計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)緊密結(jié)合的產(chǎn)物,，它涉及到通信與計(jì)算機(jī)兩個領(lǐng)域,。它的誕生使計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大變化，在當(dāng)今社會經(jīng)濟(jì)中起著非常重要的作用,，它對人類社會的進(jìn)步做出了巨大貢獻(xiàn),。從某種意義上講，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展水平不僅反映了一個國家的計(jì)算機(jī)科學(xué)和通信技術(shù)水平,，而且已經(jīng)成為衡量其國力及現(xiàn)代化程度的重要標(biāo)志之一,。 一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展及現(xiàn)狀 自50年代開始,，人們及各種組織機(jī)構(gòu)使用計(jì)算機(jī)來管理他們的信息的速度迅速增長,。早期，限于技術(shù)條件使得當(dāng)時的計(jì)算機(jī)都非常龐大和非常昂貴,，任何機(jī)構(gòu)都不可能為雇員個人提供使用整個計(jì)算機(jī)，主機(jī)一定是共享的,，它被用來存儲和組織數(shù)據(jù),、集中控制和管理整個系統(tǒng),。所有用戶都有連接系統(tǒng)的終端設(shè)備，將數(shù)據(jù)庫錄入到主機(jī)中處理,，或者是將主機(jī)中的處理結(jié)果,，通過集中控制的輸出設(shè)備取出來。通過專用的通信服務(wù)器,，系統(tǒng)也可以構(gòu)成一個集中式的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,，使用單個主機(jī)可以為多個配有I/O設(shè)備的終端用戶（包括遠(yuǎn)程用戶）服務(wù)。這就是早期的集中式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),，一般也稱為集中式計(jì)算機(jī)模式,。它最典型的特征是：通過主機(jī)系統(tǒng)形成大部分的通信流程，構(gòu)成系統(tǒng)的所有通信協(xié)議都是系統(tǒng)專有的,，大型主機(jī)在系統(tǒng)中占據(jù)著絕對的支配作用,，所有控制和管理功能都是由主機(jī)來完成。 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,，尤其是大量功能*的個人計(jì)算機(jī)的問世,，使得每一個人可以*控制自己的計(jì)算機(jī)，進(jìn)行他所希望的作業(yè)處理,，以個人計(jì)算機(jī)（PC）方式呈現(xiàn)的計(jì)算能力發(fā)展成為獨(dú)立的平臺,，導(dǎo)致了一種新的計(jì)算結(jié)構(gòu)---分布式計(jì)算模式的誕生。 一般來講,，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展可分為四個階段： 第一階段：計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)相結(jié)合,，形成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的雛形； 第二階段：在計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上,，完成網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議的研究,，形成了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)； 第三階段：在解決計(jì)算機(jī)連網(wǎng)與網(wǎng)絡(luò)互連標(biāo)準(zhǔn)化問題的背景下,，提出開放系統(tǒng)互連參考模型與協(xié)議,，促進(jìn)了符合國際標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展； 第四階段：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)向互連,、高速,、智能化方向發(fā)展，并獲得廣泛的應(yīng)用,。 任何一種新技術(shù)的出現(xiàn)都必須具備兩個條件：即強(qiáng)烈的社會需求與先期技術(shù)的成熟,。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的形成與發(fā)展也證實(shí)了這條規(guī)律。1946年一臺電子數(shù)字計(jì)算機(jī)ENIAC在美國誕生時,，計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)并沒有直接的聯(lián)系,。50年代初，美國半自動地面防空系統(tǒng)SAGE進(jìn)行了計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)相結(jié)合的嘗試。它將遠(yuǎn)程雷達(dá)與其它測量設(shè)施測到的信息通過總長度達(dá)到241萬公里的通信線路與一臺IBM計(jì)算機(jī)連接,，進(jìn)行集中的防空信息處理與控制,。要實(shí)現(xiàn)這樣的目的，首先要完成數(shù)據(jù)通信技術(shù)的基礎(chǔ)研究,。在這項(xiàng)研究的基礎(chǔ)上,，人們*可以將地理位置分散的多個終端通信線路連到一臺中心計(jì)算機(jī)上。用戶可以在自己的辦公室內(nèi)的終端鍵入程序,，通過通信線路傳送到中心計(jì)算機(jī),，分時訪問和使用其資源進(jìn)行信息處理，處理結(jié)果再通過通信線路回送到用戶終端顯示或打印,。人們把這種以單個為中心的聯(lián)機(jī)系統(tǒng)稱做面向終端的遠(yuǎn)程聯(lián)機(jī)系統(tǒng),。