网络原理-计算机网络详解-因特网与中国网络发展史

• 1957年：苏联发射了人类第一颗人造地球卫星“ Sputnik”
• 1958年：美国国防部(DoD)组建了高级研究计划局(ARPA)

1961-1972:早期分组交换原理的提出与应用

• 1961: Kleinrock – 排队论证实分组交换的有效性
• 1964: Baran – 分组交换应用于军事网络
• 1967: ARPA（Advanced
  Research ProjectsAgency）提出ARPAnet构想
• 1969: 第一个ARPAnet 结点运行：美国国防部委托开发ARPANET，进行联网研究
• 1972：
  • ARPAnet公开演示
  • 第一个主机-主机协议NCP(Network Control Protocol)
  • 第一个e-mail程序
  • ARPAnet拥有15个结点
• 1972年：招开计算机通信国际会议,称为ICCC(NCP网络协议)

1972-1980：网络互连，大量新型、私有网络的涌现

• 1970:在夏威夷构建了ALOHAnet卫星网络
• 1974: Cerf 与 Kahn – 提出网络互连体系结构
  
• 1976: Xerox设计了以太网
• 70’s后期:
  • 私有网络体系结构: DECnet,SNA, XNA
  • 固定长度分组交换 (ATM 先驱)
• 1975： ARPAnet移交给美国国防部通信局管理
• 1979: ARPAnet拥有200结点

1980-1990：新型网络协议与网络的激增

• 1983年1月1日：所有连入ARPANET的主机向TCP/IP转变，即部署TCP/IP
• 同年ARPANET分成MILNET和NSFNET
• 1983: 部署TCP/IP
• 1982: 定义了smtp电子邮件协议
• 1983: 定义了DNS
• 1985: 定义了FTP协议
• 1988: TCP拥塞控制
• 1990年，NSFNET彻底代替了ARPANET成为Internet的主干

新型国家级网络：CSnet, BITnet, NSFnet,Minitel（法国）

• 1986： NSFnet初步形成了一个由骨干网、区域网和校园网组成的三级网络
• 100,000台主机连接公
  共网络

1990, 2000’s: 商业化, Web, 新应用

• 1990’s早期: ARPAnet退役
• 1991: NSF解除NSFnet的商业应用限制(1995年退役)，由私营企业经营
• 1992:因特网协会ISOC成立
• 1990s后期: Web应用
  • 超文本（hypertext） [Bush1945, Nelson 1960’s]
  • HTML, HTTP: Berners-Lee
  • 1994: Mosaic、 Netscape浏览器
  • 1990’s后期:Web开始商业应用
• 1990’s后期 – 2000’s:
  • 更多极受欢迎的网络应用:即时消息系统（如QQ），P2P文件共享
• 网络安全引起重视
• 网络主机约达50000， 网络用户达1亿以上
• 网络主干链路带宽达到Gbps

2005-今

• ~7.5亿主机
  • 智能手机和平板电脑
• 宽带接入的快速部署
• 无处不在的高速无线接入快速增长
• 出现在线社交网络:
  • Facebook: 很快拥有10亿用户
• 服务提供商 (如Google, Microsoft)创建其自己的专用网络
  • 绕开Internet，提供“即时”接入搜索、 email等服务
  • 电子商务、大学、企业等开始在“云”中运行自己的服务(如， Amazon EC2)

中国最早期拨号访问国际互联网

一、建设NCFC时代背景

1989年，中国的改革开放进入了第二个十年。

美国在计算机网络领域已经经过了20年的发展，美国国防部高级研究计划局计算机网APAR网络于1968年就开始组建，APAR网络面向软件、硬件和数据库资源共享，采用分层的网络协议、包交换技术和分布式控制架构建设，这些技术思路影响着今天的网络体系结构。随着APAR网络向大学和商业的开放，信息技术和信息产业成为促进经济发展的引擎，美国国家科学基金会大力组织建设了科研网络环境和超级计算环境，使美国保持着信息科技和产业发展的领先地位。

1989年的圣诞假期，在欧洲核物理中心（CERN）工作的蒂姆·伯纳斯-李继续坚持着万维网梦想，为方便研究人员分享及更新讯息，制作完成了第一个万维网浏览器（同时也是编辑器）和第一个网页服务器。这一开发就是WWW技术的原型，当1993年4月30日CERN宣布万维网对任何人免费开放，并不收取任何费用时，WWW真正引爆了互联网的普及。

