北京教育信息网建设与发展
当今时代，教育信息化是教育现代化的重要内容和突出标志，教育信息化水平的高低在很大程度上代表着教育发展水平的高低。教育信息化建设对于首都教育实现国内领先、世界一流的全局性战略目标具有举足轻重的地位。推进教育信息化建设是实现基础教育均衡发展的重要途径，是提高高等教育质量和效益的重要推动力量，是推动职业教育和成人教育发展的基础平台，是扩大教育开放、促进首都教育国际化的前提条件。没有高水平的教育信息化，就不可能构建起完善的现代国民教育体系和终身教育体系，不可能构建起学习型社会。
从1999年开始，为落实北京市委、市政府在全国范围内率先基本实现教育现代化的奋斗目标，在北京市政府正确领导和大力支持下，北京市教委通过多年不懈努力，建成了大型教育信息化的基础设施——北京教育信息网，它作为北京教育系统的“校校通”工程的基础工程和网络互联的基础接入平台，为北京市教委所属高等院校、普通高中、初中、职高、中专、中技、小学、成人学校和学前教育园所等8000多所各类院校和机构以及广大教师、学生、家长提供服务。
北京教育信息网是以现代计算机技术和通信技术为主要手段构建的一个多层次、开放式、智能型的网络系统。北京教育信息网通过光纤线路提供与CERNET（中国教育和科研网）和CHINANET（中国互联网）的高速互联，它是北京市信息化重点工程之一，是首都信息化平台的重要组成部分。
北京教育信息网为教育管理、教育信息交流提供便捷的途径，也将为网络教育、现代远程教育提供教育、教学平台。同时，它还需为海量的教学资源库建设、存储、传送提供空间和渠道。
一、北京教育信息网概述
北京教育信息网始建于1998年12月，是面向全市各级各类教育行政事业单位的多层次、开放式、智能型的网络系统。其主要功能包括：市教委所属各级各类学校间信息的上传、下达；教委系统办公信息的传递；政策法规、教育热点、学校招生及分配信息、硕士及博士招生点查询、毕业生信息查询、心理学专家关于学生心理健康的咨询等各类教育信息的发布和共享；各类学校计算机网络互联；因特网接入；国内外网际间的信息交流；共享北京教育信息网19个教学资源库，共享网上所拥有的优秀教案库、试题库、教学软件库、各类教育统计数据、教育政策法规等数据库；接入北京教育信息网的学校、家庭通过网络可下载中小学课程和不同类型多媒体教学课件及各级各类教育、教学管理系列课件；提供网络增值业务服务（远程教学、网络教室）等。
北京教育信息网骨干链路（核心层）全部为自铺裸光纤链路，19个区县区域中心（汇接层）已全部采用裸光纤链路链接到相应的骨干节点，并通过裸光纤接入到北京教育信息网，速率为万兆或千兆。当前采用各种物理链路方式接入北京教育信息网的用户总量已近2000个单位。
二、北京教育信息网发展历程
北京教育信息网（以下简称BJENET）从建立至今经过三次大规模的网络改造和三期骨干城域网光纤建设，经过上述三次大规模的网络改造和光纤建设北京教育信息网初具规模，成为连接北京各类教育单位的网络资源服务平台。
（1）1999年BJENET网络拓扑，如图1所示。
图1
1999年BJENET初建，仅有个别区县通过64K DNN专线接入BJENET，大多数用户都是通过拨号方式接入BJENET。
（2）2001年BJENET网络拓扑，如图2所示。
图2
2000年至2001年BJENET采用2M PCM专线方式，完成19个区县传播中心接入BJENET，初步完成教育城域网的互联互通，实现网络互联和资源共享。
（3）2002年BJENET网络拓扑，如图3所示。
图3
