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互联网进入中国,不是八抬大轿抬进来的,是从羊肠小道走出来的。

编撰|胡军庆

本文篇幅较长,共计4万字,将分9个章节进行连载。本篇为连载三。

  1. 序章:火种

  2. 国际互联网追根溯源

  3. 高能所:敢为天下先

  4. 兵器工业计算所:越过长城,走向世界

  5. NCFC:集大成者

  6. 国际联网攻坚战

  7. 计算机网络信息中心的诞生与发展

  8. 历史告诉未来

  9. 编者后记

在标准网络协议TCP/IP诞生的同时,中国也开始了早期的计算机网络探索。中国科学院高能物理研究所(简称高能所)堪称探路先锋。

与世界大多数国家相似,中国互联网的发展是由科研学术界的需求而提出和推动的。1983年到1984年,正是国家重点工程——北京正负电子对撞机(BEPC)和大型粒子谱仪——北京谱仪(BES),从建造、成功运行到正式采集物理实验数据的重要历史时期。

由于北京谱仪(BES)的预制研究需要大量的蒙特卡洛模拟计算,而高能所尚未有足够的计算机资源,北京谱仪的计算工作大都是借用水电科学院的M-160计算机进行,工作人员必须往返于高能所与水科院,费时又费力。在这个背景下,迅速更新和完善当时支持高能所工作的计算环境,成为迫切的需求。

01

第一个远程终端

当时高能所的吴为民与肖健院士多次讨论,提出了建立远程终端的方案。即在远程终端所在地(高能所)与计算机所在地(木樨地水电科学院)之间,用特高频无线电联系起来。

吴、肖二人一起,爬梯翻窗,一起站到高能所主楼的屋顶上,共同察看地形,策划通讯方案。在王淑琴、张报昌等科研人员的共同努力下,该站自1984年5月开始联通,并于7月1日正式启用。这样在高能所即能分享M-160机的资源,大大方便了对M-160机的使用。

在建立远程终端前,为了一点修改或一个输出结果,要在路上花费两个小时,而现在可以在终端站内修改或提交作业。这种利用远程终端共享计算机资源的方法,虽然在国外已经很普及,但在国内还不多见,可以说它是充分利用计算机资源的一个重要发展方向。

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吴为民认为:“从二十多年前的远程终端到今天的网络,其最基本的核心思想是一致的,即计算机资源与信息的共享。所以,在我看来,高能所的这一远程终端应该是中国计算机网络通讯最早、最原始,但也是最基本的第一步。”

02

第一封国际电子邮件

同样是在高能所,中国发出了第一封国际电子邮件。

1986年8月25日,瑞士日内瓦时间4点11分24秒,北京时间11点11分24秒,在北京710所的IBM-PC机上,时任高能所ALEPH组组长吴为民登录到西欧核子研究中心(CERN)王淑琴的账户上,向位于日内瓦的西欧核子研究中心的诺贝尔奖获得者斯坦伯格(Jack Steinberger)发出了我国有证可考的第一封国际电子邮件。

这是“点对点”的信息发送,采用的是DECnet协议,并非TCP/IP协议,邮件网关也不在国内,因此并非真正意义上的互联网电子邮件。

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全文翻译如下:“亲爱的Jack, 我很高兴通过计算机联网给你发这封信,我相信,这是在西欧核子研究中心与中国之间的第一个成功的计算机通讯。我想再次感谢你最近对北京的访问。正是这次访问导致了这个有价值的计算机通讯试验的成功。我想,现在,每一个ALEPH协作组的成员,都用计算机网络联系起来了。这是非常重要的。 当然,要在北京分析ALEPH的数据压缩带,还有许多问题,并且需要为此找到经费。但最重要的是, 我们已经开始启动。目前我是用710所的IBM-PC机与你联系的。我们将把目前用于联接M160H的计算机的微波通讯,从高能物理所直接与你们联机。请代向同事们问好,祝您、新西亚和您全家幸福。顺便问一下,你在上海买的地毯如何? 为民 ” 

在现在看起来不能再普通的一封邮件,却饱含了高能所众多科研人员的心血。吴为民在后来回忆时说:“由于心情紧张与激动,这个电子邮件中有许多大写小写的错误,拼写与换行也有许多毛病。但实实在在地说明了当时的情况。 ”

实现远程邮件通讯的难度,在当时被形容为“超乎想象”。这不同于北京同城的远程终端,而是要实现国际间的计算机网络通讯,难度相当之大。横亘在他们前面的难题,首先要找到一条通讯线路,将双方的计算机连接起来。

