⑴ 1. 最早的網路叫什麼名字,它主要應用於哪個領域起什麼作用是怎樣工作的
互聯網最早是美國軍方研製的,用於軍事通信領域,就是現代互聯網的前身,原理跟現在的區域網一樣。
⑵ 計算機應用基礎問題,求答案!
1-5CBDAB6-10CDDAA11-15ACBDB16-20CDDAD
21-25BDDAD26-30CCCDD31-35ACCDC
36-40AACAA
1.19462.人類自然3.時鍾頻率4.計算機的系統匯流排5.最高位
6.地址轉換請求程序7.208.0.89.站點認證,報文認證
10.從攜帶消息的已調信號中恢復消息的過程
文件資源管理器是一項系統服務,負責管理資料庫、持續消息隊列或事務性文件系統中的持久性或持續性數據。(這是資源管理器定義,資源管理器捷徑這個真心不清楚)
多媒體計算機是指能夠對聲音、圖像、視頻等多媒體信息進行綜合處理的計算機
是指Windows操作系統中的標准圖像文件格式
矢量圖,也稱為面向對象的圖像或繪圖圖像,在數學上定義為一系列由線連接的點。
1.圖像的數字化過程主要分采樣、量化與編碼三個步驟。
(1)采樣 采樣的實質就是要用多少點來描述一幅圖像,采樣結果質量的高低就是用前面所說的圖像分辨
(2)量化 量化是指要使用多大范圍的數值來表示圖像采樣之後的每一個點。量化的結果是圖像能夠容納的顏色總數,它反映了采樣的質量。
(3)壓縮編碼
數字化後得到的圖像數據量十分巨大,必須採用編碼技術來壓縮其信息量。
2.流水線技術是一種將每條指令分解為多步,並讓各步操作重疊,從而實現幾條指令並行處理的技術。程序中的指令仍是一條條順序執行,但可以預先取若干條指令,並在當前指令尚未執行完時,提前啟動後續指令的另一些操作步驟。這樣顯然可加速一段程序的運行過程。
3.協議是管理網路如何通信的規則。協議對網路設備之間的通信指定了標准。沒有協議,設備不能解釋由其他設備發送來的信號,數據不能傳輸到任何地方。
(希望對你有所幫助~)
⑶ 計算機網路選擇題
E-mail 首先是通過Internet來傳遞。
沒Internet 你的電腦也就不會接收E-mail
⑷ 計算機網路領域的領軍人物有哪些
路易斯·普贊
在20世紀70年代早期,路易斯·普贊在分別位於法國、義大利和英國的地點之間建立起了一個創新性的連接數據網路。盡管這個網路只能連接幾十台電腦,但其簡單高效性為日後建立一個可以連接數百萬台電腦的網路指明了方向。普贊對於當今互聯網的建立功不可沒。如今他依然在為互聯網的進一步演變與提高振臂高呼。
英國女王伊麗莎白二世嘉獎了五位計算機網路先驅者。他們將分享剛設立的伊麗莎白女王工程獎(Queen Elizabeth Prize for Engineering)共計100萬英鎊(合160萬美元)的獎金。其中四位獲獎者都聞名於世,他們是:互聯網協議的創始人溫特•瑟夫(Vint Cerf)和鮑勃•康恩(Bob Kahn),萬維網之父蒂姆•伯納斯•李(Tim Berners Lee),成功發明首款網頁瀏覽器的馬克•安德森(Marc Andreessen)。然而,獲獎的第五人就相對少為人知。他就是路易斯•普贊(Louis Pouzin),一個喋喋不休的法國人,他對這個領域做出的貢獻完全稱得上舉足輕重。
在20世紀70年代早期,普贊在分別位於法國、義大利和英國的地點之間建立起了一個創新性的連接數據網路。盡管這個網路只能連接幾十台電腦,但其簡單高效性為日後建立一個可以連接數百萬台電腦的網路指明了方向。普贊的發明激發了瑟夫和康恩的想像力,他們兩位將普贊設計的許多方面都融入了他們的互聯網協議設計,而互聯網協議如今正驅動著整個互聯網的運行。然而,在20世紀70年代晚期,法國政府撤走了對普贊項目的資金支持。他眼看著互聯網席捲全球,最終自己的工作得到了證明。「對於路易斯來說,這份認可實在來得太遲,太遲了,」瑟夫說道,「這不公平。」
1931年出生在法國中部一個小村莊的普贊是在父親開的鋸木廠長大的。他被廠里那些危險的機器——除了電鋸,還有發動電鋸的蒸汽機——深深地吸引了,但父親不許他碰,只給了他一個麥卡諾(Meccano,商標名,主要是鋼鐵組合的模型玩具)的建築工具箱用以修木。普贊的父母鼓勵他去法國最知名的理工大學——巴黎綜合理工大學(École Polytechnique)求學。畢業後,他為法國國營的郵政、電報和電信供應商(PTT)設計出了一套機械工具。
然而,在20世紀50年代,普贊在《世界報》(Le Monde,法國第二大全國性日報,是法國在海外銷售量最大的日報。)上讀到了從辦公用品供應商的年度展覽會上發來的一篇報道,在其中美國技術公司IBM承諾不久後就會推出能夠處理各種官僚文書苦差的電腦產品。沉醉於電腦化的潛力,普贊跳槽去了IBM在法國的競爭對手布爾集團(Bull)。在那兒他手下有十幾位工程師,齊力為那台「在雙層兩室的空間中才能擺得下」而且時而抽風的計算機Gamma 60(譯者註:布爾公司於1960年開發的超級計算機,技術水平與歐美不相上下)打造應用軟體。然而這項工作的嚴密與苛刻——以及布爾與美國無線電公司(RCA)的合作——暴露了普贊能力的局限。「我意識到,如果我不能學會編程或英語,就無法在計算機行業立足,」他回憶說。
隨後普贊利用兩年公休假前往美國麻省理工學院(Massachusetts Institute of Technology)進修,成功地完成了給自己定下的這兩大任務。20世紀60年代早期,普贊舉家移民美國,並加入了一個致力於分時系統研發的先鋒小組,分時系統旨在通過允許多個用戶同時在一台計算機上運行多個程序,以期使昂貴的大型主機達到更高的利用率。普贊設計出了一款叫作RUNCOM的程序,可以幫助用戶自動設定一些單調重復的指令。他本人將那款程序描述為包裹在電腦呼吸內臟外的一個「殼」,這既為一整類軟體工具「命令行介面」(command-line shells)的產生貢獻了靈感,也是其名稱的來源。如今,命令行介面仍在現代操作系統中發揮作用。
這個法國人的異議
在20世紀60年代晚期法國政客就啟動了一項意在振興國家計算機產業的宏偉計劃。1971年,政府叫板國資計算機科學研究機構——法國信息與自動化研究所(IRIA:Institut de Recherche d'Informatique et d'Automatique),開始了建立一個全國性計算機網路的研究。普贊被聘為項目負責人,這個項目也就是著名的CYCLADES。
在這期間,普贊訪問了美國多所大學去學習更多有關阿帕網(ARPANET:Advanced Research Projects Agency Network)的知識。阿帕網由法國軍方注資,於兩年前接通,依靠一項前景廣闊的新技術「包交換」(packet switching)在電腦間傳輸數據。將所有的通信切分成固定大小的數據包並且允許電腦間可以相互傳遞數據包,這就意味著沒有必要在網路上的一對電腦間建立一個直接的連接。即使兩台電腦關聯甚少,也能夠完成連接,這就減少了成本,並且加強了網路的彈性。即使一個網路的連接失敗了,數據包也可以通過其它網路傳輸。
但在普贊看來,阿帕網的設計仍很保守低效。每台計算機都要依賴復雜的硬體才能連接上網路,因為阿帕網的設計包含了一個連接建立階段,在這段時間一對電腦間可以建立起一條通信網路連接路徑。連接建立後,數據包就會在這條路徑中有序地進行傳輸。
普贊的團隊想出了一個更高效的辦法。他們提出每個數據包都該被標記並作為一個單獨信息「數據報」(datagram)進行傳輸,而不是為一串數據包預設好一條傳輸的路徑。在阿帕網中,成串的數據包都嚴格按照一定的順序傳輸,就像火車的車廂一樣。而在CYCLADES網路中,每個數據包就像一輛單獨的汽車,可以依據目的地獨立地進行傳輸。就像拋接雜耍一樣將數據包還原排序的應該是接收數據的電腦而並非網路,如果某個數據包在傳輸過程中丟失了,接收電腦還可以發出重新傳輸的指令。
這種包交換的「無連接」傳輸模式降低了網路中對那種復雜昂貴的為數據包預設路徑的設備
需求。同時,這種簡易的傳輸系統也使不同網路間的銜接更為容易。第一條CYCLADES網路連接在1973年首次面世,架構於巴黎和格勒諾布爾(法國東南部城市)之間,得到了瑟夫和康恩的密切關注,這兩位科學家那時正在為如何趕超阿帕網絞盡腦汁。基於普贊CYCLADES系統中的無連接式數據報傳輸模式,瑟夫和康恩設計的TCP/IP協議棧如今仍在現代互聯網中運行著。
連接中斷
盡管CYCLADES系統的創新性折服了瑟夫和康恩,但這一發明卻激起了法國PTT公司及縱貫歐洲的其它國營電信供應商的敵意。這些公司的工程師們認為普贊的設計根本不值得信賴,也不滿CYCLADES解決網路智能這一問題的方式。普贊心知他的網路設計威脅到了PTT等國營公司的傳統商業模式,卻無意平息對方的憤怒。美國計算機科學家約翰•迪(John Day)回憶起1976年普贊做了一場尤其熱血沸騰的講座。「路易斯展示了一幅城堡的畫像,上面標著『PTT』,」他說,「從城堡的壁壘上垂下一條繩子,上面掛著PTT的用戶;其他人則一直在對城堡的高牆發動猛攻。」
在20世紀70年代,歐洲的國營電信運營商都在紛紛打造自己的數據網路,這些網路基於過去用在電話上的電路交換技術。「構造復雜,造價高昂,」普贊說道,「而這正是吸引他們的主要因素。」當時的法國總統喬治•蓬皮杜(Georges Pompidou)是支持IRIA的,但在蓬皮杜1974年去世後,法國政府轉而開始反對這一項目。1978年,政府將CYCLADES項目的預算大幅精簡。「他們說,『你此前的工作非常出色,現在是時候休息一下了,有空可以去逛逛公園放放風箏什麼的』,」普贊如是說道。
