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河南教科网:在强有力的推动下成长
更新时间:2015-04-03
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 HERNET建设背景

河南省教育科研网(以下简称HERNET)的建设可以追溯到1995年。当时,郑州大学为了推动“211工程”建设,启动了学校校园网建设工作,并于1995年10月以9 . 6K b p s 的速率接入中国教育和科研计算机网CERNET,成为河南省第一所接入CERNET的高校。此后,省内的多所高校如河南大学、河南理工大学、河南农业大学、郑州航空管理学院等陆续以专线的方式接入了中国教育和科研计算机网。到2000年,河南省教育科研网取得了一定的进展,在郑州、开封、洛阳、新乡等8个省辖市建立了地区网络中心,一些高校的校园网也初具规模。

但是,随着广大师生网络知识的不断普及和社会公众对网络认可度的不断增加,计算机网络已深入到大家工作、学习和生活的各个方面,原有的网络状况根本满足不了广大师生日益增长的网络需求,问题突出表现在以下几个方面:一是接入方式不统一,造成数据传输障碍,信息流通不畅。当时各高校有的租用电信和广电的光纤,有的采用微波、DDN专线。二是网络建设很不均衡,除了郑州等8个地市之外,河南省还有10个地市没有区域网络中心。三是网络连接速率普遍不高,各高校、各地区网络中心的出口速率都在2Mbps以下,在2000年初,省主节点与中国教育和科研计算机网的连接速率仅为4Mbps,网络运行缓慢。四是费用较高,因为租用其他电信运营商的长途信道,各用户单位每年都要支付较高的通信费用。五是河南省高校校园网建设在全国比较落后、信息化水平普遍较低,主要网络资源较少,网络应用受限,利用网络平台开展管理工作更少。这些情况都严重限制了河南省教育信息化的建设和发展。

河南省教育科研网高速主干网建设

2000年底,河南省教育厅提出了建设河南省教育科研网高速主干网的构想。

2001年4月份,河南省召开首次教育信息化工作会议,会上确立了以建设河南省教育科研网带动全省教育信息化工作的方针,河南省教育科研网高速主干网建设工程正式启动。建设工程分为两个阶段:

一期工程首先在郑州、开封、洛阳、新乡、焦作、许昌和平顶山等7个地市建设网络骨干节点。一期网络基本上围绕郑州为中心成星型连接,在这些城市各选择一所大学作为城市节点,承担省网在该地区的接入和管理。一期工程于2001年8月正式开通运行。

二期工程将骨干网络延伸到鹤壁、安阳、濮阳、济源、周口、三门峡、漯河、驻马店、信阳和南阳等10个地市。二期工程于2003年建设完成,形成了以郑州为中心的环网型冗余结构。

HERNET高速主干网在技术方面的主要特点是:1.整个网络以光纤为主要传输介质,以IP为主要通信协议,实现了数据、语音、视频的IP一体化;2. 核心层网络具有较高的承载能力,核心网的千兆路由器/交换机设备相互连接的带宽为2.5Gbps至5Gbps,并具备升级至10Gbps的连接能力,进一步还可以支持密集波分复用(DWDM)技术以提供更高的带宽;3. 具备较高的接入能力,接入节点与核心节点的连接速率至少为1Gbps,并支持QoS,流量分类,安全管理等功能;4. 通过链路冗余、模块冗余、设备冗余、路由冗余等功能,提高整网的可靠性和自愈能力;5. 根据网络应用的需要,通过丰富的QoS控制手段,支持多种IP 业务,保证音频、视频的可靠传输;6.通过多层次的安全机制,为全网提供安全保障;7. 统一的网络管理平台,使用一套网管工具,实现从物理层到应用层的所有设备的统一管理。

HERNET最重要的创新是采用了IP over SONET/SDH和IP over Optical相结合的技术构建省级教育网络。整个网络体系结构分为骨干传输网、城域网、接入网三层模式,在主干网的核心层,采用了POS和DPT技术,提供2.5Gbps的主干带宽,提供全网的关键业务和运营管理,而在接入层,采用了以太网和IP技术来汇集各个接入点。这些技术的有机结合,有效地解决了实时和非实时业务中数据传输的矛盾,做到二者的有机结合、和谐统一。这个在当时具有一定超前性的方案,以其优良的网络结构、先进的技术、高性能的产品选择以及“数据、视频、语音”三网合一的优异功能,为河南省教科网随后十年稳定、高效的运行打下了坚实的基础。

