计算机网络 整理笔记（1.1）计算机网络定义及其发展

计算机网络现状

21世纪的重要特征就是数字化、网络化和信息化，是一个以网络为核心的信息时代。
这里所说的网络就是指“三网”

——电信网络、有线电视网络和计算机网络。

这三种网络向用户提供的服务不同：

电信网向用户提供电话、电报、传真业务；
有线电视网络向用户提供各种电视节目；
计算机网则使用户能够迅速传递数据文件，查找并获取各种有用资料。

随着技术的发展，电信网和有线电视网络逐渐融入了计算机网络技术，形成我们现在所说的“三网融合”。
现在的计算机网络不仅能够传送数据，还能够向用户提供打电话、听音乐、观看视频节目等服务。

现在，计算机网络的应用已遍布全世界的各个领域，成为人们社会生活中不可缺少的重要组成部分。从某种意义上讲，计算机网络的发展水平不仅反映了一个国家的计算机科学和通信技术的水平，也是衡量其国力及现代化程度的重要标志之一。

那么今天就由我来带领同学们了解一下计算机网络的定义和发展。

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计算机网络的定义

计算机网络技术在不断发展，在不同的阶段，它的定义也不尽相同。从目前的现状来看，我们可以这样描述：


计算机网络是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信设备和线路连接起来，在网络操作系统、网络管理软件和网络通信协议的管理下，实现资源共享和信息传递的计算机互联系统。

这个描述包括了4个方面的含义：

① 计算机之间相互独立自治：
从数据处理能力方面看，计算机既可以单机工作，也可以联网工作；从分布的地理位置来看，计算机是独立的个体，可以远在天边，也可以近在眼前。

② 通信线路：
计算机互相通信交换信息，必须有一条通道。这条通道的连接是物理的，由物理介质来实现（例如铜线、光纤、微波、卫星等）；

③ 网络协议：
计算机之间的信息交换，必须要遵守统一的约定和规则。

④ 资源共享：
任何一台计算机可以将本身的资源共享给其它处于该网络中的计算机实体，这些被共享的资源可以是硬件，也可以是软件和信息资源等。

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计算机网络的形成与发展

计算机网络从20世纪50年代开始发展至今,经历了从简单到复杂、从单机到多机、由终端与计算机之间的通信演变到计算机与计算机之间的直接通信的四个阶段。

1. 第一阶段,远程联机阶段—-60年代以前：

为了共享主机资源、信息采集以及综合处理，用一台计算机与多台用户终端设备相连，用户通过终端命令
以交互方式使用计算机，人们把它称为远程联机系统。这些用户终端设备仅能完成输入、输出功能。
远程联机系统的特点是系统中只有一个计算机处理中心，各终端通过通信线路共享主计算机的硬件和软件资源，因此，主计算机负担过重，终端独占线路，资源利用率低。

2. 第二阶段,多机互联网络阶段—-60年代中期：

这个阶段的计算机网络主要用于传输和交换信息，因此在逻辑结构上产生了：资源子网和通信子网的概念。美国的ARPANET网络就是第二代计算机网络的代表。

资源子网是计算机网络的外层，它由提供资源的主机和请求资源的终端组成。资源子网的任务是负责全网的信息处理。

通信子网是计算机网络的内层，它的主要任务是将各种计算机互连起来完成数据传输、交换和通信处理。

3. 第三阶段,标准化网络阶段—-70年代末：

20世纪70年代中期，随着以太网LAN、MAN、WAN迅速发展，各个计算机生产商纷纷发展各自的网络系统，制定自己的网络技术标准。

1974年,IBM公司采用的是SNA系统网络体系结构，
1975年，DEC公司采用的是DNA数字网络体系结构，
1976年UNIVAC采用的是DCA分布式通信体系结构。
这些网络体系结构存在着很大的差异，无法实现不同网络之间的互联，限制了计算机网络的发展。

直至1977年国际标准化组织ISO成立了专门的机构来研究该问题，并且在1984年正式颁布了“开放系统互联基本参考模型” 的国际标准OSI/RM，这标志着第三代计算机网络的诞生。

第三代计算机网络的主要特征是网络中的所有计算机遵循同一种网络协议，突出资源共享。

如今我们所用的因特网就是这一特征的充分写照——因特网中的所有计算机都遵循同一种TCP/IP协议。

4. 第四阶段,网络互联与高速网络阶段——90年代：

进入20世纪90年代，微电子技术、光通信技术、计算机技术、大规模集成电路技术的不断发展，为计算机网络技术的发展提供了有力的支持。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订和建立本国的NII,从而极大的推动了计算机网络技术的发展，使计算机网络进入一个崭新的阶段，这就是计算机网络互联与高速网络阶段。

目前，全球以Internet为核心的高速计算机互联网络已经形成，Internet已成为人类最重要的、最大的知识宝库。网络互联和高速计算机网络就成为第四代计算机网络。

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计算机网络的未来——下一代网络

未来的计算机网络将是通信技术与计算机技术的进一步聚合，并将改变各自原有的基本特征。
人们又将其称为“下一代网络”，这是一个具有极其松散定义的术语，
即泛指一个不同于当代或前一代的网络体系结构，通常是指以数据为中心的融合网络体系结构。从广义上讲，下一代网络应是一个能够提供包括语音、数据、视频和多媒体业务的基于分组技术的综合开放的网络架构。

计算机网络架构的发展方向将是IP技术和光网络，而光网络将会演进为全光网络。这里面的关键技术包括三网合一技术、光通信技术、IPV6技术、宽带接入技术、4G移动技术等。

在以上技术的带动下，计算机通信网将是一个包括地下的光缆、地面的微波和蜂窝移动通信，地面以上数百至数千公里的低轨道卫星通信，1万公里左右的中轨道卫星通信，以及3.6万公里高的静止轨道通信卫星系统组成的一个混合系统。

计算机网络研究也将专注于网络计算、蓝牙技术、网络安全与管理、下一代Web研究和业务综合化等方面。

这是一个令人激动的时代，我们应该共同打造中国的“下一代计算机网络”。