计算机网络的发展历史及发展前景.docx

一计算机网络概述计算机网络是计算机技术与通信技术相结合的产物，它实现了远程通 信、远程信息处理和资源共享等。它自20世纪60年代产生以来，经过 半个世纪特殊是最近10多年的迅猛发展，目前越来越多地被应用到经 济、军事、生产、教育、科学技术及日常生活等各个领域。在现实的日 常生活中，我们时刻都在与网络打交道。计算机网络的发展，缩短了人 际交往的距离，给人们的日常生活带来了极大的便利。在计算机发展的初期，人们曾经用''没有软件的计算机只无非是一堆 废铁来强调软件的重要性；而今，随着计算机技术的高速发展，计算 机应用日益普及，计算机技术特别是网络技术正在对人类经济生活、社 会生活等各方面产生巨大的影响。电子商务、网上银行、远程教育等与 人们的联系越来越密切。有理由相信，在不远的将来，人们将过上真正 意义上的数字化生活。掌握计算机网络的基础知识，已经成为人们通向 成功所必备的基本素质。有人说： ''没有联网的计算机只无非是一个无 用的信息孤岛、''网络就是计算机，可见计算机网络在信息社会中起着 举足轻重的作用，预示着''以网络为中心的计算时代已经到来。所谓计算机网络就是利用通信路线和通信设备将不同地理位置的、 具有独立功能的多台计算机或者共享设备互联起来，配以功能完善的网 络软件，使之实现资源共享、信息传递和分布式处理的系统。对于用 户来 说，计算机网络是一个透明的数据传输机构，用户可以不必考虑 网络的而惟独各厂商自定的厂级标准,所以限制了其进一步发展。预期IEEE802.il委员会在最近会颁布建议草案，从而促使无线局域网的发展。三、联网的需求与实施将大幅度增长这是基于下述的原因：1.我 国经济的发展要求建立与扩大各行业的管理信息系统、各种应用的计算 机网络、联机服务系统等。2.金融、民航、铁路、海关、税务、卫生 等各部门在经过前几年的局部联网运行已产生了良好的效果且各自建 立了一支技术队伍，现在要求扩大网络规模与能力,要求实现全国甚至与 国外联网。3.广域网的规模、能力等制约计算机网络发展的瓶颈已开 始被打破，通信部门已建立了较好的通信平台。4.新盖的某些重要大楼 大都按照智能化大楼设计，为联网打下基础。5.计算机与通信各厂商都 提供了开放性、标准化的产品，特殊是当前OSI协议商品还不多的情况 下，为普遍采用TCP/IP协议网络互联创造了条件。6.1nternet业务在我 国的发展,将促进我国计算机网络技术与业务发展。7.全国已建立了一 支计算机网络技术队伍，同时也已成立了一批系统集成公司，可为各部门 的联网工程服务。计算机网络未来的发展趋势未来网络的发展有以下几种基本的技术趋势。1.朝着低成本微机所 带来的分布式计算和智能化方向发展，即Client/server（客户/服务器） 结构；2.向适应多媒体通信、挪移通信结构发展；3.网络结构适应网络 互连，扩大规模以至于建立全球网络。应是覆盖全球的，可随处连接的 巨型网;4.计算机网络应具有前所未有的带宽以保证承担任何新的服务;5 .计算机网络应是贴近应用的智能化网络；6 .计算机网络应具有很高 的可靠性和服务质量；7.计算机网络应具有延展性来保证时迅速的发展 做出反应;8.计算机网络应具有很低的费用存在而访问网络中的任何资源。计算机网络的浮现，使世界变得越来越 小，生活节奏越来越快。它的产生拓宽了计算机的应用范围，为信息化 社会的发展奠定了坚实的技术基础。二计算机网络的发展历史计算机网络源于计算机与通信技术的结合，它经历了从简单到复杂、 从单机到多机、从终端与计算机之间通信到计算机与计算机直接通信的 发展时期。早在20世纪50年代初，以单个计算机为中心的远程联机系统构成， 开创了把计算机技术和通信技术相结合的尝试。这种简单的''终端 通信路线一面向终端的计算机系统，构成为了计算机网络的雏形。严 格的说，它和现代的计算机网络相比，存在根本的区别。当时的系统 除了 一台中央计算机外，其余的终端设备没有独立处理数据的功能， 固然还不能算是真正意义上的计算机网络。为了区别以后发展的多个 计算机互联的计算机网络，称它为面向终端的计算机网络，又称为第 一代计算机 网络。