文/陸以勤 俞鷹

臺(tái)灣地區(qū)教科網(wǎng)發(fā)展歷程

文/陸以勤1俞鷹2

臺(tái)灣地區(qū)中小學(xué)使用ADSL接入TANet，使教育網(wǎng)絡(luò)向基礎(chǔ)教育普及。目前，TANet已成為臺(tái)灣地區(qū)教育信息化重要的基礎(chǔ)設(shè)施。

1994年7月初，由清華大學(xué)、北京大學(xué)、上海交通大學(xué)、西安交通大學(xué)、華南理工大學(xué)、東南大學(xué)六所高校建設(shè)的CERNET試驗(yàn)網(wǎng)開通，該網(wǎng)絡(luò)連接北京、上海、廣州、南京、西安等五所城市，并與Internet互聯(lián)，成為我國(guó)內(nèi)地第一個(gè)運(yùn)行TCP/IP協(xié)議的全國(guó)性計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。在我國(guó)港澳臺(tái)地區(qū)，也有類似的學(xué)術(shù)網(wǎng)絡(luò)，例如，香港地區(qū)的學(xué)術(shù)科研網(wǎng)HARNet（The Hong Kong Academic and Research Network）和臺(tái)灣地區(qū)學(xué)術(shù)網(wǎng)TANet（Taiwan Academic Network），建設(shè)時(shí)間更早，分別建成于1991年和1990年。澳門地區(qū)沒有專門的教育與科研網(wǎng)，但澳門首條互聯(lián)網(wǎng)專線是1994年在澳門大學(xué)接駁的。

在十多年的發(fā)展中，教育與科研專網(wǎng)推動(dòng)了網(wǎng)內(nèi)各單位教學(xué)科研的交流和合作，為互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。但由于處于不同的教育系統(tǒng)，這幾個(gè)網(wǎng)也各有不同的特色。限于篇幅，本文僅介紹臺(tái)灣地區(qū)的教育與科研計(jì)算機(jī)網(wǎng)的情況。

臺(tái)灣地區(qū)教育與科研網(wǎng)的發(fā)展

臺(tái)灣地區(qū)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展有較長(zhǎng)的歷史，經(jīng)歷了如下幾個(gè)主要的里程：

1. 小型機(jī)跨校互聯(lián)：1985年10月，臺(tái)灣地區(qū)“科技顧問室”（1990年更名“顧問室”）牽頭投資，將6所公立大學(xué)的VAX主機(jī)互聯(lián)成為資訊網(wǎng)IFNet (Information Network)，同時(shí)將7所公立大學(xué)的CDC主機(jī)互聯(lián)成為大學(xué)網(wǎng)UNINet (University Network)，稍后又將15所大學(xué)的IBM主機(jī)相連。雖然這三個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間互不相聯(lián)，但開啟了臺(tái)灣網(wǎng)絡(luò)跨?；ヂ?lián)的先河。

2. BITNET: 1987年8月，臺(tái)灣地區(qū)“電子計(jì)算機(jī)中心”（簡(jiǎn)稱電算中心）引進(jìn)BITNET (Because It’s Time Network)，以9.6kbps數(shù)據(jù)專線經(jīng)東京理科大學(xué)(Science University of Tokyo:SUT)連入美國(guó)，采用IBM RSCS協(xié)議，應(yīng)用于學(xué)術(shù)界的國(guó)際Email、文件傳輸?shù)取＿@是臺(tái)灣地區(qū)第一次接入國(guó)際網(wǎng)絡(luò)。1995年，電算中心決定停用IBM3090，臺(tái)灣地區(qū)BITNET也宣告關(guān)閉。

3. TANet: 1980年代末，臺(tái)灣地區(qū)“科技顧問室”規(guī)劃在主要的公立大學(xué)投資建設(shè)校園網(wǎng)及其互聯(lián)網(wǎng)。1990年7月，臺(tái)灣地區(qū)教育電算中心牽頭，邀集相關(guān)大學(xué)，規(guī)劃建設(shè)基于TCP/IP協(xié)議的覆蓋臺(tái)灣地區(qū)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，即TANet。1991年12月使用64kps的數(shù)據(jù)專線與美國(guó)普林斯頓大學(xué)的JvNCNet(John von Neumann Computer Network)相連，接入Internet。TANet建網(wǎng)時(shí)主要連接高校等學(xué)術(shù)和研究機(jī)構(gòu)，隨著固定接入技術(shù)ADSL應(yīng)用的推廣，1999年7月開始，臺(tái)灣地區(qū)相關(guān)部門推出擴(kuò)大內(nèi)需方案，推動(dòng)中小學(xué)使用ADSL接入TANet，使教育網(wǎng)絡(luò)向基礎(chǔ)教育普及。目前，TANet已成為臺(tái)灣地區(qū)教育信息化的重要的基礎(chǔ)設(shè)施。

