网络及教育的历史及挑战

　　回顾网络发展的历史，有以下五个里程碑的事件：第一个是1969年，美国军方开始建设ARPNAET网络，ARPANET是互联网的前身;第二个是1986年，美国的ARPANET军转民,建设NSFNET(美国科学基金网);第三个是1995年，互联网商业化;第四个是2011年IPv4地址耗尽;第五个就是今年发生的斯诺登事件。教育面临着六大挑战：全球化、分布式的大科学、教育成本的激增、终身教育、人际社交网络、危机处理。

　　从需求的演进来看，最早的网络是把计算机连接起来，后来变成了人之间的联系，下一步将是物联网，是把传感器和其他设备连起来，所以从技术上有下面几大趋势及问题：(1)IPv4地址耗尽，那么在网络地址不够的前提下，如何发展信息化;(2)从PC机到移动设备上的转换，现在移动设备的销量就是PC机的两倍，以后倍数会更多;(3)云计算;(4)三网融合;(5)物联网;(6)从国际形势看，网络空间战，如何使学生既可以保持中国传统的爱国情操，又拥有国际思维;(7)国际化;(8)MOOC(MassiveOpen Online Course);(9)网络和信息技术。

　　CERNET

　　CERNET(中国教育和科研计算机网，下文简称：教育网)建于1994年，在全球IPv4 CIDR的报告排名是26，大约有2000所高校联网。前些时候做过一个比较，高校综合实力与网络使用率的高低联系非常强。211三期的建设最近基本完工准备验收，目前有11个城市已经有100G的信道联通了，这也是世界上最快的，我们现在争取做到21个城市都可以达到100G的带宽。举个例子，原来教育网比较拥塞，自从有了100G的带宽，网络就畅通多了。我们还承诺：教育网将免费向各省教育管理部门提供1GB～10GB接入专用带宽，用于连接教育部数据中心，支持国家教育管理公共服务平台建设。

　　由于原来的IPv4地址不够，我们还有第二张网：CNGI-CERNET2(IPv6)。CNGI-CERNET2建于2004年，它是全球最大的IPv6主干网之一，大约200所高校联网。我们做了很多国家级的项目，例如去年验收的为100个大学的IPv6升级，它包括安全、过度、组播等，应用在IPv6协议上还是不错的。另外我们最近正在申请发改委的项目——未来网络研究。我们可以看到最早的通讯是电路交换技术，当时提出的概念是ISDN的网络;Internet出来后有了分组交换技术,包括IPv4的协议和IPv6协议;另一个分支是虚电路交换技术如X.25、ATM等;还有非IP的分组交换技术的协议，包括OSI协议等等。但随着时间的推移，只有IP协议应用越来越广泛，其他协议都逐渐不再使用。

　　网络基础设施的需求

　　1.需要考虑的问题

　　第一个考虑的是网络的速率一定要提高，从10G的校园网到40G的校园网，甚至到100G的校园网。第二个考虑的是安全，校园网建设的时候要考虑DMZ(非军事化区)的概念、VPN、IDC、用户等的安全。第三个WLAN(无线)无处不在。第四个是泛在的网络(物联网)等。目前的网络结构如图1所示。软件定义网络如图2所示。