观察：中国数亿人同上网课的背后

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重庆市南川区三泉镇马嘴村一个村民家庭的两个孩子接受了免费的“学生资助”。

王新社

中国移动重庆公司石柱分公司的基站建设者连夜赶往柳塘镇开通基站。

魏延照片

在美甲举办的产品体验会上，中小学生与美甲教育技术团队交流。

乔

核心阅读

在网上课堂上，跨越千山万水、聚集在小屏幕上的数以亿计的面孔见证了一场高效而强大的网上课堂担保战。

上亿人对网络课程没有什么经验，这是网络世界起伏背后的原因。高效、清晰、流畅的网络教室凸显了以宽带网络、移动通信网络、云计算和大数据为代表的数字基础设施的基础，也反映了中国极其丰富的网络应用和数字产业蓬勃发展的可喜成就。

从落后的网络基础设施到超过9亿的互联网用户，网络宽带可以像水、电一样随时使用，信息网络水平的不断提高为有效帮助防控疫情、满足快速增长的网上课堂需求提供了坚实的支撑。

中国的信息网络基础设施取得了跨越式发展，这不仅得益于遵循通信技术的演进规律，也得益于坚持适度超前的原则，敢于在赶超世界先进的步伐中先行一步。它瞄准前沿，敢于创新。中国5g发展取得积极进展。5g基站的数量每周增加1万多个，新一代通信技术与数字经济的融合正在深化。

随着5g、千兆光纤网络、数据中心等新基础设施的加快，数字技术和网络基础设施将进一步完善，数字鸿沟将不断缩小，数字产业和工业数字化将继续发展，为推动高质量发展提供源源不断的动力。

每天，海量数据的潮起潮落反映了9亿多中国网民的网络生活。平时，数据流是有序的，即使是“双十一”和春节“红宝雨”，当数亿人涌入，经受住了大规模访问的考验。

然而，一场突如其来的疫情带来了前所未有的巨大考验——全国大、中、小学有2.65亿学生全面转向网络课程；在线教育用户数量已达到4.23亿，近一半的网民使用在线教育。网络课程需求的快速增长、时间的紧张和不可预测的高峰流量都属于“中国互联网的第一次”。

“这就像战斗。”当数据涌入时，前端互联网应用程序守卫着入口，后端服务器集群在一旁待命，畅通无阻的通信网络为其护航...一场网络课程保证活动迅速展开。

如何教“学校第一课”？

在网络课堂上，无数的面孔和声音被转换成巨大的数字比特流，通过网络涌向空中学。

时间紧迫，一切都发生了质的变化。

在武汉，来自全市的90万学生计划在2月10日8: 30登陆课堂。充电时间已确定，所有工作从该节点开始:

1月30日，空的教室建设必须完成，离湖北省宣布推迟开学只有7天了，也是春节假期的7天；

1月24日，除夕夜，武汉市教育局向各互联网公司发布英雄帖，紧急提出要求；

1月25日元旦，一个技术小组开始讨论项目计划...

接到这个紧急任务后，腾讯教育产品经理聂在新年的第三天从老家河北赶回广州，开始和同事们连续奋战。武汉另一端的技术团队也在为空.的在线课程加班筛选解决方案，进行技术调试，设计课程内容，设置各种功能模块，如现场教学、交互式答疑、按需复习、作业、考试等...时间紧，任务重，上线急，技术人员在无聊的“测试-改进-测试”中不断循环。

1月30日，武汉空中学的教室如期竣工。但等待团队的是更大的压力。在广州，和他的同事聂好几天没睡觉，以备急用。“每天都在调试。承担该平台的人数可能超过90万，甚至达到数百万。如果它倒塌了呢？！”

2月7日进行在线压力测量时，原本计划有5万名学生参加在线测试，但突然增加到近10万人。幸运的是，由于前期准备充分，平台经受住了流动压力。“别动！”看到测压的结果，聂肖凯满心欢喜:三天后在武汉的网上上课有了保证。

同时，湖北省水果湖一中副校长罗林也一直有一个顾虑:“要保证教师在短时间内顺利学习和开课，这个平台的操作过程不能太复杂。”

为了让老师们尽快开始上课，腾讯的产品开发团队尽快做出了回应。在不到48小时的时间里，它重新开发了一套腾讯课堂极限版软件，安装在全国数百万教师的电脑上，其中包括水果湖一中的教师。教师可以用他们的手机号码注册，并在10秒钟内建立自己的空中学班级；收到手机上的链接后，学生可以点击1秒钟进入课堂模式。