4. NBEN: 1996年6月，臺(tái)灣“國(guó)家科學(xué)委員會(huì)”(簡(jiǎn)稱“國(guó)科會(huì)”)牽頭，建設(shè)完成“國(guó)家寬頻實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)NBEN(National Broadband Experimental Network)”。該網(wǎng)主要仿效當(dāng)時(shí)美國(guó)Internet2的架構(gòu)，采用ATM作為底層傳輸協(xié)議，共有12個(gè)節(jié)點(diǎn)，稱為GigaPOP (Point of Presence with Gigabit capacity)，包括臺(tái)灣大學(xué)、中央大學(xué)、交通大學(xué)、臺(tái)灣清華大學(xué)、“國(guó)家高速計(jì)算機(jī)中心”(現(xiàn)改制為“國(guó)家實(shí)驗(yàn)院”高速網(wǎng)路與計(jì)算中心NCHC，即National Center for High-Performances Computing)、中興大學(xué)、中正大學(xué)、成功大學(xué)、臺(tái)灣中山大學(xué)、中華電信研究院、中華電信訓(xùn)練所和東華大學(xué)，開始進(jìn)行下一代互聯(lián)網(wǎng)的研究。

5. TANet2:1998年，為推動(dòng)下一代互聯(lián)網(wǎng)的研究，由NCHC牽頭建設(shè)了TANet2，用15Mbps的帶寬連接美國(guó)高速骨干網(wǎng)絡(luò)服務(wù)vBNS(very High Speed Backbone Network Service，當(dāng)時(shí)帶寬為155Mbps)。TANet2與TANet的服務(wù)對(duì)象、功能、及任務(wù)都不一樣，TANet面向高等教育和基礎(chǔ)教育，多為一般性的應(yīng)用，所以著重在與ISP間的互聯(lián)，而TANet2主要為滿足科研應(yīng)用的特殊需求。TANet2由NCHC負(fù)責(zé)運(yùn)維，而TANet由臺(tái)灣地區(qū)教育電算中心牽頭負(fù)責(zé)運(yùn)維。

6. TWAREN：2001年開始，臺(tái)灣“行政院科技顧問組”及“國(guó)家資訊電信發(fā)展推動(dòng)小組NICI(National Information and Communication Initiative)”開始商議將TANet、TANet2以及NBEN合并。2003年，臺(tái)灣地區(qū)“國(guó)科會(huì)”委托NCHC牽頭組建臺(tái)灣地區(qū)高質(zhì)量學(xué)術(shù)研究網(wǎng)絡(luò)（Taiwan Advanced Research and Education Network，TWAREN）， 同年年底，NBEN開始停運(yùn)，其功能轉(zhuǎn)由TWAREN提供。2004年4月，TWAREN正式啟用，TANet2網(wǎng)絡(luò)及其用戶開始遷移到TWAREN。TWAREN是臺(tái)灣地區(qū)“挑戰(zhàn)2008：國(guó)家發(fā)展重點(diǎn)計(jì)劃”的一部分，是為臺(tái)灣地區(qū)提高信息產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，占領(lǐng)網(wǎng)絡(luò)先進(jìn)技術(shù)制高點(diǎn)的戰(zhàn)略基礎(chǔ)設(shè)施。2005年3月，TANet 管理委員會(huì)第四十五次會(huì)議決議推動(dòng)TANet與TWAREN融合，逐步將TANet與TWAREN各區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中心間互聯(lián)線路整合共享，TANet取消原租用運(yùn)營(yíng)商的傳輸線路，改用TWAREN的10G骨干線路，核心層結(jié)構(gòu)也調(diào)整為TWAREN的架構(gòu)(見圖1)。

