文/安捷　劉瑩　任罡　吳茜

世界各國教科網(wǎng)建設（一）

文/安捷劉瑩任罡吳茜

1　巴西國家教育科研網(wǎng)RNP

基本情況

巴西國家教育科研網(wǎng)RNP組織成立于1989年，其主干網(wǎng)（稱為RNP2）建設工作始于1999年，2005年，啟動了網(wǎng)絡升級項目，稱之為新RNP階段。其目的是改善國家、城市和地方各級（校園網(wǎng)）的網(wǎng)絡基礎設施使用的應用和創(chuàng)新服務，滿足特定社區(qū)的需要（遠程醫(yī)療、生物、天文等），提高了人力資源在信息和通信方面的技術資格。

巴西國家教育科研網(wǎng)分為三個層次，分別是國家級主干網(wǎng)、地區(qū)網(wǎng)和科研機構各自的網(wǎng)絡。

主干網(wǎng)連接了所有的高性能城域網(wǎng)，各研究機構通過所在地區(qū)學術網(wǎng)接入主干網(wǎng)。如果所在地區(qū)沒有學術網(wǎng)，可以直接接入主干網(wǎng)PoP點。

1999年，巴西教育部和科技部簽署了部級合作協(xié)議，投資215百萬美元來建設和維護RNP主干網(wǎng)RNP2。2000年5 月RNP2正式建成。

1999年成立非盈利機構The Association National Education and Research Network （AsRNP），專門負責運行和維護RNP2。2002年，該機構成為一個正式的社會組織。

目前，通過科技部與AsRNP簽署協(xié)議委托其運行和維護RNP。并且科技部與教育部共同對其進行資助。除此以外，RNP通過作為巴西科技部的一個研究項目（Sepin/ MCT），從計算機公司和其他組織獲得資助。

自2002年以來，RNP一直是一個與科學、技術和創(chuàng)新部（MCTI）結合在一起的社會組織（OS），由科學、技術和創(chuàng)新部（MCTI）、教育部（MEC）、文化部（MinC）和衛(wèi)生部（MS）共同維持其運轉。

作為巴西接入互聯(lián)網(wǎng)的國家網(wǎng)絡，RNP的主要職責是通過建立創(chuàng)新服務和項目以及培訓專業(yè)人員，推動技術發(fā)展，支持信息和通信技術研究。為此，它為公共研究機構和高等技術教育機構提供了先進的網(wǎng)絡基礎設施，以推動若干知識領域中的協(xié)作研究。通過應用其網(wǎng)絡，RNP允許在技術、教育、衛(wèi)生和文化等領域執(zhí)行項目和實施公共政策。

主干網(wǎng)規(guī)模

RNP是一個光纖網(wǎng)絡基礎設施，連接了來自首都和州鄉(xiāng)村地區(qū)的1219個校園及單位，這些校園和單位通過RNP在世界范圍內(nèi)交換大量的數(shù)據(jù)和信息。

RNP為其客戶提供現(xiàn)代化的和高性能的網(wǎng)絡服務，以及通信服務和遠程協(xié)作應用包，以支持其教育和研究活動。它通過27個接入點（PoP）接入所有的州，形成國家學術網(wǎng)絡、IP網(wǎng)絡的主干網(wǎng)。主干網(wǎng)速率達10Gbps。聯(lián)網(wǎng)單位超過900家包括大學、研究中心、大學醫(yī)院、聯(lián)邦高等教育機構、科技部及教育部下屬研究單位和機構以及其他公立和私立教育和研究機構。同時，提供和美國Internet2及歐洲學術網(wǎng)的連接。

RNP與大學和研究中心一起構建了其生態(tài)系統(tǒng)，用于支持教育和研究的此類基礎設施和服務項目、實施和運營，使用了巴西及其國際合作伙伴中計算和系統(tǒng)領域之研究人員和專家的知識和技能。

基于此類模式，進行了網(wǎng)絡和新應用的試驗、互聯(lián)網(wǎng)體系結構的測試、新一代IP網(wǎng)絡的工程實施、以及這些服務的原型構建和演進，它們構成了一個主題社區(qū)以及人力資源參與項目。RNP主干網(wǎng)拓撲如圖1所示。

支持和開展的應用

RNP2除了提供正常的網(wǎng)絡運營服務外，還是新的網(wǎng)絡應用和服務的試驗床。自2000年以來，RNP一直致力于推動在計算機網(wǎng)絡上的先進應用。互聯(lián)網(wǎng)電話服務、網(wǎng)絡傳輸數(shù)字電視服務、遠程教育和IP視頻會議等應用都是其服務的新形式。

為滿足和適應人力資源在數(shù)字網(wǎng)絡技術方面不斷增長的需求，上世紀90年代以來，RNP一直為大學中的技術人員提供培訓服務、提供實用的課程，使得信息和通信技術領域的專業(yè)人士越來越多。其服務的對象還包括聯(lián)邦和州層面的主要大學、研究院和研究單位，以及教學醫(yī)院和博物館。

同時，RNP維持與州IT公司、私營電信運營商以及Telebras公司（一個連接于通信部的公眾持股型公司，在國家寬帶計劃范圍內(nèi)共享網(wǎng)絡基礎設施）之間的協(xié)議。

圖1　RNP網(wǎng)絡拓撲

2　南非國家教育科研網(wǎng)SANReN

基本情況

由南非科技部支持，科技及工業(yè)研究委員會（CSIR）實施，南非國家研究網(wǎng)(South African National Research Network，簡稱SANReN)與高性能計算中心(CHPC)、極大數(shù)據(jù)庫(VLDB)等共同構成了南非的核心教育科研基礎設施。