当时成立了以吴为民为组长的高能所工作小组,共同探讨建立这一网络的可能性。高能所方面的主要工作人员还有钱祖玄、王淑琴、王泰杰、张报昌等人。

吴为民说:“我们所做工作的第一步,就是做大量有关当时可利用的电讯资源的调查研究,这一工作,主要是由西欧核子研究中心数据处理部的佛罗克基格(Fluckiger)博士与高能所钱祖玄共同完成的。”

1986年6月17日,佛罗克基格写信给奥地利维也纳广播电台的博艾兹(Boesz)先生,询问西欧核子研究中心与高能所能否利用他们建立(租用)的维也纳—北京卫星通信线路进行通信,而这条线路在1986年6月1日才刚可以提供用户使用。1986年6月27日,佛罗克基格博士写了一份备忘录,综述了调查结果,提供了两条重要信息:一是北京方面的接口位于北京信息控制研究所(又称710所);二是瑞士电讯局PTT有兴趣利用这个通讯渠道,提供DATEX -P与TELEPAC两种网络作为服务,给用户使用,而其中的TELEPAC,正是西欧核子研究中心用于数据传输的。

有了这两条重要信息,联合工作组兵分两路,分别进行具体工作。帕拉齐博士、钱祖玄、王泰杰在瑞士日内瓦的西欧核子研究中心,吴为民与王淑琴在北京,分别与瑞士PTT、维也纳广播电台、北京710所等联系与协商。花了两个多月,订购并安装了重要的硬件设备,从1986年8月11日起,开始进行联机试验,测试从北京710所(北京信息控制研究所)经维也纳广播电台到西欧核子中心的联机。为了完成这一试验,工作组还征得710所的同意,借用了他们的IBM-PC机。

两个多月紧张艰苦又细致的工作在1986年8月25日有了成果,吴为民成功发出了那封具有历史意义的邮件。1986年9月15日,斯坦伯格(Steinberger)以ALEPH合作组的名义,给李政道教授发了一个备忘录,正式宣布建立了西欧核子研究中心CERN/ALEPH与北京高能所的计算机联系。

1987年3月27日,正如预先计划的那样,经过许多努力(当时微波通讯的确切方位、频率等,需要公安部门批准),高能所与710所的微波通讯正式开通。从此,在高能所物理一室这一小小的屏蔽室里,完成了经710所、到维也纳、再到西欧核子研究中心的全程通讯。

03

第一根国际联网专线

由高能所到西欧核子研究中心,实现这个颇费周折的全程通讯在那个年代已经是不小的成就。但科研数据共享的应用需求还在继续召唤。

当时中美两国科学家正在联合开展高能物理科研合作,建立了北京谱仪(BES)中美合作组。科学家们需要解读大量的科学数据,每次背着数据磁带过海关极不方便,也耽误科研进度。因此,建立一条国际高速计算机联网专线传输科学大数据,即后来高能所连通位于美国加州斯坦福线性加速器中心(下称SLAC)的科研专线,成为了下一目标。

1991年4月,时任高能所计算中心主任的郑国瑞参加了在日本举行的中美高能物理合作高层会谈,在这个会上与SLAC计算中心主任Les Cottrell教授相识,正式提出了建立一条从高能所到SLAC的64K速率的计算机联网专线。如果顺利接通,这将是中国互联网上历史性的突破。

熟悉计算机网络的许榕生,调到高能所计算中心,作为副主任扛起了开通国际专线的重担。

说者容易做者难,建立这条专线障碍重重。

首先面临的是美国的政策管控。由于这条专线联通将对美国政治军事机密造成泄露的可能,获得美国官方的同意成为了一道高高的门槛。

帮助我们跨过这道门槛的是北京谱仪(BES)中美合作组的首任负责人——美国的沃特.托基教授。他把与中国计算机联网的建议书寄给了十几位全球顶尖的科学家(其中大部分是诺贝尔奖得主),让他们签名支持。这批科学家签名后,通过美国能源部高级顾问潘诺夫斯基(北京正负电子对撞机四人领导小组成员和中国科学院的高级顾问)递交美国能源部,说明这条网络线路在科学研究合作与交流上的需要,才取得了美国能源部的同意。

采取什么样的解决方案,成为了第二个障碍。获得美方同意后不久,美国BES组成员从SLAC提着三台19K的Telemoden设备到高能所开始实验,希望通过长途电话而实现连线。然而由于国际长途电话线质量问题,实际速率都达不到19K的理想效果,尽管这比当时最好的9.6K调制解调器要高级的多。另外,也因为长途电话费用的开销太大,最后放弃了直拨长途电话的方案。

