網絡技術的發展及特點

網絡技術的發展及特點

　　計算機信息技術在社會中廣泛應用，促進了各個領域的發展。尤其是計算機網絡技術的發展使得人們的生活也隨之發生改變。下面是小編為大家搜索整理的關于網絡技術的發展及特點，歡迎參考閱讀，希望對大家有所幫助！

　　1、計算機網絡技術的發展

　　從1945年第一臺計算機的誕生到計算機網絡的普及應用，計算機部分地代替了人的智能，計算機網絡提高了人們之間信息傳遞的速度，縮短了人與人之間的距離，使全人類的資源共享、信息交流成為可能。計算機不再是孤立的一臺一臺機器，它成為連接整個信息社會的基礎設施。支撐信息社會的重要技術是計算機技術、數據通信技術和信息內容及處理技術以及這三種技術的匯合。這些技術形成了信息社會的三個行業，總產值的比例分別為：計算機技術占44%;通信技術占28%;信息內容及處理技術占28%。

　　計算機網絡的發展過程大致經歷了四個階段：

　　第一代：遠程終端連接

　　第一代計算機網絡技術始于20世紀60年代，是計算機網絡發展的初期。在此階段計算機網絡是以單個計算機為中心的面向終端為特征的，也就是遠程終端連接。所謂遠程終端連接就是所有的計算機需要連接到計算機終端上，在此類技術中，需要有一個主機來作為網絡的中心和控制者，終端(鍵盤和顯示器)分布在各處并與主機相連，用戶通過本地的終端使用遠程的主機。這種網絡系統的主要功能是對信息進行批處理。另外這種網絡有一個缺點，就是他的的通信會受到限制，而且子網之間無法通信，只有終端和主機之間的可以進行通信。

　　第二代：計算機網絡階段(局域網)

　　局域網始于20世紀70年代，在此階段計算機網絡技術得到迅速發展，避免了第一代網絡的通信限制的問題。在局域網中，用戶不必經過主機進行通信，而且使得多個主機之間可以實現互聯。在開發局域網的時候，人們像了很多辦法，人們首先借鑒了電信部門的電路交換的思想。雖然電路交換在以一定程度上可以提高網絡的可靠性和可用性，但是電路交換也存在一定的問題。計算機數據的產生往往是“突發式”的，比如當用戶用鍵盤輸入數據和編輯文件時，或計算機正在進行處理而未得出結果時，通信線路資源實際上是空閑的，從而造成通信線路資源的極大浪費。據統計，在計算機間的數據通信中，用來傳送數據的時間往往不到10%甚至1%。另外，由于各異的計算機和終端的傳輸數據的速率各不相同，采用電路交換就很難相互通信。為此，必須尋找出一種新的適應計算機通信的交換技術。這種新的技術就是分組交換技術。分組交換網是由若干節點交換機和連接這些交換機的鏈路組成，每一結點就是一個小型計算機。分組交換技術的出現，解決了計算機互聯的問題，使得局域網得到有效的開展。

　　第三代：計算機網絡互聯階段(廣域網)

　　廣域網始于20世紀80年代，　在這一時期，國際標準化組織(ISO)制訂了開放體系互聯基本參考模型(OSI/RM)。自此之前雖然計算機之間可以互相通信，但由于廠家的不同使得計算機之間的通信還是受到一定的限制，存在不能兼容的問題。OSI/RM模型的制定使得不同廠家生產的計算機之間可以實現互連。另外，在廣域網的發展中，TCP/IP協議的誕生成為關鍵。TCP/IP協議是遵循國際標準化協議的計算機網絡，具有統一的網絡體系結構。局域網絡系統日漸成熟。隨著計算機網絡的普及和應用推廣，越來越多的用戶都希望將自己的計算機連網。然而實現不同系列、不同品牌的計算機互連，顯然并不是一件容易的事情。因為相互通信的計算機必須高度協調工作，而這種協調是相當復雜的。為了降低網絡設計的復雜性，早在當初設計ARPANET時，就有專家提出了層次模型20世紀80年代開始，人們著手尋找統一的網絡體系結構和協議的途徑。國際標準化組織ISO于1977年成立了專門機構研究該問題，并于1984年正式頒布了開放系統互連參考模型OSI-RM在計算機網絡發展的進程中，另一個重要的里程碑就是出現了局域網絡。

　　第四代：信息高速公路(高速，多業務，大數據量)