HERNET建设成绩

经过十年的建设历程,到2010年,河南省教育科研网已建成了覆盖全省所有18个地市、23个城市节点的省级教育科研网高速主干网络,光纤总长度2500公里;骨干网带宽2.5Gbps,省网与CERNET连接带宽5Gbps,比2000年底的155Mbps增长了32倍;校园网出口总带宽133Gbps,其中接入HERNET总带宽为88Gbps;全网共有IPv4地址574208个,信息点688443个,联网计算机407302台;接入单位104个,用户数量140多万;网络科学研究成果显著,网络资源利用效果明显,已成为河南省教育与科研事业发展的重要推动力。总结HERNET的建设成绩,主要有以下几点:

一是建成了国内第一个省级2.5Gbps高速主干网。河南省教育科研网在建设方案的选择上,采用了当时较为先进的POS技术,直接建成了2.5Gbps的高带宽网络,满足了后来10年的网络带宽需求。遍布全省的23个城市节点覆盖了全省所有地市,为全省的高校和教育机构提供了良好的接入服务。

二是推动了河南省教育信息化建设工作。HERNET主干网的建成,有力地推动了河南省高校的信息化工作。通过连续多年的“校园网建设评估”、“数字化校园示范工程”、“精品课程建设”等工程,使各校的信息化工作逐步进入科学化、规范化建设的轨道,信息化建设取得了长足的进步。

三是引领了国内省级教育网络的建设潮流。近十年来,HERNET无论从网络建设规模,还是网络应用水平,一直走在国内省级教育网络的前列。HERNET的建设经验,多次被邀请在全国会议上进行介绍,为国内其他省市的教育网络建设,提供了宝贵的经验。

四是支撑了大量的网络应用。HERNET高速主干网的建成,为一些重要的网络应用提供了有力地支撑,例如网上高招录取,数字图书馆资源共享,高校精品课程建设,现代远程教育等等。

五是有效提高了高校的管理效率和管理水平。HERNET在各个高校的日常教学、科研与管理中发挥着重要的作用。近10年来,各个高校依托校园网开发了大量的管理系统,如办公自动化系统、校园一卡通工程、学生管理系统、教务管理系统等,有效地提高了高校的管理效率和管理水平。

六是提升了计算机网络领域的科研水平。依托HERNET 建立的河南省信息网络重点开放实验室本着“开放、协作、共享”的精神,为省内高校和科研院所提供了一个良好的网络实验平台。各学校通过承担的国家级和省级科研项目,锻炼了科研队伍,取得了一批高质量的科研成果。

七是为河南省培养了大量的网络人才。HERNET除了为各个高校提供网络服务之外,同时也是一个良好的教学平台。在校生除了在课堂上学习到理论知识,还可以在HERNET上获得动手实践的机会。近十年来,各个高校借助于HERNET,为河南省培养了大量的计算机网络方向的高素质人才。

建设的经验和体会

总结河南省教育科研网建设的经验,有以下几个方面的体会:

第一,领导重视是前提。省教育厅领导牢牢把握教育信息化建设主线,多次对HERNET建设工作进行专题研究。2001年4月,河南省首届教育信息化工作会议确定2001年为“河南省教育信息化年”,并决定以后每年投入1500万元用于教育信息化建设,开启了河南省教育信息化建设的新时代;2003年以后,省教育厅又进行了多次高校数字化校园示范工程建设,提高各高校的信息化建设水平。各高校领导对校园网建设的投入和关注也为省教育科研网的建设和发展做出了非常卓越的贡献。

第二,科学研究是保障。为实现HERNET的“高起点建设、高标准管理、高质量运行”的要求,河南省网中心组织开展了一系列的科研开发与技术研究,为HERNET快速发展提供了技术保障。“河南教育科研网高速示范网关键技术及应用研究”项目获得河南省科技进步二等奖。2007年,郑州大学参与由清华大学等国内众多高校合作的“中国下一代互联网示范工程CNGI示范网络核心网CNGI-CERNET2/6IX”项目获得国家科技进步二等奖。2008年,省网中心组织了IPv6网络设备在高校校园网的多项业务测试,为HERNET2的发展做了技术准备。

第三,资源开发是基础。建成了河南省高等教育文献保障体系(HALIS),这是由30余台高中档服务器和存储设备构成的网络公共服务平台,存储容量已达35TB,为全省高校图书馆提供了共享数据长期保存、镜像数据库检索等信息服务。另外,基于HERNET提供的网络平台,河南省高校建成了校级精品课程2000多门,省级精品课程531门,国家级精品课程95门,其中本科精品课程40门,高职高专精品课程52门,网络教育精品课程3门。这些资源的建设和广泛使用,深层次提高了省教科网的社会效益。

