第五节计算机网络技术

正如铁路网和公路网一样，信息高速公路也是在它的网上传递和存取信息的。信息高速公路上的网络即是计算机网络的全国乃至全球规模的大联网，该网也与一般网一样，由“线”和“结”组成，线把结联在一起就成了网。在信息高速公路中，“结”就是多媒体装置，而“网”就是由光缆联成的网络。

一、计算机网络的发展

90 年代是计算机网络技术和产品的成熟和大发展的年代。所谓网络，是指在地理上分散布置的多台独立计算机通信线路互连构成的系统。根据联网区域的大小，计算机网络可分成局域网和远程网。

一般说来，计算机从发明至今已经历了四代的变比。最初的计算机用于工程设计，第一次换代是 60 年代，计算机用作企业数据处理；第二次换代是

70 年代，采用多用户分时共享计算机服务；第三次换代是 80 年代，个人计

算机得到迅速发展，第四次换代是 90 年代，普遍实现计算机网络化。计算机

如不能联网，就像人流落到荒岛一样。在今后 20 年内，通过计算机网络化，计算机将发展到无处不用、无处不在的时代。

计算机网络经过 20 多年的发展，技术上已比较成熟，并逐步标准化。如今，用户的单机系统越来越多地联成局域网，独立的局域网发展成各种区域网，不少区域网又相互连接构成更大范围的网络系统。

90 年代的网络发展呈下列趋势：

网络数量不断增加，网络市场迅速扩大。据统计，1990 年全世界计

算机网络总共达 197 万套，至 1993 年全世界计算机网络达 250 万套，同时网络市场每年达 100 多亿美元，且以 30％以上的增长率在上升。在计算机网络中，微机局域网虽然兴起较晚，但发展尤为迅速。据已有的资料显示，1985 年全球微机网的产值仅为 6 亿美元，到 1992 年已增长到 60 亿美元。

网络传输的速度越来越快。80 年代网络传输速度从 1Mb/s 进展到10Mb/s，90

年代初发展到 100Mb/s 到几百 Mb/s，现在1Gb/s 高速局域网已建成使用，1Gb/s 的宽域网正在兴建，如美国按照政府提出的“高性能计算机与通讯计划”，正在建设覆盖全国千兆位科学与教育网络，通过这一网络将把每亿万次高性能计算能力传送到各地研究机构与高等院校。
无线数字网蓬勃兴起。随着便携式计算机的发展与普及，人们对可移动的无线数字网的需求日益增加。利用这种无线数字网，人们随时可将计算机接入网内，发送和接收数据。无线数字网在目前已经得到了很大的发展。
交互式网络的发展。交互式网络的设想是在 1964

年由兰德公司的研究人员保罗·巴兰提出的，起先被美国国防部采用为军事通信系统，后被计算机公司和大学的程序员用来交换信息。在 80 年代中期，美国形成了交互式网络的骨架，此后，商用网络和个人计算机也都通过调制解调器和电话线与交互式网络相联。进入 90 年代，美国交互式网络的用户正以每年 30％的速度增长。与此同时，交互式网络在世界其它较发达国家也得到了较快的发展。

交互式网络是计算机联网的一种新的方式，它和以前的计算机联网有两个明显不同的特点：

它和以前的中心联网方式不同，设有通信中心，没有中央转换台和总控制机构，与交互式网络联网的任何计算机网络都是交互式网络的一个组成部分。
它和以前的主从联网方式不同，这里设有主人电脑对客人电脑提供资料服务。请求和服务都是相互的，交互式网络中的用户都可以对其它用户提出请求，也都可以对其他用户进行服务。

在交互式网络中，任何用户都可以借助配有调制解调器的个人计算机和电话线，从一个网络进入另一个网络，从一个国家的计算机进入到另一个国家的计算机，实现全球范围的信息输出和接收。

计算机网络是当代先进信息技术和信息功能的高度综合，它将极大地增强社会信息加工、交流、储存的能力与效率，成为推动社会生产力发展、社会开放和社会信息化的重要工具。

二、计算机信息通信网

目前，信息通信网主要有以下四种类型：局域网（LAN）、广域网（WAN）、增值网（VAN）、因特网（INTER-NET）。我们可以用一般公路来比喻这几种通信网的关系，局域网相当于企业内部的专用道路，可以在自己的管辖范围内自己决定速度；广域网相当于公路，可以是高速公路，一般国道或一般公路，但其行驶速度受到限定，且必须交付使用费；因特网相当于跨国纵横交错的国际高速公路网，是未来信息高速公路的雏形；增值网则相当于把专用道路、一般公路、高速公路等组合在一起提供送货上门的运输服务系统，或者提供观光交通和饭店服务等一系列服务的旅游信息服务系统。

局域网

在企业内部或办公楼范围内通过高速传输线路连接计算机和终端与终端的网络，称为局域网，它是指专门设计或用来将有限地区范围内的计算机及其附属设备联接起来的网络。联接在局域网中的设备包括微机，小型、大型计算机，工作站，存储设备和打印机等。每种设备都作为一个上“站”与网络中的“中点”相联。局域网通过电子信函设备和文件传输程序使信息在本机构内部传播，并能以较低的成本实现各种软、硬件资源的共享。局域网还可以与其它局域网、广域网或大型计算机系统联接起来，以扩大它的信息传输范围。

广域网

它是一种把分布于局域网络更广的区域（譬如一个城市、一个国家、甚至全世界）的计算机设备联接起来的网络，通常是邮电事业部门经营和管理、超越部门和局域的向公众提供使用的远程公用信息通信网。以我国为例，广域网包括以下几种类型通信网：