从20世纪60年代中期开始，浮现了若干个计算机 主机通过通信 路线互联的系统，开创了''计算机计算机通信的时代, 并呈现出多 个中心处理机的特点。20世纪60年代后期，ARPANET网是由美国国防部高级研究计划 局 ARPA (目前称为 DARPA, Defense Advanced Research Projects Agency)提供经费，联合计算机公司和大学共同研制而发展起来的，主 要目标是借助通信系统，使网内各计算机系统间能够相互共享资源，它 最初投入使用的是一个有4个节点的实验性网络。ARPANET网的浮现， 代表着计算机网络的兴起。人们称之为第二代计算机网络。20世纪70年代至80年代中期是计算机网络发展最快的阶段，通信 技术和计算机技术互相促进，结合更加密切。局域网诞生并被推广使用， 网络技术飞速发展。为了使不同体系结构的网络也能相互交换信息，国 际标准化组织QSO)于1978年成立了专门机构并制定了世界范围内 的网络互联标准，称为开放系统互联参考模型OSI/RM (Open Systems Interconnection / Reference Model),简称 OSI,人们称之为第三代计 算机网络。进入20世纪90年代后，局域网技术发展成熟，局域网已成为计算机网 络结构的基本单元。网络间互联的要求越来越强烈，并浮现了光纤及高 速网络技术。随着多媒体、智能化网络的浮现，整个系统就像一个对用 户透明的大计算机系统，千兆位网络传输速率可达1G/S,它是实现多 媒体计算机网络互联的重要技术基础。从1983年到1993年10年期间， Internet从一个小型的、实验型的研究项目，发展成为世界上最大的计 算机网，从而真正实现了资源共享、数据通信和分布处理的目标。我们 把它称为第四代计算机网络三计算机网络管理系统的应用现状及存在的问题关于计算机网络管理系统，国外在网络管理这一领域起步较早，取得 了一些成果。在学术界，IEEE通信学会下属的网络营运与管理专业委 员会(CNOM),从1988年起每两年举办一次网络营运与管理专题讨论 会。国际信息联合会(1FIP)也从1989年开始每两年举办一届综合网络 管理专题讨论会。还有一个OSI网络管理论坛(OSI/NM FORUM),专门 讨论网络管理的有关问题。近年来，也有一些厂商和组织开始推出自己 的网络管理解决方案。比较有影响的有：网络管理论坛的OMNIPoint 和开放软件基金会(OSF)的DMEo国外早在80年代初期就展开了相关的研究，并提出了多种网络管 理方案，包括 SGMP(Simple Gateway Monitoring Protocol)CMIS/CMIP(the Common Management Information Service/Protocol)等等。大约十年前，IETF(Internet Engineering Task Force)为了管理以爆炸速度增长的Internet,决定采用基于OSI的 CMIP(Common Management Information Protocol)协议作为 Internet 的管理协议，并对它作了修改，修改后的协议被称作CMOT(Common Management Over TCP/IP)。但CMOT迟迟未能出台，IETF决定把己 有的SGMP进一步修改后作为暂时的解决方案，这个在SGMP基础上开 发的解决方案就是著名的 SNMP(Simple NetworkManagement Protocol) 协议，后来称为SNMPvL从此以后，SNMP得到了不断的发展和完善， 以后又相继推出了SNMPV2和SNMPV3,并得到业界广泛的支持和应用， 目前大多数网络管理系统和平台还都是基于SNMP的，可以说SNMP己 成为网络管理领域中事实上的工业标准。在网络管理系统方面，国外己经有众多成熟的产品。早期的有pcAnywhere,目前较为流行的有HP公司的OpenView, Microsoft公司 的 Systems ManagementSuits(SMS), SunSoft 公司的 NetManager, IBM 公司的Tivoli NetView和Entersys公司的NetSighto就产品技术先进性 和实用性而言，以 Entersys 的 NetSight, HP 的 OpenView 和 Tivoli 的 Netview最为著名。