计算机网络的产生与发展

1.1  计算机网络的产生与发展
1.1.1  计算机网络的产生
1.1.2  计算机网络的发展
1.1.3  计算机网络系统的发展趋势
1.1.4  我国计算机网络的发展
1.1.1  计算机网络的产生
1．具有远程通信功能的单机系统
2．具有远程通信功能的多机系统
3．具有统一体系结构、国际化标准协议的计算机网络
1．具有远程通信功能的单机系统
    其基本思想是在计算机内增加一个通信装置，使主机具备通信功能。将远程用户的输入输出装置通过通信线路与计算机的通信装置相连。这样，用户就可以在远程终端上键入自己的程序和数据，再由主机进行处理，处理结果通过主机的通信装置，经由通信线路返回给用户终端。
1．具有远程通信功能的单机系统
   
2．具有远程通信功能的多机系统
      在主机前设置一台通信处理机，专门负责与终端的通信工作。可以协助主机对信息进行预处理，让主机的时间全部花在数据处理上。这样就显著地提高了主机进行数据处理的效率。在用户终端较集中的区域设置线路集中器。大量终端先通过低速线路连到集中器上，集中器按照某种策略分别响应各个终端，并把终端送来的信息按一定格式汇集起来，再通过高速传输线路一起送给前端处理机，如图l-2所示。
2．具有远程通信功能的多机系统
3．具有统一体系结构、国际化标准协议的计算机网络
将分布在不同地理位置上的、具有独立功能的计算机及其外部设备，通过通信线路和通信设备连接起来，按照某种事先约定的规则（通信协议）进行信息交换，以实现资源共享的系统称为计算机网络。
3．具有统一体系结构、国际化标准协议的计算机网络
 1.1.2  计算机网络的发展
1．广域计算机网络的发展
2．局域计算机网络的发展
3．互联网的发展
1．广域计算机网络的发展
   广域网络覆盖面大，通常跨越许多地区、整个国家乃至跨洋过海连接。广域网络的发展是从ARPAnet的诞生开始的。
   早期的公用数据网采用的是模拟通信电话网，进而发展成为新型的数字通信公用数据网。典型的公用数据网有美国的Telenet等；我国也于1993年和1996年分别开通了公用数据网CHINAPAC和CHINADDN。
2．局域计算机网络的发展
      局域计算机网络是指分布于一个部门、一个校园或一栋楼内局部区域的计算机网络，简称为局域网或局部网。
    一个单位或部门拥有的计算机数量越来越多，共享资源、互联通信的要求促使了局域网的诞生和发展。典型局域网有EtherNet和Token-Ring等。
3．互联网的发展
    ARPANET开创了网络的一个新纪元，ARPANET成为Internet的主干网。
        美国国家科学基金会，于1986年建成了基于TCP/IP的国家科学基金网NSFNET。NSFNET也和ARPANET相连，并逐步成为Internet的主干网。
        ANS公司于1993年建造了一个速率为45Mbps的主干网ANSNET以取代速率只有1.544Mbps的NSFnet。1996年主干网速率已提升到155Mbps，目前，因特网的一些主干网速率已提升到10GMbps，部分实验线路速率已超过100Gb/s。
1.1.3  计算机网络系统的发展趋势
1．开放性方向发展
2．一体化方向发展
3．多媒体网络方向发展
4．高效、安全的网络管理方向发展
5．智能化网络方向发展
1．开放性方向发展
        计算机网络系统开放性的体现，是基于统一网络通信体系结构协议标准的互联网结构，而统一网络分层体系结构标准是互联异种机的基本条件。标准化始终是发展计算机网络开放性的一项基本措施。
        这种全球开放性必然引起网络系统容量需求的极大增长，从而推动计算机网络系统向广域、宽带、高速、大容量方向发展。21世纪的计算机网络将是不断融入各种新信息技术，进一步面向全球开放的广域、宽带、高速网络。
2．一体化方向发展
       “一体化”是一个系统优化的概念，其基本含义是：从系统整体性出发，对系统进行重新设计、构建，以达到进一步增强系统功能、提高系统性能、降低系统成本和方便系统使用的目的。
2．一体化方向发展
     目前计算机网络系统的这种一体化发展方向正沿着两条不同的基本路径展开：
      一是重新安排网络系统内部元素的分工协同关系，例如客户/服务器结构、各种专用浏览器、“瘦客户机”、网络计算机、无盘工作站等，被设得更专门化、更高效。
      二是基于虚拟技术，通过硬件的重新组织和软件的重新包装所构成的各种网络虚拟系统
3．多媒体网络方向发展