同年,PTT公司接通了TRANSPAC網路(法國遠程分組交換公用數據通信網),這是該公司自己設計的連接導向數據傳輸網路。「這簡直是大錯特錯,」普贊評價說,「就是一條死胡同。」但起初看來並非如此——TRANSPAC系統鞏固了Minitel的應用,Minitel是法國一家電話公司於1982年啟用的消費者-信息服務,其應用非常廣泛及成功。早在萬維網面世10年前,Minitel就能夠為法國市民提供網上銀行、旅遊預訂及色情聊天室服務。在20世紀90年代晚期,它的用戶就達到了2500萬。然而,事實卻證明,Minitel無法與互聯網媲美,最終被停用。
即使是在法國政府丟棄了CYCLADES項目20年後,普贊的原上級以及盟友莫里斯•阿列格雷(Maurice Allègre)依然對此痛惜不已。「我們本可以成為互聯網的先驅,」他在1999年寫道,「如今我們卻也只是用戶之一而已,遠遠比不上那些可以決定互聯網未來的大人物。」在這一打擊後,普贊開始轉向其它項目研究,最終步入了學術界。「我們浪費了這個偉人的眾多心血,」約翰•迪說,「法國走向互聯網技術的步伐比較滯緩,而這部分正是因為這一段歷史。但如今,網路既成事實,普贊就成了法國人的英雄。」
最終,在2003年,法國政府授予了普贊「榮譽軍團騎士級勛章」(Chevalier de la Légion d』Honneur),這是法國最高的獎勵之一。普贊現年82歲,名義上已經退休了。但是,隨著設計高雅的互聯網遭受到越來越多來自商業和政治的壓力,如同許多互聯網的先驅人物一樣,普贊仍在利用自己的名望推動著互聯網向更開放和更透明的程度發展。他直言不諱地批評互聯網管理的隨意性,在這個管理體系中一些關鍵性決定居然是由公司、慈善機構和出身名門的笨蛋拼起來的一群雜燴來敲定。他們中的大多數都紮根於美國,在很大程度上對世界其他國家的用戶不用擔負任何責任。普贊尤其擔心某五、六個互聯網大公司的聲勢逐漸壯大,而這會造成用戶會止步於「圍起來的花園」這種封閉的體驗,固定使用與這幾個公司相關的站點和應用程序。在普贊看來,這已經觸犯了互聯網開放的傳統。「在某種形式上,他們又在重造Minitel,」他這樣評價道。
「在過去的30年,互聯網本身並沒有任何變化,在100年後,它理應有所不同。」
普贊提到,近年來有80%被採用的新技術標準是美國工程師或美國企業設計的。他嘗試過游說議員對互聯網體製做一些改變,以使其更易被非英語用戶所理解。這場互聯網改革運動在2009年獲得了重要的一次勝利,當時ICANN(The Internet Corporation for Assigned Names and Numbers:互聯網名稱與數字地址分配機構),這個管理著互聯網地址系統的慈善機構,破例地批准了一項發給用中文、阿拉伯語及其它非西方語言腳本編寫的域名(包括網址)。
盡管有了這項決議,ICANN卻是普贊最大的顧慮之一。ICANN駐於加利福利亞,對美國商務部也不怎麼負責,近年來一直致力於提高其在國際互聯網領域的影響力。然而,某些政府卻覬覦ICANN手中的管理權——以及由網路專家組成的一個鬆散聯盟IETF(The Internet Engineering Task Force:互聯網工程任務組)的權利——政府希望把這些管理權轉給一個更傳統的國際組織如ITU(The International Telecommunication Union:國際電信聯盟),一個落滿灰塵的聯合國組織,長期以來主要負責管理電話事務。一旦移權給ITU這樣的官僚機構,就可能阻礙新標準的發展與採用。因此,許多國家就會得出這樣的結論:美國引領的互聯網現狀才是最好的選擇。普贊在考慮,將現有的國際機構分解重組生成一個新的組織是否會是一個更好的選擇。
雖然普贊本是一個工程師而並非活動者,他關注的焦點卻是互聯網的運作支撐體系不該食古不化,而應繼續演變與提高。「互聯網只是作為一個實驗性網路被創建了出來,」他說,「現在也仍然是。」他對美國、愛爾蘭、西班牙以及世界各地在努力讓互聯網變得更加高效安全的研究者們給予了很大支持。「在過去的30年,互聯網本身並沒有任何變化,」他評價說,「在100年後,它理應有所不同。」普贊對於當今互聯網的建立功不可沒,但這並不意味著,他想互聯網的發展止步不前。
⑸ 1974年為什麼提出了沒有網路體系結構,卻沒有網際互聯的網路體系
互聯網已經成為現代社會信息基礎設施的重要組成部分,在國民經濟發展和社會進步中起著舉足輕重的作用,同時也成為當今高科技發展的重要支撐環境,互聯網的巨大成功有目共睹。現在被全球廣泛使用的互聯網協議IPv4是「互聯網協議第四版」,已經有30年的歷史。從技術上看,盡管IPv4在過去的應用具有輝煌的業績,但是現在看來已經露出很多弊端。現有的IPv4已經遠遠不能滿足網路市場對地址空間、端到端的IP連接、服務質量、網路安全和移動性能的要求。因此人們寄希望於新一代的IP協議來解決IPv4中所存在的問題。IPv6協議正是基於這一思想提出的,它是「互聯網協議第六版」的縮寫。在設計IPv6時不僅僅擴充了IPv4的地址空間,而且對原IPv4協議各方面都進行了重新考慮,做了大量改進。除了提出龐大的地址數量外,IPv6與IPv4相比,還有很多的工作正在進行以期得到更高的安全性、更好的可管理性,對QoS和多播技術的支持也更為良好。 關鍵詞:IPv4 IPv6協議 互聯網 正文 前言 互聯網是一個由各種不同類型和規模的、獨立運行和管理的計算機網路組成的世界范圍的巨大計算機網路,它已經成為現代社會信息基礎設施的重要組成部分,在國民經濟發展和社會進步中起著舉足輕重的作用,同時也成為當今高科技發展的重要支撐環境,互聯網的巨大成功有目共睹。現在被全球廣泛使用的互聯網協議IPv4是「互聯網協議第四版」,已經有30年的歷史。從技術上看,盡管IPv4在過去的應用具有輝煌的業績,但是現在看來已經露出很多弊端,例如地址匱乏等等。IPv6是"Internet Protocol Version 6"的縮寫,也被稱作下一代互聯網協議,它是為了解決IPv4所存在的一些問題和不足而提出的,在IPv6的設計過程中除了一勞永逸地解決地址短缺問題以外,還考慮了在IPv4中解決不好的其它問題。IPv6的主要優勢體現在以下幾方面:擴大地址空間、提高網路的整體吞吐量、改善服務質量(QoS)、安全性有更好的保證、支持即插即用和移動性、更好實現多播功能。當然,IPv6並非十全十美、一勞永逸,不可能解決所有問題。IPv6隻能在發展中不斷完善,也不可能在一夜之間發生,過渡需要時間和成本,但從長遠的角度來看,IPv6有利於互聯網的持續和長久發展。經過一個較長的IPv4和IPv6共存的時期,IPv6最終會完全取代IPv4在互連網上占據統治地位。 第一章 IPv4協議的概況 1.1 互聯網的起源和發展 網際網路源於美國國防部的ARPANET。在上世紀60年代中期,正是冷戰的高峰,美國國防部希望有一個命令和控制網路能夠在核戰爭的條件下倖免於難,而傳統的電路交換的電話網路則顯得太脆弱。國防部指定其下屬的高級研究計劃局(ARPA)解決這個問題,此後誕生的一個新型網路便稱為ARPANET。1983年,TCP/IP協議成為ARPANET上唯一的正式協議以後,ARPANET上連接的網路、機器和用戶得到了快速的增長。當ARPANET與美國國家科學基金會(NSF)建成的NSFNET互聯以後,其上的用戶數以指數增長,並且開始與加拿大、歐洲和太平洋地區的網路連接。到了80年代中期,人們開始把互聯的網路稱為互聯網。互聯網在1994年進入商業化應用後得到了飛速的發展,1998年,網際網路全球用戶人數已激增到1.47億。 70年代中期,ARPA為了實現異種網之間的互聯與互通,開始制定TCP/IP體系結構和協議規范。時至今日,TCP/IP協議也成為最流行的網際互聯協議。它不是國際標准化組織制定的,卻已成為互聯網協議上的標准,並由單純的TCP/IP協議發展成為一系列以IP為基礎的TCP/IP協議簇。TCP/IP協議簇為互聯網提供了基本的通信機制。隨著互聯網的指數增長,其體系結構也由ARPANET基於集中控制模型的網路體系結構演變為由ISP運營的分散的基於自治系統(Autonomous systems,AS)模型的體系結構。互聯網目前幾乎覆蓋了全球的每一個角落,其飛速發展充分說明了TCP/IP協議取得了巨大的成功。 1.2 IPv4工作原理 TCP/IP協議是用於計算機通信的一組協議,我們通常稱它為TCP/IP協議族。之所以說TCP/IP是一個協議族,是因為TCP/IP協議包括TCP、IP、UDP、ICMP、RIP、TELNETFTP、SMTP、ARP、TFTP等許多協議,這些協議一起稱為TCP/IP協議。 TCP/IP協議棧(按TCP/IP參考模型劃分) IPv4,是互聯網協議IP的第四版,也是第一個被廣泛使用,構成現今互聯網技術的基石的協議,它包含定址信息和控制信息 ,可使數據包在網路中路由(把信息從源穿過網路傳遞到目的地的行為,在路上,至少遇到一個中間節點)。IP協議是TCP/IP協議族中的主要網路層協議,與TCP 協議結合組成整個網際網路協議的核心協議。IP協議同樣都適用於LAN(區域網)和WAN(廣域網)通信。 