尹青山遼東學(xué)院機(jī)電學(xué)院　遼寧丹東　118003

現(xiàn)代教育技術(shù)與裝備

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展及展望

尹青山
遼東學(xué)院機(jī)電學(xué)院遼寧丹東118003

介紹了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的四個(gè)階段，闡述了我國(guó)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的現(xiàn)狀及地位，對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的未來(lái)發(fā)展提出了展望。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；發(fā)展；展望

1　計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展史

1969年12月，美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃署“阿帕”網(wǎng)絡(luò)的投入運(yùn)行， 標(biāo)志著世界上真正的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)興起。此時(shí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義、結(jié)構(gòu)以及設(shè)計(jì)等方面都發(fā)生了根本性的變化，這為后來(lái)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展大體經(jīng)歷了四個(gè)階段。

1.1面向終端的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

1946年世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)在美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)誕生時(shí)，計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)并沒(méi)有直接的聯(lián)系。20世紀(jì)60年代初，美國(guó)航空公司使用的由一臺(tái)中心計(jì)算機(jī)和分布在全美范圍內(nèi)的2 000多個(gè)終端組成，各終端通過(guò)電話線連接到中心計(jì)算機(jī)的飛機(jī)票預(yù)訂系統(tǒng)就是這種遠(yuǎn)程聯(lián)機(jī)系統(tǒng)的一個(gè)代表，如圖1所示。嚴(yán)格地講，此時(shí)的聯(lián)機(jī)系統(tǒng)只是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的雛形，還不是真正意義上的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。

圖1　

1.2計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)

20世紀(jì)60年代末期，美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃署(ARPA)提供經(jīng)費(fèi)給美國(guó)許多的大學(xué)和公司，以促進(jìn)多臺(tái)主計(jì)算機(jī)互連的網(wǎng)絡(luò)研究，最終導(dǎo)致一個(gè)實(shí)驗(yàn)性的4節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)開(kāi)始運(yùn)行并投入使用。ARPANET后來(lái)擴(kuò)展到連接數(shù)百臺(tái)計(jì)算機(jī)，地理范圍跨越半個(gè)地球。目前有關(guān)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的許多知識(shí)都和ARPANET的研究有關(guān)。ARPANET中提出的一些概念和術(shù)語(yǔ)至今仍被引用。此時(shí)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)從邏輯上可劃分為資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)，是真正意義上的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，如圖2所示。資源子網(wǎng)由網(wǎng)絡(luò)中的所有主機(jī)、終端、終端控制器、外設(shè)(如網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)、磁盤陣列等)以及各種軟件資源組成，負(fù)責(zé)全網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理和向網(wǎng)絡(luò)用戶(工作站或終端)提供網(wǎng)絡(luò)資源和服務(wù)。通信子網(wǎng)由各種通信設(shè)備和線路組成，承擔(dān)資源子網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸、轉(zhuǎn)接、變換等通信處理工作。

圖2　

1.3 開(kāi)放式標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)

為了使不同體系結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)都能互聯(lián)，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO于1977年提出了一個(gè)試圖使各種計(jì)算機(jī)在世界范圍內(nèi)互聯(lián)成網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)框架，即著名的開(kāi)放系統(tǒng)互連參考模型(OSI/RM，Open System Interconnection/Referencemodel)，簡(jiǎn)稱為OSI?！伴_(kāi)放”是指：只要遵循OSI標(biāo)準(zhǔn)，一個(gè)系統(tǒng)就可以和位于世界上任何地方的、也遵循這同一標(biāo)準(zhǔn)的其他任何系統(tǒng)進(jìn)行通信。OSI參考模型只給出了一個(gè)原則性的說(shuō)明，它并非是一個(gè)真正的具體的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，OSI參考模型把整個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能劃分為7個(gè)部分，如圖3-a所示。OSI參考模型試圖達(dá)到一種理想境界，即全世界的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)都遵循這統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，所有的計(jì)算機(jī)都能方便的互聯(lián)和交換數(shù)據(jù)。然而，由于OSI標(biāo)準(zhǔn)制定周期長(zhǎng)、協(xié)議實(shí)現(xiàn)過(guò)分復(fù)雜及OSI的層次劃分不太合理等原因，20世紀(jì)90年代初期，雖然整套的OSI標(biāo)準(zhǔn)都已制定出來(lái)，但當(dāng)時(shí)Internet在全世界的范圍形成規(guī)模，網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)得到廣泛應(yīng)用的并不是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的OSI，而是應(yīng)用在Internet上的非國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP體系結(jié)構(gòu)，如圖3-b所示。

