中国互联网的发展史会记住这一天:1994年4月20日。时隔30年,中国科学院计算机网络信息中心首任主任宁玉田依然清晰地记得那个特殊的日子。当天,一条传输速率为64K的国际专线从网络中心成功联网,实现了中国全功能接入国际互联网。这标志着中国互联网时代的开端,更预示着一个数字生活的崭新时代向人们开启大门。
国际互联网的诞生有两个驱动因素,一是政治和军事方面的需要,二是大科学装置产生的海量数据进行国际传输的需求。为建立能抵抗核打击的美国作战指挥系统,美国国防部高级研究计划署上世纪60年代就建成了覆盖全美的阿帕网。20世纪80年代,美、英、法等国均在创建本国的计算机网络,很多互联网的关键性、基础性标准也在这时期确定。
在科研领域,以粒子物理、航天科技为代表的大科学工程兴起,进一步催生国际合作、资源共享方面的强烈需求。1985年,美国国家科学基金会建立NSFNet并取代ARPANet,成为当时互联网的主干网。我国最早应用互联网的需求同样来自科教领域。科技的迅猛发展和学术交流的日益频繁,让中国科学家对网络的需求越发迫切。
科研人员有了研究成果,会写成论文预印件寄给国外同行,国外科学家也会把论文预印件寄给中国学者。国际间邮包寄送往往需要数月,科研人员看到论文时,已经是半年前发表的成果了。而借助互联网,科学家能极大提高论文发表效率,加快成果产出进度。
随着国内高校和科研院所对高速计算的需求越来越迫切,1989年,当时的国家计委将支持网络和计算中心建设列入“重点学科发展项目”,设想在北京中关村范围内,建成清华大学、北京大学和中国科学院中关村地区研究所3个局域网络,然后通过若干节点,连成一个高速计算机通信主干网,并建成网控中心和计算机主机系统。
如果这一系统建成,一方面,科学家可以在自己的实验室里共享超级计算机及信息资源,另一方面,也可以为中国发展计算机网络技术起到示范作用。该项目被称为NCFC,由国家计委组织中国科学院、清华大学和北京大学三方投标确定实施依托单位。
NCFC的首要任务是建设3个局域网,再连接成一个主干网。项目实施过程中,连接主干网必须使用统一的协议。当时国内组网有X.25协议、DECnet协议,还有X.400协议。中国科学院、北京大学、清华大学组建的局域网也采用了不同的传输协议。
NCFC管理委员会的专家通过查阅资料、进行实际验证和细致讨论,最终认为TCP/IP协议更具优势,于是采用该协议。解决了传输协议问题后,“广播风暴”问题又接踵而至。广播风暴是指因网络设计和连接问题,广播在网内大量复制,占用带宽,导致网络性能下降甚至瘫痪。
网络连接实验中,从软件到硬件设备,基本上都要从头做起。那时候就连一根光纤都要经过半年时间才能拿到手,项目组用以太网连接计算所南楼、北楼的实验就花了半年时间。主干网连接光纤要走地下管路,但地下管路归当时的邮电部管理,在其中穿过光纤需得到邮电部批准,然后经北京市海淀区邮电局办理。
NCFC项目的另一个重要任务是装备超级计算机作为网络公用资源。但完成这一任务却面临巨大阻碍,因为当时的巴黎统筹委员会拒绝向中国出口超级计算机。NCFC管理委员会见招拆招,决定趁此机会尝试国际联网。这不仅符合计算机科学的发展方向,也能满足高校和科研院所进行国际合作的需要。
全功能接入国际互联网之后,中国的国家域名还在国外运行。国外向中国发送邮件很困难,只能用IP地址收发。作为互联网关键基础设施,域名系统是支撑全球互联网运行的重要根基和‘导航系统’,是一切应用的第一入口。
中国科学院后来推进的‘百所联网’、域名管理、算力网格、IPv6技术,推动科研信息化和管理信息化的尝试,都为互联网领域积累了非常宝贵的经验。这些经验对其他领域发展互联网相关技术和应用起到了重要的示范作用,也为前沿研究提供了定制服务和基础保障。