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ntuccepaper2019

專題報導

TANet臺灣學術網路30週年回顧與展望
  • 卷期:v0054
  • 出版日期:2020-09-20

作者:邵喻美 / 臺灣大學計算機及資訊網路中心資訊網路組程式設計師


臺灣學術網路自民國79年成立,從初期由部分國立大學互相串連,骨幹頻寬只有9.6kbps,隔年以64Kbps數據專線連接美國普林斯頓大學,成為臺灣第一條國際電路。TANet 30年來一直扮演領頭羊的角色,引領臺灣網際網路的發展,從校園推展到社會,促使商業網路ISP投入臺灣的網路建設。時值TANet成立30週年,正是回顧過去與放眼未來的時機!

TANet簡介

TANet為臺灣學術網路的英文縮寫,全名為Taiwan Academic Network。教育部於1990年7月開始規劃建立以TCP/IP協定為基礎的臺灣學術網路,初期連接臺灣部分學術單位及研究機構,骨幹頻寬為9.6kbps,為全臺灣第一個網際網路系統,其主要目的是為了支援全國各級學校及研究機構間之教學研究活動,以相互分享資源並提供合作機會。

TANet具有骨幹(Backbone)和區域(Regional)的網路架構與研究相關資訊應用之基礎(Information Infrastructure)。初期骨幹頻寬為9.6kbps,1991年12月以64Kbps數據專線連接美國普林斯頓大學的JvNCnet,成為臺灣第一條跨國電路。1994年年初,以T1連接架設中的Hinet,成為臺灣第一條「互惠互連」(peering)網路,臺灣的網際網路正式進入跨網年代。同年6月以10Mbps的乙太網路連接SEEDNet,臺灣開始了多網系統的網網相連。發展至2017年,TANet骨幹網路正式進入100G光網時代,2019年全國縣市國內骨幹提升至20GE,2020年TANet國際訊務將進入百G傳輸新紀元。

臺灣學術網路發展過程

【前-TCP/IP時代】

全球網路在20世紀後半開始快速發展,1986年起,國內開始規劃建置校園及校際網路,採取逐步漸進的推動方式及分散再整合之策略,將相同廠牌的主機先行串接,以因應實際需求及累積技術經驗,等運作一段時間後,再將不同廠牌之主機串接。因此當時國內先後建立三個不同的校際網路:

  • UNI-NET:以臺大、清大、交大、中央等七校電算中心CDC主機連接而成的網路
  • IF-NET:以VAX主機對主機連接而成之網路,包含臺大、中央、清大、成大等六校的電機系或資工系
  • 教育部教學就資訊服務站:以IBM主機對主機連線或在學校設立工作站的方式,透過專線及分封網路連接到臺大等15個學校,安裝各領域的套裝軟體,提供學術資訊服務,讓教師及研究人員使用。同時透過9.6Kbps專線與日本東京理科大學連線,接上BITNET國際學術網路。

【進入TCP/IP網際網路時代】

透過此校際網路系統之運作,區域網路及廣域網路在國內逐漸設立,同時PC及UNIX環境逐步流行,並參考美國之Arpanet、NSFNET等廣為學術界使用TCP/IP Internet網路設計經驗,於1990年提出台灣學術網路(Taiwan Academic Network;簡稱TANet)計畫,作為台灣Internet基礎,從規劃到執行推動深受學術網路功能及特性之影響,先行建立國內各大學校園TCP/IP環境及校際網路之架構,待有成效後再行將TANet串接至US Internet,以使國際網路能有效運用。

1991年12月03日TANet與美國普林斯頓大學之gNCnet,以64 Kbps完成Internet連接,為我國正式連接全球TCP/IPInternet。

1992年國際Internet網路經過約半年順暢運作後,正式舉辦台灣學術網路TANet與國際Internet網路啟用暨展示典禮,由教育部毛高文部長親自主持,隔日中國時報頭版報導此一劃時代的一步,是我國資訊建設首度成為主要媒體頭版新聞。


