在线课堂上，跨越千山、聚集在小屏幕上的亿万张面孔，见证了一场高效而强大的在线课堂支持战。
上亿人在分享网络课堂，背后是网络世界的起起落落。高效、清晰、流畅的网络课堂，彰显了以宽带网络、移动通信网络、云计算、大数据为代表的数字基础设施的实力，也反映了我国极其丰富的网络应用和数字产业蓬勃发展的可喜成果。
从落后的网络基础设施到9亿多网民，网络宽带水到渠成，信息网络化水平的不断提升，为有效助力疫情防控、满足快速增长的网络课堂需求提供了坚实支撑。
中国的信息网络基础设施取得了巨大发展，这不仅得益于遵守通信技术的演进规律，也得益于坚持适度超前的原则。在追赶世界先进步伐的过程中，敢于提前谋划布局。瞄准前沿，勇于创新，我国5G发展取得积极进展。5G基站数量每周增加1万个以上，新一代通信技术与数字经济的融合日益加深。
随着5G、千兆光纤网络、数据中心等新型基础设施加快建设，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，数字产业和产业数字化将持续发展，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，折射出9亿多中国网民的上网套路。通常情况下，数据流是有序的，即使在亿万人涌入的时候，比如“双11”和春节期间的“红包雨”，也经受住了海量访问的考验。
然而，一场突如其来的疫情带来了前所未有的考验——全国2.65亿中小学学生转向网络课程；在线教育用户规模达到4.23亿，几乎一半的网民使用在线教育。线上需求增速之快，时间之紧，高峰流量之不可预测，都是“中国互联网第一次”。
“就像打仗一样。”当数据大量涌入时，前端互联网应用守护入口，后端服务器集群严阵以待，畅通的通信网络为其保驾护航...一门网络课程保证战斗迅速打响。
学校的第一课怎么做？
在网络课堂上，无数的面孔和声音被转化成巨大的数字比特流，通过网络涌入空的中产阶级。
紧张的时间让一切都发生了质的变化。
在武汉，全市90万学生定于2月10日8: 30集体登录空中学。充电的时间确定了，所有工作从这个节点向后开始:
1月30日必须完成空中学班建设，距离湖北省宣布延长开学只有7天，也是春节假期7天；
1月24日大年三十，武汉市教育局向各互联网公司散布英雄帖，提出紧急要求；
1月25日，元旦，一个技术团队已经开始讨论项目计划...
接到这个紧急任务后，腾讯教育产品经理聂肖凯在大年初三从老家河北赶回广州，开始和同事们一起奋战。武汉那边的技术团队也在为空的线上课加班加点。方案筛选、技术调试、课程内容设计、设置直播讲座、互动问答、点播复习、作业、考试等各种功能模块...时间紧，任务重，上线急，技术人员就这样在枯燥的“测试-改进-测试”中不停的来来回回。
1月30日，武汉空中学如期落成。但等待球队的是更大的压力。在广州，聂和他的同事们一连几天没有睡觉，以备不时之需。“每天都在调试。平台人数可能超过90万，甚至达到百万。万一塌了呢？!"