考虑到上面的障碍,中美专家们还是决定采取最开始的想法——开通64K的互联网连接。然而新的问题又出现了:建立64K专线,需要路由器,Les Cottrell认为应该购买思科路由器,因为美国那时期大规模建立互联网用的都是它。问题是,美国政府在1991年还禁止向中国出口这种高档网络设备,只有等待所谓“巴统”限制的解禁,也就是说必须等到1993年的10月。在这种被动的局面下,美方专家只好从SLAC计算中心调来一台DEC路由器(DECrouter-X)借给高能所使用。

没有合适的路由器,就没办法直接联网。SLAC计算中心主任Les Cottrell教授是这个联网工程的首席专家,他设计了逐步递进的办法:先让高能所的计算机局域网与SLAC的计算机网用DECnet协议相连,再由美国能源部的ESNET负责将往返中国的信息转入互联网。

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至此,高能所局域网(IHEPNET)搭建好了,万事具备,只等64K通讯专线的开通。

1991年秋天,许榕生骑着自行车,从位于四环外玉泉路的高能所到北京电信局所在的西单电报大楼,提交建立64K专线的申请表。没想到,填完表格,工作人员得知高能所在四环外,立刻摇头:“你这个要试一试,把表先填了吧,等专线做好可以用了你们再交钱。”

这一等就没了动静,从1991年秋天到1992年春天,申请专线的事毫无进展。许榕生仔细打听、咨询,这才知道,北京市当年的光纤网只铺到四环以内,以电报大楼为中心,四环内分布着50多个电话局。先前的其他八家外企专线用户都在城里,离光纤很近,只需几百米的铜线,就能连上光纤网,信号损失不大。而高能所的位置距离最近的电话局821局,还有5千米,嫁接铜线太远了,64k的速率难以保证。

美国工程师建议直接沿着地铁一号线拉一条西单到玉泉路的光缆,许榕生评估了一下,觉得审批难度太大,不太可行。

关键时刻,高能所所长郑志鹏提醒许榕生:“有问题,找李政委。”李政委,就是李政道先生。因对撞机工程遇到棘手问题时,总是请他帮忙沟通、化解,高能所的人都亲切地称他为“李政委”。

1992年5月,趁着李政道回国访问高能所的机会,郑志鹏把许榕生写的纸条交给了李政道。

没想到,事情居然办得这么快。“李先生用了什么锦囊妙计我不清楚,但李先生离开不久,北京电信局就派一支技术队伍带着测试设备来到了高能所。”说到这儿,许榕生有点激动,“那时候电信部门多强势呀!如果不是李先生的推动,中国第一条国际专线的诞生会推迟不止一年。”

1992年夏秋之交,北京电信局派出的工程队来到了高能所。一群人带着仪器,雷厉风行地测试信号。一个小伙子一边干活儿,一边忍不住开了个玩笑:“你们高能所好厉害啊,上面有人打电话!”测试结果的确有点麻烦,距离光纤接口太远,信号损失很严重。

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参与专线建设的施工人员在三元桥国际电信大楼楼顶合影。

这条专线是通过三元桥的北京国际电信局,租用美国AT&T公司的卫星专线,直通美国旧金山市,然后通过光纤连到斯坦福的SLAC。中国这边从三元桥到西单的电报大楼使用微波无线传输,电报大楼有光纤通到五棵松821电话局。最关键的难题是821局到高能所这最后5千米。”

北京电信局确定的最终方案是,用一对电话线从821局连到高能所,电话线两端用64k的基带调制解调器(俗称“猫”)相连,这在原理上是可行的。谁知,施工完毕,工程师们翘首以待,信号却在离高能所1000米的地方消失了,也不知整条线上具体是哪个环节或参数出的问题。

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为解决具体的技术细节,北京电信局只好到邮电部搬救兵,邮电科学院传输研究所为此成立了一个科研小组,专门研究64k的“猫”怎么过渡信号。

信号终于接通,但全程数据损失严重。从高能所发一组数据包,传到美国再转回来,只能接收到其中的一小部分。“关键是介质太多,卫星、微波、光纤、电话线(铜线),每个转接口都会让信号损失。”许榕生解释说。

电信局派人天天到高能所打开调试设备,测试信号。时间长了,高能所的人都学会了操作,有时也帮着测试。一天又一天,信号测试器接收到的数据越来越多,从20%到30%,从40%到50%,但这离专线的要求还差得太远——“误码率必须降到每秒10的负8次方以下”。

电信部门的工程师反复实验与调试了18个月!

