计算机网络发展史1

计算机网络发展史计算机网络系统是非常复杂的系统，计算机之间相互通信涉及到许多复杂的技术问题，为实现计算机网络通信，计算机网络采用的是分层解决网络技术问题的方法。但是，由于存在不同的分层网络系统体系结构，它们的产品之间很难实现互联。为此，国际标准化组织ISO在1984年正式颁布了“开放系统互连基本参考模型”OSI国际标准，使计算机网络体系结构实现了标准化。这里就来讲下它的发展史。网络并不新鲜。在计算机时代早期，众所周知的巨型机时代，计算机世界被称为分时系统的大系统所统治。分时系统允许你通过只含显示器和键盘的哑终端来使用主机。哑终端很像PC，但没有它自己的CPU、内存和硬盘。靠哑终端，成百上千的用户可以同时访问主机。这是如何工作的？是由于分时系统的威力，它将主机时间分成片，给用户分配时间片。片很短，会使用户产生错觉，以为主机完全为他所用。在七十年代，大的分时系统被更小的微机系统所取代。微机系统在小规模上采用了分时系统。所以说，并不是直到七十年代PC发明后，才想出了今天的网络。远程终端计算机系统是在分时计算机系统基础上，通过Modem（调制解调器）和PSTN（公用电话网）向地理上分布的许多远程终端用户提供共享资源服务的。这虽然还不能算是真正的计算机网络系统，但它是计算机与通信系统结合的最初尝试。远程终端用户似乎已经感觉到使用“计算机网络”的味道了。在远程终端计算机系统基础上，人们开始研究把计算机与计算机通过PSTN等已有的通信系统互联起来。为了使计算机之间的通信联接可靠，建立了分层通信体系和相应的网络通信协议，于是诞生了以资源共享为主要目的的计算机网络。由于网络中计算机之间具有数据交换的能力，提供了在更大范围内计算机之间协同工作、实现分布处理甚至并行处理的能力，联网用户之间直接通过计算机网络进行信息交换的通信能力也大大增强。1969年12月，Internet的前身--美国的ARPA网投入运行，它标志着我们常称的计算机网络的兴起。这个计算机互联的网络系统是一种分组交换网。分组交换技术使计算机网络的概念、结构和网络设计方面都发生了根本性的变化，它为后来的计算机网络打下了基础。八十年代初，随着PC个人微机应用的推广，PC联网的需求也随之增大，各种基于PC互联的微机局域网纷纷出台。这个时期微机局域网系统的典型结构是在共享介质通信网平台上的共享文件服务器结构，即为所有联网PC设置一台专用的可共享的网络文件服务器。PC是一台“麻雀虽小，五脏俱全”的小计算机，每个PC机用户的主要任务仍在自己的PC机上运行，仅在需要访问共享磁盘文件时才通过网络访问文件服务器，体现了计算机网络中各计算机之间的协同工作。由于使用了较PSTN速率高得多的同轴电缆、光纤等高速传输介质，使PC网上访问共享资源的速率和效率大大提高。这种基于文件服务器的微机网络对网内计算机进行了分工：PC机面向用户，微机服务器专用于提供共享文件资源。所以它实际上就是一种客户机/服务器模式。计算机网络系统是非常复杂的系统，计算机之间相互通信涉及到许多复杂的技术问题，为实现计算机网络通信，计算机网络采用的是分层解决网络技术问题的方法。但是，由于存在不同的分层网络系统体系结构，它们的产品之间很难实现互联。为此，国际标准化组织ISO在1984年正式颁布了“开放系统互连基本参考模型”OSI国际标准，使计算机网络体系结构实现了标准化。进入九十年代，计算机技术、通信技术以及建立在计算机和网络技术基础上的计算机网络技术得到了迅猛的发展。特别是1993年美国宣布建立国家信息基础设施NII后，全世界许多国家纷纷制定和建立本国的NII，从而极大地推动了计算机网络技术的发展，使计算机网络进入了一个崭新的阶段。目前，全球以美国为核心的高速计算机互联网络即Internet已经形成，Internet已经成为人类最重要的、最大的知识宝库。而美国政府又分别于1996年和1997年开始研究发展更加快速可靠的互联网2（Internet2）和下一代互联网（NextGenerationInternet）。