河南教科網：在強有力的推動下成長

文/訾新建 孔繁士 王宗敏

河南教科網：在強有力的推動下成長

文/訾新建1孔繁士2王宗敏3

網絡與信息技術的不斷更新對我們提出了更高的要求如。何利用網絡和信息技術進一步提升河南省的教育質量和科研水平，進一步改善教育資源的不平衡狀況，是我們共同面臨的任務。

HERNET建設背景

河南省教育科研網（以下簡稱HERNET）的建設可以追溯到1995年。當時，鄭州大學為了推動“211工程”建設，啟動了學校校園網建設工作，并于1995年10月以9.6 Kb p s的速率接入中國教育和科研計算機網CERNET，成為河南省第一所接入CERNET的高校。此后，省內的多所高校如河南大學、河南理工大學、河南農業大學、鄭州航空管理學院等陸續以專線的方式接入了中國教育和科研計算機網。到2000年，河南省教育科研網取得了一定的進展，在鄭州、開封、洛陽、新鄉等8個省轄市建立了地區網絡中心，一些高校的校園網也初具規模。

但是，隨著廣大師生網絡知識的不斷普及和社會公眾對網絡認可度的不斷增加，計算機網絡已深入到大家工作、學習和生活的各個方面，原有的網絡狀況根本滿足不了廣大師生日益增長的網絡需求，問題突出表現在以下幾個方面：一是接入方式不統一，造成數據傳輸障礙，信息流通不暢。當時各高校有的租用電信和廣電的光纖，有的采用微波、DDN專線。二是網絡建設很不均衡，除了鄭州等8個地市之外，河南省還有10個地市沒有區域網絡中心。三是網絡連接速率普遍不高，各高校、各地區網絡中心的出口速率都在2Mbps以下，在2000年初，省主節點與中國教育和科研計算機網的連接速率僅為4Mbps，網絡運行緩慢。四是費用較高，因為租用其他電信運營商的長途信道，各用戶單位每年都要支付較高的通信費用。五是河南省高校校園網建設在全國比較落后、信息化水平普遍較低，主要網絡資源較少，網絡應用受限，利用網絡平臺開展管理工作更少。這些情況都嚴重限制了河南省教育信息化的建設和發展。

河南省教育科研網高速主干網建設

2000年底，河南省教育廳提出了建設河南省教育科研網高速主干網的構想。

2001年4月份，河南省召開首次教育信息化工作會議，會上確立了以建設河南省教育科研網帶動全省教育信息化工作的方針，河南省教育科研網高速主干網建設工程正式啟動。建設工程分為兩個階段：

一期工程首先在鄭州、開封、洛陽、新鄉、焦作、許昌和平頂山等7個地市建設網絡骨干節點。一期網絡基本上圍繞鄭州為中心成星型連接，在這些城市各選擇一所大學作為城市節點，承擔省網在該地區的接入和管理。一期工程于2001年8月正式開通運行。

二期工程將骨干網絡延伸到鶴壁、安陽、濮陽、濟源、周口、三門峽、漯河、駐馬店、信陽和南陽等10個地市。二期工程于2003年建設完成，形成了以鄭州為中心的環網型冗余結構。

HERNET高速主干網在技術方面的主要特點是：1.整個網絡以光纖為主要傳輸介質，以IP為主要通信協議，實現了數據、語音、視頻的IP一體化；2. 核心層網絡具有較高的承載能力，核心網的千兆路由器/交換機設備相互連接的帶寬為2.5Gbps至5Gbps，并具備升級至10Gbps的連接能力，進一步還可以支持密集波分復用(DWDM)技術以提供更高的帶寬；3. 具備較高的接入能力，接入節點與核心節點的連接速率至少為1Gbps，并支持QoS，流量分類，安全管理等功能；4. 通過鏈路冗余、模塊冗余、設備冗余、路由冗余等功能，提高整網的可靠性和自愈能力；5. 根據網絡應用的需要，通過豐富的QoS控制手段，支持多種IP業務，保證音頻、視頻的可靠傳輸；6.通過多層次的安全機制，為全網提供安全保障；7. 統一的網絡管理平臺，使用一套網管工具，實現從物理層到應用層的所有設備的統一管理。

HERNET最重要的創新是采用了IP over SONET/SDH和IP over Optical相結合的技術構建省級教育網絡。整個網絡體系結構分為骨干傳輸網、城域網、接入網三層模式，在主干網的核心層，采用了POS和DPT技術，提供2.5Gbps的主干帶寬，提供全網的關鍵業務和運營管理，而在接入層，采用了以太網和IP技術來匯集各個接入點。這些技術的有機結合，有效地解決了實時和非實時業務中數據傳輸的矛盾，做到二者的有機結合、和諧統一。這個在當時具有一定超前性的方案，以其優良的網絡結構、先進的技術、高性能的產品選擇以及“數據、視頻、語音”三網合一的優異功能，為河南省教科網隨后十年穩定、高效的運行打下了堅實的基礎。