国内方面，由于Internet和全球信息化的推动，网 络管理的新思想、新技术层出不穷，近几年来，网络得到了迅速的发展， 特殊是在一些大中型企业、银行金融部门、邮电行业等领域，其应用更 为广泛。网络管理方面，早在80年代，我国就开始注意网络管理技术 的发展，并己着手进行研究，二十年来虽然取得了一些成绩，但还是存 在一些问题。总的来说，我国的网络管理水平还比较低，目前也没有通用的网管 平台开辟出来。由于网络管理系统对一个网络系统的高效运行非常重 要，因此在我国大力推广网络管理系统的研究与应用非常迫切。为此， 在应用方面我们要采取引进与自主开辟相结合的方式。一方面，国内对 网络管理的研究与应用刚刚开始，与国外先进水平有一定的差距，彻底 自己开辟是不太现实的；另一方面，仅仅依靠国外的产品也并不好，因 国外的网络管理产品并不一定很适合我国的网络应用环境，而且这对我 们自己的网络管理研究也不利。在研究方面，应尽可能跟踪国外的先进 技术，并开展自己的研究。因此，我们应积极开展同国外的合作，吸收 和利用国外的先进技术，推广网络管理技术在我国的应用，以提高网络 在我国的应用效率和作用。随着计算机网络复杂性的增加，对网络性能的要求越来越高，也给网络管理带来了前所未有的发展契机。为了满足网络的应用需求，现在的网络管理技术正逐渐朝着层次化、集成化、Web化和智能化方向发展, 网管协议也在不断丰富，而且CMIP的应用也正逐渐扩大，开始担负起 较复杂的网络管理任务。四计算机信息网络技术的发展趋势计算机网络技术及其应用的产生和发展，与计算机技术(包括：微 电子、微处理机)和通信技术的科学进步密切相关。由于计算机网络技 术，特殊是Internet/Intranet技术的不断进步，又使各种计算机应用系 统跨越了主机/终端式、客户/服务器式、浏览器/服务器式的几个时期。 今天的计算机应用系统实际上是一个网络环境下的计算系统。未来的计算机网络的发展趋势将是通信技术与计算机技术的进一 步聚合，并且将改变各自原有的基本特征。人们预见，未来的信息网络 将各种功能分成三个层次：1、比特路(Bitways) ； 2、服务(Services)； 3、应用(Applications),这也许是未来计算机网络的体系结构。''比特 路是负责把二进制位流从一个位置传送到另一个位置的网络，例如： 使用SDH传输网络构造的ATM网络，或者与IP协议接口的Interneto '' 服务提供一组通用或者支撑特性，作为计算和通信基础设施的一部份 用于构造其它所有的网络应用，象音频或者视频传送、文件系统管理、 打印、电子支付机制、加密和密钥分发、可靠数据传递等都属于服务。 ''应用是提供给用户的一组有价值的功能，象电子邮件、电话、数据 库访问、文件传送、WWW浏览和视频会议系统等都是应用的例子。 应用还可以进一步分成两大类，一类是用户/服务器型的，象VOD、 WWW等要求 即将响应的和象FTP等可以适当延迟的；另一类是用户/ 用户型的，象电话、视频会议等要求即将响应的和象EmaiL音频mail等可以适当延 迟的。这两种类型的应用都可以是点到点的或者是一点到多点的。1996年计算机网络发展趋势一、公用数据通信网公用数据传送业务提供电路交换数据传送、分组 交换数据传送以及租用电路数据传送。对这三类业务，通信部门当前分 别建立了三个数据网来支持，即公用电路交换数据网(CSPDN)、公用分组 交换数据网(PSPDN)和数字数据网(DDN)。CSPDN主要合用于业务量大、 实时性要求高的数据传送场合;PSPDN主要合用于交互式及突发式的数 据传送场合;DDN主要合用于用户建立专用网及提供用户租用电路的场 合。不少国家建立了三种网络,也有的国家只建两种网络。我国建立了 PSPDN及DDN两种网络。从原理上讲,上述三种业务都可由ISDN来提 供,但由于ISDN发展较晚，所以目前数据业务主要还是在PSPDN以及 DDN上。1996年公用数据通信网业务的发展，将有如下的特点：1.扩展 己有网络据悉，为了适应如金融业务等全面联网的需求，我国的公用分 组网CHINAPAC将进一步延伸，覆盖到全国绝大部份的县城。