相比之下，我国电信市场还没有形成，连私人安装电话仍是颇为困难和奢侈的事情，计算机网络也仅有零星建设，没有互联，科研工作就更谈不上实质的数据资源和计算资源的共享。我国科研人员不得不通过传统邮政和邮电服务与国际同行进行交流，无法及时获取国际科技资料和最新成果，信息手段和时效短板严重影响着科技人员的研究视野、研究选题、计算效率和知识更新，严重制约了国家科技发展。在科研教育单位密集的中关村地区建设高性能的科学计算环境和高速计算机网络，并与国际Internet互联的需求十分迫切。

二、面向科研与教育信息化的NCFC项目建设

在信息化时代的大背景和我国科技与教育工作者对建设计算机网络的迫切需求形势下，当时的国家计委将NCFC列入“世界银行贷款重点学科发展项目”，并于1989年8月组织项目招标，确定中国科学院负责承担工程项目的建设任务。1989年10月，中国科学院按照国家计委的要求组建了NCFC管理委员会，时任中国科学院副院长的胡启恒同志担任管委会主任，国家计委、国家自然科学基金委、国家教委、清华大学和北京大学选派有关领导担任管委会成员，于1990年4月完成了工程建设的各项准备工作。

世界银行对NCFC项目内容界定为主干网，不包括大学和研究机构内部的园区网络，其建设目的是在中关村地区建立一个示范性的超级计算中心，并用高速网络将该地区的中国科学院院网、北京大学校园网、清华大学校园网与NCFC互联。使该地区的科技网人员能使用高速网络并通过网络使用超级计算机资源。

中国科学院院网（CASnet）、北京大学校园网（PUnet）和清华大学校园网（TUnet）则分别由三个单位各自出资、各自建设，国家计委对三个园区级网络进行了资金补助。

在世界银行、国家计委的支持下，该建设项目完成了NCFC主干网建设和三个单位园区网络建设，覆盖了中国科学院中关村地区附件的40多个研究所；部署和运行了64亿次浮点计算能力的超级计算机资源；更重要的是，NCFC项目衍生了计划外的重大成果——1994年4月20日，在国家计委的补助资金支持下，一条64K的国际卫星专线从中科院计算机网络中心通过美国Sprint公司连入Internet，首次实现了中国与Internet的全功能连接。从此中国被国际上正式承认为第77个真正拥有全功能Internet的国家。

在当时的历史条件下，NCFC工程解决了若干技术问题和政策问题，为后来的互联网络环境建设奠定了基础。

NCFC工程确定了以TCP/IP协议为主的技术路线。当时我国的计算机，较为常见的网络协议体系有TCP/IP、DECnet和OSI。要把使用不同网络协议体系的计算机互联，必须在网络通信协议上达成共识才能实现计算机间的信息互通。中科院计算机网络中心总体组坚持实用、开放的原则，明确了以TCP/IP协议为主，以OSI为发展方向，兼顾现有的其他协议的技术路线。这一设计思路，为NCFC网络顺利接入Internet做好了水到渠成的技术准备。

NCFC工程首次使用光纤线路建设计算机主干网络，通过网桥将中国科学院院网（CASnet）、北京大学校园网（PUnet）和清华大学校园网（TUnet）进行联网。综合多样性的技术手段和装备解决网络接入问题，对于校园和城域网络分别采用光纤和微波手段解决；对于长途网络采用X.25、卫星通信等通信手段接入；对于个人用户采用拨号方式接入，为用户接入工作提出了技术先进、综合、全面的解决方案。

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技术人员很快发现，NCFC工程采用的网桥技术解决了CASnet、PUnet和TUnet之间的光纤联网，但是无法解决网络中广播风暴的影响，路由器的引入和部署变得十分必要和迫切。由于当时巴黎统筹委员会的限制使我国无法进口路由器，因此中科院计算机网络中心组织了技术人员自行开发路由器，并在NCFC主干网和中科院院网中部署应用，为提升网络可靠性发挥出关键作用，从而使NCFC与当时国外先进的网络同样可以高可靠性运行。