“我们专门召集了两个班的学生和老师参加考试。声音清晰，画面没有被卡住，ppt播放流畅，学生可以举手发言，对话系统完好无损。”看到学习效果，罗琳的心放下了。

二月十日早上七点钟，早早地坐在电脑前，盯着屏幕上的各种数据，等待着它。

8: 30，90万人从包括腾讯在内的四个不同的实时端口登录武汉空中学。打开软件，无数的面孔和声音被转换成巨大的数字比特流，通过网络涌向空的教室。空教室平台有条不紊地回答每一个访问请求，并冷静而极快地处理数据需求。学生们几乎感觉不到时间的延迟，就像坐在教室里实时听讲一样。平台运行平稳，松了一口气，与同事们一起庆祝。

2月10日，类似的场景在全国同时上演:在河南省开封市12个年级的网上教室直播室，观众总数超过200万；在300多个城市的学校里，60万名教师变成了主播，5000万名学生通过现场直播接受教育...这种大规模的在线课堂教学在中国互联网和教育史上从未开创先例。从平台建设、网络教室功能模块的设计，到教师和学生的使用培训，一切都从零开始。

这是一次独特的经历。日本东京一家电视台的记者在“家庭作业帮助直播课”的平台上观看了一节网络课后，大吃一惊。在"教室"里，老师随机给学生命名，住在不同地方的学生，不管是在大城市还是在小县城，都实时回答，回答流畅。这让日本记者发出呼吁:“你们的支持怎么会这么强！”

这只是网络课程安全战争的开始。

如何保持清晰流畅？

大带宽实时视频在某个时间点突然出现，下课后流量突然消失，这给互联网基础设施带来了不可预测的压力

“宽带网是一条高速公路，堵车就像堵车。云服务器是远处的一个仓库。教师将文件传输到云服务器，学生从云服务器取回文件。”腾讯qq产品总监夏志勇(音译)用物流来比喻在线课程:为了让整个过程顺畅，公路应该足够宽，路上的汽车应该足够快，仓库应该足够大，可以容纳数百万甚至数千人来存储和拿东西。“我们的应用程序相当于物流公司，驱动大量卡车运输需求。”

事实上，在线课程远远超出了发送和接收快递的简单概念。在线课程的流畅包括速度和高质量的视听效果。网速和图片质量都呈现在应用的“入口”。无论是现场课程、在线作业还是回答问题...这些过程都在瞬间完成。人们不会感觉到这些数据在信息高速公路上的流动，但他们可以直观地感受到网络的速度和移动应用直播的流畅度。

随着对在线课程的巨大需求，一些在线教育应用的每日活跃用户数量已经超过1000万，这对开发这些应用产品的互联网技术公司来说是一个前所未有的挑战。

春节后，全国各地的许多教师开始自发地使用qq群功能上网。"网上课堂直播的日高峰有100多万次."腾讯副总裁兼qq主管朱良表示，如果算上作业等功能，qq在线课程的总覆盖面为2000万至3000万学生。

“数以千万计的教师和学生同时上课，这超出了我们最初的技术体系结构和服务器储备的预算，而且是全新的。”朱良表示，大带宽视频直播在某个时间点突然发生，课后流量突然消失，给互联网基础设施带来了不可预测的压力。

腾讯qq技术负责人邱军从后台实时曲线的变化中注意到qq群发文件功能的需求越来越大。由于担心整个qq群的容量很快会被“打破”，他立即与团队讨论了将每个QQ群的群文件容量从2gb扩展到10gb的可行性。此决定和修订将在5小时内完成。

最大的挑战是时间紧迫。随着用户需求的多样化，qq版本的更新节奏也加快了。为了满足在线课程的需要，qq的新功能只花了两周时间就更新完毕。

“是战争的感觉。饿了就吃一点，困了就睡一会儿，醒了就马上工作。”邱军说，网上上课使工作量增加了两到三倍。在高压下，每个人的战斗力都被激发了，因为他们觉得自己在做一些特别有意义的事情。

在产品研发过程中，技术人员甚至采集嘈杂的公交车站、雨水等噪声进行人工智能分析处理，从而实现智能消除环境声音和键盘声音，完美还原人声的目的。“这就是为什么它可以实现至少80毫秒的超低延迟。即使视频丢失了70%的数据包，也不会被屏蔽和卡住。”夏志勇表示，这些努力旨在让在线课程更加“真实”。