圖3　

1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)、高速化階段

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)向互連、高速、智能、全球化發(fā)展，并迅速得到普及，實(shí)現(xiàn)可全球化的廣泛應(yīng)用。其特點(diǎn)是：互聯(lián)、高速和智能化，并發(fā)展成了以Internet為代表的計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的高速成為新一代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的方向。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模擴(kuò)大與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能的增多，各國(guó)開(kāi)展了智能網(wǎng)絡(luò)的研究，以提高通信網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)業(yè)務(wù)的能力，并更加合理地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)各種業(yè)務(wù)的管理，真正以分布和開(kāi)放的形式向用戶提供服務(wù)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)逐步向高速和智能方向發(fā)展，世界上第一個(gè)智能城市——韓國(guó)的松島新城(正在建設(shè)中)，就是將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和城市建設(shè)、規(guī)劃和管理連在一起，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化智能城市。

2　中國(guó)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展

1994年4月20日，中國(guó)首次全功能連接國(guó)際計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(即Internet)。我國(guó)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過(guò)了整整20年的努力，已經(jīng)發(fā)展成為全球網(wǎng)民數(shù)量最多的國(guó)家，中國(guó)目前是全世界最大的電子信息產(chǎn)品生產(chǎn)基地和電子產(chǎn)品消費(fèi)市場(chǎng)。我國(guó)推薦的TD—SCDMA和TD—LTE已經(jīng)分別成為國(guó)際移動(dòng)通信第三代、第四代的移動(dòng)通信主流技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)寬帶已覆蓋全國(guó)，目前擁有互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)民6.4億、移動(dòng)寬帶用戶5.3億，手機(jī)用戶近13億，我國(guó)的阿里巴巴、騰訊、百度、京東4家企業(yè)已進(jìn)入全球計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)企業(yè)十強(qiáng)。我國(guó)計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展壯大，促進(jìn)了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、社會(huì)的進(jìn)步和民生的改善，惠及了全國(guó)13億的中國(guó)人民。然而，我國(guó)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展與歐美相比還存在差距，即使與亞洲國(guó)家韓國(guó)相比較也有很大的差距。我國(guó)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在自主創(chuàng)新方面與世界先進(jìn)國(guó)家相比還相對(duì)落后，區(qū)域和城鄉(xiāng)差異明顯，尤其是人均帶寬與世界先進(jìn)水平差距還較大，國(guó)內(nèi)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的瓶頸還比較突出。我國(guó)農(nóng)村的寬帶覆蓋率僅僅7.5%，寬帶網(wǎng)速世界排名第42位，低于世界平均水平。我國(guó)政府充分認(rèn)識(shí)到了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的重要性，2014年2月中央網(wǎng)絡(luò)安全和信息化領(lǐng)導(dǎo)小組在北京宣告成立，習(xí)近平總書(shū)記親自擔(dān)任組長(zhǎng)。2014年11 月19日首屆世界互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)在浙江烏鎮(zhèn)開(kāi)幕。習(xí)近平總書(shū)記向首屆世界互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)致賀詞并表示，中國(guó)正在積極推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，讓互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展成果惠及13億中國(guó)人民，中國(guó)不僅僅是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)大國(guó)，而且要建成網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)。

3　計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的展望

全球計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的總體方向應(yīng)該是安全、開(kāi)放、集成、高性能和智能化。