IP 協議有兩個基本任務:提供無連接的和最有效的數據包傳送;提供數據包的分割及重組以支持不同最大傳輸單元大小的數據連接。對於互聯網路中 IP 數據報的路由選擇處理,有一套完善的 IP 定址方式。每一個 IP 地址都有其特定的組成但同時遵循基本格式。IP 地址可以進行細分並可用於建立子網地址。TCP/IP 網路中的每台計算機都被分配了一個唯一的 32 位邏輯地址,這個地址分為兩個主要部分:網路號和主機號。網路號用以確認網路,如果該網路是網際網路的一部分,其網路號必須由InterNIC統一分配。一個網路伺服器供應商(ISP)可以從 InterNIC 那裡獲得一塊網路地址,按照需要自己分配地址空間。主機號確認網路中的主機,它由本地網路管理員分配。 當你發送或接受數據時(例如,一封電子信函或網頁),消息分成若干個塊,也就是我們所說的「包」。每個包既包含發送者的網路地址又包含接受者的地址。由於消息被劃分為大量的包,若需要,每個包都可以通過不同的網路路徑發送出去。包到達時的順序不一定和發送順序相同, IP 協議只用於發送包,而 TCP 協議負責將其按正確順序排列。 以採用TCP/IP協議傳送文件為例,說明TCP/IP的工作原理,其中應用層傳輸文件採用文件傳輸協議(FTP)。 TCP/IP協議的工作流程如下: 1.在源主機上,應用層將一串應用數據流傳送給傳輸層。 2.傳輸層將應用層的數據流截成分組,並加上TCP報頭形成TCP段,送交網路層。 3.在網路層給TCP段加上包括源、目的主機IP地址的IP報頭,生成一個IP數據包,並將IP數據包送交鏈路層。 4.鏈路層在其MAC幀的數據部分裝上IP數據包,再加上源、目的主機的MAC地址和幀頭,並根據其目的MAC地址,將MAC幀發往目的主機或IP路由器。 5.在目的主機,鏈路層將MAC幀的幀頭去掉,並將IP數據包送交網路層。 6.網路層檢查IP報頭,如果報頭中校驗和與計算結果不一致,則丟棄該IP數據包;若校驗和與計算結果一致,則去掉IP報頭,將TCP段送交傳輸層。 7.傳輸層檢查順序號,判斷是否是正確的TCP分組,然後檢查TCP報頭數據。若正確,則向源主機發確認信息;若不正確或丟包,則向源主機要求重發信息。 8.在目的主機,傳輸層去掉TCP報頭,將排好順序的分組組成應用數據流送給應用程序。這樣目的主機接收到的來自源主機的位元組流,就像是直接接收來自源主機的位元組流一樣。 1983年TCP/IP協議被ARPAnet採用,直至發展到後來的互聯網。那時只有幾百台計算機互相聯網。到1989年聯網計算機數量突破10萬台,並且同年出現了1.5Mbits的骨幹網。 1.3 IPv4的現狀 1.3.1 IP地址的分布現狀 由於IPv4地址的分配採用的是「先到先得,按需要分配」的原則,互聯網在全球各個國家和各個國家內的各個區域的發展又是極不均衡的,這就勢必造成大量IP地址資源集中分布在某些發達國家和各個國家的某些發達地區的情況。全球可提供的IPv4地址大約有40多億個,估計在不久的將來被分配完畢。 1.3.2 IP地址的應用現狀 由於IP地址分布的極不均衡,使得真正應用中就出現了部分國家和某些國家部分區域的不夠用的現狀,這也就出現了IP地址資源跨區域交易的現象。 盡管如此,但目前全球各國幾乎全部使用的還是IPv4地址,幾乎每個網路及其連接的設備都支持的是IPv4。現行的IPv4自1981年RFC 791標准發布以來並沒有多大的改變。事實證明,IPv4具有相當強盛的生命力,易於實現且互操作性良好,經受住了從早期小規模互聯網路擴展到如今全球范圍Internet應用的考驗。所有這一切都應歸功於IPv4最初的優良設計。 1.4 IPv4現存的問題 隨著Internet的發展尤其是規模爆炸式的增長,IPv4固有的一些缺陷也逐漸暴露出來,主要集中於以下三個方面: 1.4.1 地址枯竭 IPv4使用32位長的地址,地址空間超過40億。但由於地址類別的劃分不盡合理,目前地址分配效率系數H(=log地址數 /位數)約為0.22~0.26,即只有不到5%的地址得到利用,已分配的地址尤其是A類地址大量閑置,但可用來分配的地址所剩無幾,據估計在2005~2011年IPv4地址將出現枯竭。另外,目前佔有互聯網地址的主要設備早已由20年前的大型機變為PC機,並且在將來,越來越多的其他設備也會連接到互聯網上,包括PDA、汽車、手機、各種家用電器等。特別是手機,為了向第三代移動通信標准靠攏,幾乎所有的手機廠商都在向國際網際網路地址管理機構ICANN申請,要給他們生產的每一部手機都分配一個IP地址。而競爭激烈的家電企業也要給每一台帶有聯網功能的電視、空調、微波爐等設置一個IP地址。IPv4顯然已經無法滿足這些要求。 1.4.2 路由瓶頸 Internet規模的增長也導致路由器的路由表迅速膨脹,路由效率特別是骨幹網路路由效率急劇下降。IPv4的地址歸用戶所有,這使得移動IP路由復雜,難以適應當今移動業務發展的需要。在IPv4地址枯竭之前,路由問題已經成為制約Internet效率和發展的瓶頸。 1.4.3 安全和服務質量難以保障 電子商務、電子政務的基礎是網路的安全性和可靠性,語音視頻等新業務的開展對服務質量(QoS)提出了更高的要求。而IPv4本身缺乏安全和服務質量的保障機制,很多黑客攻擊手段(如DDoS)正是利用了IPv4的缺陷。 盡管NAT(英文全稱是「Network Address Translation」,中文意思是「網路地址轉換」)、CIDR(英文全稱「Classless InterDomain Routing」,中文譯名「 無類別域際路由選擇」)等技術能夠在一定程度上緩解IPv4的危機,但都只是權宜之計,同時還會帶來費用、服務質量、安全等方面的新問題。因此,新一代網路層協議IPv6就是要從根本上解決IPv4的危機。 第二章 IPv6協議 2.1 IPv6產生的背景 隨著互聯網發展的速度和規模,遠遠出乎於二十多年前互聯網的先驅們制定TCP/IP協議時的意料之外,他們從未想過互聯網會發展到如此的規模,並且仍在飛速增長。隨著互聯網的普及,網路同人們的生活和工作已經密切相關。同時伴隨互聯網用戶數膨脹所出現的地址不足的問題也越來越嚴重。 為了緩解地址危機的發生,相應地產生了兩種新的技術無類型網路區域路由技術CIDR和網路地址翻譯技術NAT。 無類別域間路由(CIDR)是開發用於幫助減緩IP地址和路由表增大問題的一項技術。CIDR的基本思想是取消IP地址的分類結構,將多個地址塊聚合在一起生成一個更大的網路,以包含更多的主機。CIDR支持路由聚合,能夠將路由表中的許多路由條目合並為成更少的數目,因此可以限制路由器中路由表的增大,減少路由通告。同時,CIDR有助於IPv4地址的充分利用。 NAT的主要作用是節約了地址空間,減少了對合法地址的需求,多個內部節點共享一個外部地址,使用埠進行區分(Network Address Port Translation,NAPT),這樣就能更有效的節約合法地址。由於目前要想得到一個A類或B類地址十分困難,因此許多企業紛紛採用了NAT 。NAT使企業不必再為無法得到足夠的合法IP地址而發愁了。然而,NAT也有其無法克服的弊端。首先,NAT會使網路吞吐量降低,由此影響網路的性能。其次,NAT必須對所有IP包進行地址轉換,但是大多數NAT無法將轉換後的地址信息傳遞給IP包負載,這個缺陷將導致某些必須將地址信息嵌在IP包負載中的高層應用如FTP和WINS注冊等的失敗。 NAT示意圖 2.2 下一代網路協議IPng的目標和提案 2.2.1 IPng的設計目標 為了解決這些問題,早在90年代初期,互聯網工程任務組IETF(Internet Engineering Task Force)就開始著手下一代互聯網協議IPng的制定工作。IETF在RFC1550里進行了徵求新的IP協議的呼籲,並公布了新的協議需實現的主要目標: 1.支持幾乎無限大的地址空間 2.減小路由表的大小 3.簡化協議,使路由器能更快地處理數據包 4.提供更好的安全性,實現IP級的安全 5.支持多種服務類型,尤其是實時業務 6.支持多目傳送,即支持組播 7.允許主機不更改地址實現異地漫遊 8.支持未來協議的演變 9.允許新舊協議共存一段時間 10.支持未來協議的演變以適應底層網路環境或上層應用環境的變化 11.支持自動地址配置 12.協議必須能擴展,它必須能通過擴展來滿足將來網際網路的服務需求;擴展必須是不需要網路軟體升級就可實現的 13.協議必須支持可移動主機和網路 2.2.2 下一代互聯網協議IPng的提案 1.TUBA:含有更多地址的TCP和UDP,採用ISO/OSI的CLNP協議來代替IPv4,這種解決方案允許用戶有20位元組的NSAP地址,以及一個可以使用的OSI傳輸協議的平台。 2.IP in IP,IPAE:IP in IP是1992年提出的建議,計劃採用兩個IPv4層來解決互聯網地址的匱乏:一層用於全球骨幹網路,另一層用於某些特定的范圍。到了1993年,這個建議得到了進一步的發展,名稱也改為了IPAE(IP Address Encapsulation),並且被採納為SIP的過渡方案。 3.SIP:SIP(Simple IP)是由Steve Deering在1992年11月提出的,他的想法是把IP地址改為64位,並且去除IPv4中一些已經過時的欄位。這個建議由於其簡單性立刻得到了許多公司的支持 4.PIP:PIP(Paul』s Internet Protocol)由Paul Francis提出,PIP是一個基於新的結構的IP。