SANReN是南非政府2005年啟動的一個項目，旨在建立南非新的教育和科研網(wǎng)，這個網(wǎng)絡與其他國家的教育科研網(wǎng)的不同之處在于它為聯(lián)網(wǎng)單位同時提供學術網(wǎng)絡和商業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的連接。2007年，SANRen交由TENET運行和管理。

主干網(wǎng)規(guī)模和建設模式

2005年，南非科技部從國庫獲得了3.65億南非蘭特（相當于5500萬美元），開始為期三年的SANReN項目，以打造世界一流的國家研究和教育網(wǎng)絡為目標，由科技及工業(yè)研究委員會（CSIR）下設的 Meraka研究所負責管理、和部署這個網(wǎng)絡。

SANReN主干網(wǎng)包括45個節(jié)點，主干帶寬500M～1G。目前連接了國內(nèi)的204個城市，聯(lián)網(wǎng)單位包括3000多個教育科研機構。2010年，政府投資850萬美元，將主干帶寬從1G升級到10G。SANReN網(wǎng)絡拓撲如圖2所示。

圖2　SANReN網(wǎng)絡拓撲

3　印度國家教育科研網(wǎng)ERNET和NKN

ERNET基本情況

ERNET于1986年由電子部創(chuàng)建，其資金來源于印度政府和聯(lián)合國開發(fā)計劃處。

ERNET 主干網(wǎng)由地面和衛(wèi)星兩部分網(wǎng)絡組成，提供MPLS支持的IPv4/IPv6雙棧網(wǎng)絡，有15 個PoP，分布在印度的十五個重要科研機構。主干網(wǎng)聚合帶寬（aggregate Internet bandwidth）為2.4Gbps，國際互聯(lián)帶寬達到2.5Gbps，連接了印度160多所大學。

ERNET由印度政府信息技術部下屬的一個非盈利自治組織管理。主要的功能包括為印度的教育和研究機構提供網(wǎng)絡連接和服務，促進網(wǎng)絡領域的協(xié)作和研究，培養(yǎng)網(wǎng)絡領域的人才，為特定項目提供顧問和實現(xiàn)支持，為普通教育、高等教育、研究、衛(wèi)生和農(nóng)業(yè)等領域的1300多家機構提供服務。

NKN基本情況

印度政府于2010年開始建設國家知識網(wǎng)絡（NKN），NKN由國家信息中心建設并運行管理，其目標用戶為各個領域的教育科研機構，如研究實驗室、大學和其他高等教育機構等。目前NKN由18個核心節(jié)點、25個接入節(jié)點組成，核心節(jié)點之間帶寬為10G，用戶單位的接入速率為1G或以上。NKN已連接1038所教育科研機構，計劃連接國內(nèi)所有的教育科研機構1500多所。

NKN除了教育科研外，農(nóng)業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生、電子政府、網(wǎng)格計算也是其重要的應用領域。主要支持的應用包括：全國范圍的虛擬教室、合作研究、網(wǎng)格計算、虛擬圖書館、計算資源共享、網(wǎng)絡技術實驗床和電子政務等。NKN網(wǎng)絡拓撲如圖3所示。

圖3　NKN網(wǎng)絡拓撲

圖4　RUNNet網(wǎng)絡拓撲

4　俄羅斯國家教育科研網(wǎng)RUNNet

俄羅斯聯(lián)邦大學網(wǎng)絡RUNNet建立于1994年，基于國家計劃“俄羅斯大學”之框架，是一個覆蓋全俄各大學和大型研究機構的網(wǎng)絡，由國家信息技術和電信研究院（SIIT&T “Informika”）負責運營，得到了俄羅斯聯(lián)邦教育和科學部的支持。作為聯(lián)邦研究和教育計算機網(wǎng)絡，RUNNet聯(lián)接了俄羅斯56個區(qū)內(nèi)的400多所俄羅斯最大的大學和科研機構。

主干網(wǎng)規(guī)模

RUNNet網(wǎng)絡主干節(jié)點位于莫斯科、圣彼得堡、薩馬拉、新西伯利亞、海參崴、葉卡捷琳堡、諾夫哥羅德、羅斯托夫等城市以及國外的阿姆斯特丹、斯德哥爾摩、赫爾辛基等城市。RUNNet擁有與國外研究和教育網(wǎng)絡10Gbps的寬帶連接，如GéANT、NORDUnet以及一級運營商（Level 3公司、塔塔通信公司、環(huán)球電訊公司、Cogent通信公司等）。RUNNet擁有自己的跨境到芬蘭的DWDM系統(tǒng)。在RUNNet基礎設施中廣泛實施了IPv6、多播、MPLS VPN等技術。

接入單位

RUNNet直接參與眾多國際基礎設施和研究項目，如GLORIAD（全球先進應用開發(fā)環(huán)）、GéANT、LHC（大型強子對撞機）計算網(wǎng)格等。RUNNet的資源也被其他的俄羅斯研究和教育網(wǎng)絡廣泛應用，如RASnet（俄羅斯科學院網(wǎng)絡）、RBNet（俄羅斯主干網(wǎng)）、RUHEP（俄羅斯高能物理網(wǎng)絡）、RSSI（俄羅斯太空科學互聯(lián)網(wǎng)）等。

科研應用

RUNNet是一個托管俄羅斯科學和教育大型信息系統(tǒng)之基礎設施解決方案的提供者和開發(fā)者，如俄羅斯聯(lián)邦教育門戶網(wǎng)站、數(shù)字圖書館以及開放教育資源庫等。RUNNet網(wǎng)絡拓撲如圖4所示。

（作者單位為清華大學信息化技術中心）