圖一、民國81年中國時報頭版有關學術網路國際連線報導

【超越百G的學術網路】

教育部與中央研究院、科技部國家實驗研究院等單位合作規劃推動建置的100G教育學術研究骨幹網路,於民國105年4月26日開始試營運,建置臺灣高品質、高頻寬學術網路骨幹,提供國內學研單位教學、研究、實驗共用的網路平臺,增加雲端服務效能,提供公開透明的網路速度及品質資訊。民國105年10月6日正式啟用,建構以臺灣為中心,連接亞太、歐美,與全世界接軌的學術研究網路。我國的教育學術研究網路全面進入高效智慧的100G時代。

新一代臺灣100G教育學術研究網路是以光網路設備及光纖線路建置而成,設備及自有光纖模式運作,打破過去向固網業者租用頻寬的運作模式,未來頻寬大小將由自有的網路設備進行調整,不但降低租用成本,又提高頻寬擴充自主性,可彈性建構教學、研究及應用服務所需專屬頻寬。骨幹頻寬一舉從10G躍升至100G,為政府機關構前所未有的創舉,也大幅改善骨幹頻寬塞車的情形。100G骨幹在架構上以中研院、臺北、新竹、臺中、及臺南等五個主節點為中心,另於桃園、嘉義、宜蘭及臺東等地增設線路互連,達成「異地雙中心」的架構,提升線路備援性,避免因單一節點故障造成網路壅塞甚至中斷等情形。

臺灣學術網路之重要貢獻

臺灣學術網路(TANet)是由各主要國立大學及教育部所共同建立的一個全國性教學研究用之電腦網路。它的主要目的是為了支援全國各級學校及研究機構間之教學研究活動,以相互分享資源並提供合作機會。TANet具有骨幹(Back bone)和區域(Regional)的網路架構與研究相關資訊應用之基礎建設(Information Infrastructure)。在TANet發展歷程中,數項重要發展不僅提升學術網路自身的基礎,更促使臺灣整體網際網路的發展,例如:

【帶領臺灣網路發展】

  1. 臺灣學術網路建立以TCP/IP協定為基礎的校園連網,將網路引進臺灣,提供一個開放空間讓老師及學生進行研究、學習、及彼此溝通的場地。並將此建置及應用經驗與其他網路分享,幫助國內網路Seednet、Hinet成長。
  2. 民國88年7月起,配合執行擴大內需方案,率先佈建並推動中小學使用ADSL連線至TANet,不僅讓資訊教育向下扎根,提供全國學校網路及資訊教育所需之平臺,同時也帶動國內網路邁向寬頻普及與價格合理的環境。
  3. 民國91年開始推動以1Gbps或10Gbps頻寬之光纖連線各校,帶動各項網路之普及應用,並提供網路應用創新環境,帶動國內網路發展逐步朝向建設光纖到府的趨勢,促使臺灣網路基礎建設環境名列世界先進國家之列。

臺灣學術網路未來展望

【TANet服務網路韌性強化】

為因應未來災疫情衝擊以確保線上學習頻寬順暢,優先將六都教育網路中心至區網骨幹改為暗光纖架構(Dark Fiber),未來電路可彈性擴充,以解決都會區學校長久聯外頻寬嚴重不足問題。實際作法將優先規劃將六都教育網路中心網路連接區網中心改為暗光纖架構(Dark Fiber) ,租用六都教育網路中心連結至區網之高備援光纖線路,以持續並強化及高韌性網路架構運作。並配合六都教育網路中心骨幹網路頻寬提升,同步進行相關資安設備擴充,以確保師生安全可靠線上教學環境。同時將TANet雙環調整從現有三層式架構調整為二層式架構,優化目前網路架構,並將網路重量使用縣市教育網路中心調整至網路架構之第二層,大幅提升縣市網路中心網路交換速度,簡化個節點管理,另第二層採雙環狀架構,雙環架構中確保網路可用度外,以最短距離算接相近之縣市或區網中心,縮短光纖網路建設及維運成本。