PIP支持以16位為單位的變長地址,地址間通過標識符進行區分,它允許高效的策略路由並實現了可移動性。1994年9月,PIP和SIP合並,稱為SIPP。 5.SIPP:SIPP(Simple IP Plus,由RFC1710描述)試圖結合SIP的簡單性和PIP路由的靈活性。SIPP設計為在高性能的網路上運作,比如ATM,同時也可以在低帶寬的網路上運行,如無線網路。SIPP去掉了IPv4包頭的一些欄位,使得包頭很小,並且採用64位地址。與IPv4將選項作為IP頭的基本組成部分不同,SIPP中把IP選項與包頭進行了隔離。該選項如果有的話,將被放在包頭後的數據報中並位於傳輸層協議頭之前。使用這種方法後,路由器只有在必要的時候才會對選項頭進行處理,這樣一來就提高了對於所有數據進行處理的性能。 2.3 IPv6協議 1994年7月,IETF決定以SIPP作為IPng地基礎,同時把地址數由64位增加到128位。新的IP協議稱為IPv6。其版本是在1994年由IETF批準的RFC1752,在RFC1884中介紹了IPv6的地址結構。現在RFC1884已經被RFC2373所替代。 制定IPv6的專家們充分總結了早期制定IPv4的經驗以及互聯網的發展和市場需求,認為下一代互聯網協議應側重於網路的容量和網路的性能。IPv6繼承了IPv4的優點,摒棄了它的缺點。IPv6與IPv4是不兼容的,但它同所有其他的TCP/IP協議簇中的協議兼容。即IPv6完全可以取代IPv4。同IPv4相比較,IPv6在地址容量、安全性、網路管理、移動性以及服務質量等方面有明顯的改進,是下一代互聯網可採用的比較合理的協議。 2.4與IPv4比較,IPv6協議的主要特徵 2.4.1 IPv6的地址格式和結構 IPv6採用了長度為128位的IP地址,而IPv4的IP地址僅有32位,因此IPv6的地址資源要比IPv4豐富得多。 IPv6的地址格式與IPv4不同。一個IPv6的IP地址由8個地址節組成,每節包含16個地址位,以4個十六進制數書寫,節與節之間用冒號分隔,其書寫格式為x:x:x:x:x:x:x:x,其中每一個x代表四位十六進制數。除了128位的地址空間,IPv6還為點對點通信設計了一種具有分級結構的地址,這種地址被稱為可聚合全局單點廣播地址(aggregatable global unicast address),開頭3個地址位是地址類型前綴,用於區別其它地址類型,其後依次為13位TLA ID、32位 NLA ID、16位SLA ID和64位主機介面ID,分別用於標識分級結構中自頂向底排列的TLA(Top Level Aggregator,頂級聚合體)、NLA(Next Level Aggregator,下級聚合體)、SLA(Site Level Aggregator,位置級聚合體)和主機介面。TLA是與長途服務供應商和電話公司相互連接的公共網路接入點,它從國際Internet注冊機構(如IANA)處獲得地址。NLA通常是大型ISP,它從TLA處申請獲得地址,並為SLA分配地址。SLA也可稱為訂閱者(subscriber),它可以是一個機構或一個小型 ISP。SLA負責為屬於它的訂閱者分配地址。SLA通常為其訂閱者分配由連續地址組成的地址塊,以便這些機構可以建立自己的地址分級結構以識別不同的子網。分級結構的最底層是網路主機。 2.4.2 IPv6中的地址配置 當主機IP地址需要經常改動的時候,手工配置和管理靜態IP地址是一件非常煩瑣和困難的工作。在IPv4中,DHCP協議可以實現主機IP地址的自動設置。其工作過程大致如下:一個DHCP伺服器擁有一個IP地址池,主機從DHCP伺服器申請IP地址並獲得有關的配置信息(如預設網關、DNS伺服器等),由此達到自動設置主機IP地址的目的。IPv6繼承了IPv4的這種自動配置服務,並將其稱為全狀態自動配置(stateful autoconfiguration)。除了全狀態自動配置,IPv6還採用了一種被稱為無狀態自動配置(stateless autoconfiguration)的自動配置服務。在無狀態自動配置過程中,主機首先通過將它的網卡MAC地址附加在鏈接本地地址前綴1111111010之後,產生一個鏈接本地單點廣播地址(IEEE已經將網卡MAC地址由48位改為了64位。如果主機採用的網卡的MAC地址依然是48位,那麼IPv6網卡驅動程序會根據IEEE的一個公式將48位MAC地址轉換為64位MAC地址)。接著主機向該地址發出一個被稱為鄰居探測(neighbor discovrey)的請求,以驗證地址的唯一性。如果請求沒有得到響應,則表明主機自我設置的鏈接本地單點廣播地址是唯一的。否則,主機將使用一個隨機產生的介面ID組成一個新的鏈接本地單點廣播地址。然後,以該地址為源地址,主機向本地鏈接中所有路由器多點廣播一個被稱為路由器請求(router solicitation)的數據包,路由器以一個包含一個可聚合全局單點廣播地址前綴和其它相關配置信息的路由器公告來響應該請求。主機用它從路由器得到的全局地址前綴加上自己的介面ID,自動配置全局地址,然後就可以與Internet中的其它主機通信了。用無狀態自動配置,無需手動干預就能夠改變網路中所有主機的IP地址。 2.4.3 IPv6中的安全協議 安全問題始終是Internet與生俱來。由於在 IP協議設計之初沒有考慮安全性,因而在早期的Internet上時常發生諸如企業或機構網路遭到攻擊、機密數據被竊取等不幸的事情。為了加強Internet的安全性,從1995年開始,IETF著手研究制定了一套用於保護IP通信的IP安全(IPSec)協議。IPSec是IPv4的一個可選擴展協議,是IPv6的一個必須組成部分。 IPv6協議內置安全機制,並已經標准化。IPSec的主要功能是在網路層對數據分組提供加密和鑒別等安全服務,它提供了兩種安全機制:認證和加密。認證機制使 IP通信的數據接收方能夠確認數據發送方的真實身份以及數據在傳輸過程中是否遭到改動。加密機制通過對數據進行編碼來保證數據的機密性,以防數據在傳輸過程中被他人截獲而失密。IPSec的認證報頭(Authentication Header,AH)協議定義了認證的應用方法,安全負載封裝(Encapsulating Security Payload,ESP)協議定義了加密和可選認證的應用方法。在實際進行IP通信時,可以根據安全需求同時使用這兩種協議或選擇使用其中的一種。AH和ESP都可以提供認證服務,不過,AH提供的認證服務要強於ESP。 做為IPv6的一個組成部分,IPSec是一個網路層協議。它從底層開始實施安全策略,避免了數據傳輸(直至應用層)中的安全問題。但它只負責其下層的網路安全,並不負責其上層應用的安全,如Web、電子郵件和文件傳輸等。 作為IPSec的一項重要應用,IPv6集成了虛擬專用網(VPN)的功能,使用IPv6可以更容易地、實現更為安全可靠的虛擬專用網。 2.4.4 IPv6的功能變化 IPv6技術在IP報頭中刪除了一些不必要的IPv4功能,加強了IPv4原有的一些功能,並且還增加了許多新功能。這些新增的功能是: 1.anycast功能 anycast是指向提供同一服務的所有伺服器都能識別的通用地址(anycast地址)發送IP分組,路由控制系統可以將該分組送至最近的伺服器。 例如,利用anycast功能用戶可以訪問到離他最近的DNS伺服器和文件伺服器等。 2.即插即用功能 即插即用功能是指計算機在接入Internet時可自動獲取、登錄必要的參數的自動配置功能和地址檢索等功能。 3.QoS功能 利用IPv6頭標中的4比特優先順序域和24比特的流標記域為進行業務優先順序控制提供了廣闊的空間。隨著互聯網接入設備的日益復雜化和服務類型的多樣化,網路基礎設施為上層提供各種服務質量已經越來越得到人們的關注。 4.手機上網功能 IPv6為手機上網提供了良好的協議平台和許多增值特性,將成為全球移動IP的基礎域名解析 2.4.5 報頭簡化 IPv6對數據報頭作了簡化,以減少處理器開銷並節省網路帶寬。IPv6的報頭由一個基本報頭和多個擴展報頭(Extension Header)構成,基本報頭具有固定的長度(40位元組)(當然,由於欄位長短的關系,總的來說,Ipv4的基本報頭長度要短的多),放置所有路由器都需要處理的信息。由於Internet上的絕大部分包都只是被路由器簡單的轉發,因此固定的報頭長度有助於加快路由速度。IPv4的報頭有15個域,而IPv6的只有8個域,IPv4的報頭長度是由IHL域來指定的,而IPv6的是固定40個位元組。這就使得路由器在處理IPv6報頭時顯得更為輕松。與此同時,IPv6還定義了多種擴展報頭,這使得IPv6變得極其靈活,能提供對多種應用的強力支持,同時又為以後支持新的應用提供了可能。這些報頭被放置在IPv6報頭和上層報頭之間,每一個可以通過獨特的「下一報頭」的值來確認。除了逐個路程段選項報頭(它攜帶了在傳輸路徑上每一個節點都必須進行處理的信息)外,擴展報頭只有在它到達了在IPv6的報頭中所指定的目標節點時才會得到處理(當多點播送時,則是所規定的每一個目標節點)。在那裡,在IPv6的下一報頭域中所使用的標準的解碼方法調用相應的模塊去處理第一個擴展報頭(如果沒有擴展報頭,則處理上層報頭)。