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計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)緊密結(jié)合的產(chǎn)物，它涉及到通信與計(jì)算機(jī)兩個(gè)領(lǐng)域。它的誕生使計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大變化，在當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)中起著非常重要的作用，它對(duì)人類社會(huì)的進(jìn)步做出了巨大貢獻(xiàn)。從某種意義上講，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展水平不僅反映了一個(gè)國家的計(jì)算機(jī)科學(xué)和通信技術(shù)水平，而且已經(jīng)成為衡量其國力及現(xiàn)代化程度的重要標(biāo)志之一。

一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展及現(xiàn)狀

自50年代開始，人們及各種組織機(jī)構(gòu)使用計(jì)算機(jī)來管理他們的信息的速度迅速增長。早期，限于技術(shù)條件使得當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)都非常龐大和非常昂貴，任何機(jī)構(gòu)都不可能為雇員個(gè)人提供使用整個(gè)計(jì)算機(jī)，主機(jī)一定是共享的，它被用來存儲(chǔ)和組織數(shù)據(jù)、集中控制和管理整個(gè)系統(tǒng)。所有用戶都有連接系統(tǒng)的終端設(shè)備，將數(shù)據(jù)庫錄入到主機(jī)中處理，或者是將主機(jī)中的處理結(jié)果，通過集中控制的輸出設(shè)備取出來。通過專用的通信服務(wù)器，系統(tǒng)也可以構(gòu)成一個(gè)集中式的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，使用單個(gè)主機(jī)可以為多個(gè)配有I/O設(shè)備的終端用戶（包括遠(yuǎn)程用戶）服務(wù)。這就是早期的集中式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，一般也稱為集中式計(jì)算機(jī)模式。它最典型的特征是：通過主機(jī)系統(tǒng)形成大部分的通信流程，構(gòu)成系統(tǒng)的所有通信協(xié)議都是系統(tǒng)專有的，大型主機(jī)在系統(tǒng)中占據(jù)著絕對(duì)的支配作用，所有控制和管理功能都是由主機(jī)來完成。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，尤其是大量功能*的個(gè)人計(jì)算機(jī)的問世，使得每一個(gè)人可以*控制自己的計(jì)算機(jī)，進(jìn)行他所希望的作業(yè)處理，以個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC）方式呈現(xiàn)的計(jì)算能力發(fā)展成為獨(dú)立的平臺(tái)，導(dǎo)致了一種新的計(jì)算結(jié)構(gòu)---分布式計(jì)算模式的誕生。

一般來講，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展可分為四個(gè)階段：

第一階段：計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)相結(jié)合，形成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的雛形；

第二階段：在計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，完成網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議的研究，形成了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；

第三階段：在解決計(jì)算機(jī)連網(wǎng)與網(wǎng)絡(luò)互連標(biāo)準(zhǔn)化問題的背景下，提出開放系統(tǒng)互連參考模型與協(xié)議，促進(jìn)了符合國際標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展；

第四階段：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)向互連、高速、智能化方向發(fā)展，并獲得廣泛的應(yīng)用。

任何一種新技術(shù)的出現(xiàn)都必須具備兩個(gè)條件：即強(qiáng)烈的社會(huì)需求與先期技術(shù)的成熟。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的形成與發(fā)展也證實(shí)了這條規(guī)律。1946年一臺(tái)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)ENIAC在美國誕生時(shí)，計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)并沒有直接的聯(lián)系。50年代初，美國半自動(dòng)地面防空系統(tǒng)SAGE進(jìn)行了計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)相結(jié)合的嘗試。它將遠(yuǎn)程雷達(dá)與其它測(cè)量設(shè)施測(cè)到的信息通過總長度達(dá)到241萬公里的通信線路與一臺(tái)IBM計(jì)算機(jī)連接，進(jìn)行集中的防空信息處理與控制。要實(shí)現(xiàn)這樣的目的，首先要完成數(shù)據(jù)通信技術(shù)的基礎(chǔ)研究。在這項(xiàng)研究的基礎(chǔ)上，人們*可以將地理位置分散的多個(gè)終端通信線路連到一臺(tái)中心計(jì)算機(jī)上。用戶可以在自己的辦公室內(nèi)的終端鍵入程序，通過通信線路傳送到中心計(jì)算機(jī)，分時(shí)訪問和使用其資源進(jìn)行信息處理，處理結(jié)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(gè)為中心的聯(lián)機(jī)系統(tǒng)稱做面向終端的遠(yuǎn)程聯(lián)機(jī)系統(tǒng)。它是計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的一種。60年代初美國航空公司建成的由一臺(tái)計(jì)算機(jī)與分布在全美國的2000多個(gè)終端組成的航空訂票系統(tǒng)SABRE-1就是這種計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)。

隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的發(fā)展，出現(xiàn)了多臺(tái)計(jì)算機(jī)互連的需求。這種需求主要來自軍事、科學(xué)研究、地區(qū)與國家經(jīng)濟(jì)信息分析決策、大型企業(yè)經(jīng)營管理。他們希望將分布在不同地點(diǎn)的計(jì)算機(jī)通過通信線路互連成為計(jì)算機(jī)-計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)用戶可以通過計(jì)算機(jī)使用本地計(jì)算機(jī)的軟件、硬件與數(shù)據(jù)資源，也可以使用連網(wǎng)的其它地方計(jì)算機(jī)軟件、硬件與數(shù)據(jù)資源，以達(dá)到計(jì)算機(jī)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(jí)研究計(jì)劃局（ARPA，Advanced Research Projects Agency）的ARPAnet(通常稱為ARPA網(wǎng))。1969年美國國防部高級(jí)研究計(jì)劃局提出將多個(gè)大學(xué)、公司和研究所的多臺(tái)計(jì)算機(jī)互連的課題。1969年ARPA網(wǎng)只有4個(gè)結(jié)點(diǎn)，1973年發(fā)展到40個(gè)結(jié)點(diǎn)，1983年已經(jīng)達(dá)到100多個(gè)結(jié)點(diǎn)。ARPA網(wǎng)通過有線、無線與衛(wèi)星通信線路，使網(wǎng)絡(luò)覆蓋了從美國本土到歐洲與夏威夷的廣闊地域。ARPR網(wǎng)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要的里程碑，它對(duì)發(fā)展計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的主要貢獻(xiàn)表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1、完成了對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義、分類與子課題研究?jī)?nèi)容的描述；

2、提出了資源子網(wǎng)、通信子網(wǎng)的兩級(jí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的概念；

3、研究了報(bào)文分組交換的數(shù)據(jù)交換方法；

4、采用了層次結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)模型與協(xié)議體系。

ARPR網(wǎng)絡(luò)研究成果對(duì)推動(dòng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的意義是深遠(yuǎn)的。在它的基礎(chǔ)之上，七、八十年代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展十分迅速，出現(xiàn)了大量的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，僅美國國防部就資助建立了多個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)還出現(xiàn)了一些研究試驗(yàn)性網(wǎng)絡(luò)、公共服務(wù)網(wǎng)絡(luò)、校園網(wǎng)，例如美國加利福尼亞大學(xué)勞倫斯原子能研究的OCTOPUS網(wǎng)、法國信息與自動(dòng)化研究所的CYCLADES網(wǎng)、國際氣象監(jiān)測(cè)網(wǎng)WWWN、歐洲情報(bào)網(wǎng)EIN等。