它是計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的一種。60年代初美國航空公司建成的由一臺計(jì)算機(jī)與分布在全美國的2000多個終端組成的航空訂票系統(tǒng)SABRE-1就是這種計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò),。 隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的發(fā)展,，出現(xiàn)了多臺計(jì)算機(jī)互連的需求。這種需求主要來自軍事,、科學(xué)研究,、地區(qū)與國家經(jīng)濟(jì)信息分析決策、大型企業(yè)經(jīng)營管理,。他們希望將分布在不同地點(diǎn)的計(jì)算機(jī)通過通信線路互連成為計(jì)算機(jī)-計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),。網(wǎng)絡(luò)用戶可以通過計(jì)算機(jī)使用本地計(jì)算機(jī)的軟件、硬件與數(shù)據(jù)資源,，也可以使用連網(wǎng)的其它地方計(jì)算機(jī)軟件,、硬件與數(shù)據(jù)資源，以達(dá)到計(jì)算機(jī)資源共享的目的,。這一階段研究的典型代表是美國國防部高級研究計(jì)劃局（ARPA,，Advanced Research Projects Agency）的ARPAnet(通常稱為ARPA網(wǎng))。1969年美國國防部高級研究計(jì)劃局提出將多個大學(xué),、公司和研究所的多臺計(jì)算機(jī)互連的課題,。1969年ARPA網(wǎng)只有4個結(jié)點(diǎn)，1973年發(fā)展到40個結(jié)點(diǎn),，1983年已經(jīng)達(dá)到100多個結(jié)點(diǎn),。ARPA網(wǎng)通過有線、無線與衛(wèi)星通信線路,，使網(wǎng)絡(luò)覆蓋了從美國本土到歐洲與夏威夷的廣闊地域,。ARPR網(wǎng)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的一個重要的里程碑，它對發(fā)展計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的主要貢獻(xiàn)表現(xiàn)在以下幾個方面： 1,、完成了對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義,、分類與子課題研究內(nèi)容的描述； 2、提出了資源子網(wǎng),、通信子網(wǎng)的兩級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的概念,； 3、研究了報(bào)文分組交換的數(shù)據(jù)交換方法,； 4、采用了層次結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)模型與協(xié)議體系,。 ARPR網(wǎng)絡(luò)研究成果對推動計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的意義是深遠(yuǎn)的,。在它的基礎(chǔ)之上，七,、八十年代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展十分迅速,，出現(xiàn)了大量的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，僅美國國防部就資助建立了多個計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),。同時還出現(xiàn)了一些研究試驗(yàn)性網(wǎng)絡(luò),、公共服務(wù)網(wǎng)絡(luò)、校園網(wǎng),，例如美國加利福尼亞大學(xué)勞倫斯原子能研究的OCTOPUS網(wǎng),、法國信息與自動化研究所的CYCLADES網(wǎng)、國際氣象監(jiān)測網(wǎng)WWWN,、歐洲情報(bào)網(wǎng)EIN等,。 在這一階段中，公用數(shù)據(jù)網(wǎng)PDN（Public Data Network）與局部網(wǎng)絡(luò)LN（Local Network）技術(shù)發(fā)展迅速,。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的資源子網(wǎng)與通信子網(wǎng)的結(jié)構(gòu)使網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)通信有了清晰的功能界面,。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以分成資源子網(wǎng)與通信子網(wǎng)來組建。通信子網(wǎng)可以是專用的,，也可以是公用的,。為每一個計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)都建立一個專用通信子網(wǎng)的方法顯然是不可取的，因?yàn)閷Ｓ猛ㄐ抛泳W(wǎng)造價(jià)很高,、線路利用率低,，重復(fù)組建通信子網(wǎng)投資很大，同時也沒有必要,。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)的發(fā)展,，70年代中期世界上便出現(xiàn)了由國家郵電部門統(tǒng)一組建和管理的公用通信子網(wǎng)，即公用數(shù)據(jù)網(wǎng)PDN,。早期的公用數(shù)據(jù)網(wǎng)采用模擬通信的電話通信網(wǎng),，新型的公用數(shù)據(jù)網(wǎng)采用數(shù)字傳輸技術(shù)和報(bào)文分組交換方法。典型的公用分組交換數(shù)據(jù)有美國的TELENET,、加拿大的DATAPAC,、法國的TRANSPAC、英國的PSS、日本的DDX等,。