每一個擴展報頭的內容和語義決定了是否去處理下一個報頭。因此,擴展報頭必須按照它們在包中出現的次序依次處理。一個完整的IPv6的實現包括下面這些擴展報頭的實現:逐個路程段選項報頭,目的選項報頭,路由報頭,分段報頭,身份認證報頭,有效載荷安全封裝報頭,最終目的報頭。 2.4.6 域名解析 在IPv6中,域名的體系結構仍然保持了Ipv4的層次原理。而且IPv6地址本身的層級體系也就更加支持了域名解析體系中的地址集聚和地址更改。同樣,在IPv6的域名解析中包括了正向解析和反向解析。正向解析是從域名到IP地址的解釋。IPv6地址的正向解析目前有兩種資源記錄,即「AAAA」和「A6」記錄。其中「AAAA」較早提出,它是對IPv4協議「A"」錄的簡單擴展,由於IP地址由32位擴展到128位,擴大了4倍,所以資源記錄由「A」擴大成4個「A」。但「AAAA」用來表示域名和IPv6地址的對應關系,並不支持地址的層次性。「A6」是在RFC2874基礎上提出,它是把一個IPv6地址根據其本身的層次性分解,然後多個「A6」記錄建立聯系,每個「A6」記錄都只包含了IPv6地址的一部分,結合後拼裝成一個完整的IPv6地址。反向解析則是從IP地址到域名的解釋。它與IPv4的「PTR」一樣,但地址表示形式有兩種。一種是用「.」分隔的半位元組16進制數字格式(Nibble Format),低位地址在前,高位地址在後,域後綴是「IP6.INT.」。另一種是二進制串(Bit-string)格式,以「\[」開頭,16進制地址(無分隔符,高位在前,低位在後)居中,地址後加「]」,域後綴是「IP6.ARPA.」。 目前,Windows 2000、Unix、Solaris操作系統的一些測試版本中已經引入了IPv6,其他一些操作系統的IPv6版本也正在逐步開發。另外,已經有廠商嘗試應用IPv6開發新型應用軟體。 IPv6是用於建立可靠的、可管理的、安全和高效的IP網路的一個長期解決方案。因此,盡管IPv6的實際應用還需要一段時間,但是了解和研究IPv6的重要特性以及它針對目前IP網路存在的問題而提供的解決方案,對於制定企業網路的長期發展計劃,規劃網路應用的未來發展方向,都是十分有益的。 第三章 IPv4向IPv6過渡方案 如今,Internet在全球范圍內的普及應用超過了歷史上的任何一項新技術所產生的影響和帶來的變化,實踐證明,IPv4不僅是健壯的、而且是易於實現的,並具有很好的互操作性。這些都充分肯定了IPv4協議初始設計的正確性。但是隨著Internet迅速發展,接入Internet的網路設備和運行在其上的應用程序急劇增加,由此帶來了IP地址的迅速耗盡與路由表膨脹等問題,對IP地址范圍的擴大也迫在眉睫。針對IP地址的問題,IETF提出了
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⑺ 面向21世紀的計算機網路
社會信息化浪潮與知識經濟浪潮推動我們進入了21世紀新的歷史進程,對於21世紀人類社會將具有什麼樣的經濟和時代特徵?人們已經進行了各種分析,提出了種種看法,如信息社會、信息經濟、知識經濟時代、全球信息社會、全球一體化經濟、比特時代、數字經濟、數字時代、網路時代、網路經濟等等。雖然眾說紛紜,但信息化、數字化、全球化、網路化應是21新世紀人類社會的重要特徵,似已成為人們共識。其中,以計算機網路迅猛發展而形成的網路化則是推動信息化、數字化和全球化的基礎和核心,因為計算機網路系統正是一種全球開放的,數字化的綜合信息系統,基於計算機網路的各種網路應用系統通過在網路中對數字信息的綜合採集、存儲、傳輸、處理和利用而在全球范圍把人類社會更緊密地聯系起來,並以不可抗拒之勢影響和沖擊著人類社會政治、經濟、軍事和日常工作、生活的各個方面。因此,計算機網路將註定成為21世紀全球信息社會最重要的基礎設施。計算機網路技術的發展也將以其融合一切現代先進信息技術的特殊優勢而在21世紀形成一場嶄新的信息技術革命,並進一步推動社會信息化和知識經濟的發展。而計算機網路系統和相關技術也必將在21世紀社會信息化和知識經濟浪潮中更快更大的發展。
根據以上對現代計算機網路在全球社會信息化進程中特殊重要作用的認識,對於計算機網路技術的研究和發展趨勢的分析,也應提高到系統的高度來認識,用系統觀點來分析。人們常用C&C來描述計算機網路,從系統觀點看,這已很不夠了(C+C>2C),雖然計算機和通信系統在計算機網路系統中都是非常重要的基本要素,但計算機網路並不是計算機和通信系統的簡單結合,也不是計算機或通信系統的簡單擴展或延伸,而是融合了信息採集、存儲、傳輸、處理和利用等一切先進信息技術的,具有新質和新功能的新系統。人們也常用OSI分層通信體系模型及相應的通信協議來描述計算機網路,從系統觀點看,這同樣也已很不夠了,網路分層通信體系對於計算機網路系統來說,確實非常重要,但它基本上只是用以解決網路系統中計算機之間如何通信問題,遠不能代表計算機網路系統更廣泛和豐富的內涵,它也只能是計算機網路系統的一個基本要素,這如同指令系統對於計算機系統一樣。因此,對於現代計算機網路的研究和分析,應該特別強調計算機網路是系統(The Network is the System)的觀點,並用系統科學和信息科學的理論和方法來指導,才有可能使我們能夠站在一個較高的高度來重新認識計算機網路系統結構、性能及網路工程技術和網路實際應用中的許多重要問題,也更便於把握計算機網路系統的發展趨向。這對研究網路新技術、開發網路新應用和設計製造網路新產品都具有重要意義。下面我們試用系統觀點對21世紀現代計算機網路系統的基本發展方向作一些分析:
開放和大容量的發展方向
系統開放性是任何系統保持旺盛生命力和能夠持續發展的重要系統特性,因此也應是計算機網路系統發展的一個重要方向。基於統一網路通信協議標準的互聯網結構,正是計算機網路系統開放性的體現。統一網路分層體系結構標準是互聯異種機的基本條件,Internet所以能風靡全球,正是它所依據的TCP/IP協議棧已逐步成為事實上的計算機網路通信體系結構的國際標准。各種不同類型的巨、大、中、小、微型機及其它網路設備,只要所裝網路軟體遵循TCP/IP協議棧的標准,都可聯入Internet中協同工作。早期那種各大公司專用網路體系結構群雄競爭的局面正逐步被TCP/CP一統天下的形勢取代,這是計算機網路系統開放性大趨勢所決定的。互聯網結構是指在網路通信體系第三層路由交換功能統一管理下,實現不同通信子網互聯的結構,它體現了網路分層體系中支持多種通信協議的低層開放性,因為這種互聯網結構可以把高速局域通信網、廣域公眾通信網、光纖通信、衛星通信及無線移動通信等各種不同通信技術和通信系統有機地聯入到計算機網路這個大系統中,構成覆蓋全球、支持數億人靈活、方便上網的大通信平台。近幾年來,各種互聯設備和互聯技術的蓬勃發展,也體現了網路這種低層開放性的發展趨勢。統一協議標准和互聯網結構形成了以Internet為代表的全球開放的計算機網路系統。標准化始終是發展計算機網路開放性的一項基本措施,除了網路通信協議的標准,還有許多其它有關標准,如應用系統編程介面標准、資料庫介面標准、計算機OS介面標准及應用系統與用戶使用的介面標准等,也都與計算機網路系統更方便地融入新的信息技術,更大范圍的開放性有關。計算機網路的這種全球開放性不僅使它要面向數十億的全球用戶,而且也將迅速增加更大量的資源,這必將引起網路系統容量需求的極大增長而推動計算機網路系統向廣域的大容量方向發展,這里大容量包括網路中大容量的高速信息傳輸能力、高速信息處理能力、大容量信息存儲訪問能力,以及大容量信息採集控制的吞吐能力等,對網路系統的大容量需求又將推動網路通信體系結構、通信系統、計算機和互聯技術也向高速、寬頻、大容量方向發展。網路寬頻、高速和大容量方向是與網路開放性方向密切聯系的,21世紀的現代計算機網路將是不斷融入各種新信息技術、具有極大豐富資源和進一步面向全球開放的廣域、寬頻、高速網路。
一體化和方便使用的發展方向
一體化是一個系統優化的概念,其基本含義是:從系統整體性出發對系統重新設計、構建,以達到進一步增強系統功能、提高系統性能、降低系統成本和方便系統使用的目的。一體化結構 就是一種系統優化的結構。計算機網路發展初期確是由計算機之間通過通信系統簡單互聯而實現的,這種初期的網路功能比較簡單(主要是遠程計算機資源共享),聯網後的計算機和通信系統基本上仍保持著聯網前的基本結構。隨著計算機網路應用范圍的不斷擴大和對網路系統功能、性能要求的不斷提高,網路中的許多成分必將根據系統整體優化的要求重新分工、重新組合,甚至可能產生新的成分。例如客戶 / 伺服器結構就是一種網路系統內部的計算機分工協同關系:客戶機面向客戶被設計的更簡單和方便使用,如各種專用瀏覽器、瘦客戶機、網路計算機、無盤工作站等;伺服器面向網路共享的服務,被設計得更專門化、更高效,如各種web伺服器、計算伺服器、文件伺服器、磁碟伺服器、資料庫伺服器、視像伺服器、郵箱伺服器、訪問伺服器、列印伺服器等。C/S分工協同實際上已成為計算機網路系統的一種基本結構和工作模式。另外,網路中通信功能從計算機結點中分離出來形成各種專用的網路互聯通信設備,如各種路由器、橋接器、交換機、集線器等,也是網路系統一體化分工協同的體現。國際互聯網中骨幹網與接入網的分工,ISP、ASP、IPP、ICP及IDC等各種網路服務提供商的出現,也是互聯網更大范圍、更高層次的系統分工與協同。系統一體化的另一條路徑是基於虛擬技術,通過硬體的重新組織和軟體的重新包裝來構造各種網路虛擬系統以優化系統性能。網路上各種透明結點的分布應用服務,如分布文件系統、分布資料庫系統、分布超文本查詢系統等,用戶看到的是一個虛擬文件系統、虛擬資料庫系統和虛擬信息查詢系統,他們可以方便地使用這些虛擬系統而不必關心網路內部結構和操作細節。進而,網路的各種具體應用系統,如辦公自動化系統、銀行自動匯兌系統、自動售票系統、指揮自動控制系統、生產過程自動化系統等等,實際上都是更高層次的網路虛擬系統,它適應更廣泛的用戶,更方便地使用網路,用戶從網路得到的服務更體現了網路內部各種信息技術的綜合結果。虛擬技術實際上也是一種系統的黑盒子方法。21世紀的現代計算機網路將是網路內部進一步優化分工,而網路外部用戶可以更方便、更透明使用的網路。