在這一階段中，公用數(shù)據(jù)網(wǎng)PDN（Public Data Network）與局部網(wǎng)絡(luò)LN（Local Network）技術(shù)發(fā)展迅速。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的資源子網(wǎng)與通信子網(wǎng)的結(jié)構(gòu)使網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)通信有了清晰的功能界面。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以分成資源子網(wǎng)與通信子網(wǎng)來組建。通信子網(wǎng)可以是專用的，也可以是公用的。為每一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)都建立一個(gè)專用通信子網(wǎng)的方法顯然是不可取的，因?yàn)閷Ｓ猛ㄐ抛泳W(wǎng)造價(jià)很高、線路利用率低，重復(fù)組建通信子網(wǎng)投資很大，同時(shí)也沒有必要。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)的發(fā)展，70年代中期世界上便出現(xiàn)了由國家郵電部門統(tǒng)一組建和管理的公用通信子網(wǎng)，即公用數(shù)據(jù)網(wǎng)PDN。早期的公用數(shù)據(jù)網(wǎng)采用模擬通信的電話通信網(wǎng)，新型的公用數(shù)據(jù)網(wǎng)采用數(shù)字傳輸技術(shù)和報(bào)文分組交換方法。典型的公用分組交換數(shù)據(jù)有美國的TELENET、加拿大的DATAPAC、法國的TRANSPAC、英國的PSS、日本的DDX等。公用分組交換網(wǎng)的組建為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展提供了良好的外部通信條件。

以上我們講的是利用遠(yuǎn)程通信線路組建的遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，也稱為廣域網(wǎng)WAN（Wide Area Network）。隨著計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，局部地區(qū)計(jì)算機(jī)連網(wǎng)的需求日益強(qiáng)烈。70年代初，一些大學(xué)和研究所為實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室或校園內(nèi)多臺(tái)計(jì)算機(jī)共同完成科學(xué)計(jì)算和資源共享的目的，開始了局部計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的研究。1972年美國加州大學(xué)研制了Newhall環(huán)網(wǎng)；1976年美國XEROX公司研究了總線拓樸的實(shí)驗(yàn)性 Ethernet 網(wǎng)；1974年英國劍橋大學(xué)研制了Cambridge ring環(huán)網(wǎng)。這些都為80年代多種局部網(wǎng)產(chǎn)品的出現(xiàn)提供了理論研究與實(shí)現(xiàn)技術(shù)的基礎(chǔ)，對(duì)局部網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展起到了十分重要的作用。

與此同時(shí)，一些大的計(jì)算機(jī)公司紛紛開展了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)研究與產(chǎn)品開發(fā)工作，提出了各種網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，如IBM公司的SNA（System　　Network Architecture）、DEC公司的DNA（Digital Network Architecture）與UNIVAC公司的DCA（Distributed Computer Architecture）。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展第二階段所取得的成果對(duì)推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟和應(yīng)用極其重要，它研究的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的理論成果為以后網(wǎng)絡(luò)理論的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。很多網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)經(jīng)過適當(dāng)修改與充實(shí)后仍在廣泛使用。目前國際上應(yīng)用廣泛的Internet網(wǎng)絡(luò)就是在ARPAnet的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。但是，70年代后期人們已經(jīng)看到了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中出現(xiàn)的危機(jī)，那就是網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一限制了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自身的發(fā)展和應(yīng)用。網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)必須走國際標(biāo)準(zhǔn)化的道路。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的第三階段是加速體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議國際標(biāo)準(zhǔn)化的研究與應(yīng)用。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO的計(jì)算機(jī)與信息處理標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)TC 97成立了一個(gè)分委員會(huì)SC16，研究網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議國際標(biāo)準(zhǔn)化問題。經(jīng)過多年卓有成效的工作，ISO正式制訂、頒布了“開放系統(tǒng)互連參考模型"OSI RM（Open System Interconnection Referance Model），即ISO/IEC 7498國際標(biāo)準(zhǔn)。ISO/OSI RM 已被國際社會(huì)所*，成為研究和制訂新一代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)。80年代，ISO與CCITT（國際電話電報(bào)咨詢委員會(huì)）等組織為參考模型的各個(gè)層次制訂了一系列的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，組成了一個(gè)龐大的OSI基本協(xié)議集。我國也于1989年在《國家經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范》中明確規(guī)定選定OSI標(biāo)準(zhǔn)作為我國網(wǎng)絡(luò)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。ISO/OSI RM及標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的制定和完善正在推動(dòng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)朝著健康的方向發(fā)展。很多大的計(jì)算機(jī)廠商相繼宣布支持OSI標(biāo)準(zhǔn)，并積極研究和開發(fā)符合OSI標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。各種符合OSI RM與協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、局部計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與城市地區(qū)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已開始廣泛應(yīng)用。隨著研究的深入，OSI標(biāo)準(zhǔn)將日趨完善。