3.1安全

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一把雙刃劍。使用的合理，就是阿里巴巴的寶庫(kù)；使用的不合理，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)就可能是潘多拉的魔盒。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全是全球共同面臨的挑戰(zhàn)，是世界上所有國(guó)家共同擔(dān)負(fù)的責(zé)任。全球所有國(guó)家必須加強(qiáng)合作，依法懲治計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)犯罪，共同、協(xié)調(diào)打擊計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)恐怖活動(dòng)，堅(jiān)決打擊網(wǎng)絡(luò)侵犯隱私行為，保護(hù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)主權(quán)安全、數(shù)據(jù)安全、技術(shù)安全和各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用安全，使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)成為可用之網(wǎng)、安全之網(wǎng)，讓全球的網(wǎng)民快樂(lè)的使用。

3.2開(kāi)放

未來(lái)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、接口標(biāo)準(zhǔn)將更加透明、開(kāi)放，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的各種規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)、約定更加規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)化。

3.3集成

未來(lái)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的所有服務(wù)將與多種媒體的應(yīng)用高度集成。同一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上，既能提供單點(diǎn)消息傳送，同時(shí)又能提供多點(diǎn)消息的傳輸。各種信息的獲取、傳輸、存儲(chǔ)以及處理之間的彼此獨(dú)立現(xiàn)象將會(huì)隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和多媒體技術(shù)的發(fā)展逐漸消亡?，F(xiàn)在大多數(shù)還單獨(dú)管理、運(yùn)行的各大電信網(wǎng)、有線電視網(wǎng)、國(guó)家電力網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)及新興的物聯(lián)網(wǎng)等，這些網(wǎng)絡(luò)資源都將整合成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，即多網(wǎng)融合。

3.4高性能和智能化

未來(lái)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)當(dāng)提供快速的傳輸、高速的協(xié)議處理和優(yōu)質(zhì)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的高性能表現(xiàn)在，能夠支撐龐大的各種類型用戶的應(yīng)用，能夠容納日益增長(zhǎng)的大量用戶數(shù)量，且不降低計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能，快速無(wú)誤地發(fā)送用戶信息，還能根據(jù)用戶需要合理分配資源。高性能的計(jì)算機(jī)和高速的傳輸介質(zhì)是高性能網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)。未來(lái)的計(jì)算機(jī)將會(huì)是體積更小，性能更強(qiáng)，比沙粒還小的芯片已在美國(guó)研制成功，分子計(jì)算機(jī)、光子計(jì)算機(jī)、量子計(jì)算機(jī)、生物計(jì)算機(jī)都將運(yùn)用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)之中。我國(guó)近期成功發(fā)射的量子通信衛(wèi)星，為未來(lái)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)量子通信成為必然，量子通信的傳輸速度是光速的萬(wàn)倍。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的智能化表現(xiàn)在，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的傳輸和處理上能夠向各種使用者提供快捷、安全的應(yīng)用接口，在路由選擇、差錯(cuò)控制、擁塞控制和網(wǎng)絡(luò)安全管理等問(wèn)題上應(yīng)該具有強(qiáng)大的智能性。

未來(lái)世界將是無(wú)處不終端，無(wú)處不計(jì)算，無(wú)處不網(wǎng)絡(luò)。世界上的所有人、所有物品，不連接網(wǎng)絡(luò)的是個(gè)案，連接網(wǎng)絡(luò)的是普遍。

[1] 徐其興.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用[M].北京:高等教育出版社，2004.

[2] 王勉，李強(qiáng).馬凱.中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)有全球“三最”[EB/OL].[2014-11-20].www.xinhuanet.com.

[3] 孫啟明.基于VB實(shí)現(xiàn)的供水調(diào)度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[D].長(zhǎng)春:吉林大學(xué)，2008.

[4] 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課件2.百度文庫(kù)[EB/OL].http://wenku.baidu. com/view/15bdb016866fb84ae45c8dcc.html.

Development and Prospect of Computer Network

Yin Qingshan
Liaodong University， Dandong， 118003， China

Describes the four stages of the development of the computer network，this paper expounds the present situation and the status of the development of the computer network in China，put forward the prospects for the development of future computer network.

computer network； development； prospect

2014-12-05

尹青山，碩士，副教授。