2002年网络改造实现BJENET骨干环形网络结构，实现骨干节点间的冗余备份；根据骨干光缆建设的进度，部分区县实现千兆接入，部分区县实现百兆接入，同时各区县继续通过PCM专线接入；此时互联网出口仅有网通出口和中国教育和科研网（CERNET）出口，网络出口通过防火墙进行地址翻译实现内部主机的互联网访问。
（4）2006年BJENET网络拓扑，如图4所示。
图4
2006年网络改造实现骨干网络万兆光纤环网连接，各区县网络分别以万兆或千兆与骨干节点互联；互联网出口部署三台思科千兆防火墙，使用该公司的CSM模块进行三台防火墙的负载均衡，网络出口通过防火墙进行地址翻译实现内部主机的互联网访问，此时日常最大网络连接数已近100万。
（5）BJENET骨干光缆建设
北京教育信息网共建设光缆总长度约为1000千米（5000多芯千米），组成部分如下：
一期骨干光缆：总长度约为200千米（1000多芯千米），其中包括8个骨干节点：教委、宣武、厂桥、海淀、朝阳、西城、东城、教育学院；
二期骨干光缆：总长度约为100多千米（1500多芯千米），其中包括5个骨干节点：明光、昌平、丰台、大兴、通州；
三期骨干光缆：总长度约为400千米（近1500芯千米），其中包括10个骨干节点：顺义、密云、平谷、怀柔、延庆、石景山、房山、燕山、门头沟、崇文；
市属市管高校城域网光缆：接入项目光缆总长度约为200多千米（近1000芯千米）。
三、北京教育信息网网络现状
北京教育信息网网络拓扑如图5所示。
图5
1.网络结构
北京教育信息网在网络结构设计上分为三层：核心层、分布层、访问层。核心层由北京市教委网络中心、厂桥数据中心、海淀教育信息中心、朝阳教育信息中心4个骨干节点利用光纤环路组成万兆光纤骨干环，实现了骨干光缆线路的冗余备份；分布层由各区县的区域中心等22个节点组成；访问层由各学校校园网组成。骨干环路和各区域中心之间用裸光纤进行连接，区域中心和学校网络则视本地线路资源采用多种方式相连，例如光纤、LAN、PCM、ATM等。
2.互联网出口网络
图6
北京教育信息网拥有独立的自治域AS9806，目前北京教育信息网共有四个物理独立互联网出口：与中国联通以2Gbps物理速度通过BGP4路由协议互联；与中国电信以1Gbps物理速度通过BGP4路由协议互联；与CERNET以1Gbps物理速度采用对等路由互联；与首都信息平台以100Mbps物理速度通过BGP4路由协议互联。同时在线主机数量超过15万个，日均网络连接数超过50万个，最大网络连接数超过230万个。
3.核心层
图7
北京教育信息网核心骨干网络目前由4台思科网络设备组成光纤环网，分别放置在北京市教委网络中心、厂桥数据中心、海淀教育信息中心、朝阳教育信息中心，利用光纤环路组成万兆光纤骨干环，实现了骨干光缆线路的冗余备份。其上运行OSPF动态路由协议，承载北京教育信息网骨干层数据路由交换业务。
4.汇聚层
北京教育信息网汇聚层目前由思科和华为的22台网络多层交换机、路由器组成，分别以百兆、千兆或万兆接入到相应的骨干节点。主要承载区县内部各汇接点数据路由交换以及区县内对外的数据流量，同时接收骨干网发送来的路由或数据等信息，并作为区县网络的核心设备。各汇聚点设备及物理带宽如表1所示。
表1
5.接入层
北京教育信息网接入层目前包括区县内各类接入汇接点；部分区县根据物理位置或线路资源情况，在区县网络中设置几个汇接点，用户单位接入到相应的汇接点，从而构成区县内初步的分层网络结构。同时在各区县内根据区县具体资源情况采用万兆、千兆裸光纤、百兆以太网线或其他通信方式，以不同速率接入到该区县核心设备。
6.接入用户
目前直接接入北京教育信息网的教育单位和区县教育网络信息中心有近90所，通过区县教育网络信息中心接入北京教育信息网的教育单位共有近1800所。上述接入单位构成了北京教育信息网数量庞大的用户群体，覆盖了北京所有19个区县的大多数教育单位，借助高速内网资源，充分实现网络资源的共享。