至此，臺(tái)灣地區(qū)教育與科研計(jì)算網(wǎng)逐漸演變?yōu)門ANet和TWAREN兩個(gè)主要的網(wǎng)絡(luò)，TANet由教育電算中心負(fù)責(zé)運(yùn)維，主要面向各級(jí)學(xué)校教育、科研的普遍需求；TWAREN由NCHC負(fù)責(zé)運(yùn)維，主要面向高速傳輸、科研和創(chuàng)新。為節(jié)省篇幅，本文重點(diǎn)介紹TANet，并適當(dāng)介紹TWAREN。

TANet的管理組織

現(xiàn)行TANet的管理規(guī)劃為三個(gè)階層式組織，包括“臺(tái)灣學(xué)術(shù)網(wǎng)絡(luò)管理委員會(huì)”、區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中心推動(dòng)小組以及縣市教育網(wǎng)絡(luò)中心推動(dòng)小組。臺(tái)灣地區(qū)教育機(jī)構(gòu)電算中心負(fù)責(zé)TANet骨干及國(guó)際網(wǎng)絡(luò)運(yùn)作，各區(qū)域性之連接與管理由各區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中心或縣市教育網(wǎng)絡(luò)中心負(fù)責(zé)。

“臺(tái)灣學(xué)術(shù)網(wǎng)絡(luò)管理委員會(huì)”由臺(tái)灣地區(qū)教育機(jī)構(gòu)電算中心邀集各司處、區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中心主管、部分縣（市）網(wǎng)絡(luò)中心主管及相關(guān)學(xué)者專家共同組成，負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)期規(guī)劃推動(dòng)等工作。其下設(shè)有TANet技術(shù)小組及TANet調(diào)解評(píng)議小組，由聯(lián)機(jī)單位之專業(yè)人員組成。TANet管理委員會(huì)及技術(shù)小組定期召開會(huì)議針對(duì)管理及技術(shù)上之相關(guān)問題共同研商處理。

表2 各類學(xué)校接入TANet情況國(guó)小國(guó)中高、職中大專校院2,675 935 700 272 100%100%100%100%其中完成光纖到校9 4%

TANet的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

與TANet的管理組織架構(gòu)相應(yīng)，TANet網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)分為三個(gè)階層(見圖2)。

1. 骨干網(wǎng)絡(luò)

由臺(tái)灣地區(qū)教育機(jī)構(gòu)及區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中心負(fù)責(zé)，包括骨干及國(guó)際電路，連接各區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中心，及國(guó)外因特網(wǎng)，并與地區(qū)內(nèi)其他網(wǎng)絡(luò)互相連接，如政府網(wǎng)絡(luò)及各網(wǎng)絡(luò)交換中心等等。

2. 區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中心

TANet分為13個(gè)區(qū)域，區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中心設(shè)在當(dāng)?shù)氐墓⒋髮W(xué)內(nèi)，位于區(qū)域內(nèi)的大專院校，高、職中、研究機(jī)構(gòu)及縣市教育網(wǎng)絡(luò)中心的匯聚到區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中心連接TANet。區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中心設(shè)有管理委員會(huì)，由區(qū)內(nèi)聯(lián)機(jī)單位代表組成。

TANet的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中心有：

a. 臺(tái)北區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中心 ：有2個(gè)，分別設(shè)在臺(tái)灣大學(xué)與政治大學(xué)

b. 桃園區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中心 ：設(shè)在中央大學(xué)

c. 竹苗區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中心 ：有2個(gè)，分別設(shè)在交通大學(xué)和臺(tái)灣清華大學(xué)

d. 臺(tái)中區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中心 ：設(shè)在中興大學(xué)

e. 南投區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中心 ：設(shè)在暨南國(guó)際大學(xué)

f. 云嘉區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中心 ：設(shè)在中正大學(xué)

g. 臺(tái)南區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中心 ：設(shè)在成功大學(xué)

h. 高屏區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中心 ：設(shè)在臺(tái)灣中山大學(xué)

i. 宜蘭區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中心 ：設(shè)在宜蘭大學(xué)

j. 花蓮區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中心 ：設(shè)在東華大學(xué)

k. 臺(tái)東區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中心 : 設(shè)在臺(tái)東大學(xué)

