李星，清华大学电子工程系教授，中国教育和科研计算机网CERNET网络中心副主任

　　回顾刚刚走过50年历程的互联网发展之路，我们会惊讶于那个漏斗或者说窄腰结构的强大生命力，互联网体系结构的无状态，松耦合，相对稳定的设计原理和可演进的构成模块，不求完美却留出足够快速迭代空间，正是其长盛未衰的最大秘密。作为信息时代最重要的基础设施和技术，互联网的这一特点，无疑可以被教育信息化十四五规划所借鉴。

要预留足够的可演进空间

　　《中国教育网络》：您作为《教育信息化中长期发展规划（2021-2035年）》和《教育信息化“十四五”规划》编制专家组成员，同时正在研究“适应未来教育的新一代教育信息基础设施环境”的课题，从纯技术角度看，您认为未来教育信息化相关规划最重要的指导思想是什么？

　　李星：一方面，科技进步和更新换代的加速度越来越大，之前的突破可能是以五年、十年为一个周期，之后则可能以一年或者季度来计量，甚至真的可能实现日新月异。尤其是当前科技发展正处于一个革命性演进的临界点，影响和改变信息化发展的可能性越来越多。

　　另一方面，教育信息化的规划需要特别超前，你要站在用户的角度上去规划而不是在规划制定者的角度。现在我们这些做规划的专家基本上都是信息时代的移民，要为那些信息时代原住民们未来使用的信息化基础设施做规划，多少心里会有些惶恐。当然，一代人有一代人的责任，这也就需要我们尽可能摆脱时代的眼光局限，要为未来的变革留足空间。

　　综上，我认为新规划最重要的指导思想就是耦合不能太紧，新规划一定是一个松耦合的东西。在信息技术领域，我们切忌完美无缺或者大而全的技术思路。这方面我们可以从刚刚走过50年历程的互联网发展中得到经验和教训。

　　互联网体系架构是简单的，但不是完美的。例如TCP/IP在网络层没有流量控制，没有显式的跨自治域标识，没有准入控制，没有严格的源地址认证，等等。但正是容忍了这种不完美性，才获得了简单性，而由于简单性，带来了互联网的可扩展性和其他优点。

　　在20世纪八九十年代，接连“爆发”了TCP/IP对决OSI的协议战争以及ATM的技术战争。OSI也罢，ATM也罢，在当时看来都是非常“完美”的模式，皆因为过于冗余复杂，追求面面俱到而被时代淘汰。

　　互联网遵循“大道至简”的核心设计理念，它的设计理念就是无状态、松耦合，通过相对稳定的设计原理和可演进的构成模块，互联网才产生了蓬勃的生命力。这段历史对于我们做教育信息化规划很有意义，从某种程度上，学科分化和交叉使得中长期的科技演化的轨迹越来越难以把握，因此在新的规划中必须留出足够的快速迭代空间。

要正确认识我们所面临的挑战

　　《中国教育网络》：面向未来，您认为教育信息化特别是信息化基础设施面临的挑战是什么？

　　李星：挑战是无处不在甚至是突如其来的，比如这次新冠疫情的不期而至就使得中国的教育信息化经历了一次前所未有的“大考”，，并对未来的教育信息化发展提出了更高要求，具体可以概述为以下几点：

　　一是全球向信息化社会的演进趋势带来的服务质量的挑战，尤其是教育网络基础设施面临巨大的考验。

　　此次疫情可以看成是教育信息化的“极端案例”。根据教育部的部署，战疫期间的基本原则是“停课不停学”。比起17年前非典时期居家的中小学生靠电视上课，当前网络已经成为支撑教育教学的核心平台，这是一个巨大的进步。但另一方面，平时人们普遍认为已经“够用”的网络，在疫情中的在线教学却频频出现丢包、掉线、崩溃的情况，当然，这其中并非全都是网络的问题，但我们已然明了，当前网络所提供的服务质量仍然是比较粗放的，如何提供更加精细化的服务，如何通过教育基础设施的建设满足大规模的教学需求、满足个性化的学习需求、满足智能化的交互需求、满足沉浸式的体验需求，是一项迫切而艰巨的挑战。

　　二是网络空间安全和隐私保护带来的安全威胁挑战。

　　由于互联网的规模越来越大，网络空间安全的挑战是非常明显的。一方面，安全保护不足。类似于黑客攻击等网络威胁涉及网络空间的各个层面，包括计算系统方面、网络方面、应用方面等，大规模的攻击，域名的劫持和假冒，路由的劫持和假冒，这些问题在互联网中每天都在发生，因此而衍生的隐私泄露等问题不容小觑。另一方面，通用支撑不足。在互联网中，所有传输的数据，是根据目的地来进行路由选择，对源地址是不认证的，这种机制使得可以假冒，可以仿照，劫持，带来的安全问题是巨大的，这涉及到用户验证、服务合规以及可溯源机制的加强。

　　三是我国特殊国情所带来的叠加挑战。

　　相比国际，我国的教育平台建设和创新还面临着用户数量最多、学习环境最复杂、资源供给规模最大、学习服务最多样等一系列艰巨的挑战，使得教育信息化的相关问题愈加复杂和突出。

新一代教育信息基础设施架构

　　《中国教育网络》：为了应对这些挑战，新一代教育信息基础设施的基本架构是如何设计的呢？

　　李星：可以用“网络基础设施，数据服务设施”和“教学平台，科研平台，创新平台”来概括。

　　在最底层是以教育专网为代表的网络基础设施，其上是以云服务为代表的数据服务设施，它们通过技术的整合和演进为上层平台提供越来越强的通讯能力、计算能力和存储能力。在支撑运行体系和绿色安全体系的赋能之下，全面支持科研平台、教学平台和创新平台这三大应用平台的建设和发展。

　　《中国教育网络》：每个部分的发展方向是什么？

　　李星：网络基础设施未来的发展，将以更全面的接入能力和更高的传输能力为目标。

　　数据服务设施将成为构建未来教育生态系统的关键组成部分，提供标准的、系统的、开放的计算资源和存储资源。

　　科研平台、教学平台和创新平台这三大应用平台是直接面向教育用户的集成软环境，将通过标准和开放的访问入口和工具集，聚合异构分散的教育资源，实现资源的无缝接入、访问传递和任务协同。

　　安全防护体系将为设施，平台和应用等提供安全支持。

　　运行管理体系将为设施，平台和应用等提供运维管理。

“教育专网”的六大融合