公用分組交換網(wǎng)的組建為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展提供了良好的外部通信條件,。 以上我們講的是利用遠(yuǎn)程通信線路組建的遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，也稱為廣域網(wǎng)WAN（Wide Area Network）,。隨著計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用,，局部地區(qū)計(jì)算機(jī)連網(wǎng)的需求日益強(qiáng)烈。70年代初,，一些大學(xué)和研究所為實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室或校園內(nèi)多臺計(jì)算機(jī)共同完成科學(xué)計(jì)算和資源共享的目的,，開始了局部計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的研究。1972年美國加州大學(xué)研制了Newhall環(huán)網(wǎng),；1976年美國XEROX公司研究了總線拓樸的實(shí)驗(yàn)性 Ethernet 網(wǎng),；1974年英國劍橋大學(xué)研制了Cambridge ring環(huán)網(wǎng)。這些都為80年代多種局部網(wǎng)產(chǎn)品的出現(xiàn)提供了理論研究與實(shí)現(xiàn)技術(shù)的基礎(chǔ),，對局部網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展起到了十分重要的作用,。 與此同時，一些大的計(jì)算機(jī)公司紛紛開展了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)研究與產(chǎn)品開發(fā)工作,，提出了各種網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,，如IBM公司的SNA（System Network Architecture）、DEC公司的DNA（Digital Network Architecture）與UNIVAC公司的DCA（Distributed Computer Architecture）,。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展第二階段所取得的成果對推動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟和應(yīng)用極其重要,，它研究的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的理論成果為以后網(wǎng)絡(luò)理論的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。很多網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)經(jīng)過適當(dāng)修改與充實(shí)后仍在廣泛使用,。目前國際上應(yīng)用廣泛的Internet網(wǎng)絡(luò)就是在ARPAnet的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,。但是，70年代后期人們已經(jīng)看到了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中出現(xiàn)的危機(jī),，那就是網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一限制了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自身的發(fā)展和應(yīng)用,。網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)必須走國際標(biāo)準(zhǔn)化的道路。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的第三階段是加速體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議國際標(biāo)準(zhǔn)化的研究與應(yīng)用,。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO的計(jì)算機(jī)與信息處理標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會TC 97成立了一個分委員會SC16,，研究網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議國際標(biāo)準(zhǔn)化問題。經(jīng)過多年卓有成效的工作,，ISO正式制訂,、頒布了“開放系統(tǒng)互連參考模型"OSI RM（Open System Interconnection Referance Model），即ISO/IEC 7498國際標(biāo)準(zhǔn),。ISO/OSI RM 已被國際社會所*,，成為研究和制訂新一代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)。80年代,，ISO與CCITT（國際電話電報(bào)咨詢委員會）等組織為參考模型的各個層次制訂了一系列的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),，組成了一個龐大的OSI基本協(xié)議集,。我國也于1989年在《國家經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范》中明確規(guī)定選定OSI標(biāo)準(zhǔn)作為我國網(wǎng)絡(luò)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。