以上區(qū)域中心，除了政治大學(xué)和臺(tái)東大學(xué)為TWAREN的Production Network(面向一般研究使用)之區(qū)網(wǎng)中心外，其余均為TWAREN的GigaPOP區(qū)網(wǎng)中心。13個(gè)區(qū)網(wǎng)中心匯聚到T W AR E N的骨干網(wǎng)絡(luò)核心點(diǎn)(CoreNode)，這四個(gè)骨干核心點(diǎn)分別為：

a. 臺(tái)北 ：臺(tái)北科技大樓；

b. 新竹 ：北部事業(yè)群 (新竹科學(xué)園區(qū))；

c. 臺(tái)中 ：中部事業(yè)群 (中部科學(xué)園區(qū))；

d. 臺(tái)南 ：南部事業(yè)群 (臺(tái)南科學(xué)園區(qū))。

3. 縣市教育網(wǎng)絡(luò)中心

TANet目前設(shè)有22個(gè)縣市教育網(wǎng)絡(luò)中心，包括金門縣及連江縣，主要負(fù)責(zé)提供該區(qū)域內(nèi)之國(guó)中小學(xué)、縣市立圖書館等聯(lián)機(jī)。絕大部分縣市教育網(wǎng)絡(luò)中心亦配合縣市教育局推動(dòng)各項(xiàng)信息融入教學(xué)及教育行政計(jì)算機(jī)化等工作。

TANet的帶寬

1. 網(wǎng)內(nèi)帶寬

4個(gè)骨干核心點(diǎn)以2×10G互聯(lián)。13個(gè)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中心網(wǎng)絡(luò)骨干帶寬以2.5G～10G與各大專院校網(wǎng)絡(luò)連接，并有500M IPv6獨(dú)占帶寬。22縣(市)教育網(wǎng)絡(luò)中心帶寬2.5G～3.5G，與高中職、國(guó)中小學(xué)建立連接，離島帶寬100M。

表3 TANet IPv6建設(shè)情況

表4 TANet 最近5年學(xué)術(shù)年會(huì)舉辦情況

2. 與ISP的互聯(lián)帶寬

TANet與臺(tái)灣地區(qū)其他互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商（ISP）互聯(lián)帶寬較大，總帶寬為117G(見表1)。超過10G的互聯(lián)有5個(gè)，分別為：中華電信(32G)、HCPC (20G)、“中央研究院”(16G)、中嘉和網(wǎng)(11G)、遠(yuǎn)博(11G)。

臺(tái)灣地區(qū)各類學(xué)校共4582所全部接入TANet，比例為100%，見表2。

IPv6建設(shè)情況

臺(tái)灣地區(qū)從2003年正式啟動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)IPv6的建設(shè)，并在TANet建設(shè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái), 并且開展基于IPv6的語音、視頻、多媒體、無線接入漫游等應(yīng)用。2009年，臺(tái)灣中小學(xué)完成IPv6建設(shè)，2010年11月, TANet與So-Net(臺(tái)灣碩網(wǎng))完成IPv6多點(diǎn)互聯(lián)(7個(gè)區(qū)網(wǎng)中心)，2010年12月,TANet與中華電信的HiNet完成IPv6單點(diǎn)互連。表3是TANet的IPv6建設(shè)情況。

自1995年起 TANet每年定期舉辦學(xué)術(shù)研討會(huì)，由各臺(tái)灣各研究單位、大專院校等輪流承辦。表4列出最近5年研討會(huì)的承辦單位及主題。

基于TANet的應(yīng)用

TANet作為臺(tái)灣地區(qū)教育界的重要基礎(chǔ)設(shè)施，在20年的發(fā)展中對(duì)臺(tái)灣地區(qū)教育信息化的應(yīng)用起了重要的支撐應(yīng)用，臺(tái)灣地區(qū)教育界在TANet上建立的應(yīng)用十分豐富的，下面列出面向全網(wǎng)的一些典型應(yīng)用。

1. 校際無線接入漫游

臺(tái)灣地區(qū)在TANet的基礎(chǔ)上，建立了教育系統(tǒng)內(nèi)部跨單位之間的無線網(wǎng)絡(luò)接入漫游服務(wù)，即跨單位用戶互認(rèn)服務(wù)，接入單位共199個(gè)，包括8個(gè)政府機(jī)關(guān)財(cái)團(tuán)法人、143個(gè)大專院校、19個(gè)縣市教育網(wǎng)絡(luò)中心、29個(gè)高職中學(xué)校。其中，接入19個(gè)縣市教育網(wǎng)絡(luò)中心的小學(xué)有1055所、國(guó)中1091所，共2146所。