圖 HERNET網絡拓撲

HERNET建設成績

經過十年的建設歷程，到2010年，河南省教育科研網已建成了覆蓋全省所有18個地市、23個城市節點的省級教育科研網高速主干網絡，光纖總長度2500公里；骨干網帶寬2.5Gbps，省網與CERNET連接帶寬5Gbps，比2000年底的155Mbps增長了32倍；校園網出口總帶寬133Gbps，其中接入HERNET總帶寬為88Gbps；全網共有IPv4地址574208個，信息點688443個，聯網計算機407302臺；接入單位104個，用戶數量140多萬；網絡科學研究成果顯著，網絡資源利用效果明顯，已成為河南省教育與科研事業發展的重要推動力。總結HERNET的建設成績，主要有以下幾點：

一是建成了國內第一個省級2.5Gbps高速主干網。河南省教育科研網在建設方案的選擇上，采用了當時較為先進的POS技術，直接建成了2.5Gbps的高帶寬網絡，滿足了后來10年的網絡帶寬需求。遍布全省的23個城市節點覆蓋了全省所有地市，為全省的高校和教育機構提供了良好的接入服務。

二是推動了河南省教育信息化建設工作。HERNET主干網的建成，有力地推動了河南省高校的信息化工作。通過連續多年的“校園網建設評估”、“數字化校園示范工程”、“精品課程建設”等工程，使各校的信息化工作逐步進入科學化、規范化建設的軌道，信息化建設取得了長足的進步。

三是引領了國內省級教育網絡的建設潮流。近十年來，HERNET無論從網絡建設規模，還是網絡應用水平，一直走在國內省級教育網絡的前列。HERNET的建設經驗，多次被邀請在全國會議上進行介紹，為國內其他省市的教育網絡建設，提供了寶貴的經驗。

四是支撐了大量的網絡應用。HERNET高速主干網的建成，為一些重要的網絡應用提供了有力地支撐，例如網上高招錄取，數字圖書館資源共享，高校精品課程建設，現代遠程教育等等。

五是有效提高了高校的管理效率和管理水平。HERNET在各個高校的日常教學、科研與管理中發揮著重要的作用。近10年來，各個高校依托校園網開發了大量的管理系統，如辦公自動化系統、校園一卡通工程、學生管理系統、教務管理系統等，有效地提高了高校的管理效率和管理水平。

六是提升了計算機網絡領域的科研水平。依托HERNET建立的河南省信息網絡重點開放實驗室本著“開放、協作、共享”的精神，為省內高校和科研院所提供了一個良好的網絡實驗平臺。各學校通過承擔的國家級和省級科研項目，鍛煉了科研隊伍，取得了一批高質量的科研成果。

七是為河南省培養了大量的網絡人才。HERNET除了為各個高校提供網絡服務之外，同時也是一個良好的教學平臺。在校生除了在課堂上學習到理論知識，還可以在HERNET上獲得動手實踐的機會。近十年來，各個高校借助于HERNET，為河南省培養了大量的計算機網絡方向的高素質人才。

建設的經驗和體會

總結河南省教育科研網建設的經驗，有以下幾個方面的體會：

第一，領導重視是前提。省教育廳領導牢牢把握教育信息化建設主線，多次對HERNET建設工作進行專題研究。2001年4月，河南省首屆教育信息化工作會議確定2001年為“河南省教育信息化年”，并決定以后每年投入1500萬元用于教育信息化建設，開啟了河南省教育信息化建設的新時代；2003年以后，省教育廳又進行了多次高校數字化校園示范工程建設，提高各高校的信息化建設水平。各高校領導對校園網建設的投入和關注也為省教育科研網的建設和發展做出了非常卓越的貢獻。

第二，科學研究是保障。為實現HERNET的“高起點建設、高標準管理、高質量運行”的要求，河南省網中心組織開展了一系列的科研開發與技術研究，為HERNET快速發展提供了技術保障。“河南教育科研網高速示范網關鍵技術及應用研究”項目獲得河南省科技進步二等獎。2007年，鄭州大學參與由清華大學等國內眾多高校合作的“中國下一代互聯網示范工程CNGI示范網絡核心網CNGI-CERNET2/6IX”項目獲得國家科技進步二等獎。2008年，省網中心組織了IPv6網絡設備在高校校園網的多項業務測試，為HERNET2的發展做了技術準備。