【TANet雲端服務品質提升】

目前教育雲IDC提供中介平臺層(PaaS)及基礎建設層(IaaS)相關雲端服務外,尚缺應用服務層(SaaS)相關整合服務。為因應未來政府的雲端發展策略朝向資源共享以及動態擴充的架構,以利跨部會及學研資料交換需求,未來教育雲的資訊系統整體架構也將配合重新調整,進而把發展重點放在應用服務層(SaaS)。

其中基礎建設(IaaS)則依循政府公有雲的整體規畫採取集中共享的模式,提供重要的教育雲資源進行備份備援。未來教育雲SaaS應用服務包括整合數位教學資源、單一帳號登錄應用系統、學籍系統整合等。除教育體系的SaaS整合外,也將盤點教育部所屬機關(構)共用共構資訊系統需求,以有效節省經費提升整體效能。

【學術網路CDN建置】

為因應未來疫災情停課期間需進行遠距教學,並增進數位學習及科技教育的推動,提升臺灣學術網路能量,亟需建置臺灣學術網路內容傳輸網路服務(Content Distribution Network,CDN),以有效緩解各級學校因實施遠距教學驟增之頻寬需求,以及常態性遠距教學網路之頻寬需求。

為有效緩解各級學校因實施遠距教學驟增之頻寬需求,以及常態性遠距教學網路之頻寬需求,本計畫擬於臺灣學術網路建置具低延遲和高速傳輸的之內容傳遞網路架構(CDN),並納入教育雲、因材網等本部重要服務,並選定適切的區縣市教育網路中心為節點布設邊緣伺服器(Edge Server),以使師生可就近順暢存取數位教學資源。本計畫將規劃租用六都教育網路中心連結至區網之高備援光纖線路,以持續並強化及高韌性網路架構運作。

臺灣學術網路30週年紀念活動

本校計資中心今年主辦學術網路年度盛事TANet 2020臺灣網際網路研討會,時逢TANet 30週年,將歸畫一系列TANet 30週年紀念活動與研討會一起聯合舉行,讓與會者見證且實際體驗臺灣學術網路經過眾人努力的發展成果,並以嶄新科技的形式展現TANet歷史回顧與未來願景,透過溫故知新、新舊融合的對照與展望,激發TANet人繼續創新發展邁向未來的腳步。

TANet 30相關紀念活動,將採取融入會議現場各項議事與活動的方式進行。於TANet 2020研討會現場,運用創新科技以即時互動、實境體驗的方式融入現場活動,讓與會者無形之中認知並感受到TANet的歷史回回顧與成果發展。相關活動包含:

【TANet 30密室逃脫實境體驗】

以TANet相關歷史、發展、及成果為主軸的高度互動實境體驗遊戲,藉由融入新興科技元素的闖關遊戲,增加小組團隊合作體認,以有趣好玩且生動的方式回顧達到TANet歷史傳承!

【慶祝活動融入創新科技】

會議全程以QR參加及記錄所有會議活動,並可記錄個人參加所有會議活動的歷程,自動累計每日抽獎資格。並利用TPET Pay結合大會虛擬貨幣,獎勵參與各項大會活動、與會者互動交易、參與活動賺取大會幣,累積個人虛擬貨幣資產即可抽獎又可競爭最富有獎!大會也推出Line Message 即時推播,可動態取得最新大會相關資訊。同時會場展示大會AI機器人,可和與會者互動呈現TANet及會議之靜態及動態資訊,現場並呈現各式AI機器人及IoT應用展示。

【TANet網路資安闖關遊戲】

TANet已步入百G骨幹及國際頻寬新紀元,大會以實境體驗模式呈現過去網路建設篳路藍縷的過程,並透過一系列城市尋寶闖關遊戲、網路與資安小遊戲、Wifi綿羊牆等,實際體驗TANet網路的成長與面對的資安挑戰!

【參考文獻】

  1. 臺灣網際網路發展史編撰研究計畫期末報告,國立高雄第一科技大學資訊管理系陳文生副教授,民國94年12月。
  2. 前教育部電算中心劉金和副主任訪談,民國109年8月。
  3. 教育部資科司郭伯臣司長訪談,民國109年8月。