“我们现在还不知道最合适的在线课程解决方案。形势是突然的，一切都是未知的，只有许多选择。”长期的技术积累、稳定的视频和音频能力，以及支持大规模并发带宽的底层技术能力，使得美甲教育的产品经理安布和团队能够在几乎失手的情况下完成对实时在线课程的支持，但他们仍需要花几天时间作为一个整体来快速响应涌入的各种功能需求。

前一天，老师建议提交的作业照片不能修改。安步和团队立即改进并上线。第二天，老师们惊喜地发现他们可以直接在手机、平板电脑和电脑上圈出并批改作业。对于这个功能，技术人员已经优化了至少50次。

在疫情防控时期，我国网络教学的规模、范围和程度是世界上无与伦比的。仅在高等教育领域，截至4月初，中国已有1454所普通高校开始网上学习，95万多名教师开发了94.2万门网络课程，713.3万门课程，11.8亿学生在网上学习。其中，网络课程平台和技术平台发挥了重要作用，为停课和不间断教学提供了有力保障。联合国相关机构已经向世界各地的学生推荐了各种各样的中国应用，如美甲和腾讯会议。

如何解决网络“洪峰”？

如果将云计算视为一个网络仓库，那么它就是一个大容量的智能仓库，可以让数千万排队等候的人立即顺利拿到包裹

自春节以来，安步当车已经清楚地看到，钉背景下系统的高峰流量在不断增加，增幅最高甚至是百倍，其中很大一部分来自在线课程的“贡献”。

尽管在2月10日经受住了第一次网上课堂流量的高峰，安步还是不能放松。他注意到当时他实际上已经达到了系统的顶峰。“当我们看到带宽使用率在上升时，我们特别紧张。”

安布意识到2月10日只是一些高中和初中使用，预计2月17日将带来更多的访问。

带宽用于衡量平台能够承受的最高网络流量。在师生的课堂互动和“联脉”的实时问答之间，网络上会出现一股流量“洪峰”。云计算服务在抵御和解决这些“洪峰”方面发挥着关键作用。

云计算不仅是一个由高性能硬件构建的数据中心，还是一个强大的网络枢纽。它释放了强大的计算能力和存储资源，这些资源持续提供给前端应用程序，例如像水和电这样的钉子，因此它有足够的容量来支持用户的需求。如果云计算被视为一个网络仓库，那么它就是一个大容量的智能仓库，可以让数千万排队的人立即顺利拿到包裹。

交通会有多拥挤？安布和团队很难准确预测。“如果全国60%到70%的教师、学生甚至家长同时登录，这个数字是多少？”安步和团队迅速申请带宽，并寻求阿里巴巴云的帮助。

在那段时间里，每个周六和周日都是安步和球队最忙的时候。总是有新的学校提供在线课程。为了在周一开始上课，他们将测试前一个周末，而安布将随时监控和调整带宽比例。

“大多数学校都使用现场授课，通常在早上8点开始。与此同时，大量的流量涌入，我们的压力非常大。”安布说。

2月17日上午8: 00，打钉背景下的流量突然上升，飙升了60%、70%、80%...时间流逝，到9: 30，它还没有超过100%。安布的心突然放松了。

事实上，对于云服务来说，容量扩展的需求并不像打开水龙头那么简单，而是具有很高的技术含量。为了不影响白天在线课程的效果，技术人员经常需要争分夺秒。即使是为了满足数百万人的访问需求，服务器扩展和镜像部署也会在早上几个小时内完成。为了应对前所未有的流量“洪峰”，确保在线教学，阿里巴巴云上连续扩容10万多台云服务器，创下2小时内新增1万多台云服务器快速扩容的新纪录。

在高峰状态下，保证流量达到正常流量的100倍，是中国所有视频和直播总流量的5-10倍。正是这种能力使美甲能够支持中国1.3亿学生在线上课。

“带宽需求在很短的时间内就达到了1000克的水平。然而，扩张是不可预测的，不可能准确知道明天的增长是5倍还是10倍。我们只需要更大胆地投入资源。”腾讯云运维中心及客服部门负责人徐永洲带领团队，在三天内完成了T带宽的扩展，这通常需要三四个月的时间。

这也是世界上首次出现如此大规模的在线流量高峰和快速扩张。值得一提的是，10万台服务器和几个T带宽的成本已经达到了上亿元。但是，为了确保在线课程的顺利进行，这些资源已经免费投入使用。

