程——(CNGI)核心網之一CNGI-CERNET2主幹網正式開通,這是全球最大的純IPv6網路。當時有評論認為,這是中國網際網路建設者開始從跟隨網際網路技術研發、應用10年以來,第一次趕上發達國家。

    更讓人自豪的是,向來被美國壟斷的網際網路關鍵技術——核心路由器也已經被我們掌握。清華、國防科大、解放軍資訊工程大學、華為等先後研製攻克下一代網際網路核心技術——IPv6核心路由器。

    這意味著,中國可以依靠自己的科研力量搶佔網際網路技術的制高點。國外專家甚至有“下一代網際網路的發展看IPv6,IPv6的發展看中國”的斷言。

    從CERNET到CNGI-CERNET2,在自主創新這條路上,吳建平和他的團隊一步一個腳印。對於下一代網際網路的標準制定,也一改以往的被動局面,他們提出了涉及到兩代網過渡、尋址等方面的核心協議,“這與第一代網際網路時代,中國所提出的少數IETF標準多圍繞中文為主有了根本性的不同。”吳建平説。

    今年五四青年節前夕,溫家寶總理赴清華大學與青年學子座談,在參觀CNGI-CERNET2後,他對下一代網際網路的自主創新表示了肯定。總理提出,應對金融危機,從長遠來看,根本還要靠科技革命,因此電子資訊技術和網際網路就成為一個重要的領域;國家將重點推進3G和下一代網際網路,而這一切,關鍵都在於突破核心技術,都要靠自主創新。

    “當你在家看電視的時候,突然有電話打入,網際網路將主動把電視調成靜音,接完電話後,聲音又將自動調回。如果你要出門,網際網路會讓電梯就停在你所在的樓層等你。”專家們這樣描述下一代網際網路應用的美好圖景,然而下一代網際網路的優勢遠不止於此,用之不盡的IP地址,網路傳輸速度提高1000倍以上,真實源地址認證帶來的更高的安全性……中國下一代網際網路的建設者們正努力創造著未來。 

    自主創新:下一代網際網路的原則

    在中國網際網路發展前期,我們所能做的只是跟隨和學習。而在建設下一代網際網路過程中,自主創新是貫徹始終的原則。這種創新是全方位的發明與創造,這也是與第一代網際網路的根本性區別。

    建設純IPv6網路

    國外下一代網際網路發展,多是走雙棧發展的穩妥的保守思路。表面上是IPv4、IPv6雙棧,但實際上基本上是走IPv4的老路,因為IPv6的很多技術並沒有真正使用。

    或許是因為在第一代網際網路技術上的領先造成的惰性,目前國外在研究下一代網際網路中,僅僅把IPv4調整成IPv6,只是換了傳輸數據格式,實現方法基本上還是原來的。比如用IPv4有限地址空間搜索演算法來回避IPv6海量地址空間搜索問題,大量使用IPv4的配套協議,使IPv6難以獨立組網和運作。

    而我國下一代網際網路首要重點就是重新設計規劃網際網路的體系結構。擁有自主智慧財産權的國産核心高端路由器,全新的新一代網際網路體系架構,共同搭建了一個安全、真實、可信任的純IPv6網際網路環境,為我國的下一代網際網路整體推進與創新,創造了條件與基礎。

  “IPv4-over-IPv6”的過渡

    在下一代網際網路的研究中,目前國外流行的做法是基於IPv4的網路實現IPv6的應用,即IPv6-over-IPv4。這種思路,強調的是IPv4,這無異於把一棟新大樓建在老的基礎之上。

    要真正解決網際網路資源瓶頸的問題,要從IPv4過渡到IPv6,關鍵的是解決IPv4和IPv6互通的問題。

    我國的下一代網際網路示範工程CNGI大膽提出了IPv4-over-IPv6的思路,即讓IPv4的應用全部建立在IPv6的網路上,讓大家在應用中,逐漸適應新的網路,徹底解決兩個網路的過渡問題。這樣不至於在走不動的時候,再重新返回來走老路。

    被稱為“網際網路之父”的Vinton G.Cerf博士認為,“IPv4-over-IPv6”是很好的創新,就像一把鑰匙,悄悄地打開了門,但卻沒有讓用戶感到,沒有增加用戶的麻煩。

    真實源地址認證

    網際網路在給各行業帶來天翻地覆的變化的同時,也帶來了巨大的挑戰,這就是網路安全問題。

    第一代網際網路最大的安全軟肋,是尋址結構問題。即現在的網際網路在處理一條資訊時,不管來自哪,只管送到哪。這就相當於信上沒有寄件人的地址資訊,只有收件人的地址資訊。再加上沒有真實地址,就難以尋找安全攻擊的源頭,造成了安全漏洞,形成巨大的安全問題,所有安全問題由此而産生。

    要解決這一問題,一是需要充足的IP地址,二是需要解決認證等技術。IPv6已經解決了IP地址的問題,剩下的就是源地址認證問題。正是基於這一分析,我國科學家在CNGI的研究建設中提出必須從技術上保證網路尋址結構的設計,以創建安全可信網路。源地址網路尋址體系的建立,將徹底改變網際網路不可信的形象,對於提高網際網路的管理水準,將産生顛覆性變化。(王婷婷) 

    “網際網路進入中國,不是八抬大轎抬進來的,而是從羊腸小道走進來的。”——胡啟恒

    “未來社會,網路是一個基本要素,它將對社會經濟、科技教育發展,乃至國防政治都將起到決定性的影響。”——吳建平

    回首“網”事

    Web2.0

    2005年,以部落格為代表的Web2.0概念推動了中國網際網路的發展。Web2.0概念的出現標誌網際網路新媒體發展進入新階段。在其被廣泛使用的同時,也催生出了一系列社會化的新事物,比如Blog、RSS、WIKI、SNS交友網路等。

    徐工並購

    2006年6月,向文波在其部落格中發表“徐工並購:一個美麗的謊言!”等三篇文章,披露凱雷集團收購徐工機械事件,引起巨大反響。凱雷集團收購徐工機械的價格被從3.75億美元收購85%股份改寫成2.33億美元收購45%的股份。凸顯小眾傳播的影響力。截至2006年8月底,部落格作者規模達到1748.5萬人。

    熊貓燒香

    2006年底,名為“熊貓燒香”的病毒爆發,數百萬台電腦遭到感染和破壞。調查顯示:2006年的新病毒中90%以上帶有明顯的利益特徵。病毒製作者從以炫耀技術為目的轉向追求不正當利益。

    網上奧運

    2007年12月18日,國際奧會與中國中央電視臺共同簽署了“2008年北京奧運會中國地區網際網路和移動平臺傳播權”協議。這是奧運史上首次將網際網路、手機等新媒體作為獨立轉播平臺列入奧運會的轉播體系。

    艷照門

    2008年1—2月,一批香港女藝人的不雅照片被洩露到網上,並迅速流傳,被稱為“艷照門”事件。該事件引發社會公眾對網路環境凈化及網際網路上個人隱私保護問題的討論。

    開心網

    2008年5月開始,開心網、校內網等SNS(Social Networking Service,社會化網路軟體)網站迅速傳播,SNS成為2008年的熱門網際網路應用之一。(摘自《中國網際網路發展大事記》)

 

編輯:楊笑
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