2. VoIP建設(shè)

臺(tái)灣地區(qū)教育界在TANet的基礎(chǔ)上，建設(shè)了完善的語音通信網(wǎng)絡(luò)，包括部分視頻服務(wù)，稱為“TANet網(wǎng)絡(luò)語音交換平臺(tái)”，13個(gè)區(qū)網(wǎng)及22個(gè)縣市均建置SIP交換中心，提供TANet各接入單位(含學(xué)校、機(jī)關(guān))間自行建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)電話系統(tǒng)(符合SIP標(biāo)準(zhǔn))或視頻應(yīng)用等可以互通，以達(dá)到跨單位的網(wǎng)絡(luò)語音(視頻)交換。電算中心建立了服務(wù)品質(zhì)評(píng)估體系，協(xié)調(diào)統(tǒng)合網(wǎng)絡(luò)電話建設(shè)規(guī)范并提供營(yíng)運(yùn)模式，開展了運(yùn)營(yíng)。

3. 教育資源建設(shè)

臺(tái)灣地區(qū)由于學(xué)術(shù)網(wǎng)絡(luò)比較發(fā)達(dá)，教育信息化發(fā)展較早，在資源建設(shè)方面，也取得較好的成效，比較突出的有：

（1）臺(tái)灣地區(qū)開放式課程聯(lián)盟TOCWC

臺(tái)灣開放式課程聯(lián)盟TOCWC (Taiwan Open CourseWare Consortium, www.tocwc.org.tw)由27所大專校院本著“開放、共享、共構(gòu)、共榮”的理念，建設(shè)的臺(tái)灣高質(zhì)量的優(yōu)秀教育資源的發(fā)布與共享平臺(tái)，目前發(fā)布的開放式課程(OCW)共有323門，包括數(shù)理、信息、人文與社會(huì)等。

（2）臺(tái)灣地區(qū)教育機(jī)構(gòu)數(shù)位學(xué)習(xí)服務(wù)平臺(tái)

該平臺(tái)(https://ups.moe.edu.tw/index.php)由臺(tái)灣教育機(jī)構(gòu)建設(shè)，旨在建置一個(gè)整合臺(tái)灣教育界數(shù)字學(xué)習(xí)教材及相關(guān)信息，并提供大專校院、中小學(xué)及農(nóng)村數(shù)字機(jī)會(huì)中心（DOC）共同開設(shè)課程和進(jìn)行學(xué)習(xí)之環(huán)境，提供跨平臺(tái)、跨網(wǎng)站之?dāng)?shù)字化課程、教學(xué)與學(xué)習(xí)整合性服務(wù)，提供大眾的數(shù)字化教材共計(jì)97門。

（3）臺(tái)灣地區(qū)教育機(jī)構(gòu)數(shù)位教學(xué)資源入口網(wǎng)

臺(tái)灣教育機(jī)構(gòu)數(shù)位教學(xué)資源入口網(wǎng)(http://isp.moe.edu.tw/)是面向整個(gè)教育行業(yè)，重點(diǎn)是基礎(chǔ)教育和通識(shí)教育的教育資源整個(gè)網(wǎng)站，共有教育資源11.53萬件，內(nèi)容包括自然與生活科技、語文、數(shù)學(xué)、藝術(shù)與人文、英語、歷史等。

（4）學(xué)術(shù)成果開放及共享平臺(tái)

2006年4月，臺(tái)灣大學(xué)圖書館啟動(dòng)了“建置機(jī)構(gòu)學(xué)術(shù)成果典藏計(jì)劃”，建設(shè)臺(tái)灣地區(qū)各大學(xué)及研究機(jī)構(gòu)的學(xué)術(shù)成果典藏(Institutional Repository, IR)及其使用平臺(tái)，使研究成果全文能被方便檢索。內(nèi)容包含：制定IR的系統(tǒng)需求與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范；提出建設(shè)IR的標(biāo)準(zhǔn)流程；建設(shè)IR系統(tǒng)雛型，并以臺(tái)灣大學(xué)為營(yíng)運(yùn)范例。

（作者單位：1 為華南理工大學(xué)信息網(wǎng)絡(luò)工程研究中心；2 為同濟(jì)大學(xué)文化創(chuàng)意學(xué)院）