第四,规范管理是抓手。为加强河南省教育科研网的建设与运行管理,成立了省教育科研网领导小组、省教育科研网管理委员会和专家委员会。具体采用省网中心、城市节点、校园网三级管理模式,省网中心设在郑州大学,保证省网主干网的良性运转;各城市节点负责各地市高校的网络接入,对接入院校提供技术支持;各高校校园网独立运行和管理。这三级管理各司其职、各尽其能,层次清晰、结构合理,在网络建设与运行过程中发挥了积极作用。

第五、推广应用是关键。大力推广网络应用是教育信息化建设的根本目的,也是最大限度地发挥教育科研网络作用的体现。2006年,省教育厅举办了河南省高校首届互联网应用大赛;2010年3月,又开展“河南省高校教育门户网站评估”,这对网络资源建设和信息化建设起到积极促进作用。依托HERNET,郑州大学积极开展现代远程教育,2002年经教育部批准成为河南省惟一的开展现代远程教育的试点院校,面向全国开展现代远程高等学历教育和非学历教育,至2010年底,校外学习中心已达67个,开设课程610余门次,多媒体网络课件17000多学时,在线自测题近13万道、课程论坛贴子近10万个,受益学员近10万人。

未来建设展望

计算机网络技术发展十分迅速,一日千里,河南省教育科研网经过10年的建设,取得了一定的成绩,可以满足现在用户的基本需求,但仍有新的困难和挑战。一方面,早期采购的核心网设备逐渐老化,故障增多;另一方面,随着IPv4地址资源的枯竭,IPv6逐渐成为下一代互联网的标准,并开始在教育网上进行部署,需要进行相应的技术更新与开发。我们深感责任重大。河南教科网将重点从以下几个方面做好工作:

一是继续做好下一代互联网建设。在2004年12月,郑州大学就与清华大学、北京大学等国内25所高校一起开通了世界上第一个纯I P v 6 骨干网—— C N G I -CERNET2,成为全国25个核心节点之一。省教育厅也在2 0 1 0 年启动了河南教育科研网下一代互联网HERNET2建设工程,到目前为止,河南省内已有30多所高校开通了IPv6网络,有12所院校通过HERNET2正式接入国家下一代互联网主干网。目前,HERNET2网络已正式开通,全面实现了对IPv6的支持。下一步,我们要继续在省内推广和普及下一代互联网,为接入院校做好技术支持,让更多的用户能够享受到下一代互联网的资源和服务。

二是继续做好优质教育资源建设与共享。河南省教育信息化发展规划中明确指出:要大力建设高校精品课程资源库,优质基础教育资源库,以及职业、成人教育课程资源共享平台。目前,各高校正在不断开发新的优质教育资源,如郑州大学图书馆的数据库资源中仅中文电子资源就有30多个类别,最近又开通了“学术搜索与全文递送系统”(简称SODI系统),以及大量的名师名家讲课视频系统。下一步,通过启动优质资源共享工程,将会把各个高校的优质教育资源通过HERNET在全省范围内进行共享。

三是推动新技术在省教育科研网中的应用。近年来,一些新技术逐步走向成熟。如万兆以太网以其高性能、高可扩展性、高安全、支持多业务应用等特点,逐步成为校园网建设的主流;无线局域网技术和移动通信技术的迅速发展,使得移动数字校园成为可能;还有“云计算”、“物联网”等也将影响未来数字校园的发展方向。面对新技术的不断涌现,HERNET将会通过举办各种技术论坛和学术交流活动,推动这些新技术在河南省内的普及和应用。

四是进一步扩大省教育科研网的覆盖面。HERNET作为一个信息高速公路已经建成,目前服务的对象主要是高校,下一步,要积极探索为省内其他教育部门和机构提供更为广泛的服务,如高职高专、中小学、偏远地区的教育人口等,让HERNET发挥更大的作用。

回顾过去,我们共同走过了河南省教育科研网快速发展的十年;展望未来,网络与信息技术的不断更新对我们提出了更高的要求。如何利用网络和信息技术进一步提升我省的教育质量和科研水平,进一步改善教育资源的不平衡状况,是我们共同面临的任务。

(作者訾新建为河南省教育厅副厅长,孔繁士为河南省教育厅科技处处长,王宗敏为河南省教育科研计算机网网络中心主任,郑州大学副校长)

 

来源:中国教育网络