2月7日进行网上测压时，原计划5万学生参加网上测试，但突然激增到近10万。好在平台由于前期准备充分，顶住了流量的压力。“憋着！”看到测压的结果，聂满心欢喜:3天后，武汉网上所有班级都有保障了。
与此同时，湖北省水果湖一中副校长骆琳一直有一个担心:“要保证老师们能在短时间内顺利学习和开课，这个平台的操作流程不能复杂。”
为了让老师们能够快速开课，腾讯产品开发团队以最快的速度响应，在不到48小时的时间里，重新开发出一套腾讯课堂极速版软件，陆续安装在全国数百万老师的电脑上，包括水果湖一中的老师。老师用手机号注册，10秒钟就能搭建好自己的空中学教室；学生在手机上收到链接后，可以点击1秒进入上课模式。
“我们专门召集了两个班的学生和老师参加测试。声音清晰，画面不卡顿，PPT播放流畅，学生可以举手发言，对话系统状态良好。”看到学习效果，罗琳心里也就释然了。
2月10日早上7点，聂早早坐在电脑前，盯着屏幕上的各种数据，准备战斗。
8: 30，90万人从包括腾讯在内的四个不同直播端口登录武汉空中学。打开软件，无数的面孔和声音转化成巨大的数字比特流，通过网络奔向空中学。在空中，课堂平台有条不紊的回答每一个访问请求，从容快速的处理数据需求。学生几乎感觉不到时间的延迟，就像坐在课堂上实时听课一样。站台稳定了，聂松了一口气，和同事们击掌庆祝。
2月10日，类似的场景在全国各地同时上演:河南开封12个年级的网络课堂直播间，总观看人数超过200万；在300多个城市的学校，60万老师变身主播，通过钉钉直播给5000万学生上课...这种大规模的网络课堂教学，在中国互联网和教育史上从未有过先例。从平台搭建、网络教室功能模块设计，到师生培训，一切从零开始。
这是一次独特的经历。日本东京一家电视台的记者在“作业帮直播课”平台上观察了一堂网络课后，惊叹不已。在“教室”里，老师随机点名，来自世界各地的学生，无论是大城市还是小县城，都实时响应，回答流畅。这让日本记者大呼“你们的支援能力怎么这么强！”
这只是这场网络阶级支持战的开始。
如何保持清晰流畅？
大带宽视频直播在一个时间点突然发生，下课后流量突然消失，对互联网基础设施是一种不可预知的压力负荷。
“宽带网是高速公路，卡顿就像堵车。服务器是远处的仓库。把老师的档案发到云服务器上，学生再从云服务器上拿回来。”腾讯产品总监夏志勇把物流比作线上课堂:为了让整个流程顺畅，高速公路要足够宽，路上的车要足够快，仓库要足够大，能容纳几百万甚至几千万人存储和取东西。“我们的应用app，相当于物流公司，带动很多卡车运输需求。”
网络课程其实已经远远超出了收发快递这么简单的概念。课程的流畅度既包括速度，也包括高质量的视听效果。网速和画面质量都呈现在APP的“入口”里。无论是直播课堂、在线作业、答疑...这些过程都是瞬间完成的。人们不会感知到这些数据在信息高速公路上的流动，但却能从手机APP上直观感受到网速的快慢和直播的流畅。
对在线课程的巨大需求，使得多个在线教育app的日活跃用户数达到了1000万以上，这对于开发这些app产品的互联网科技公司来说，是一个前所未有的挑战。
春节过后，全国很多老师开始自发使用QQ群功能上网络课。“网络课堂直播日峰值有百万以上的播放量。”腾讯副总裁、QQ负责人朱良表示，如果算上作业等功能，QQ在线课程的整体覆盖范围是2000万到3000万学生。
“几千万师生同时上课，不在我们原有的技术架构和服务器储备的预算之内。它纯粹是新的。”朱良表示，大带宽视频直播在某个时间点突然发生，下课后流量突然消失，对互联网基础设施是一种不可预知的压力负荷。
QQ技术负责人邱军从后台实时曲线的变化中注意到，QQ的群文件功能需求在增加。他担心整个群的容量很快会“捉襟见肘”，于是马上和团队讨论扩容的可行性，将每个QQ群的群文件容量从2GB扩容到10GB。这个决策和修改必须在5小时内完成。
最大的挑战是时间紧。QQ的版本更新节奏也随着用户的各种需求而加快。为了满足网络课堂的需求，QQ的新功能从创意提出到最终上线，仅用了两周时间。
“是战争的感觉。饿了就吃一点，困了就睡一会，醒了就马上工作。”邱军说，网络课带来了两三倍的工作量增加。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件特别有意义的事情。