多媒體網路的發展方向
被稱為多媒體的文字、話音、圖像等,實際上並不是物質媒體,而仍是一些信息表現形式。所謂多媒體技術實質上也應是這些多種形式的信息如何進行綜合採集、傳輸、處理、存儲和控制利用的技術,也是一種綜合信息技術。信息技術是對人自然信息功能進行增強和擴展的技術,人對客觀世界的最初認識正是通過眼觀(形狀、顏色等形象信息)、耳聽(聲音信息)、手觸(物理屬性信息)、鼻嗅、舌嘗(化學屬性信息)而綜合形成對某種事物的感性認識的。可見,人對客觀世界最基本的認識過程,正是一種多媒體信息的採集過程。因為客觀事物的屬性是以各種信息形式綜合表現出來的,人只有通過綜合採集這些不同形式的信息,才能形成對客觀事物比較完整和全面的認識。由此可見,人在大腦中存儲的對客觀世界的認識,實際上也是一種綜合的多媒體信息。進而,從感性認識上升到理性認識的處理,也是一種多媒體信息的處理。因此,知識也是一種綜合型的多媒體信息。現在,高度綜合現代一切先進信息技術的計算機網路應用已越來越廣泛的深入到社會生活的各個方面。人們從計算機網路系統得到各種服務,自然希望也能像他們直接觀察客觀世界以及直接進行人與人之間交往那樣,具有文字、圖形、圖像、和聲音等多種信息形式的綜合感受。正是人類自然信息器官對多媒體信息的這種自然需求,推動了各種信息技術與多媒體技術的結合,特別是計算機網路這一綜合信息技術與多媒體技術的結合。從某種意義上講,這恰似信息技術發展到一定階段而呈現的一種返璞歸真現象。因此,多媒體技術與計算機網路的結合與融合既是多媒體技術發展的必然趨勢,也是計算機網路技術發展的必然趨勢。目前,手寫輸入、語音聲控輸入、數字攝像輸入、大容量光碟、IC卡、掃描儀等各種多媒體採集技術,壓縮介壓、信道分配、流量控制、時空同步、QoS控制等多媒體信息傳輸技術,語音存儲、視像存儲、面向對象資料庫、超媒體查詢等多媒體存儲技術,MMX晶元、Mpact媒體處理器等多媒體處理技術,以及高精度彩顯、彩打、虛擬現實VR、機器人等多媒體利用控制技術的蓬勃發展,為多媒體計算機網路的形成和發展提供了有力的技術支持。電信網、電視網與計算機網的三網合一,也是在更高層次上體現了系統一體化和多媒體計算機網路的發展趨勢。三網合一雖然還存在技術和體制等方面的不少問題,但大趨勢已逐漸明朗,光纖到家、家用信息電器、家庭布線網路、VOD視頻點播、IP電話、網路會議、多媒體網路教學、智能大廈等與此有關的技術和產品正在迅猛發展,21世紀的現代計算機網路必定是進一步融合電信、電視等更廣泛功能,並且摻入千千萬萬家庭的多媒體計算機網路。
高效、安全的網路管理方向
計算機網路是一個系統,而且很多情況下是一個復雜的大系統。它的應用日益廣泛、規模日益擴展而結構日益復雜。如同一個國家需要強有力的管理一樣,計算機網路這樣的大系統,如果沒有有效的管理方法、管理體制和管理系統的支撐和配合,就很難使它維持正常的運行,因而也就很難保證它的功能和性能的實現。計算機網路管理的基本任務包括網路系統配置管理、性能管理、故障管理和安全管理等幾個主要方面。顯然,這些網路管理任務,都涉及計算機網路系統的整體性、協同性、可靠性、可控性、可用性及可維性等重要系統特徵。所以,網路管理問題是計算機網路系統的一個重要的全局性問題。任何一個網路系統的設計、規劃和工程實施,都必需對網路管理問題作一體化的統盤考慮。系統設計者經常需要在系統安全、可靠性指標和其他質量指標的矛盾中權衡、折衷。採用什麼樣的網管方法和系統方案,不僅影響網路系統的功能和性能,而且也直接影響網路系統的結構。雖然,計算機網路的基本應用服務功能與網路管理功能有所區別,有所分工,但又是緊密聯系的。在網路內部結構中,實現這兩部分功能的軟、硬體實體也是緊密結合甚至融合在一起的。所以,網路管理系統已成為現代計算機網路系統中不可分割的一部分。網路管理應著眼於網路系統整體功能和性能的管理,趨於採用適應大系統特點的集中與分布相結合的管理體制。在當前網路全球化的大發展的形勢下,各種危害網路安全的因素,如病毒、黑客、垃圾郵件,計算機犯罪等也很猖獗,並且也具有全球傳播的特點,它們不僅影響網路系統的正常工作和網路應用系統的安全使用,甚至可能威脅網路系統的生存。因此,進一步研究和發展各種先進的訪問控制、防火牆、反病毒、數據加密和信息認證等網路系統信息安全技術已成為計算機網路系統發展不可缺少的重要保障。21世紀的現代計算機網路應該是更加高效管理和更加安全可靠的網路。
為應用服務的發展方向
設計和建造計算機網路系統的根本目的就是為了應用。從系統觀點看,網路應用最終體現了網路系統的目的性和系統功能。應用需求始終是推動技術發展的根本動力,技術發展又提供更多、更好的應用服務,這是技術發展與應用需求的基本辯證關系。作為高度綜合各種先進信息技術的計算機網路,正是在人類社會信息化應用需求的推動下迅速發展起來的;而計算機網路也正是通過各種具體網路應用系統來體現對社會信息化支持的。國家信息化、領域信息化、區域信息化和企業信息化最後都要落實到建立各行各業、各具體單位的各種具體網路應用系統,如各種管理信息系統、辦公自動化系統、決策支持系統、事務處理系統、信息檢索系統、遠程教育系統、指揮控制系統、異地協同合作系統以及綜合的集成製造系統、電子商務系統、交通自動訂票系統等,各行各業的不同用戶也越來越需要依賴具體應用軟體來使用網路。因此,基於基本網路系統平台之上的各種網路應用系統已成為計算機網路系統不可分割的重要組成部分。對具體網路信息系統的系統集成實際上就是用系統工程方法來具體規劃、設計和構造一個具體的網路應用系統。目前,網路應用系統體系結構的研究、網路應用軟體開發工具的研究、分類應用系統規范和標准化的研究,以及綜合應用系統集成方法的研究等都非常活躍,取得了很大進展,也體現了計算機網路系統為應用服務的發展方向。21世紀的現代計算機網路呈現給廣大用戶面前的將是適應更廣泛應用需求的、更方便使用的、但卻更看不到網路的各種各樣網路應用系統。
智能網路的發展方向
人工智慧技術在傳統計算機基礎上進一步模擬人腦的思維活動能力,它包括對信息進行分析、歸納、推理、學習等更高級的信息處理能力,所以人工智慧技術也是一種更高層次的信息技術。智能計算機使計算機具有更接近人類思維能力的高級智能,是計算機技術的必然發展。但在現代社會信息化進程中,由於計算機網路技術的飛速發展,計算機與計算機技術已越來越多地被融入計算機網路這個大系統中,與其他信息技術一起在全球社會信息網路這個大分布環境中發揮作用。因此,人工智慧技術、智能計算機與計算機網路技術的結合與融合,形成具有更多思維能力的智能計算機網路,不僅是人工智慧技術和智能計算機發展的必然趨勢,也是計算機網路綜合信息技術的必然發展趨勢。當前,基於計算機網路系統的分布式智能決策系統、分布專家系統、分布知識庫系統、分布智能代理技術、分布智能控制系統及智能網路管理技術等的發展,也都明顯的體現了這種智能計算機網路的發展趨向。21世紀的現代計算機網路系統將是人工智慧技術和計算機網路技術更進一步結合和融合的網路,它將使社會信息網路不僅更有序化,而且也將更智能化。
作者:長沙國防科技大學 計算機學院 倪鵬雲
⑻ 計算機網路發展史及關鍵技術
網路技術是從1990年代中期發展起來的新技術,它把互聯網上分散的資源融為有機整體,實現資源的全面共享和有機協作,使人們能夠透明地使用資源的整體能力並按需獲取信息。資源包括高性能計算機、存儲資源、數據資源、信息資源、知識資源、專家資源、大型資料庫、網路、感測器等。
當前的互聯網只限於信息共享,網路則被認為是互聯網發展的第三階段。網路可以構造地區性的網路、企事業內部網路、區域網網路,甚至家庭網路和個人網路。網路的根本特徵並不一定是它的規模,而是資源共享,消除資源孤島。
網路技術具有很大的應用潛力,能同時調動數百萬台計算機完成某一個計算任務,能匯集數千科學家之力共同完成同一項科學試驗,還可以讓分布在各地的人們在虛擬環境中實現面對面交流。
網路技術的發展歷程
網路研究起源於過去十年美國政府資助的高性能計算科研項目。這項研究的目標是將跨地域的多台高性能計算機、大型資料庫、大型的科研設備、通信設備、可視化設備和各種感測器等整合成一個巨大的超級計算機系統,以支持科學計算和科學研究。
微軟公司把開發力量集中在數據網路上,關注使用網路共享信息,而不是網路的計算能力,這反映了學術和研究領域內的分歧。事實上,很多用於學術領域的網路技術都能夠成為商業應用。