DDN将覆 盖到经济较发达省份的所有县城。2.发展帧中继业务近年来，帧中继业 务在国外发展很快,我国在DDN上正局部开放帧中继业务，邮电部门计 划在1996年建立覆盖全国主要城市的帧中继网。帧中继的发展适应了 用户对高速数据传送愈来愈高的要求，如高速局域网的互连、分布式处 理、CAD/CAM的发展等要求传送大数据量、低传送延迟的业务;而光纤 通信大量在通信网中应用，信道质量大大改善也有可能简化当前大量使 用的X.25协议,减少协议开消与传送延迟。当前帧中继只提供永久虚电 路(PVC)业务，不久将能提供交换虚电路(SVC)业务。3.建立ISDN的呼 声将会愈来愈高ISDN是综合业务数字网，它有窄带与宽带之分,分别称 为N-ISDN和B-ISDN0普通无特殊说明,ISDN是指N-ISDNo尽管ISDN 在80年代末已可实用,但当初设备价格偏高，后来B-ISDN发展，有人认为 可跳过ISDN直接发展B-ISDN,所以ISDN在某些国家发展不快。随着 技术的发展，设备成本的下降，现在法国、德国、日本、韩国、新加坡等 国ISDN得到较普遍的应用。美国自克林顿政府提出发展信息高速公路 以来，发展ISDN的步伐加快，当前美国已在公用电话网上大量装备ISDN 设备，为广泛开放ISDN业务作好准备，并采取使用ISDN路线的费用与一 般电话网路线的费用相近的促销政策,从而使ISDN业务发展很快。促 使ISDN业务发展的是Internet图象通信、多媒体通信的需求。尽管ISDN 提供的2B+D(B=64kb/s,D=16kb/s)信道对图象传输来讲不太理想，但对 于可视电话及普通的会议电视来说已经足够。特殊是Internet的发展， 用户对公用电话网提供的9.6kb/s,甚至14.4kb/s的速率已不满意，尽管 它当前最高可达28.8kb/s的速率，但这惟独少数场合能提供该速率。B-ISDN虽较理想，但近期无法提供且费用昂贵。而ISDN是当前提供一 般实时多媒体通信的惟一手段，所以ISDN发展迅速。随着Internet在我 国的发展,要求我国发展ISDN的呼声将会愈来愈高。为了适应这种需求, 我国也打算逐步开放ISDN业务。 二、局域网技术与设备局域网技术 与设备是计算机网络领域里发展最快的分支。1.高速局域网在新的一 年里将会大量发展100Mb/s的高速局域网当前有两个标准,一个是 100Base-T,另一个是lOOBase-VG,两者各有优缺点，各有一大批用户，但 IEEE对两个lOOMb/s局域网标准最终确认为lOOBase-T,这将促使用户 从观望到下决心采用高速局域网商品,特殊是lOOBase-T产品；不少 智能化大楼的布线系统都预留了 lOOMb/s的布线，为设备的更新创造了 条件。 lOOBase-T比10Base-T的差价在新的一年里会逐步缩小，且 lOOBase-T可与10Base-T兼容。用户要求在局域网中具有支持多媒 体的能力。上述的多种因素将会使高速局域网在近期发展起来。2.交 换局域网为了更好地利用网络的带宽，网络技术的发展趋势是由共享 方式走向交换方式。当前有三个层次的交换技术，即端口交换、包交换 与信元交换。高档集线器包含上述三种交换技术。ATM采用信元交换, 由于它的一系列优点，将来会迅速发展，但当前有关ATM的标准还未完 全建立起来,ATM与现有系统的配合还要做进一步工作,ATM目前价格 较贵等因素,ATM不大可能在广域网中近期得到发展，在局域网中也不大 可能会较多的使用。但具有端口交换与包交换的集线器，无论是支持 10Base-T还是lOOBase-T的近期都会得到用户的欢迎。3.路由器 局 域网要接入广域网必需有路由器，由于当前可供选用的广域网有公用的 电话网、公用分组网、DDN以及将要发展的帧中继网、ISDN网等，用户 可通过公用网组网也可以通过路由器与DDN专线等组网,所以路由器还 将继续大量发展,特殊是支持多种协议及多端口的路由器，由于其具有通 用性与灵便性，更会受到泛博用户的欢迎。4.无线局域网 无线局域网由 于具有安装方便、挪移灵便等特点，在国外已得到较多的使用，但由于无 线局域网在传输介质方式与速率、使用的频段、传输规程等未建立标准