“当大家的信心都快没有了的时候,有一天线路突然正常了,中美双方科学家翘首以待的计算机远程联网终于可以实现了!当时是北京时间1993年3月2日。”许榕生回忆说。

线路畅通后,中美双方科学家立即挂通电话,将专线接到网络路由器上,双方同时将有关参数设置到位,特别是IP地址确认后,高能所的计算机上不断出现对方计算机发来的各种信号,双方互相在计算机上打出文字进行问候,并挂掉长途电话改用计算机会话,实验室里大家足足兴奋了一整天。

然而,好事多磨,高能所还没来得及庆祝,网络突然又断掉了。许榕生用信号发射器测试,专线没问题,他当即判断:“这次不是我们线路的原因,是美国那边断线了!”在场的美国专家不相信,但还是用昂贵的国际长途电话打到了美国SLAC计算中心。对方证实了许榕生的判断,美国人顿时尴尬不已。

之前,潘诺夫斯基已经说服了美国能源部,但能源部批准不等于美国政府同意。专线接通的第二天,美国政府就关掉了通往中国的网络线路。理由很简单,美国国防部和商务部强烈反对。他们认为,中国是一个社会主义国家,怎么能进入Internet?

美国科学家不管这些,他们商量以后,打电话的打电话,写信的写信,告诉美国政府:这是一个科学实验的合作项目,我们做了这么多年的工作,拿了这么多实验数据,没有互联网,我们现在做不了科研。

幸好,一个星期后的3月9日,美国政府同意了科学家的申诉,网络重新恢复。不过,美国政府的同意是有条件的。他们传真来一份合同,要求中方签署。许榕生记得,合同里有三条最重要的协议:不能用于商业活动,仅用于科学交流;不能在网上从事军事活动,包括核武器、生物化学武器这方面的用途;要维护网络线路的安全,不能散布病毒,不能有黑客行为。

对此,《中国互联网发展大事记》中有如下记载:“1993年3月2日,中国科学院高能物理研究所租用AT&T公司的国际卫星信道接入美国斯坦福大学直线加速器中心(SLAC)的 64KDECnet专线正式开通。专线开通后,由于国家自然科学基金委员会的大力支持,许多学科的重大课题负责人能够拨号连入高能物理研究所的这根专线,几百名科学家得以在国内使用电子邮件。”

许榕生感慨万千:“过去我们出国回国把磁带背来背去,跟唐僧背经书没什么区别,这条专线的开通,结束了背磁带的时代。”

许榕生也表示,虽然从技术上来看,我们实现了电子邮件和传输文件,但是SLAC那里只允许我们进入美国几个点,就是有关科学实验的几个大学,包括斯坦福大学、麻省理工学院,但换一个纽约的大学,我们就进不去了。所以说当时我国只是部分进入了互联网,不能说全线开通了互联网。

04

第一个www网站

1993年4月中旬,许榕生在西欧核子研究中心(CERN)做访问学者,认识了万维网(WWW)的发明人蒂姆·伯纳斯·李(Tim Berners-Lee)。许榕生就在Tim原来的办公室上班,用Tim原来的桌子,上面还有许多他的书和资料,包括那本成就他的有关“超链接”的英文书。

Tim当时看上去只有三十多岁,他在图书馆做检索系统时,使用了“超链接”技术,在互联网到来时他敏锐地设想了将超链接延伸到联网的计算机上,而不是仅在单独的一台计算机里调看文件。

每天他都收到世界各地寄来的祝贺信、感谢信、请他去讲学和访问的邀请信等。他搬到一间大的办公室后,还经常回来拿邮件和书。他看许榕生来自中国,就很友好地跟他聊天,介绍 WWW 技术,还送了许榕生那份被称为发明的论文复印件及讲课用的一套透明胶片。许榕生记得Tim解析了WWW三个字母的起名缘由。

Tim通知许榕生参加1994年5月25日在西欧核子研究中心(CERN)举办的第一届全球WWW技术研讨会。那个会人山人海,气氛活跃,处处都是兴奋无比的各国参会者。作为中国人的许榕生也很激动,尤其 Tim 在开幕时打出一张世界地图,表示凡有互联网的地方都将装上WWW 服务器,特别指着地图上的中国,说这里也将装上 WWW 服务器。几小时前许榕生告诉他,中国已正式加入了互联网。

中国的第一台 WWW 服务器是许榕生在会议期间,从瑞士会场通知了北京高能所建立起来的。当时高能所只有几台 VAX 11主机,不方便安装WWW系统,许榕生让他们调用自己的一台486个人计算机,在上面安装免费 Linux操作系统,作为www网站服务器。