可以说，网络互联和高速计算机网络正成为最新一代的计算机网络的发展方向。什么是计算机网络计算机网络不过是两台或多台计算机通过电缆连在一起，这样它们可以交换信息。当然，除了网络，计算机之间也有其他方式交换信息。我们中的大多数都用过一种最原始的“手工网络”的方式。那就是你将文件复制到软盘上，然后把这张盘拿到别人的计算机上。这就是称之为“手工”的原因了。“手工网络”的问题在于其太慢，再加上要在你的地毯上（假如你的办公室里铺了地毯的话）留下痕迹。有一天，计算机玩家们发现联网比每隔半年换一次地毯划算得多。于是，现代计算机网络诞生了。有了网络，你可以把办公室中的所有计算机都连上网，在每个计算机里都装一块电路板（网卡）。这样，你就有地方插电缆，安装和配置网络软件以使网络工作。于是，你有了可运行的计算机网络。我们的网络朋友们，到底什么是计算机网络呢？就是用通讯设备和线路，将处在不同地方和空间位置、操作相对独立的多个计算机连接起来，再配置一定的系统和应用软件，在原本独立的计算机之间实现软硬件资源共享和信息传递，那么这个系统就成为计算机网络了。计算机网络的功能计算机网络有很多用处，其中最重要的三个功能是：数据通信、资源共享、分布处理。数据通信数据通信是计算机网络最基本的功能。它用来快速传送计算机与终端、计算机与计算机之间的各种信息，包括文字信件、新闻消息、咨询信息、图片资料、报纸版面等。利用这一特点，可实现将分散在各个地区的单位或部门用计算机网络联系起来，进行统一的调配、控制和管理。资源共享“资源”指的是网络中所有的软件、硬件和数据资源。“共享”指的是网络中的用户都能够部分或全部地享受这些资源。例如，某些地区或单位的数据库（如飞机机票、饭店客房等）可供全网使用；某些单位设计的软件可供需要的地方有偿调用或办理一定手续后调用；一些外部设备如打印机，可面向用户，使不具有这些设备的地方也能使用这些硬件设备。如果不能实现资源共享，各地区都需要有完整的一套软、硬件及数据资源，则将大大地增加全系统的投资费用。分布处理当某台计算机负担过重时，或该计算机正在处理某项工作时，网络可将新任务转交给空闲的计算机来完成，这样处理能均衡各计算机的负载，提高处理问题的实时性；对大型综合性问题，可将问题各部分交给不同的计算机分头处理，充分利用网络资源，扩大计算机的处理能力，即增强实用性。对解决复杂问题来讲，多台计算机联合使用并构成高性能的计算机体系，这种协同工作、并行处理要比单独购置高性能的大型计算机便宜得多。计算机网络的分类从小到大--局域网、城域网、广域网、因特网网络中计算机设备之间的距离可近可远，即网络覆盖地域面积可大可小。按照联网的计算机之间的距离和网络覆盖面的不同，一般分为局域网（LAN，即Localareanetwork）、城域网（MAN，即Metropolitanareanetwork）、广域网（WAN，即Wideareanetwork）和因特网（Internet）。LAN相当于某厂、校的内部电话网，MAN犹如某地只能拔通市话的电话网，WAN好像国内直拔电话网，因特网则类似于国际长途电话网。局域网（LAN）是由某种类型的电缆把计算机直接连在一起的网络。把局域网连在一起组成了广域网（WAN）。大多数的广域网是通过电话线路连接的，少数的也采用其它类型的技术，如卫星通讯。Internet中大多数广域网连接是通过电话系统。下面就是一个很典型的网络例子。设想你坐在一所大学的计算中心房间里，里面放满了计算机。你的计算机在这一局域网中，与房间中所有其它的计算机相连，也与整栋建筑内的办公室的计算机相连。在一个学校，有很多的局域网。例如，电信系有自己的计算机网络，管理系、计算机科学系等等也有。这些局域网中的每一台机器都连在一个作为主干的高速通路上，构成一个校园的广域网。以上是一个大学的例子，很多其它的机构，如公司、政府机关、研究单位、其它种类的学校等，其实也是相似的。