在产品研发过程中，技术人员甚至会采集嘈杂的公交站台、雨声等噪音进行人工智能分析处理，以达到智能消除环境噪音、键盘噪音、完美还原人声的目的。“这就是为什么我们可以实现80毫秒的超低延迟，即使视频丢包70%，也不会浪费和卡顿。”夏志勇说，这些努力都是为了让网络课堂更“真实”。
“我们当时不知道最合适的在线课程解决方案是什么。突发状况，一切未知，只有很多备选方案。”长期的技术积累，稳定的视音频能力，以及支持海量并发带宽等底层技术能力，让钉钉教育产品经理安步和团队以九死一生的成绩完成了对在线课程直播的支持。然而，他们仍然需要快速响应每天大量的各种功能需求。
前一天老师提出无法修改提交的作业照片。安部和团队立即改进了在线。第二天，老师们惊喜地发现，可以直接在手机、平板、电脑上圈阅批改作业了。为了这个功能，技术人员至少优化了50次。
在疫情防控时期，中国在线教学的规模、范围和深度在世界上都是无与伦比的。仅在高等教育领域，截至4月初，全国共有1454所在线高校，超过95万名教师开发了94.2万门在线课程，在线学生713.3万人。其中，网络课程平台和技术平台不可或缺，为停课、教学、学习提供了有力保障。很多中国app，比如钉钉、腾讯会议等，都被联合国相关机构推荐给了世界各地的学生。
如何化解网络“洪峰”？
如果把云计算看成一个网络仓库，它就是一个大容量、智能化的仓库，可以瞬间让几千万排队的人顺利拿到自己的包裹。
自春节以来，安步明显看到钉钉后台的系统峰值流量在持续增加，最高甚至增长百倍，其中很大一部分来自于在线课程的“贡献”。
虽然顶住了2月10日的第一次线上课流量高峰，但安部还是不能高枕无忧。他注意到当时系统的顶峰实际上已经在那天达到了。“当我们看到带宽使用率稳步上升时，我们特别紧张。”
安部意识到2月10日只是部分高中和初中用的。当小学加入进来的时候，预计2月17日会带来更多的游客。
带宽用于衡量平台可以承受的最高网络流量。在师生的课堂互动和“连麦”的实时问答之间，互联网上会出现一波又一波的流量“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。
云计算不仅是由高性能硬件构建的数据中心，也是一个强大的网络枢纽。它释放出强大的计算能力和存储资源，像水、电一样源源不断地提供给钉钉等前端应用，使其具备支撑用户需求的能力。如果把云计算看成一个网络仓库，它就是一个大容量、智能化的仓库，可以瞬间让几千万排队的人顺利拿到自己的包裹。
流量会有多高？安部和团队很难准确预测。“如果全国60%到70%的老师、学生甚至家长同时登录，这是什么数量级？”安步和团队迅速申请带宽，寻求阿里云的帮助。
那段时间，每个周六日都是安部和团队最忙的时候。总是有新的学校提供在线课程。为了周一开课，他们会对之前的周末进行测试，他们会随时监控和调整带宽比例。
“大部分学校采用直播课，一般是早上8点开始。同时巨大的流量进来，我们的压力真的很大。”安布说。
2月17日早上8点，钉钉后端流量突然瞬间上升，飙升，60%，70%，80%...时间一分一秒过去，到9点半，还没有突破100%。安布的心一下子放松了。
其实对于云服务来说，扩容的需求并不是打开水龙头那么简单，而是有很高的技术含量。为了不影响白天在线课程的效果，往往需要技术人员争分夺秒。即使几千万人需要访问，也要在早上几个小时内完成服务器扩容和镜像部署。为了迎接前所未有的流量“洪峰”，保障在线教学，钉钉在阿里云上实现了10万多台云服务器的持续扩容，创下了仅2小时云服务器快速扩容超过1万台的新纪录。
高峰状态下，钉钉支撑的流量是正常状态的100倍，是国内所有视频和直播总流量的5-10倍。正是这种能力，让钉钉累计支持全国1.3亿学生参加线上课堂。
“带宽需求在很短的时间内就达到了T级的‘水位’。但扩张是不可预测的，无法准确知道明天的增长是5倍还是10倍。我们必须更大胆地积累资源。”腾讯云运维中心、客服部负责人徐永洲带领团队，用了三天时间完成了几吨的带宽扩容，而这通常需要三四个月。