高能所计算中心的樊岚,才20多岁,当时刚刚出国,在美国弗吉尼亚的 CEBAF研究所工作,她为高能所设计了第一个英文网页,附上了唯一的一张图片,图片上的图案是她随身携带的纪念北京正负电子对撞机的邮票。

几天以后全球就发现了来自中国的第一个WWW网站——http://www.ihep.ac.cn/

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中国第一台WWW服务器(486机器),附图是当年的网页。这台服务器现保留在中国电信博物馆

这个www网站除了介绍中国高科技发展外,还有一个子栏目叫"Tour in China",后改名为“中国之窗”,受到了全球网民的关注,是最受欢迎的栏目。每天,点击率最高的就是这个子栏目。

许榕生并非网络传播专家,但他意识到,应该强化这个栏目的影响力。

受此启发,许榕生及其同事们积极作为、大胆创新, 1995年创建中国第一个综合信息类网站《中国之窗》并注册域名china-window.com.cn, 开始提供包括新闻、经济、文化、商贸等更为广泛的图文并茂的信息。之后又于1995年5月在美国设立镜像网站(china-window.com),解决了国内电信网络出口带宽窄从国外访问国内网站速度慢的问题,此举使得世界各地能及时通过互联网快速了解来自中国的信息。

接下来的两年,许榕生在全国各地巡回报告,举办了几百场有关互联网和www技术的科普报告。

在上海,一个名叫施聪的小伙子对中国之窗大感兴趣。于是,他把上海老照片、现代化都市的新照片做成网页,搭建了中国之窗的地域性窗口——上海之窗。短短几年,各地最早的一批网络爱好者,纷纷搭建出了天津之窗、福建之窗、深圳之窗等十多个地方窗口。

未完待续……

参考资料:

1、《光荣与梦想:互联网口述系列丛书·胡启恒篇》,方兴东,电子工业出版社,2019年1月;

2、《光荣与梦想:互联网口述系列丛书·钱华林篇》,方兴东,电子工业出版社,2018年10月;

3、《光荣与梦想:互联网口述系列丛书·许榕生篇》,方兴东,电子工业出版社,2018年10月;

4、《光荣与梦想:互联网口述系列丛书·毛伟篇》(征询意见稿),方兴东;

5、《风口浪尖的岁月——吴为民自传》,吴为民,

6、《中国Internet先行者--访清华大学胡道元教授》,中国计算机学会通讯 第17卷 第7期, 2021年7月

7、钱天白百度百科:https://baike.baidu.com/item/%E9%92%B1%E5%A4%A9%E7%99%BD/10858664

8、《中国互联网网络基础技术起源与发展大事记》,ZDNS编撰,2024年4月;

9、《中国互联网发展大事记》,中国互联网络信息中心编撰, https://www.cnnic.cn/6/87/

10、中国全功能联入国际互联网展室,中国科学院计算机网络信息中心策展;

11、《见证:中国首封电子邮件鲜为人知的故事》,http://tech.sina.com.cn/i/2008-11-06/09452560594.shtml

12、《互联网简史》,袁载誉,中国经济出版社,2020年5月

13、中国互联网协会电子会刊:中国互联网30周年专刊 https://mp.weixin.qq.com/s/z7EfdHErXQ3sA60A8iyVEQ

14、《中国接入互联网的早期工作回顾》,作者闵大洪,载于《互联网口述历史第一辑:英雄创世纪》,方兴东主编;

15、《祖国高于一切》,作者陈祖芬,发表于1980年10月2日《人民日报》,讲述王运丰回国报效祖国的故事

16、《遗失的“跨越长城,走向世界”邮件:连接中国和世界》,作者Werner Zorn、Jay Hauben、Ann-Marie Plubell,刊于《平和心态 网络人生》黄澄清主编,人民邮电出版社,2014年6月

17、《人人都用的www,源于高能所,李政道竟是中国互联网诞生的关键推手》https://news.qq.com/rain/a/20241015A05EHE00

参考网站:

1、中国科学院计算机网络信息中心官网:https://www.cnic.cn/

2、中国互联网协会官网:https://www.isc.org.cn/

3、中国互联网络信息中心CNNIC官网:https://www.cnnic.cn/

4、互联网域名系统国家工程研究中心(ZDNS)官网:https://www.zdns.cn/

5、互联网基础技术贡献奖官网: https://www.inetaward.cn/

6、中国科学院高能物理研究所官网: https://ihep.cas.cn/

7、中国教育和科研计算机网官网: https://cernet.edu.cn/

《互联网进中国》是作者根据历史资料和部分当事人的访谈整理而成,难免有所遗漏、偏颇。

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