公用电话网。用电话网传输数据，用户终端从连接到切断，要占用一条线路，所以又称电路交换方式，其收费按照用户占用线路的时间而决定。在数据网普及以前，电路交换方式是最主要的数据传输手段。
公用分组交换数据网。分组交换数据网将信息分“组”，按规定路径由发送者将分组的信息传送给接收者，数据分组的工作可在发送终端进行，也可在交换机进行。每一组信息都含有信息目的的“地址”。分组交换网可对信息的不同部分采取不同的路径传输，以便最有效地使用通信网络。在接收点上，必须对各类数据组进行分类、监测以及重新组装。
数字数据网。它是利用光纤（或数字微波和卫星）数字电路和数字交叉连接设备组成的数字数据业务网，主要为用户提供永久、半永久型出租业务。数字数据网可根据需要定时租用或定时专用，一条专线既可通话与发传真、也可以传送数据，且传输质量高。

增值网

增值网一般是指私人机构向电讯管理部门租用一些大容量低价格的通信线路，装上自己的交换和通讯设施，并增加服务功能，从而提高了它们的使用价值与服务水平，再提供给最终用户使用，并从中获得利润的网络服务。增值网络服务包括以下内容：

通信线路服务。把从通信部门租来的大容量线路分割成小容量线路，出售传输服务，主要可减少用户的通信线路费用。
通信处理服务。如提供广域的内线服务、分组交换、话音邮件、电子邮件等，通信处理功能还包括协议转换、速度转换、格式转换、载体转换、存储转换、网络管理等。
信息处理服务。在网络内提供流通业务、金融业务、输送业务等联机信息处理，其中最常用的是电子数据交换业务。
信息提供服务。通常同数据库批发商或联机检索服务机构合作，让用户通过网络访问不同系统的数据库，可减少数据库利用费用。
承包企业网服务。从网络开发到运作全部承包的形态，是一种新型的增值网服务。通过这种服务来补充企业通信网的不足，构成完整的网络，让企业在短时间内实现比较经济的网络，或者为用户承包局域网和广域网的维护和运作等。

在国外，增值业务网非常发达，现在已发展到商店购物，餐馆用信用卡

收费，从其它银行取出自己在储蓄所的存款等。各行各业或跨行业都有自己的增值网，不同的增值网相互连接，将构成信息社会的信息基础结构。

因特网

因特网是连接网络的网络，是目前世界上最大的计算机网络，可以说是信息高速公路的雏形。据统计，到 1994 年止，因特网互连系统已履盖了 150 个国家和地区，连接了 21000 多个网络、2000 万台计算机、650 个网络服务器，拥有 6000 个新闻中心 2000 个图形服务中心、近 1000 个图书馆目录、3200 多万个用户。它的综合能力和规模正以每年翻一番的速度迅速增长，每小时增加 100 台主机，预计到 1998 年，网内用户将超过 1 亿。

当前世界各国都积极与因特网连网。因特网能提供丰富的网络工具及应用软件，供用户共享国际信息资源和进行信息交流。主要的网络工具有电子邮件、远程登录、文件传送、广域信息服务站、环球网等。

因特网为全球信息资源共享提供了理想的基础。它的优势在于允许用户在不相匹配的计算机之间转换文件，跨国界传递信息，即时检索联机数据库、图书馆目录、软件文档、全文报告和其它信息。

三、信息网络的未来走向

信息社会需要不断革新信息网络技术。信息网的最终发展趋势是实现数字化、宽带化、综合化、潜能化。在信息时代，光纤网将日益发挥它的巨大作用。随着信息高速公路设想的提出和逐步实施，目前许多国家正在发展综合业务数据网的基础上，朝着宽带综合业务数字网，智能化和个人化信息网迈进。

未来通信网应该是一种宽带智能综合信息网，这种网络利用公共交换的电话网络，通过数据库技术和智能技术，提供多样化及特殊的信息服务。智能综合信息网的提出，是为了适应社会高速信息化的需要。由于社会的高速信息化，必然要求信息网具有大容量、高速度、高保真、高可靠、超小型、高覆盖等特点。

智能网是在一般通信网及其它计算机网络基础上发展起来的，由于引入了人工智能技术，大大增强了网络的灵活性和开放性，改变了传统网络的结构，在网络中重新分配了全网的功能，采取了开放性结构和标准接口，增强了网络透明性、扩充性和可靠性，并实现了新业务的快速引入和智能比处理。

信息网的综合比，有多方面的含义。一是技术的综合，也就是无论传输、交换，还是通信处理的功能都采用数字技术，以实现网络技术一体化。由于充分发挥数字技术的优点，使信息网的总体效益实现最优。二是业务的综合，即把各项通信业务综合在同一信息网传送、交换和处理，并能在进行不同业务的终端之间实现互通。另外，还可以通过虚拟专用网技术，使各种专用网络逐步走向综合。一个综合智能信息网，要实现将技术的综合、业务的综合和网络综合互相结合的目标。

宽带化、智能化和个人化的信息网，将使人们能够有效地应用多媒体系统进行全球性商业活动，这就给企业进行全球范围的经营、竞争、合作带来极大的方便。

随着计算机技术和光纤通信技术的发展，全球将形成一种崭新的信息与通信网系统，它能以更快的速度传送和处理数量日益增加的数据、信息和知识，更有效地发挥信息高速公路的信息资源优势，最大限度地实现全球信息

资源共享。