如果說遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)大了信息社會(huì)中資源共享的范圍，那么局部網(wǎng)絡(luò)則是增強(qiáng)了信息社會(huì)中資源共享的深度。局部網(wǎng)絡(luò)是繼遠(yuǎn)程網(wǎng)之后又一個(gè)網(wǎng)絡(luò)研究與應(yīng)用的熱點(diǎn)。遠(yuǎn)程網(wǎng)技術(shù)與微型機(jī)的廣泛應(yīng)用推動(dòng)了局部網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究的發(fā)展。局部網(wǎng)絡(luò)可以分為局域網(wǎng)、高速局部網(wǎng)與計(jì)算機(jī)交換分機(jī)三類。八、九十年代，局域網(wǎng)技術(shù)發(fā)生了突破性進(jìn)展。在局域網(wǎng)領(lǐng)域中，采用Ethernet、Token Bus、Token Ring 原理的局域網(wǎng)產(chǎn)品形成了三足鼎立之勢(shì)，采用光纖傳輸介質(zhì)的FDDI產(chǎn)品在高速與主干環(huán)網(wǎng)應(yīng)用方面起了重要性的作用。90年代局域網(wǎng)技術(shù)在傳輸介質(zhì)、局域網(wǎng)操作系統(tǒng)與客戶/服務(wù)器（Client/Server)應(yīng)用方面取得了重要的進(jìn)展。由于數(shù)據(jù)通信技術(shù)的發(fā)展，在Ethernet網(wǎng)中用非屏蔽雙絞線實(shí)現(xiàn)了10Mbps的數(shù)據(jù)傳輸。在此基礎(chǔ)上形成了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)化布線技術(shù)，使Ethernet網(wǎng)在辦公自動(dòng)化環(huán)境中得到更為廣泛的應(yīng)用。局域網(wǎng)操作系統(tǒng)Novell NetWare、Windows NT Server、IBM LAN Server使局域網(wǎng)應(yīng)用進(jìn)入到成熟的階段?？蛻?服務(wù)器應(yīng)用使網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能達(dá)到更高水平。

目前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正處于第四階段。這一階段計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的特點(diǎn)是：互連、高速、智能與更為廣泛的應(yīng)用。

Internet是覆蓋全球的信息基礎(chǔ)設(shè)施之一，對(duì)于用戶來說，它像是一個(gè)龐大的遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。用戶可以利用Internet實(shí)現(xiàn)全球范圍的電子郵件、電子傳輸、信息查詢、語音與圖像通信服務(wù)功能。實(shí)際上Internet是一個(gè)用路由器（ROUTER）實(shí)現(xiàn)多個(gè)遠(yuǎn)程網(wǎng)和局域網(wǎng)互連的網(wǎng)際網(wǎng)，到1998年連入Internet的計(jì)算機(jī)數(shù)量已達(dá)4000萬臺(tái)之多。它將對(duì)推動(dòng)世界經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、科學(xué)、文化的發(fā)展產(chǎn)生不可估量的作用。

在互連網(wǎng)發(fā)展的同時(shí)，高速與智能網(wǎng)的發(fā)展也引起人們?cè)絹碓蕉嗟淖⒁?。高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展表現(xiàn)在寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)B-ISDN、幀中繼、異步傳輸模式ATM、高速局域網(wǎng)、交換局域網(wǎng)與虛擬網(wǎng)絡(luò)上。隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的增大與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能的增多 ，各國正在開展智能網(wǎng)絡(luò)IN（Intelligent Network)的研究。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用必將對(duì)21世紀(jì)的經(jīng)濟(jì)、教育、科技、文化的發(fā)展產(chǎn)生重要影響。