7.IP地址
（1）IP地址资源：目前，教育信息网共拥有24B的Global IP地址，在最新的中国互联网信息中心的统计报告中，地址总量排名全国第七；这些IP根据应用统一规划分配到各级汇聚节点。如用户需申请使用Global IP，则需提出书面申请，并提交《BJENET_IP地址申请表》，根据审核结果分配Global IP。现已实现所有接入用户均使用Global IP，为后期的网络应用奠定坚实基础。
北京教育信息网拥有IP地址情况如表2所示。
表2
（2）IP地址管理：IP地址由北京教育信息网网络维护部门统一制定分配策略，市级教育行政单位和市属高校由北京教育信息网网络维护部门统一分配IP地址，区级教育行政单位和中小学校IP地址根据区县网络管理中心提供的分配方案经北京教育信息网网络维护部门审核后进行分配。各级教育单位和学校需对所获IP进行合理规划，制定分配使用情况清单，并报发放该IP地址的单位备案。IP分配管理要求做到IP地址谁使用谁负责，严格控制，避免信息安全类事故发生。
（3）使用Global IP地址的主要好处。
①使用Global IP可以提高BJENET内部网络与外部网络互联互通的稳定性和有效性（速度快，延迟小，无瓶颈）。
②使用Global IP可以保证内部网络和因特网之间的基于IP应用的稳定性和扩展性（尤其是语音、视频类应用）。
③使用Global IP可以最大限度地记录单个主机的互联网应用，有效保障网络行为的可追溯性。
8.核心机房
北京教育信息网拥有国家标准的网络机房和IDC数据中心机房各一个。和平门网络机房作为北京教育信息网的互联网出口机房使用，放置大量核心网络设备和行为审计、流量管理等电信增值设备；厂桥IDC数据中心机房作为全网的大型集中式服务器托管机房。
和平门机房占地150余平米，机房内有一台精密空调，全天24小时工作，以控制机房温湿度。为了保证机房供电稳定，机房内安装了一台80KVA的UPS，在机房全负荷的情况下如果出现断电情况，UPS可以继续正常供电1个小时，为在特殊情况下保护机房设备及数据提供了充足的时间。
厂桥机房占地近400平米，主要分为3个区域，厂桥机房主要为IDC机房，1号和2号机房均为IDC数据机房，3号机房为网络机房，放置有厂桥网络核心设备，其与厂桥汇聚设备之间通过4链路通道连接，保证了机房网络环境的安全及稳定。基础设施方面，IDC机房有5台精密空调，全天24小时工作，保证了机房温湿度的稳定。为了保证机房供电稳定，机房采用双路市电供电，配置ATS自动切换装置，机房内物理双路供电到每台设备，采用双UPS（一台300KVA和一台200KVA），在机房全负荷的情况下如果出现断电情况，UPS可以继续正常供电1个小时，为在特殊情况下保护机房设备及数据提供了充足的时间。
为了保证机房基础设施正常工作，和平门、厂桥机房均设有电力、漏水、机房温湿度等环境监控设备，一但出现电力故障、漏水、温湿度不正常等情况，监控设施会第一时间采取声音、邮件、语音报警并自动电话通知相关负责人员，保证了相关人员在第一时间得知机房状况，为处理问题赢得时间。视频监控方面，机房在各个出口及关键部位均设有监控探头，采用动态录像，保证了机房在出现状况时有据可查。
9.高校城域网
为了推进各高校之间互联互通工程，合理规划校园网出口，加强出口管理，为校际之间的信息资源共享建立安全、高效的信息通道，从而实现整合高校优质教育资源、促进资源共享和应用的目的，于2006年建设完成了25所北京市管市属高校城域网，高校城域网作为北京教育信息网的重要组成部分，完成了北京教育信息网对25所市属市管高校的接入，接入北京教育信息网的高校均通过裸光纤方式连接到北京教育信息网的汇聚节点。