　　20世紀90年代，網絡技術得到快速發展，其中以信息高速公路、ATM技術、ISDN、千兆以太網為主要技術。信息高速公路使得計算機開始進入人們的生活，信息高速公路的最大特點是能夠實現人機的交互，人可以利用網絡進行網上電視點播、電視會議、可視電話、網上購物、網絡圖書館等。自OSI參考模型推出后，計算機網絡一直沿著標準化的方向在發展，而網絡標準化的最大體現是Internet的飛速發展。Internet是計算機網絡最輝煌的成就，它已成為世界上最大的國際性計算機互聯網，并已影響著人們生活的各個方面。由于Internet也使用分層次的體系結構，即TCP/IP網絡體系結構，使得凡遵循TCP/IP的各種計算機網絡都能相互通信。進入20世紀90年代后，網絡進一步向著開放、高速、高性能方向發展。由于Internet還存在著技術和功能上的不足，加上用戶數量猛增，使得現有的Internet不堪重負。1993年美國政府提出了“NGII(Next　Generation　Internet　Initiative)行動計劃”，該計劃的目標是：開發規模更大、速度更快的下一代網絡結構，使之端到端的數據傳輸速率超過100　Mb/s甚至10　Gb/s;提供更為先進、實時性更高的網絡應用2服務，如遠程教育、遠程醫療、高性能的全球通信、環境監測和預報等，NGII計劃將使用超高速全光網絡，能實現更快速的交換和路徑選擇;保證網絡信息的可靠性和安全性。

　　2、網絡技術的特點

　　計算機網絡就是要把各個獨立的計算機連接恰里使得他們之間可以自由通信，進而實現計算機之間的數據和資源的共享，只是計算機網絡技術發展的主要目的。在計算機網絡的發展中，期特點主要表現為以下幾點：

　　1.能實現數據信息傳輸和集中處理

　　計算機通過網絡可以將在計算機上的信息傳遞到服務器上，服務器對這些信息進行集中處理。這樣就可以實現集中處理，而且傳輸速度大大加快。

　　2.可共享計算機系統資源

　　計算機網絡可以使各個主機之間通過網絡進行傳輸，從而實現資源共享。而且隨著網絡技術的發展，資源共享更加快捷，信息的類型也更加多樣化。

　　3.能進行分布處理

　　負載均衡是網絡的一大特長。在計算機網絡技術中，所有的信息都要傳遞到服務器上才能得到處理。在一些大型網站中，由于訪問量大，對服務器的負荷也大。在這種情況下，網站可以將不同地域上放置服務器，這樣就可以分擔服務器的負荷，實現各服務器的負荷均衡，同時用戶也省了不少冤枉路。

　　4.綜合信息服務

　　網絡不僅能夠提供人們所需要的各種信息，而且網絡技術的智能化使得網絡技術的應用范圍越來越廣。比如：網上購物、聯機會議等。

　　3、網絡技術的應用領域

　　網絡技術的應用領域很廣，主要有以下幾方面。

　　分布式超級計算分布式超級計算將分布在不同地點的超級計算機用高速網絡連接起來，并用網絡中間件軟件“粘合”起來，形成比單臺超級計算機強大得多的計算平臺。

　　分布式儀器系統 分布式儀器系統使用網絡管理分布在各地的貴重儀器系統，提供遠程訪問儀器設備的手段，提高儀器的利用率，方便用戶的使用。

　　數據密集型計算并行計算技術往往是由一些計算密集型應用推動的，特別是一些帶有巨大挑戰性質的應用，大大促進了對高性能并行體系結構、編程環境、大規模可視化等領域的研究。數據密集型計算的應用比計算密集型的應用多得多，它對應的數據網絡更側重于數據的存儲、傳輸和處理，計算網絡則更側重于計算能力的提高。在這個領域獨占鰲頭的項目是歐洲核子中心開展的數據網絡（DataGrid）項目，其目標是處理2005年建成的大型強子對撞機源源不斷產生的PB/s量級實驗數據。

　　遠程沉浸 這是一種特殊的網絡化虛擬現實環境。它是對現實或歷史的逼真反映，對高性能計算結果或數據庫可視化。“沉浸”是指人可以完全融入其中：各地的參與者通過網絡聚集在同一個虛擬空間里，既可以隨意漫游，又可以相互溝通，還可以與虛擬環境交互，使之發生改變。已經開發出幾十個遠程沉浸應用，包括虛擬歷史博物館、協同學習環境等。遠程沉浸可以廣泛應用于交互式科學可視化、教育、訓練、藝術、娛樂、工業設計、信息可視化等許多領域。

