計算機網絡發展歷史與趨勢

　　互聯網時代已經到來了，小編為你科普一下網絡相關基礎知識《計算機網絡發展歷史與趨勢》，讓你更快融入互聯網時代。

　　自上世紀50 年代開始，人們及各種組織機構使用計算機來管理他們的信息的速度迅速增長。早期，限於技術條件使得當時的計算機都非常龐大和非常昂貴，任何機構都不可能為雇員個人提供使用整個計算機，主機一定是共享的，它被用來存儲和組織數據、集中控制和管理整個系統。所有用戶都有連接系統的終端設備，將數據庫錄入到主機中處理，或者是將主機中的處理結果，通過集中控制的輸出設備取出來。通過專用的通信服務器，系統也可以構成一個集中式的網絡環境，使用單個主機可以為多個配有I/O 設備的終端用戶(包括遠程用戶)服務。這就是早期的集中式計算機網絡，一般也稱為集中式計算機模式。它最典型的特征是：通過主機系統形成大部分的通信流程，構成系統的所有通信協議都是系統專有的，大型主機在系統中占據著絕對的支配作用，所有控制和管理功能都是由主機來完成。

　　隨著計算機技術的不斷發展，尤其是大量功能先進的個人計算機的問世，使得每一個人都可以完全控制自己的計算機，進行他所希望的作業處理。當以個人計算機(PC)方式呈現的計算能力發展成為了獨立的平台，這導致了一種新的計算結構---分布式計算模式的誕生。

　　一般來講，計算機網絡的發展可分為四個階段：

　　第一階段：計算機技術與通信技術相結合，形成面向終端的計算機網絡;

　　第二階段：在計算機通信網絡的基礎上，完成網絡體系結構與協議的研究，形成了計算機網絡;

　　第三階段：在解決計算機連網與網絡互連標准化問題的背景下，提出開放系統互連參考模型與協議，促進了符合國際標准的計算機網絡技術的發展;

　　第四階段：計算機網絡向互連、高速、智能化方向發展，並獲得廣泛的應用。

　　面向終端的計算機網絡階段

　　在上個世紀50 年代，由於計算機的造價昂貴，所以計算機資源匮乏且放置集中。需要使用計算機的用戶必須親自攜帶程序，到放置計算機的機房進行手工操作，這為用戶使用計算機帶來了極大的不便。而具有收發功能的終端機(terminal)的出現解決了這一問題，人們通過通信線路將計算機與終端相連，通過終端進行數據的發送和接收，這種“終端-通信線路-計算機”的模式被稱為遠程聯機系統，由此開始了計算機和通信技術

　　相結合的年代，遠程聯機系統就被稱為第一代計算機網絡。

　　以單個計算機為中心的遠程聯機系統，構成面向終端的計算機網絡。用一台中央主機連接大量的地理上處於分散位置的終端。如50 年代初美國的SAGE 系統。

　　為減輕中心計算機的負載,在通信線路和計算機之間設置了一個前端處理機FEP 或通信控制器CCU 專門負責與終端之間的通信控制,使數據處理和通信控制分工。在終端機較集中的地區，采用了集中管理器(集中器或多路復用器)用低速線路把附近群集的終端連起來,通過MODEM 及高速線路與遠程中心計算機的前端機相連。這樣的遠程聯機系統既提高了線路的利用率，又節約了遠程線路的投資。

　　遠程聯機系統的結構特點是單主機多終端，所以從嚴格意義上講，並不屬於計算機網絡范疇。

　　計算機—計算機網絡階段

　　60年代中期，出現了多台計算機互連的系統，開創了“計算機-計算機”通信的時代。美國的ARPA網，IBM的SNA網，DEC的DNA網都是成功的典例。這個時期的網絡產品是相對獨立的，未有統一標准。

