计算机网络技术的发展现状和趋势

计算机网络技术的发展现状和趋势

0 引言

随着计算机技术的发展，网络技术也经历了从无到有的发展过程。虽然计算机在20世纪40年代就已研制成功，但是直到80年代初期，计算机网络仍然被认为是一种昂贵而奢侈的技术。一直到90年代，随着互联网的出现，基于计算机技术，通信技术和信息技术的网络技术得到飞速发展，在今天，计算机网络技术已经和计算机技术本身一样精彩纷呈，普及到人们的生活和商业活动中，对社会各个领域产生了如此广泛而深远的影响。

1 网络技术的发展历程

计算机网络是由计算机集合加通信设施组成的系统，即利用各种通信手段，把地理上分散的计算机连在一起，达到相互通信而且共享软件、硬件和数据等资源的系统。计算机网络的发展大致经过了四个阶段。

1.1网络发展的早期阶段

在PC 计算机出现之前，计算机的体系架构是以单个计算机为主的远程通信系统：一台具有计算能力的计算机主机挂接多台终端设备。终端设备没有数据处理能力，只提供键盘和显示器，用于将程序和数据输入给计算机主机和从主机获得计算结果。计算机主机分时、轮流地为各个终端执行计算任务。这种计算机主机与终端之间的数据传输，就是最早的计算机通信。

1.2以通信子网为中心的计算机网络阶段

多个主计算机通过通信线路互连起来，构成系统，进行分组交换。分组交换的概念是将整块的待发送数据划分为一个个更小的数据段，在每个数据段前面安装上报头，构成一个个的数据分组（Packets）。每个Packet 的报头中存放有目标计算机的地址和报文包的序号，网络中的交换机根据数据这样的地址决定数据向哪个方向转发。在这样概念下由传输线路、交换设备和通讯计算机建设起来的网络，被称为分组交换网络。分组交换网络的概念是计算机通讯脱离电话通讯线路交换模式的里程碑。美国的分组交换网ARPANET 于1969 年12月投入运行，被公认是最早的分组交换网。法国的分组交换网CYCLADES 开通于1973 年，同年，英国的NPL 也开通了英国第一个分组交换网。到今天，现代计算机网络：以太网、帧中继、Internet 都是分组交换网络。

1.3 网络体系结构标准化阶段

以太网目前在全球的局域网技术中占有支配地位。以太网的研究起始与1970 年早期的夏威夷大学，目的是要解决多台计算机同时使用同一传输介质而相互之间不产生干扰的问题。夏威夷大学的研究结果奠定了以太网共享传输介质的技术基础，形成了享有盛名的CSMA/CD 方法。以太网的CSMA/CD 方法是在一台计算机需要使用共享传输介质通讯时，先侦听该共享传输介质是否已经被占用。当共享传输介质空闲的时候，计算机就可以抢用该介质进行通讯。所以又称CSMA/CD 方法为总线争用方法。

1.4 网络互连阶段

随着计算机通信网络的发展和广泛应用，人们希望在更大的范围内。某些计算机系统用户希望使用其他计算机系统中的资源；或者想与其他系统联合完成某项任务，这样就形成了以共享资源为目的的计算机网络。Internet 是全球规模最大、应用最广的计算机网络。它是由院校、企业、政府的局域网自发地加入而发展壮大起来的超级网络，连接有数千万的计算机、服务器。通过在Internet 上发布商业、学术、政府、企业的信息，以及新闻和娱乐

的内容和节目，极大地改变了人们的工作和生活方式。Internet 目前已经成为世界上规模最大和增长速度最快的计算机网络，没有人能够准确说出Internet 具体有多大。到现在，我们的Internet 的概念，已经不仅仅指所提供的计算机通讯链路，而且还指参与其中的服务器所提供的信息和服务资源。计算机通讯链路、信息和服务资源整体，这些概念一起组成了现代Internet 的体系结构。

2 网络技术的发展现状

互联网主要是有一大部分配置较高的计算机、调制解调器和电话线相互串联，用户可以通过多种方式开通上网功能，而且只需要简单的技术初装，就可以通过用户名，密码的方式登录网络，去共享网络资源，一般有线网络只要用户支付了相关上网费用，便不会限定上网的时间等，而且支撑软件获取信息的速度也比较快，相对来说较为便利。另外还有一些是利用有线电视进行网络的改造，使得有线电视有了一定的交互能力，通过装入抗干扰的相关设备和视频服务交互器，解决了信号的存储以及输入、输出问题，但是在声频、视频信号转换等上还存在一些技术性问题未解决。需要用光缆、同轴电缆，以及卫星、数字微波信道作为互联网的干线，因此技术层面上来说，我们必须形成一个开放性的网络平台，不仅仅是文字、表格信息，更应该为计算机通讯、交互传输、传真等提供一定的实施条件，满足多种需求。另外，网络建设中也存在着一系列问题，比如网上泄密，隐私被窃取，数据资料被盗用，网上不良信息泛滥，影响青少年的健康成长，另外，网上银行也存在一定的安全隐患，导致客户资金损失，这需要尽快网络立法，一些机构也应该内网与外网分割。这些都是网络发展亟待解决的问题。

随着计算机技术、通信技术和信息技术的不断发展，网络技术也不断革新，网络应用越来越广。面对即将到来的第三代互联网应用，很多发达国家都投入了大量研究资金，希望能抓住机遇，掌握未来的命运。中国也加强了网络方面的投入。中科院计算所为自己的网络起名为“织女星网络”（Vega Grid），目标是具有大规模数据处理、高性能计算、资源共享和提高资源利用率的能力。与国内外其他网络研究项目相比，织女星网络的最大特点是“服务网络”。中国许多行业，如能源、交通、气象、水利、农林、教育、环保等对高性能计算网络即信息网络的需求非常巨大。预计在两三年内，就能看到更多的网络技术应用实例。

3 网络技术的发展趋势

随着科技的不断进步，网络技术在将来必定会更加的集成化、智能化、开放化。相应的，伴随着技术进步，各种信息的获取会变得更加方便、快捷。因此，网络安全问题会越来越受到重视。网络安全问题是一个关系到每个用户切身利益的问题，随着网络互联的规模越来越大，网络安全问题也曰益突出，安全问题集中在以下及个方面：其一，安全服务质量问题，主要指如何保证合法用户的带宽，防止非法用户占用带宽，从而保证合法客户的正常上网需求；其二，安全网络基础设施，主要涉及路由器、域名服务器，以及网络控制信息和管理信息的安全问题；其三，端对端的安全问题，主要指用户之间的加密、鉴别和数据完整性的维护；其四，端系统的安全问题，主要涉及防火墙技术。防止用户非法侵人网络和非法访问资源是当前网络安全的主要问题。除了用防火墙隔离来自外部网络的非法访问外，还可以用虚拟网络技术在公共基础网络上建立虚拟专用网。

另一方面，随着生活节奏的不断加快，人们对于信息获取的便利性和时实性的需求会越来越高，人们希望能随时随地的获取和发送各种信息，而这无疑会促进无线通信网络技术的发展。移动通信以其移动性和个人化服务为特征，表现出旺盛的生命力和巨大的市场潜力。以宽带和提供多媒体业务为特征的新一代无线与移动通信的发展。以市场为导向，带动新技术和业务的发展，不断摸索新型的经营模式。未来将实现各种无线技术互补发展，各尽所长，