如果是小机构，可以只要一个局域网，大机构可把多个局域网连成一个或多个复杂的广域网，通常由专职人员来管理这些网络。局域网间是怎样连接的？它是通过一种叫做路由器（router）的专门设备来实现的。路由器的作用是提供从一个网络到另一个网络的通路。我们用路由器来连接局域网（构成广域网）和广域网（构成更大的广域网）。换句话说，我们可以认为：Internet里的计算机通过大量的路由器连成局域网和广域网。地位不同--基于服务器的网络和对等网络在计算机网络中，倘若每台计算机的地位平等，都可以平等地使用其他计算机内部的资源，每台机器磁盘上的空间和文件都成为公共财产，这种网就称之为对等局域网（PeertoPeerLAN），简称对等网。在对等网计算机资源这种共享方式将会导致计算机的速度比平时慢，但对等网非常适合于小型的、任务轻的局域网，例如在普通办公室、家庭、游戏厅、学生宿舍内建个小LAN。如果网络所连接的计算机较多，在10台以上且共享资源较多时，就需要考虑专门设立一个计算机来存储和管理需要共享的资源，这台计算机被称为文件服务器，其他的计算机称为工作站，工作站里硬盘的资源就不必与他人共享。如果想与某人共享一份文件，就必须先把文件从工作站拷贝到文件服务器上，或者一开始就把文件安装在服务器上，这样其他工作站上的用户才能访问到这份文件。这种网络称为客户机/服务器（Client/Server）网络。硬件组成客户机和服务器客户机／服务器系统（Client／ServerSystem）是计算机网络（尤其是Internet）中最重要的应用技术之一，其系统结构是指把一个大型的计算机应用系统变为多个能互为独立的子系统，而服务器便是整个应用系统资源的存储与管理中心，多台客户机则各自处理相应的功能，共同实现完整的应用。用户使用应用程序时，首先启动客户机通过有关命令告知服务器进行连接以完成各种操作，而服务器则按照此请示提供相应的服务。客户机／服务器（C／S，Client／Server）概念来源于日常生活中常见的一种工作方式。例如，在一个大餐馆中，食客向招待员点菜，招待员把食客要求通知厨房的厨师，厨师按食客要求做好菜让招待员端给食客，这就是一种餐馆的C／S工作方式。餐馆中的招待员和厨师进行了分工：招待员直接面向食客，了解食客要求并向食客提供最终服务；厨师看不到食客，但具体运作食客提交的任务。如果把餐馆看成一个系统，则招待员与厨师的分工就是一种系统的分工，C／S工作方式就是一种系统分工、协同的工作方式，有时也称为C／S模式、C／S系统。招待员与厨师的分工关系是一种系统的结构关系，所以C／S实际上也是一种系统结构模式。计算机网络的主要用途之一是允许共享资源。这种共享是通过相呼应的两个独立程序来完成的。每个程序在相应的计算机上运行。一个程序在服务器中，提供特定资源；另一个程序在客户机中，它使客户机能够使用服务器上的资源。例如，你正在计算机上用一个文字处理程序（如Word）进行工作，你告诉程序，你要编辑一个存贮在网络的另一台计算机中的特定的文件。你的程序将给那台计算机发送一个信号，请求它把这个文件传输过来。在这种情况下，你的文字处理程序是客户机，此时接受这种请求并发出这个文件的程序叫服务器，更确切地说它是一个文件服务器。在局域网上，硬件就在附近并且看得见。通常，人们用“服务器”这个词来称运行服务器程序的这台计算机。假设有这样的场面：一位网络管理员带着美国总统参观他的局域网，他在现场指着一台米色计算机，夸耀地说“这就是我们的文件服务器！”对于这种恰当有礼的炫耀，总统点头示意并说：“很好！”在Internet上，硬件却通常看不到，这里的“客户机”和“服务器”一般是分别指载有相应程序的计算机，一个是要求服务的计算机，另一个是可提供服务的计算机。可以举一个重要的例子，很多Internet的主机提供一种叫做的服务（就相当于你现在浏览网页）。允许你用鼠标点击“链接”（简言之，就是使鼠标光标变成手形的文本词句和图形），每次你点击一项，程序就执行所要求的任务，一直到