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计算机网络发展及现状 自50年代开始，人们及各种组织机构使用计算机来管理他们的信息的速度迅速增长。早期，限于技术条件使得当时的计算机都非常庞大和非常昂贵，任何机构都不可能为雇员个人提供使用整个计算机，主机一定是共享的，它被用来存储和组织数据、集中控制和管理整个系统。所有用户都有连接系统的终端设备，将数据库录入到主机中处理，或者是将主机中的处理结果，通过集中控制的输出设备取出来。通过专用的通信服务器，系统也可以构成一个集中式的网络环境，使用单个主机可以为多个配有I/O设备的终端用户（包括远程用户）服务。这就是早期的集中式计算机网络，一般也称为集中式计算机模式。它最典型的特征是：通过主机系统形成大部分的通信流程，构成系统的所有通信协议都是系统专有的，大型主机在系统中占据着绝对的支配作用，所有控制和管理功能都是由主机来完成。 随着计算机技术的不断发展，尤其是大量功能先进的个人计算机的问世，使得每一个人可以完全控制自己的计算机，进行他所希望的作业处理，以个人计算机（PC）方式呈现的计算能力发展成为独立的平台，导致了一种新的计算结构---分布式计算模式的诞生。 一般来讲，计算机网络的发展可分为四个阶段： 第一阶段：计算机技术与通信技术相结合，形成计算机网络的雏形； 第二阶段：在计算机通信网络的基础上，完成网络体系结构与协议的研究，形成了计算机网络； 第三阶段：在解决计算机连网与网络互连标准化问题的背景下，提出开放系统互连参考模型与协议，促进了符合国际标准的计算机网络技术的发展； 第四阶段：计算机网络向互连、高速、智能化方向发展，并获得广泛的应用。 任何一种新技术的出现都必须具备两个条件：即强烈的社会需求与先期技术的成熟。计算机网络技术的形成与发展也证实了这条规律。1946年世界上第一台电子数字计算机ENIAC在美国诞生时，计算机技术与通信技术并没有直接的联系。50年代初，由于美国军方的需要，美国半自动地面防空系统SAGE进行了计算机技术与通信技术相结合的尝试。它将远程雷达与其它测量设施测到的信息通过总长度达到241万公里的通信线路与一台IBM计算机连接，进行集中的防空信息处理与控制。要实现这样的目的，首先要完成数据通信技术的基础研究。在这项研究的基础上，人们完全可以将地理位置分散的多个终端通信线路连到一台中心计算机上。用户可以在自己的办公室内的终端键入程序，通过通信线路传送到中心计算机，分时访问和使用其资源进行信息处理，处理结果再通过通信线路回送到用户终端显示或打印。人们把这种以单个为中心的联机系统称做面向终端的远程联机系统。它是计算机通信网络的一种。60年代初美国航空公司建成的由一台计算机与分布在全美国的2000多个终端组成的航空订票系统SABRE-1就是这种计算机通信网络。 随着计算机应用的发展，出现了多台计算机互连的需求。这种需求主要来自军事、科学研究、地区与国家经济信息分析决策、大型企业经营管理。他们希望将分布在不同地点的计算机通过通信线路互连成为计算机-计算机网络。网络用户可以通过计算机使用本地计算机的软件、硬件与数据资源，也可以使用连网的其它地方计算机软件、硬件与数据资源，以达到计算机资源共享的目的。这一阶段研究的典型代表是美国国防部高级研究计划局（ARPA，Advanced Research Projects Agency）的ARPAnet(通常称为ARPA网)。1969年美国国防部高级研究计划局提出将多个大学、公司和研究所的多台计算机互连的课题。1969年ARPA网只有4个结点，1973年发展到40个结点，1983年已经达到100多个结点。ARPA网通过有线、无线与卫星通信线路，使网络覆盖了从美国本土到欧洲与夏威夷的广阔地域。ARPR网是计算机网络技术发展的一个重要的里程碑，它对发展计算机网络技术的主要贡献表现在以下几个方面： 1、完成了对计算机网络的定义、分类与子课题研究内容的描述； 2、提出了资源子网、通信子网的两级网络结构的概念； 3、研究了报文分组交换的数据交换方法； 4、采用了层次结构的网络体系结构模型与协议体系。 ARPR网络研究成果对推动计算机网络发展的意义是深远的。在它的基础之上，七、八十年代计算机网络发展十分迅速，出现了大量的计算机网络，仅美国国防部就资助建立了多个计算机网络。同时还出现了一些研究试验性网络、公共服务网络、校园网，例如美国加利福尼亚大学劳伦斯原子能研究的OCTOPUS网、法国信息与自动化研究所的CYCLADES网、国际气象监测网WWWN、欧洲情报网EIN等。 在这一阶段中，公用数据网PDN（Public Data Network）与局部网络LN（Local Network）技术发展迅速。 计算机网络的资源子网与通信子网的结构使网络的数据处理与数据通信有了清晰的功能界面。计算机网络可以分成资源子网与通信子网来组建。通信子网可以是专用的，也可以是公用的。为每一个计算机网络都建立一个专用通信子网的方法显然是不可取的，因为专用通信子网造价很高、线路利用率低，重复组建通信子网投资很大，同时也没有必要。随着计算机网络与通信技术的发展，70年代中期世界上便出现了由国家邮电部门统一组建和管理的公用通信子网，即公用数据网PDN。早期的公用数据网采用模拟通信的电话通信网，新型的公用数据网采用数字传输技术和报文分组交换方法。