　　信息集成網絡最初是以集成異構計算平臺的身份出現，接著進入分布式海量數據處理領域。信息網絡通過統一的信息交換架構和大量的中間件，向用戶提供“信息隨手可得”式的服務。網絡信息集成將更多應用在商業上，分布在世界各地的應用程序和各種信息通過網絡能進行無縫融合和溝通，從而形成嶄新的商業機會。

　　信息集成如信息網絡、服務網絡、知識網絡等，是近幾年網絡流行起來的應用方向。2002年，Globus聯盟和IBM在全球網絡論壇上發布了開放性網絡服務架構及其詳細規范，把Globus標準與支持商用的萬維網服務標準結合起來。2004年，Globus聯盟、IBM和惠普（HP）等又聯合發布了新的網絡標準草案，把開放性網絡服務架構詳細規范I轉換成6個用于擴展萬維網服務的規范，網絡服務已與萬維網服務徹底融為一體，標志著網絡商用化時代的來臨。

　　網絡技術的發展，標準是關鍵。就像TCP/IP協議是因特網的核心一樣，構建網絡計算也需要對核心——標準協議和服務進行定義。一些標準化團體正在積極行動。迄今為止，網絡計算雖還沒有正式的標準，但在核心技術上，相關機構與企業已達成一致，由美國阿貢國家實驗室與南加州大學信息科學學院合作開發的Globus 計算工具軟件已成為網絡計算實際的標準，已有12家著名計算機和軟件廠商宣布將采用Globus 計算工具軟件。作為一種開放架構和開放標準基礎設施，Globus 計算工具軟件提供了構建網絡應用所需的很多基本服務，如安全、資源發現、資源管理、數據訪問等。所有重大的網絡項目都是基于Globus 計算工具軟件提供的協議與服務的。

　　除了標準以外，安全和可管理性、人才的缺乏也是網絡計算亟待解決的一個問題，否則它將無法成為企業的商業架構。在真正實現商業應用之前，還需要解決許多問題。即便如此，構建全球網絡的前景仍是無法抗拒的。

　　此外，網絡技術的應用還催生了網絡語言學。這門新興學科是由中國知名學者周海中教授于2000年首先提出的。在其《一門嶄新的語言學科——網絡語言學》一文中，他對網絡語言學的研究對象、研究方法、研究任務、學科屬性和定位問題等作了精辟闡述；此后，網絡語言學引起國際學術界的關注。

　　4、網絡技術的主要功能

　　一般來說，計算機網絡可以提供以下一些主要功能：

　　資源共享

　　網絡的出現使資源共享變得很簡單，交流的雙方可以跨越時空的障礙，隨時隨地傳遞信息。

　　信息傳輸與集中處理

　　數據是通過網絡傳遞到服務器中，由服務器集中處理后再回送到終端。

　　負載均衡與分布處理

　　負載均衡同樣是網絡的一大特長。舉個典型的例子：一個大型ICP（Internet內容提供商）為了支持更多的用戶訪問他的網站，在全世界多個地方放置了相同內容的WWW服務器；通過一定技巧使不同地域的用戶看到放置在離他最近的服務器上的相同頁面，這樣來實現各服務器的負荷均衡，同時用戶也省了不少冤枉路。

　　綜合信息服務

　　網絡的一大發展趨勢是多維化，即在一套系統上提供集成的信息服務，包括來自政治、經濟、等各方面資源，甚至同時還提供多媒體信息，如圖象、語音、動畫等。在多維化發展的趨勢下，許多網絡應用的新形式不斷涌現，如：

　　①電子郵件――這應該是大家都得心應手的網絡交流方式之一。發郵件時收件人不一定要在網上，但他只要在以后任意時候打開郵箱，都能看到屬于自己的來信。

　　②網上交易――就是通過網絡做生意。其中有一些是要通過網絡直接結算，這就要求網絡的安全性要比較高。

　　③視頻點播――這是一項新興的娛樂或學習項目，在智能小區、酒店或學校應用較多。它的形式跟電視選臺有些相似，不同的是節目內容是通過網絡傳遞的。

　　④ 聯機會議――也稱視頻會議，顧名思義就是通過網絡開會。它與視頻點播的不同在于所有參與者都需主動向外發送圖像，為實現數據、圖像、聲音實時同傳，它對網絡的處理速度提出了最高的要求。

　　以上對網絡的功能只是略舉一二，我們將在以后的篇幅中用更詳盡的案例去充實大家對網絡的理解。

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