ISO/OSI RM及標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的制定和完善正在推動計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)朝著健康的方向發(fā)展,。很多大的計(jì)算機(jī)廠商相繼宣布支持OSI標(biāo)準(zhǔn),，并積極研究和開發(fā)符合OSI標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。各種符合OSI RM與協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),、局部計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與城市地區(qū)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已開始廣泛應(yīng)用,。隨著研究的深入，OSI標(biāo)準(zhǔn)將日趨完善,。 如果說遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)大了信息社會中資源共享的范圍,，那么局部網(wǎng)絡(luò)則是增強(qiáng)了信息社會中資源共享的深度。局部網(wǎng)絡(luò)是繼遠(yuǎn)程網(wǎng)之后又一個網(wǎng)絡(luò)研究與應(yīng)用的熱點(diǎn),。遠(yuǎn)程網(wǎng)技術(shù)與微型機(jī)的廣泛應(yīng)用推動了局部網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究的發(fā)展。局部網(wǎng)絡(luò)可以分為局域網(wǎng),、高速局部網(wǎng)與計(jì)算機(jī)交換分機(jī)三類,。八、九十年代,，局域網(wǎng)技術(shù)發(fā)生了突破性進(jìn)展,。在局域網(wǎng)領(lǐng)域中，采用Ethernet,、Token Bus,、Token Ring 原理的局域網(wǎng)產(chǎn)品形成了三足鼎立之勢，采用光纖傳輸介質(zhì)的FDDI產(chǎn)品在高速與主干環(huán)網(wǎng)應(yīng)用方面起了重要性的作用,。90年代局域網(wǎng)技術(shù)在傳輸介質(zhì),、局域網(wǎng)操作系統(tǒng)與客戶/服務(wù)器（Client/Server)應(yīng)用方面取得了重要的進(jìn)展。由于數(shù)據(jù)通信技術(shù)的發(fā)展,，在Ethernet網(wǎng)中用非屏蔽雙絞線實(shí)現(xiàn)了10Mbps的數(shù)據(jù)傳輸,。在此基礎(chǔ)上形成了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)化布線技術(shù)，使Ethernet網(wǎng)在辦公自動化環(huán)境中得到更為廣泛的應(yīng)用,。局域網(wǎng)操作系統(tǒng)Novell NetWare,、Windows NT Server、IBM LAN Server使局域網(wǎng)應(yīng)用進(jìn)入到成熟的階段,?？蛻?服務(wù)器應(yīng)用使網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能達(dá)到更高水平。 目前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正處于第四階段,。這一階段計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的特點(diǎn)是：互連,、高速、智能與更為廣泛的應(yīng)用,。 Internet是覆蓋全球的信息基礎(chǔ)設(shè)施之一,，對于用戶來說,，它像是一個龐大的遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。用戶可以利用Internet實(shí)現(xiàn)全球范圍的電子郵件,、電子傳輸,、信息查詢、語音與圖像通信服務(wù)功能,。實(shí)際上Internet是一個用路由器（ROUTER）實(shí)現(xiàn)多個遠(yuǎn)程網(wǎng)和局域網(wǎng)互連的網(wǎng)際網(wǎng),，到1998年連入Internet的計(jì)算機(jī)數(shù)量已達(dá)4000萬臺之多。它將對推動世界經(jīng)濟(jì),、社會,、科學(xué)、文化的發(fā)展產(chǎn)生不可估量的作用,。 在互連網(wǎng)發(fā)展的同時,，高速與智能網(wǎng)的發(fā)展也引起人們越來越多的注意。高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展表現(xiàn)在寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)B-ISDN,、幀中繼,、異步傳輸模式ATM、高速局域網(wǎng),、交換局域網(wǎng)與虛擬網(wǎng)絡(luò)上,。隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的增大與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能的增多 ，各國正在開展智能網(wǎng)絡(luò)IN（Intelligent Network)的研究,。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用必將對21世紀(jì)的經(jīng)濟(jì),、教育、科技,、文化的發(fā)展產(chǎn)生重要影響,。 |
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