計算機網絡是計算機技術和通信技術緊密結合的產物,它涉及到通信與計算機兩個領域。它的誕生使計算機體系結構發生了巨大變化,在當今社會經濟中起著非常重要的作用,它對人類社會的進步做出了巨大貢獻。從某種意義上講,計算機網絡的發展水平不僅反映了一個國家的計算機科學和通信技術水平,而且已經成為衡量其國力及現代化程度的重要標志之一。 一、計算機網絡發展及現狀 自50年代開始,人們及各種組織機構使用計算機來管理他們的信息的速度迅速增長。早期,限于技術條件使得當時的計算機都非常龐大和非常昂貴,任何機構都不可能為雇員個人提供使用整個計算機,主機一定是共享的,它被用來存儲和組織數據、集中控制和管理整個系統。所有用戶都有連接系統的終端設備,將數據庫錄入到主機中處理,或者是將主機中的處理結果,通過集中控制的輸出設備取出來。通過專用的通信服務器,系統也可以構成一個集中式的網絡環境,使用單個主機可以為多個配有I/O設備的終端用戶(包括遠程用戶)服務。這就是早期的集中式計算機網絡,一般也稱為集中式計算機模式。它最典型的特征是:通過主機系統形成大部分的通信流程,構成系統的所有通信協議都是系統專有的,大型主機在系統中占據著絕對的支配作用,所有控制和管理功能都是由主機來完成。 隨著計算機技術的不斷發展,尤其是大量功能*的個人計算機的問世,使得每一個人可以*控制自己的計算機,進行他所希望的作業處理,以個人計算機(PC)方式呈現的計算能力發展成為獨立的平臺,導致了一種新的計算結構---分布式計算模式的誕生。 一般來講,計算機網絡的發展可分為四個階段: 第一階段:計算機技術與通信技術相結合,形成計算機網絡的雛形; 第二階段:在計算機通信網絡的基礎上,完成網絡體系結構與協議的研究,形成了計算機網絡; 第三階段:在解決計算機連網與網絡互連標準化問題的背景下,提出開放系統互連參考模型與協議,促進了符合國際標準的計算機網絡技術的發展; 第四階段:計算機網絡向互連、高速、智能化方向發展,并獲得廣泛的應用。 任何一種新技術的出現都必須具備兩個條件:即強烈的社會需求與先期技術的成熟。計算機網絡技術的形成與發展也證實了這條規律。1946年一臺電子數字計算機ENIAC在美國誕生時,計算機技術與通信技術并沒有直接的聯系。50年代初,美國半自動地面防空系統SAGE進行了計算機技術與通信技術相結合的嘗試。它將遠程雷達與其它測量設施測到的信息通過總長度達到241萬公里的通信線路與一臺IBM計算機連接,進行集中的防空信息處理與控制。要實現這樣的目的,首先要完成數據通信技術的基礎研究。在這項研究的基礎上,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算機上。用戶可以在自己的辦公室內的終端鍵入程序,通過通信線路傳送到中心計算機,分時訪問和使用其資源進行信息處理,處理結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機系統稱做面向終端的遠程聯機系統。它是計算機通信網絡的一種。60年代初美國航空公司建成的由一臺計算機與分布在全美國的2000多個終端組成的航空訂票系統SABRE-1就是這種計算機通信網絡。 隨著計算機應用的發展,出現了多臺計算機互連的需求。這種需求主要來自軍事、科學研究、地區與國家經濟信息分析決策、大型企業經營管理。他們希望將分布在不同地點的計算機通過通信線路互連成為計算機-計算機網絡。網絡用戶可以通過計算機使用本地計算機的軟件、硬件與數據資源,也可以使用連網的其它地方計算機軟件、硬件與數據資源,以達到計算機資源共享的目的。這一階段研究的典型代表是美國國防部高級研究計劃局(ARPA,Advanced Research Projects Agency)的ARPAnet(通常稱為ARPA網)。1969年美國國防部高級研究計劃局提出將多個大學、公司和研究所的多臺計算機互連的課題。1969年ARPA網只有4個結點,1973年發展到40個結點,1983年已經達到100多個結點。ARPA網通過有線、無線與衛星通信線路,使網絡覆蓋了從美國本土到歐洲與夏威夷的廣闊地域。ARPR網是計算機網絡技術發展的一個重要的里程碑,它對發展計算機網絡技術的主要貢獻表現在以下幾個方面: 1、完成了對計算機網絡的定義、分類與子課題研究內容的描述; 2、提出了資源子網、通信子網的兩級網絡結構的概念; 3、研究了報文分組交換的數據交換方法; 4、采用了層次結構的網絡體系結構模型與協議體系。 ARPR網絡研究成果對推動計算機網絡發展的意義是深遠的。在它的基礎之上,七、八十年代計算機網絡發展十分迅速,出現了大量的計算機網絡,僅美國國防部就資助建立了多個計算機網絡。同時還出現了一些研究試驗性網絡、公共服務網絡、校園網,例如美國加利福尼亞大學勞倫斯原子能研究的OCTOPUS網、法國信息與自動化研究所的CYCLADES網、國際氣象監測網WWWN、歐洲情報網EIN等。 在這一階段中,公用數據網PDN(Public Data Network)與局部網絡LN(Local Network)技術發展迅速 |