（1）高校城域网物理拓扑如图8所示。
图8
（2）接入设备：2009年为所有接入BJENET的高校配置了专用网络接入设备（锐捷网络设备），通过裸光纤实现了25所市属市管高校与各汇聚节点之间的千兆互联。主要承载各高校至北京教育信息网的数据路由交换，同时接收骨干网发送来的路由或数据等信息，并作为高校接入北京教育信息网的核心汇聚设备。
四、北京教育信息网网络承载的主要网络应用或服务
北京教育信息网依托高速优质的内网网络资源，承载了与北京教育相关的大量网络应用，实现了高速迅捷的内网资源共享。就目前的网络资源，北京教育信息网不仅能够为所有北京本地的访问用户提供高密度、大容量的基本互联网数据服务，例如WWW、mail、DNS、FTP。语音应用方面，可以为接入内部网络的用户提供高质量的语音通信应用，面向所有北京本地用户以及内部网络用户开展基于IP的语音通信应用。视频应用方面，IPTV及视频会议系统可以方便教委组织召开远程网上会议并进行在线视频直播。
同时承担着北京市属各类教育门户网站的运行及维护任务。主要网络应用平台如下：北京教育系统电子政务平台；北京教育资源平台；北京市中小学校园管理信息系统；北京市中小学学生卡管理及应用系统；远程教育、教学系统；北京教育考试招生考试系统；北京高校毕业生就业网络平台；北京市中小学数字图书馆系统；北京中小学数字德育系统；视频会议系统；IP电话系统等近几十个教育信息化平台和系统。
五、结束语
2010年教育部在《国家中长期教育改革和发展纲要（2010～2020）》中指出：要加快教育信息基础设施建设。信息技术对教育发展具有革命性影响，必须予以高度重视。把教育信息化纳入国家信息化发展整体战略，超前部署教育信息网络。到2020年，基本建成覆盖城乡各级各类学校的数字化教育服务体系，促进教育内容、教学手段和方法现代化。充分利用优质资源和先进技术，创新运行机制和管理模式，整合现有资源，构建先进、高效、实用的数字化教育基础设施。加快终端设施普及，推进数字化校园建设，实现多种方式接入互联网。重点加强农村学校信息基础建设，缩小城乡数字化差距。加快中国教育和科研计算机网、中国教育卫星宽带传输网升级换代。制定教育信息化基本标准，促进信息系统互联互通。加强优质教育资源开发与应用。加强网络教学资源库建设。引进国际优质数字化教学资源。开发网络学习课程。建立数字图书馆和虚拟实验室。建立开放灵活的教育资源公共服务平台，促进优质教育资源普及共享。创新网络教学模式，开展高质量高水平远程学历教育。继续推进农村中小学远程教育，使农村和边远地区师生能够享受优质教育资源。强化信息技术应用。提高教师应用信息技术水平，更新教学观念，改进教学方法，提高教学效果。鼓励学生利用信息手段主动学习、自主学习，增强运用信息技术分析解决问题能力。加快全民信息技术普及和应用。构建国家教育管理信息系统。制定学校基础信息管理要求，加快学校管理信息化进程，促进学校管理标准化、规范化。推进政府教育管理信息化，积累基础资料，掌握总体状况，加强动态监测，提高管理效率。整合各级各类教育管理资源，搭建国家教育管理公共服务平台，为宏观决策提供科学依据，为社会公众提供公共教育信息，不断提高教育管理现代化水平。
我们有理由相信，在北京市委市政府的正确领导下，借北京市《北京信息化基础设施提升计划（2009～2012年）》的东风，在市教委直接领导和支持下，北京教育信息网将不仅能和几千个教育单位互联，也能突破最后一公里障碍，进入几百万学生家庭，为师生提供绿色安全的网络环境、丰富多彩的学习和娱乐内容以及方便快捷的办事通道。