互联网的发展和影响

互联网的发展和影响

演讲人：李崇荣(清华大学信息网络工程研究中心副教授)

我们今天讲一下关于互联网的发展和影响。我今天讲的内容大概分成这样几个部分，我们先回忆一下互联网发展的历史，然后介绍一下根据互联网的技术发展的情况，出现下一代互联网，产生和发展的情况。然后我们介绍一下互联网在社会上产生的重大的影响，最后给大家介绍一下我们国家下一代互联网的发展情况。首先我们看一下互联网的发展的历史，这部分内容我们回顾了从二战以来，信息技术发展的情况，然后特别是在信息技术领域，互联网技术发展的重要的里程碑。然后我们介绍一下我们国家互联网发展的情况和互联网本身的关键技术是什么。

信息技术的发展，我们都知道，是从二战之后开展基础的，大概是有这么四个重要的部分。一个是计算的技术，还有操作系统，另外就是连接系统，还有工作站的发展，分别是对社会产生了重大的影响。以后再发展我们就比较清楚了，从80年代后期开始的PC机的普及，然后就是90年代初期到2000年计算机网络的发展。那么到这个世纪以来大家也都知道，像无线移动的技术，我们预计到2010年的时候，各种技术相互融合，会有一个更大的变化。在整个信息技术的发展过程当中，互联网的技术也是应运而生的，它的里程碑我们追溯下来，大概是从60年代开始，我们大家也都比较熟悉，首先是60年代初期出现的分组交换的技术，然后就是美国国防部的计划和阿波罗登月齐名的另外一个计划，就是网络，然后70年代出现了以太网技术，这个技术到今天依然在发展，还有就是我们今天互联网上采用的TCP/IP协议，这是70年代初提出来的。在这以后各种各样的网络就都出现了，直到1983年，从美国国防部的军方网开始采用TCP/IP协议以后，整个世界上网络的发展走势就出现了以TCP/IP为主的互联网，然后是80年代的时候，美国自然基金会接管了技术，出现了今天INTERNET这样的发展。我们知道，80年代末期的时候，出现了WWW技术，这样就把互联网从原来是在军事实验的网络，到科学家的网络，到后来深入到各行各业，一直到老百姓的生活当中。那么，到90年代以后技术就非常活跃了，包括各种各样的网络的技术，还有出现了像IP V6这样新的协议，我就不一一再举出来了，后来都是很多的新技术。

我们把刚才的过程简单用一些图再来说明一下。互联网的发展最开始是从美国军方的计划开始的，它的初衷本来是美苏冷战时期的一个发展目标，希望在第一次核打击的情况下，整个通信不中断，这是和传统的电话网络相比较来说是一种新的通信的理念。那么它采用的主要的技术，一个是把原来传统的电路交换改为分组交换的技术，还有整个网络在电路交换里面，采用的我们大家都比较熟悉的树状结构，改成网状的结构，旁边的图里面可以看出来。这种设计理念的验证，我们知道，9.11事件的时候，基本上整个当时在美国的东北地区，传统电话打都打爆了，但是最早传出来的一些信息是通过互联网、IP电话，那时候能够存活打出电话来，这是一个验证的实力。这个网大概它的发展经过这样几个里程碑。首先它是在美国的西海岸地区的几个大的计算中心互联，然后进一步发展，把东部和西部连接起来，这是不同时期网络的拓扑结构，我们看到它的连接越来越复杂，这样的几个发展阶段，那么到80年代中期，美国自然基金会发起来了一个新的网络，叫NSFNET，NSF是美国自然基金会的缩写，它的技术本身是采

用了美国军方的…NET的技术，然后它把全国的超级计算中心连接起来，进一步发展连接了美国大学的校园网和地区网，这样再向国际上发展就成为连接全球的各国的学术网络的这样一个internet主干网。这个网络到90年代中期的时候就实现了商业化以后，就形成了现在的互联网的格局。