Globus是美國阿貢(Argonne)國家實驗室的網路技術研發項目,全美12所大學和研究機構參與了該項目。Globus對資源管理、安全、信息服務及數據管理等網路計算的關鍵理論進行研究,開發能在各種平台上運行的網路計算工具軟體,幫助規劃和組建大型的網路試驗平台,開發適合大型網路系統運行的大型應用程序。目前,Globus技術已在美國航天局網路、歐洲數據網路、美國國家技術網路等8個項目中得到應用。2005年8月,美國國際商用機器公司(IBM)宣布投入數十億美元研發網路計算,與Globus合作開發開放的網路計算標准,並宣稱網路的價值不僅僅限於科學計算,商業應用也有很好的前景。網路計算和Globus從開始幕後走到前台,受到前所未有的關注。
中國非常重視發展網路技術,由863計劃「高性能計算機及其核心軟體」重大專項支持建設的中國國家網路項目在高性能計算機、網路軟體、網路環境和應用等方面取得了創新性成果。具有18萬億次聚合計算能力、支持網路研究和網路應用的網路試驗床——中國國家網路,已於2005年12月21日正式開通運行。這意味著通過網路技術,中國已能有效整合全國范圍內大型計算機的計算資源,形成一個強大的計算平台,幫助科研單位和科技工作者等實現計算資源共享、數據共享和協同合作。
網路的關鍵技術
網路的關鍵技術有網路結點、寬頻網路系統、資源管理和任務調度工具、應用層的可視化工具。網路結點是網路計算資源的提供者,包括高端伺服器、集群系統、MPP系統大型存儲設備、資料庫等。寬頻網路系統是在網路計算環境中,提供高性能通信的必要手段。資源管理和任務調度工具用來解決資源的描述、組織和管理等關鍵問題。任務調度工具根據當前系統的負載情況,對系統內的任務進行動態調度,提高系統的運行效率。網路計算主要是科學計算,它往往伴隨著海量數據。如果把計算結果轉換成直觀的圖形信息,就能幫助研究人員擺脫理解數據的困難。這需要開發能在網路計算中傳輸和讀取,並提供友好用戶界面的可視化工具。
網路技術的研究現狀
網路計算通常著眼於大型應用項目,按照Globus技術,大型應用項目應由許多組織協同完成,它們形成一個「虛擬組織」,各組織擁有的計算資源在虛擬組織里共享,協同完成項目。對於共享而言,有價值的不是設備本身而是實體的介面或界面。
從技術角度看,共享是資源或實體間的互操作。Globus技術設定,網路環境下的互操作意味著需要開發一套通用協議,用於描述消息的格式和消息交換的規則。在協議之上則需要開發一系列服務,這與建立在TCP/IP(傳輸控制協議/網際協議)上的萬維網服務原理相同。在服務中先定義應用編程介面,基於這些介面再構建軟體開發工具。
Globus網路計算協議建立在網際協議之上,以網際協議中的通信、路由、名字解析等功能為基礎。Globus協議分為構造層、連接層、資源層、匯集層和應用層五層。每層都有各自的服務、應用編程介面和軟體開發工具、上層協議調用下層協議的服務。網路內的全局應用都需通過協議提供的服務調用操作系統。
構造層功能是向上提供網路中可供共享的資源,是物理或邏輯實體。常用的共享資源包括處理能力、存儲系統、目錄、網路資源、分布式文件系統、分布式計算機池、計算機集群等。連接層是網路中網路事務處理通信與授權控制的核心協議。構造層提交的各資源間的數據交換都在這一層控制下實現的。各資源間的授權驗證、安全控制也在此實現。資源層的作用是對單個資源實施控制,與可用資源進行安全握手、對資源做初始化、監測資源運行狀況、統計與付費有關的資源使用數據。匯集層的作用是將資源層提交的受控資源匯集在一起,供虛擬組織的應用程序共享、調用。為了對來自應用的共享進行管理和控制,匯集層提供目錄服務、資源分配、日程安排、資源代理、資源監測診斷、網路啟動、負荷控制、賬戶管理等多種功能。應用層是網路上用戶的應用程序,它先通過各層的應用編程介面調用相應的服務,再通過服務調用網路上的資源來完成任務。應用程序的開發涉及大量庫函數。為便於網路應用程序的開發,需要構建支持網路計算的庫函數。
目前,Globus體系結構已為一些大型網路所採用。研究人員已經在天氣預報、高能物理實驗、航空器研究等領域開發了一些基於Globus網路計算的應用程序。雖然這些應用仍屬試驗性質,但它證明了網路計算可以完成不少超級計算機難以勝任的大型應用任務。可以預見,網路技術將很快掀起下一波互聯網浪潮。面對即將到來的第三代互聯網應用,很多發達國家都投入了大量研究資金,希望能抓住機遇,掌握未來的命運。
中國也加強了網路方面的投入。中科院計算所為自己的網路起名為「織女星網路」(Vega Grid),目標是具有大規模數據處理、高性能計算、資源共享和提高資源利用率的能力。與國內外其他網路研究項目相比,織女星網路的最大特點是「服務網路」。中國許多行業,如能源、交通、氣象、水利、農林、教育、環保等對高性能計算網路即信息網路的需求非常巨大。預計在最近兩三年內,就能看到更多的網路技術應用實例。
網路技術的應用領域
網路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路連接起來,並用網路中間件軟體「粘合」起來,形成比單台超級計算機強大得多的計算平台。
分布式儀器系統 分布式儀器系統使用網路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 並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並行體系結構、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,它對應的數據網路更側重於數據的存儲、傳輸和處理,計算網路則更側重於計算能力的提高。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路(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 這是一種特殊的網路化虛擬現實環境。它是對現實或歷史的逼真反映,對高性能計算結果或資料庫可視化。「沉浸」是指人可以完全融入其中:各地的參與者通過網路聚集在同一個虛擬空間里,既可以隨意漫遊,又可以相互溝通,還可以與虛擬環境交互,使之發生改變。目前,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於互動式科學可視化、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 網路最初是以集成異構計算平台的身份出現,接著進入分布式海量數據處理領域。信息網路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。網路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路能進行無縫融合和溝通,從而形成嶄新的商業機會。
信息集成如信息網路、服務網路、知識網路等,是近幾年網路流行起來的應用方向。2002年,Globus聯盟和IBM在全球網路論壇上發布了開放性網路服務架構及其詳細規范,把Globus標准與支持商用的萬維網服務標准結合起來。2004年,Globus聯盟、IBM和惠普(HP)等又聯合發布了新的網路標准草案,把開放性網路服務架構詳細規范I轉換成6個用於擴展萬維網服務的規范,網路服務已與萬維網服務徹底融為一體,標志著網路商用化時代的來臨。
網路技術的發展,標準是關鍵。就像TCP/IP協議是網際網路的核心一樣,構建網路計算也需要對核心——標准協議和服務進行定義。目前,一些標准化團體正在積極行動。迄今為止,網路計算雖還沒有正式的標准,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 計算工具軟體已成為網路計算實際的標准,已有12家著名計算機和軟體廠商宣布將採用Globus 計算工具軟體。作為一種開放架構和開放標准基礎設施,Globus 計算工具軟體提供了構建網路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。目前所有重大的網路項目都是基於Globus 計算工具軟體提供的協議與服務的。
除了標准以外,安全和可管理性、人才的缺乏也是網路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,構建全球網路的前景仍是無法抗拒的。
⑼ 計算機網路有哪些應用
「網路應用」是一個深究起來相當寬泛的話題,因此試圖將世界上所有網路應用所經歷的事情都一一加以詳述是沒有必要的。我們將集中探討兩個領域,而這或許已經成為在我們日常生活的全程中影響最為重大的兩個方面——即社會交際網路與個人網路發布。
在過去的一年中,這些領域都已各自催生了一些具有創新意識、引領行業標準的公司。在社會交際網路方面,Fackbook是其中的傑出代表;在個人網路發布方面,則是Twitter獨占鰲頭。必須承認,再也列舉不出另外兩家公司,在用戶產品領域能夠達到Facebook與Twitter二者這樣的影響力。這就是他們今年分別拿下讀寫網(ReadWriteWeb, RWW)[1]評選的年度「最佳大型互聯網公司(Best Web BigCo)」與「最佳小型互聯網公司(Best Web LittleCo)」的一個重要原因。
社會交際網路