这种量级的在线流量峰值和快速扩张，在全球也是第一次。值得一提的是，10万台服务器和几个T带宽的成本高达数亿元，但为了保证网络课程的顺利进行，这些资源都是不计成本投入使用的。
如何填补网络洼地？
在海拔1400米的山上，建起了应急避难基站，可容纳2000多人上网。手机的4G信号跳到了满格，就像从羊肠小道开上了高速公路。
没有网络，就没有网络课堂。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，实现了世界领先的农村网络覆盖。然而，疫情的爆发和对网络课堂的迫切需求，仍暴露出少数偏远农村地区的网络洼地。好在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，重庆移动石柱分公司接到石柱土家族自治县六塘学校的紧急求助电话:今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，但二年级学生马笑影等几名学生住在齐腰山深处海拔1400米的大山里，无法上网上课。孩子们都急得想哭。
“山里的孩子学习这么努力，我们既感动又心疼。”石柱分局迅速行动。当晚8点，技术人员紧急开会，在地图上明确了当地山村周边的基站分布，讨论了初步建设方案。
3月3日早上7点，石柱分公司施工维修部的先锋队员向、在盘山路上行进了2个小时，于9: 30左右到达现场进行实地勘察。看到孩子们在半山腰搭起临时雨棚上网络课，雨棚内外的泥地上都是脚印，鼻子都酸了。“春末天还冷，山上又冷又潮湿，穿着羽绒服感觉很冷。在这种环境下，我们依然坚持学习，孩子也做得很好。我们必须想办法帮助他们。”
向发现，建筑的挑战并不小。地处山地洼地，位置偏僻，坡陡林密，基站建设难度很大。最近的基站在4公里之外，山体遮挡是信号打不通的主要原因。原有基站无法改造，新基站怕耽误学生上网课。最后安装了一个能容纳2000多人上网的应急避难基站。为了找到最合适的基站架设点，项等人在山路上走了2个多小时，终于选定了建站地点。
下午，1.5吨的应急避难基站被皮卡车运到山路上，再由多人运送到安装现场。短短两天时间，16人的安装队伍钻进了茂密的森林，铺设电缆3公里多。他们分工明确，接电源、装无线设备、做基站数据、调试开通……山上气温低的时候，如果又冷又饿，就吃一口面包或者泡面，慢下来。应急基站在48小时内成功投入使用，覆盖范围约2公里。
随着基站的开放，吸引了强大的网络信号。马笑影手机的4G信号一下子跳到了全格，网速体验就像从羊肠小道上行驶在高速公路上一样流畅。
在雪山环绕的西藏昌都市卡若区艾溪镇博格村，中国移动西藏公司昌都分公司派出的6名建网人员肩并肩、手拉着紧急调运的基站设备和光缆徒步来到施工现场，在零下20摄氏度的低温下连夜开工，迅速建成并开通了新基站。江苏食品药品学院大一新生石翔龙·八珍(音译)再也不用每天拿着手机爬雪山上网络课了。在湖北恩施巴东县，湖北恩施联通巴东分公司维护中心队的一个小分队，只用了4个小时，就把稳定的网络信号送到了两个学生家里，让他们不用在废草棚里找网络信号...五湖四海的不懈努力，只为网络课堂的顺利运行，而这背后都是同一个理念:“想尽一切办法连上网络，不要因为网络问题耽误孩子的学业。”
“面对爆炸式的网络负载，我们的网络视频一直都是高清视频，而且还很流畅。”工业和信息化部新闻发言人、信息通信发展司司长闻库说。
在疫情防控中，中国互联网流量比去年年底增长了50%，但流量激增并没有导致网络拥堵。监测显示，全国“停课学习”在线教育平台平均下载量为97.7万亿，各省区市平台平均下载量为89.2万亿，保持了良好的网速。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，美国付费电视网网飞为了优先保证用户的网络畅通，降低了相关服务区的视频质量。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。
“疫情防控期间，上亿人远程办公、在线上课，网络流量激增。中国网络的表现非常稳定，这得益于近年来中国网络发生的翻天覆地的变化。”闻库说，中国拥有世界上最大的光纤宽带网络和4G网络。正是这几年跨越式的网络发展，充分保障了亿万学生“停课学习”。