　　遠程聯機系統發展到一定的階段，計算機的用戶希望使用其他計算機系統的資源。同時，擁有多台計算機的大企業也希望各計算機之間可以進行信息的傳輸與交換。於是在20世紀60 年代出現了以實現“資源共享”為目的的多計算機互連的形態。在這個階段，對整個系統的通信可靠性和准確性提出了更高的要求。系統中采用在計算機和線路之間設置通信控制處理機(CCP：communication control processor)的方式來提高系統性能，如圖1.10所示。

 

　　這一階段結構上的主要特點是：以通信子網為中心，多主機多終端。1969 年在美國建成的ARPAnet 是這一階段的代表。在ARPAnet 上首先實現了以資源共享為目的不同計算機互連的網絡，它奠定了計算機網絡技術的基礎，成為今天因特網的前身。

　　開放式標准化網絡階段

　　上個世紀60 年代末ARPAnet等的成功運用極大地刺激了各計算機公司對網絡的熱衷，自70 年代中期開始，各大公司在宣布各自網絡產品的同時，也公布了各自采用的網絡體系結構標准，提出成套設計網絡產品的概念。例如，IBM 公司於1974 年率先提出了“系統網絡體系結構”(SNA)，DEC 公司於1975 公布“分布網絡體系結構”(DNA)，UNIVAC 公司則於1976 年提出了“分布式通信網絡體系結構”(DCA)。在這個時期，不斷出現的各種網絡雖然極大地推動了計算機網絡的應用，但是眾多不同的專用網絡體系標准給不同網絡間的互連帶來了很大的不便。鑒於這種情況，國際標准化組織(ISO)於1977 年成立了專門的機構從事“開放系統互連”問題的研究，目的是設計一個標准的網絡體系模型。1984 年ISO 頒布了“開放系統互連基本參考模型”，這個模型通常被稱作OSI 參考模型。只有標准的才是開放的OSI 參考模型的提出引導著計算機網絡走向開放的標准化的道路，同時也標志著計算機網絡的發展步入了成熟的階段。從此，網絡產品有了統一標准，促進了企業的競爭，大大加速了計算機網絡的發展。

　　在OSI參考模型推出後，網絡的發展道路一直走標准化道路，而網絡標准化的最大體現就是Internet的飛速發展。現在Internet已成為世界上最大的國際性計算機互聯網。Internet遵循TCP/IP參考模型，由於TCP/IP仍然使用分層模型，因此Internet仍屬於第三代計算機網絡。

　　高速、智能的計算機網絡階段

　　計算機網絡經過第一代、第二代和第三代的發展，表現出其巨大的使用價值和良好的應用前景。進入2 0世紀9 0年代以來，微電子技術、大規模集成電路技術、光通信技術和計算機技術不斷發展，為網絡技術的發展提供了有力的支持;而網絡應用正迅速朝著高速化、實時化、智能化、集成化和多媒體化的方向不斷深入，新型應用向計算機網絡提出了挑戰，新一代網絡的出現已成必然。

　　計算機網絡的發展既受到計算機科學技術和通信科學技術的支撐，又受到網絡應用需求的推動。如今，計算機網絡從體系結構到實用技術已逐步走向系統化、科學化和工程化。作為一門年輕的學科，它具有極強的理論性、綜合性和依賴性，又具有自身特有的研究內容。它必須在一定的約束條件下研究如何合理、有效地管理和調度網絡資源(如鏈路、帶寬、信息等)，提供適應不同應用需求的網絡服務和拓展新的網絡應用。

　　網絡帶寬的不斷提高，更加刺激了網絡應用的多樣化和復雜化，多媒體應用在計算機網絡中所占的份額越來越高，同時，用戶不僅對網絡的傳輸帶寬提出越來越高的要求，對網絡的可靠性、安全性和可用性等也提出了新的要求。為了向用戶提供更高的網絡服務質量，網絡管理也逐漸進入了智能化階段，包括網絡的配置管理、故障管理、計費管理、性能管理和安全管理等在內的網絡管理任務都可以通過智能化程度很高的網絡管理軟件來實現。計算機網絡已經進入了高速、智能的發展階段。