        多媒体技术与计算机网络的融合是必然的趋势。目前多媒体处理控制技术的蓬勃发展，为多媒体计算机网络的形成和发展提供了有力的技术支持。电信网、电视网和计算机网的“三网合一”也在更高层次上体现了多媒体计算机网络系统的发展趋势。21世纪的计算机网络必定是融合包括电信、电视等更广泛功能，渗入到千千万万家庭的多媒体计算机网络。
4．高效、安全的网络管理方向发展
      对于计算机网络是这样一个复杂的大系统，如果没有有效的管理方法、管理体制和管理系统的支撑与配合，很难使它维持正常的运行，保证其功能和性能的实现。计算机网络管理的基本任务包括系统配置管理、故障管理、性能管理、安全管理和计费管理等几个主要方面。
4．高效、安全的网络管理方向发展
    网络管理系统已成为计算机网络系统中不可分割的一部分。当前网络管理应着眼于网络系统整体功能和性能的管理，趋于采用适应大系统特点的集中与分布相结合的管理体制。网络系统的高效管理，特别是网络系统的安全管理，显得尤为重要。21世纪的计算机网络应该是更加高效管理和更加安全可靠的网络。
5．智能化网络方向发展
        人工智能技术在传统计算机基础上进一步模拟人脑的思维活动能力，包括对信息进行分析、归纳、推理、学习等更高级的信息处理能力，在现代社会信息化的过程中，人工智能技术与计算机网络技术的结合与融合，构成了具有更多思维能力的智能计算机网络，也是综合信息技术的必然发展趋势。21世纪的计算机网络将是人工智能技术和计算机网络技术更进一步融合的网络系统，它将使社会信息网络更加有序化，更加智能化。
1.1.4  我国计算机网络的发展
1．我国公用网的初步建立
2．大型国有企业、机关专用计算机网络的建立
3．中小型企业、机关局域网的建立
4．我国“三金”工程的建成
5．我国Internet的建立
6．我国计算机网络发展战略的几点思考
1．我国公用网的初步建立
（1）中国公用分组交换数据网（CHINAPAC）
          1989年11月通过试运行和验收，开始有3个分组节点（北京、上海、广州）和8个集中器。在北京、上海设有国际出入口。
（2）中国数字数据网（CHINADDN）
     它是我国的高速信息国道。它是利用光纤（包括数字微波和卫星）数字电路传输和数字交叉复用节点组成的数字数据传输网。目前DDN可达最高传输速率为150Mbps，用户速率可达2Mbps。
2．大型国有企业、机关专用计算机网络的建立
    我国较早在铁道部建立了自己的专用计算机网络，在20世纪80年代后期，还有一些国民经济的重要部门，如银行、民航、海关、证券、卫生等部门也建立了自己的计算机网络，如以北京的海关总署为中心连接全国39个海关的数据网、上海的万国证券公司的全国资金清算网络系统、全国民航的订票系统、全国工商银行联网的OA系统等，它们采用了各种先进的网络技术和通信技术，为我国网络通信技术的发展开创了一个极好的机遇。
3．中小型企业、机关局域网的建立
   除了上述远程广域网外，20世纪80年代，PC机的发展带动了局域网的大力发展。国内许多中小型单位、企业机关、大学、研究院都陆续安装了大量的局域网。局域网的价格便宜，所有权和使用权都属于本单位，便于开发、管理和维护，同时技术比较简单，便于人们理解和接受，所以发展很快。我国广大的公职人员、工程技术人员、产业工人等成为计算机网络的用户，计算机局域网的普及和应用在我国得到了迅速发展。
4．我国“三金”工程的建成
   国务院直接组织的“三金”工程，于1993年下半年开始启动。“三金”工程指“金桥”、“金卡”和“金关”工程。“金桥”工程就是要建设我国社会经济信息平台。“金桥”工程是“三金”工程的基础。“金卡”工程是指电子货币工程，是银行信用卡支付系统工程。它是金融电子化和商业流通现代化的重要组成部分，将与银行、内贸等部门紧密配合实施。“金关”工程是指国家对外经济贸易信息网工程，当前主要推广电子数据交换，实现无纸贸易。
5．我国Internet的建立
   目前，我国有可以与因特网互连的八个全国范围的主要互联网，它们是：中国公用计算机互联网CHINANET、中国教育和科研计算机网CERNET、中国科学技术网CSTNET、中国网通公用互联网（网通控股）CNCNET、中国联通互联网UNINET、宽带中国CHINA169网（网通集团）、中国国际经济贸易互联网CIETNET和中国移动互联网CMNET。
5．我国Internet的建立
   2005年1月19日，中国互联网络信息中心（CNNIC）公布了“中国互联网络发展状况统计报告”。截止到2004年12月31日，我国国际线路的总容量为74429M，分布情况如下：