典型的公用分组交换数据有美国的TELENET、加拿大的DATAPAC、法国的TRANSPAC、英国的PSS、日本的DDX等。公用分组交换网的组建为计算机网络的发展提供了良好的外部通信条件。 以上我们讲的是利用远程通信线路组建的远程计算机网络，也称为广域网WAN（Wide Area Network）。随着计算机的广泛应用，局部地区计算机连网的需求日益强烈。70年代初，一些大学和研究所为实现实验室或校园内多台计算机共同完成科学计算和资源共享的目的，开始了局部计算机网络的研究。1972年美国加州大学研制了Newhall环网；1976年美国XEROX公司研究了总线拓朴的实验性 Ethernet 网；1974年英国剑桥大学研制了Cambridge ring环网。这些都为80年代多种局部网产品的出现提供了理论研究与实现技术的基础，对局部网络技术的发展起到了十分重要的作用。 与此同时，一些大的计算机公司纷纷开展了计算机网络研究与产品开发工作，提出了各种网络体系结构与网络协议，如IBM公司的SNA（System Network Architecture）、DEC公司的DNA（Digital Network Architecture）与UNIVAC公司的DCA（Distributed Computer Architecture）。 计算机网络发展第二阶段所取得的成果对推动网络技术的成熟和应用极其重要，它研究的网络体系结构与网络协议的理论成果为以后网络理论的发展奠定了基础。很多网络系统经过适当修改与充实后仍在广泛使用。目前国际上应用广泛的Internet网络就是在ARPAnet的基础上发展起来的。但是，70年代后期人们已经看到了计算机网络发展中出现的危机，那就是网络体系结构与协议标准的不统一限制了计算机网络自身的发展和应用。网络体系结构与网络协议标准必须走国际标准化的道路。 计算机网络发展的第三阶段是加速体系结构与协议国际标准化的研究与应用。国际标准化组织ISO的计算机与信息处理标准化技术委员会TC 97成立了一个分委员会SC16，研究网络体系结构与网络协议国际标准化问题。经过多年卓有成效的工作，ISO正式制订、颁布了“开放系统互连参考模型”OSI RM（Open System Interconnection Referance Model），即ISO/IEC 7498国际标准。ISO/OSI RM 已被国际社会所公认，成为研究和制订新一代计算机网络标准的基础。80年代，ISO与CCITT（国际电话电报咨询委员会）等组织为参考模型的各个层次制订了一系列的协议标准，组成了一个庞大的OSI基本协议集。我国也于1989年在《国家经济系统设计与应用标准化规范》中明确规定选定OSI标准作为我国网络建设标准。ISO/OSI RM及标准协议的制定和完善正在推动计算机网络朝着健康的方向发展。很多大的计算机厂商相继宣布支持OSI标准，并积极研究和开发符合OSI标准的产品。各种符合OSI RM与协议标准的远程计算机网络、局部计算机网络与城市地区计算机网络已开始广泛应用。随着研究的深入，OSI标准将日趋完善。 如果说远程计算机网络扩大了信息社会中资源共享的范围，那么局部网络则是增强了信息社会中资源共享的深度。局部网络是继远程网之后又一个网络研究与应用的热点。远程网技术与微型机的广泛应用推动了局部网络技术研究的发展。局部网络可以分为局域网、高速局部网与计算机交换分机三类。八、九十年代，局域网技术发生了突破性进展。在局域网领域中，采用Ethernet、Token Bus、Token Ring 原理的局域网产品形成了三足鼎立之势，采用光纤传输介质的FDDI产品在高速与主干环网应用方面起了重要性的作用。90年代局域网技术在传输介质、局域网操作系统与客户/服务器（Client/Server)应用方面取得了重要的进展。由于数据通信技术的发展，在Ethernet网中用非屏蔽双绞线实现了10Mbps的数据传输。在此基础上形成了网络结构化布线技术，使Ethernet网在办公自动化环境中得到更为广泛的应用。局域网操作系统Novell NetWare、Windows NT Server、IBM LAN Server使局域网应用进入到成熟的阶段。客户/服务器应用使网络服务功能达到更高水平。 目前计算机网络的发展正处于第四阶段。这一阶段计算机网络发展的特点是：互连、高速、智能与更为广泛的应用。 Internet是覆盖全球的信息基础设施之一，对于用户来说，它像是一个庞大的远程计算机网络。用户可以利用Internet实现全球范围的电子邮件、电子传输、信息查询、语音与图像通信服务功能。实际上Internet是一个用路由器（ROUTER）实现多个远程网和局域网互连的网际网，到1998年连入Internet的计算机数量已达4000万台之多。它将对推动世界经济、社会、科学、文化的发展产生不可估量的作用。 在互连网发展的同时，高速与智能网的发展也引起人们越来越多的注意。高速网络技术发展表现在宽带综合业务数据网B-ISDN、帧中继、异步传输模式ATM、高速局域网、交换局域网与虚拟网络上。随着网络规模的增大与网络服务功能的增多 ，各国正在开展智能网络IN（Intelligent Network)的研究。 计算机网络技术的迅速发展和广泛应用必将对21世纪的经济、教育、科技、文化的发展产生重要影响。 |
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