三、突破壁垒，实现与国际互联网全功能接入

Internet对当时的中国来说还是一个新生事物，和传统的电信业务有很大的不同。为了取得国家电信部门在国际专线租用方面的批准和支持，NCFC管委会和邮电部进行了多次的沟通，终于取得了国际专线资源支持。

当NCFC启动与国际联网的时候，美国方面处于政治和安全方面的原因，不接纳我国接入Internet。1993年中科院计算机网络中心钱华林等同志赴美与sprint公司商谈落实了与Internet联网方案，并根据公共网络服务要求，制定了NCFC“准用政策”（AUP），在报经国务院邹家华副总理等有关领导同意后，NCFC管委会主任胡启恒同志在参加美国华盛顿举行的中美科技合作联合委员会第六次会议期间，就NCFC与Internet联网问题，与NSF官员进行商谈，美国同意遵守NSFNET（美国科研与教育骨干网）和NCFC“准用政策”的条件下，实现NCFC与美国NSF主干网连接。随后，在1994年3月开通了国际卫星专线，4月中美两侧路由器开通，同时，在中科院计算机网络中心建立了代表Internet中国顶级域名的.cn服务器、邮件服务器、文件服务器等一系列网络服务器。

　　中国第一台.CN域名服务器

　　随后，中科院计算机网络中心进一步完成了在InterNIC的注册，建立了与国际IneterNIC和APNIC规范的业务联系，并于1994年10月建成了NIC（网络信息中心）和NOC（网络运行中心），对国内外用户服务。自此，中国互联网系统地、整体地展现于世界。

四、NCFC建设的后续演进和发展

NCFC项目圆满完成了网络建设目标和超级计算机建设目标，并实现了与Internet联网。

中国科学院在NCFC和CASnet的基础上，以服务科研信息化为定位和发展方向，建设中国科技网（CSTNET）。经过不断的建设，中国科技网已成为承载国家超级计算资源、科学数据资源、服务国家科技创新的科研信息化技术设施，取得了令人瞩目的应用成果和社会效益。中国科技网具有向全国提供IPv4和IPv6双栈接入的7×24服务能力，提供电子邮件、视频会议、科研协同环境、网络管理、网络安全等丰富的互联网服务产品，在我国嫦娥工程、国际联合天文观测、高能物理海量数据传输、大型科研装置数据传输、野外台站联网观测和应急救灾等方面提供高性能网络支撑和技术支持。

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由NCFC发展起来的中国互联网络信息中心（CNNIC）行使着国家互联网络信息中心的职责。经过长期的建设和开拓，CNNIC已经成为国家网络基础资源的运行管理和服务机构、国家网络基础资源的技术研发和安全中心、互联网发展研究力量、互联网开放合作和技术交流平台，促进科研成果转化和孵化，服务中国互联网事业发展。

更重要的是，NCFC项目的建成吹响了中国互联网时代的号角。NCFC项目1998年获得中国科学院科技进步特等奖；国家统计局将“国家计算与网络设施（NCFC）实现国内国际联网”列为1994年度国家重大科技成就之一；人民日报将“中国国家计算与网络设施（NCFC）实现国内国际联网成功”列为1994年中国十大科技新闻之一。作为一个示范性网络，NCFC建设在中国掀起了一个发展Internet的热潮，国内先后建设成了中国科技网CSTNET、中国公用计算机互联网CHINANET、中国教育和科研计算机网CERNET和中国金桥信息网CHINAGBN，也就是早期的中国四大互联网络。

今天，生活在互联网时代的我们重新梳理20年前的历史，不仅要向当时的建设者们致以崇高的敬意，更要有同样的勇气和智慧迎接互联网时代的新挑战。作为中国互联网发源地的中科院计算机网络信息中心，现今已经承担起了历史赋予的新使命：致力于中国科学院科研信息化和管理信息化的研发、支撑与服务。如果您到中科院计算机网络信息中心来，依然可以看到当初接入Internet的机房，也可看到我国第一台路由器、第一台CN域名服务器。面对这些历史物件，再转身看看中科院信息化基础设施机房里成排的服务器、大型的高性能计算机，我们无法不慨叹信息时代发展的“火箭速度”，并且暗自庆幸我们正置身于这个“一切皆有可能”的信息社会。

参考：

http://www.cas.cn/kxcb/kpwz/201404/t20140419_4093686.shtml

https://baike.baidu.com/item/CSTNET