如何填补网络萧条？

在海拔1400米的山上，建立了一个可以容纳2000多人上网的应急避难基站。手机的4g信号跳到了全网，就像在高速公路上从狭窄的道路上行驶一样。

如果没有网络，就不会有在线课程。目前，我国行政村光纤和4g覆盖率已超过98%，农村和偏远地区学校接入条件不断改善，实现了全球领先的农村网络覆盖。然而，疫情的突然爆发和对网络课程的迫切需求仍然暴露出偏远农村地区的一些网络萧条。幸运的是，强大的网络基础设施建设能力很快填补了这些空白。

3月2日下午4时30分，重庆移动石柱县分公司接到石柱土家族自治县柳塘学校的紧急求助电话:那天是重庆市中小学生全面实施国家课程网上教学的第一天，但有几个学生，如初中学生马笑影，住在齐腰山海拔1400米的深山里，不能上网上课，孩子们哭了。

"山里的孩子们精力充沛，我们都很感动，也很难过。"石柱分局迅速行动，当晚8: 00，技术人员召开紧急会议，在地图上明确了当地山村周围的基站分布，并讨论了初步建设方案。

3月3日上午7: 00，石柱县建设维修部向、等领导在盘山路走了2个小时，9: 30左右到达现场进行实地考察。看到孩子们在半山腰搭了一个临时帐篷来上网络课，小屋内外的泥上布满了脚印，他们的鼻子都酸了。“春天仍然很冷，山里又冷又潮湿，他们穿着羽绒服感觉很冷。我仍然坚持在这种环境下学习，孩子们做得很好。我们必须想办法帮助他们。”

项发现建设的挑战不小。它位于山区，位置偏远，山坡陡峭，森林茂密，所以很难建立基站。距离最近的基站有4公里，而山体遮挡是信号无法通过的主要原因。重建原来的基站是不可能的，新的基站害怕耽误学生的在线课程。在现场，最终确定安装一个应急避难所基站，可容纳2000多人接入互联网。为了找到最适合设置基站的地点，项、等人在山路上走了2个多小时，最终选定了设置基站的地点。

下午，重1.5吨的应急避难基站用皮卡车运送到山路上，然后由多人运送到安装现场。短短两天，由16人组成的安装团队就进入了密林，铺设了长达3公里的电缆。他们分工明确，如接入电源、安装无线设备、制作基站数据、调试和开通...当山又冷又饿时，吃一口面包或方便面来减缓速度。应急基站在48小时内成功投入使用，覆盖约2公里。

随着基站的开通，强大的网络信号被吸引，马笑影的手机4g信号跃升至全网，网络速度体验就像从狭窄的小巷在高速公路上行驶一样顺畅。

中国移动西藏公司昌都分公司的6名网络施工人员，在西藏昌都区卡萝区爱西乡博格村，冒着零下20摄氏度的低温，徒步将紧急调度的基站设备和光缆运送到施工现场，连夜开工建设，迅速建成并开通了新的基站。江苏食品药品学院大一新生巴真(音译)并不需要每天拿着手机爬上雪山去上网。在湖北省恩施市巴东县，湖北恩施联通巴东县分公司建伟中心团队的一个小团队在短短四个小时内就向两个学生的家里发送了稳定的网络信号，这样他们就不用在旧草棚里寻找网络信号了...全国各个角落的不懈努力都只是为了网络教室的顺利运行，而这背后的理念是一样的:“千方百计接入网络，不能因为网络问题耽误孩子的学习。”

“面对网络爆炸式的高负载，我们的在线视频一直都是高清视频，而且仍然非常流畅。”工业和信息化部发言人、信息通信发展司司长闻库说。

在疫情防控方面，中国的互联网流量比去年年底增加了50%，但流量的激增并没有导致网络拥堵。监测显示，全国“停课不停学”网络教育平台平均下载量为97.7万亿次，各省、自治区、直辖市平台平均下载量为89.2万亿次，保持了良好的网络速度。在世界范围内，为了缓解视频需求激增带来的网络压力，许多地区都采取了降低视频质量的措施。例如，美国的付费电视网络网飞降低了相关服务领域的视频质量，以便优先保证用户的网络畅通。一些流媒体视频公司也将默认视频清晰度从高清改为标清，以减轻网络带宽的流量压力。

“在疫情防控期间，数亿人远程工作，在线上课，网络流量激增。中国网络的表现非常稳定，得益于近年来中国网络发生的翻天覆地的变化。”闻库表示，中国拥有世界上最大的光纤宽带网络和4g网络。正是近年来网络的跨越式发展，充分保证了亿万学生“停课学习”。

布局设计:张芳曼

人民日报(2020年6月22日，第19版)

来源：零点娱乐时刊