第三，資源開發是基礎。建成了河南省高等教育文獻保障體系（HALIS），這是由30余臺高中檔服務器和存儲設備構成的網絡公共服務平臺，存儲容量已達35TB，為全省高校圖書館提供了共享數據長期保存、鏡像數據庫檢索等信息服務。另外，基于HERNET提供的網絡平臺，河南省高校建成了校級精品課程2000多門，省級精品課程531門，國家級精品課程95門，其中本科精品課程40門，高職高專精品課程52門，網絡教育精品課程3門。這些資源的建設和廣泛使用，深層次提高了省教科網的社會效益。

第四，規范管理是抓手。為加強河南省教育科研網的建設與運行管理，成立了省教育科研網領導小組、省教育科研網管理委員會和專家委員會。具體采用省網中心、城市節點、校園網三級管理模式，省網中心設在鄭州大學，保證省網主干網的良性運轉；各城市節點負責各地市高校的網絡接入，對接入院校提供技術支持；各高校校園網獨立運行和管理。這三級管理各司其職、各盡其能，層次清晰、結構合理，在網絡建設與運行過程中發揮了積極作用。

第五、推廣應用是關鍵。大力推廣網絡應用是教育信息化建設的根本目的，也是最大限度地發揮教育科研網絡作用的體現。2006年，省教育廳舉辦了河南省高校首屆互聯網應用大賽；2010年3月，又開展“河南省高校教育門戶網站評估”，這對網絡資源建設和信息化建設起到積極促進作用。依托HERNET，鄭州大學積極開展現代遠程教育，2002年經教育部批準成為河南省惟一的開展現代遠程教育的試點院校，面向全國開展現代遠程高等學歷教育和非學歷教育，至2010年底，校外學習中心已達67個，開設課程610余門次，多媒體網絡課件17000多學時，在線自測題近13萬道、課程論壇貼子近10萬個，受益學員近10萬人。

未來建設展望

計算機網絡技術發展十分迅速，一日千里，河南省教育科研網經過10年的建設，取得了一定的成績，可以滿足現在用戶的基本需求，但仍有新的困難和挑戰。一方面，早期采購的核心網設備逐漸老化，故障增多；另一方面，隨著IPv4地址資源的枯竭，IPv6逐漸成為下一代互聯網的標準，并開始在教育網上進行部署，需要進行相應的技術更新與開發。我們深感責任重大。河南教科網將重點從以下幾個方面做好工作：

一是繼續做好下一代互聯網建設。在2004年12月，鄭州大學就與清華大學、北京大學等國內25所高校一起開通了世界上第一個純I P v 6骨干網——C N G ICERNET2，成為全國25個核心節點之一。省教育廳也在2010年啟動了河南教育科研網下一代互聯網HERNET2建設工程，到目前為止，河南省內已有30多所高校開通了IPv6網絡，有12所院校通過HERNET2正式接入國家下一代互聯網主干網。目前，HERNET2網絡已正式開通，全面實現了對IPv6的支持。下一步，我們要繼續在省內推廣和普及下一代互聯網，為接入院校做好技術支持，讓更多的用戶能夠享受到下一代互聯網的資源和服務。

二是繼續做好優質教育資源建設與共享。河南省教育信息化發展規劃中明確指出：要大力建設高校精品課程資源庫，優質基礎教育資源庫，以及職業、成人教育課程資源共享平臺。目前，各高校正在不斷開發新的優質教育資源，如鄭州大學圖書館的數據庫資源中僅中文電子資源就有30多個類別，最近又開通了“學術搜索與全文遞送系統”（簡稱SODI系統），以及大量的名師名家講課視頻系統。下一步，通過啟動優質資源共享工程，將會把各個高校的優質教育資源通過HERNET在全省范圍內進行共享。

三是推動新技術在省教育科研網中的應用。近年來，一些新技術逐步走向成熟。如萬兆以太網以其高性能、高可擴展性、高安全、支持多業務應用等特點，逐步成為校園網建設的主流；無線局域網技術和移動通信技術的迅速發展，使得移動數字校園成為可能；還有“云計算”、“物聯網”等也將影響未來數字校園的發展方向。面對新技術的不斷涌現，HERNET將會通過舉辦各種技術論壇和學術交流活動，推動這些新技術在河南省內的普及和應用。

四是進一步擴大省教育科研網的覆蓋面。HERNET作為一個信息高速公路已經建成，目前服務的對象主要是高校，下一步，要積極探索為省內其他教育部門和機構提供更為廣泛的服務，如高職高專、中小學、偏遠地區的教育人口等，讓HERNET發揮更大的作用。

回顧過去，我們共同走過了河南省教育科研網快速發展的十年；展望未來，網絡與信息技術的不斷更新對我們提出了更高的要求。如何利用網絡和信息技術進一步提升我省的教育質量和科研水平，進一步改善教育資源的不平衡狀況，是我們共同面臨的任務。

（作者訾新建為河南省教育廳副廳長，孔繁士為河南省教育廳科技處處長，王宗敏為河南省教育科研計算機網網絡中心主任，鄭州大學副校長）