NSFNET也经历了这样几个发展阶段。最开始采用依托电话网的，速率很低，我们国家是64K，美国是56K，最早的网络拓扑结构，然后到90年代初的时候就发展到从56K到45兆，这是后来的发展，整个互联网的技术发展是从WWW技术出现以后，有一个指数增长的发展趋势，这条曲线是世界上的互联网用户统计数字，下面这条线是我们国家的用户，我们也知道我们国家互联网的用户数量现在已经达到世界上第二位，但是我们国家的人口基数比较大，从整个互联网用户的普及率来说现在和发达国家差距还是比较大的，还有很大的发展空间。

那么我们从刚才这张图上就看一下我们国家自己的互联网的发展的情况。我们国家发展应该是从80年代末期开始，最早的时候，是利用这样的技术实现电子邮件的互通，现在我们2004年的时候，中国互联网协会也庆祝了中国的互联网历史发展走过十年的历程，我们也回忆了一下中国最早的，第一封电子邮件是什么时候发出去的，德国现在还有记录，是很早的时候。那么我们国家最开始主要是跟欧洲连接的，清华大学和世界上的电子邮件的通信最早是和加拿大、香港这样的连接，利用现在的这种技术，用专线接入互联网，最早是中科院高能所和斯坦福大学有一个合作，从93年连接到美国，我们中关村地区有一个市行贷款的NCFC这个网络是94年开始，然后就是后来的有几大网络陆陆续续都连接到美国，这是和国际上互联网的连接，是这样的一种情况。这是我们国家的第一个跨原区的互联网NCFC，当时是清华、中科院和北大三个单位，当时我们可以拿到的，申请到的互联网地址可以拿到B类地址，所以我们可以看到这三个单位用的IP地址都是B类的地址，就像清华是166.111，后来我们国家现在再申请到的地址基本上都是C类地址拼起来的，这是我们国家比较早期的加入到互联网里面的情况。

那么回顾了这样一个网络的发展情况，我们看一下这个网络的技术为什么能够发展得这么快，它有几个关键的技术，这些技术支撑了这样的一个互联网这样一个人造的系统在这个社会上的影响越来越大，我们归结起来，互联网的关键技术大概是这样几个方面。一个它在体系结构上采用了TCP/IP的协议站，采用这种技术从设计思想上来说，一个是IP分组，采用的无连接的服务，这和传统电话采用电路交换是不一样的，它从设计思想上来说，采用的是尽力传递，就是我们说的best这样一种设计理念。这种设计思想的初衷就是说，我认为通信线路上的质量是可以接受的，在分组的交换上不再做差错的重传，没有这样的技术，只要有数据包我就转发，不能保证传输的可靠性，如果有错也是由上面的传输层或应用层解决。那么采用这样一种设计思想，整个这一套体系特点就是快速、简单、效率比较高，当时有很多的互联网的体系结构，计算机网络的体系结构，比如OSI，或者其他的体系结构，但是最后还是TCP/IP最后统一了，它就是有这样一些关键的技术。

从通信交换技术来说，它本身采用的分组交换技术，它在下面它的底层的技术，在数据应用层里面，以太网本身原来是没有TCP/IP时候也存在的，刚才我们回忆过，但是它可以架构在各种各样的数据链层的协议上，以太网是其中一个生命力很强，这么多年一直不断发展变化的技术，这也是对TCP/IP的发展起到了积极的作用。

刚才我们说的关于TCP/IP来说，它的体系结构非常清晰，我们看到最关键的就是中间这个红颜色这层，这一层里面它采用了一种统一的IP协议，这个统一的IP协议可以把数据地址本身是全球惟一的，数据格式大家都用IP分组这样的数据的封装，所以它在这层统一，保证了屏蔽掉下面的各种各样的低层次的网络上复杂的技术，异质异构的网络都可以架构在这样的协议体系