社會交際網路在過去的數年中已經成為了頭條新聞。2005年,新聞集團(News Corporation)旗下的福克斯互動媒體(Fox Interactive Media)以5.8億美元的高價收購了MySpace網站,這在網路社交領域引起了極大的轟動效應。然而,盡管MySpace網站至今仍然是互聯網上最大的社交網路,但自去年秋Facebook面向大學生群體以外的受眾開放並成其主力軍以後,Facebook這一新世代的社區奪走了MySpace的不少風頭。對於Facebook來說,2007年是如此美好的一年,其間它也盡了很大的努力來推動整個網路交際社區與市場的進步。
根據Compete(網路點擊統計)結果,可以看出MySpace網站在這一年中網路交際水平的下降,然而與此同時,Facebook月度凈訪問量一路以高達111%的比率持續上揚(至於Facebook網站總訪問量的增長也是類似的)。據報道稱,Facebook的搜索量已基本趕上其競爭對手MySpace,並將在年底實現反超。
那麼Facebook這樣驚人增長的關鍵在於何者呢?在某種意義上,也許應當歸功於其於5月份剛剛開放的用戶平台。這個用戶平台使得各外來公司能被Facebook龐大的用戶基礎所吸引。幾乎在平台公開的同時,就開始傳來Facebook成功的消息。正如iLike這些快速成功的案例一樣,其用戶數量在平台開放的頭10個小時達到1萬人次,並在首兩個月上漲到近500萬人次。
如今,Facebook的開發平台上擁有超過10萬名網路應用程序的開發人員,並且其超過85%的用戶都參加了至少一項的增值服務。Facebook用戶平台初創的成功,迫使其他的社交網路重新思考自身的用戶平台戰略。一時間飛短流長、消息盛行。首先,是LinkedIn打造的新平台(最終取得了不錯的效果)。其次,就是MySpace的逆轉。最後,影響最為深遠的,就是世界第二大最有價值的科技公司,宣布了他們將與Facebook的用戶平台進行抗衡的發展計劃。
Google的OpenSocial[2]正式上線的11月份,也正是Facebook的競爭者們競相露面並結為聯盟的時候——Ning,LinkedIn,Hi5,Friendster,orkut,bebo,以及他們的共同龍頭老大MySpace。然而,這些結盟網站依然我行我素地創建各自的用戶平台,這表明Google的倡議迄今仍未能收到任何有意義的成效。在上周Facebook宣布將開放其平台架構時,也許正意味著Facebook已經笑到了最後。那麼Facebook的第一個合作夥伴是誰呢?正是OpenSocial的結盟者之一bebo。
2007年度的Facebook的影響力,甚至使得微軟公司(Microsoft)以達2.4億美元的協議金額參股其約1.6%的股權(微軟亦藉此正式介入網路社交市場)。這項大型收購一方面預測了Facebook的估價的極致,也保證了其與諸如Google、MySpace這樣的競爭對手相抗衡的資金來源。
但對Facebook而言,並非一切都是一帆風順的。繼上個月一項頗具爭議的新廣告系統的推出以來,Facebook就面臨著從輿論媒體到消費者權益保護團體MoveOn.org的譴責與抗議。Danah Boyd注意到,盡管Facebook看上去將問題的重心轉移到用致歉與改換政策上,並宣稱將休養生息,然而這已經是近年來Facebook第三次對隱私政策作出改弦更張。她認為,Facebook正在走一條「滑坡式」的軟式發展道路,而這很可能是用戶們所無法繼續接受的。
展望2008年,社會交際網路將繼續在我們的生活中扮演著重要角色;同時,醞釀於Facebook與Google(以及其他網路)之間的用戶平台之戰也將愈演愈烈。
個人網路發布
在這一年中,網路用戶應用的另一個廣泛應用的領域即是個人網路發布,也具有著深遠的影響。其中,沒有哪個公司的沖擊力能超過我們的年度最佳小型互聯網公司——Twitter。
Twitter作為「微博客(microblogging)」領域的開創者之一,正如Alex Iskold最近撰文所指出,它是為溝通個人博客與社交網路之間關聯而出現的一個自然的演化。自去年3月的SXSW[3]會議上Twitter被加速推出以來,它已經愈來愈成為一種典型現象。事實上,人們甚至在討論「Twitter語錄(Twitterdiction)」來記錄用戶對這一網站的非凡體驗。
正如我們在推舉Twitter當選年度最佳小型互聯網公司的薦詞中所說,Twitter真正「通過充分利用想像力以脫穎而出,開辟了一種新型的混合模式,糅合了聊天、社交網路與博客」。但也許在Twitter之外最為有意思的事,更在於它是如何推動了一種新型個人網路發布模式的形成。
關於微博客(microblogging)應用的問題,或許人們討論得最多的,除了Twitter(其中有些內容也許不能歸為微博客應用這一類,但我們姑且不予考慮)之外,恐怕就是Tumblr了。Tumblr沿用了傳統博客的形式,並將其演變成一種意識流式的瑣碎敘述,日誌短小精悍、觸發點十分隨意——可以是一幅照片、一段視頻、一節引言、一條鏈接甚至一個閃念。盡管Tumblr不是基於Twitter開發的(它是基於「Tumblelogs」的,譬如projectionist或Anarchaia),然而Twitter的成功則為實現更多微博客應用程序的發展提供了通途。
這些應用工具之所以重要,是因為他們非常快速、便捷。在Tumblr與Twitter這些微博客(microblogging)應用的推動下,個人網路發布逐漸發展為主流,這種推動方式可能是過去從未出現過的。雖然爭議仍然存在,但據Forrester(著名市場研究機構)的調查報告指出,美國成人中有6%的人日常使用Twitter。對這樣一個新興(亦處於學習曲線的「習得」階段)的網站而言,這已經是非常了不起的了。
那麼,這樣一種新形式的個人網路發布到底會有多重要呢?它重要到使Google在10月份投資一個未知數目的金額,收購了Twitter的競爭對手Jaiku。
其他
Facebook與Twitter並非這一年中網路用戶應用方面所發生的僅有之事,而僅僅只是其中最具沖擊力與影響力的一部分而已。
網路電視 (IPTV) : 這一年中,另一個最令人期待也論及初創的則是Joost,創立者為Janus Friis與Niklas Zennstrom(如你所知,他們分別來自Kazaa與Skpye)。Joost提供網路電視(IPTV)服務,通過流媒體傳輸,並使用點對點(P2P)技術來實現網路電視點播。盡管他們已經與許多重要的公司簽署了合約,包括成人游泳(Alt Swim)、華納唱片(Warner Bros. Records)、國家籃球協會(National Basketball Association)與CNN等,然而仍Joost尚未真正成為主流關注的重心。假如您想了解關於Joost的完整介紹,其中還將其與競爭對手Bebelgum與Zattoo作了比較,請閱讀此文《2007網路電視回顧 (RWW網站)》。
政治 : 同樣是在2007年,Web 2.0開始在美國總統競選方面發揮巨大作用。繼Haward Dean在2004年創造性地使用博客與Meetup.com網站來發動基層支持的嘗試以來,今年的候選人充分利用網路用戶應用的情況是前所未有的。努力讓社交網站的頁面頂端展現著自己的簡介,這簡直成為一種被迫的事——幾乎每一個大黨的候選人都在MySpace與Facebook網站上有「根據地」,有些也利用了LinkedIn、Twitter與網路應用。YouTube舉辦了候選人關於CNN的辯論賽,而MySpace則記錄下了他們的辯論對話集。一些候選人甚至在UStream上發布現場演說視頻(譬如Dannis Kucinich與Chiris Dodd)。對2008年來說,用戶網路應用在美國政治上的作用只可能變得更為炙手可熱,以便讓這些網路應用將總統競選活動遍及更多的主體美國人,並將其開展得更好。
網上辦公(Web Office) : 2007年另一個用戶應用的熱點領域是網上辦公(Web Office)。鑒於Richard MacManus已經對整個市場作了詳盡的年終總結陳述,因此我將在此僅作簡要的介紹。隨著網上辦公套件(online office suites)的逐漸完備,尤其是Google Apps與Zoho,另外微軟也終於開始露出涉足網上辦公的端倪,說明網上辦公正在成為一個十分熱門的行業。雖然說網上辦公的企業版在實際運用中還需要繼續對其改進,然而當前的辦公產品對家庭使用來說已經是足夠了。用戶已經能夠獲得相當穩定、可靠的在線文字處理、電子表格、演示與電子郵件的應用。為獲得更詳細的信息,您不妨閱讀Richard的總結中對這一年中網上辦公概貌的敘述。
iPhone手機 : 最後,我將藉此機會提一提蘋果公司的iPhone手機。蘋果公司今年沒有其他產品推出,這已經足夠激起新聞界與公眾對iPhone的好奇心與想像力。蘋果iPhone手機有成為一款擁有可變插件的工具的潛力,這促使其他的移動設備製造商在手機功能上尋求一個新的飛躍。蘋果iPhone手機能夠達到最大影響的理由之一,在於其通過移動網路,實現了將整個互聯網優雅地容於手掌之中。請不妨閱讀Alex Iskold所寫的《我喜愛iPhone的十大理由》,以及其後續的《對iPhone手機的十大期望》。
您的意見
您認為2007年度最具影響力的用戶應用是什麼呢?
您認為哪些服務或產品您認為應當給予重視的,但在我們的總結中卻沒有被提及(一定有非常多)呢?
您認為2008年可能會出現什麼樣的大趨勢呢?
請在評論區留下您的真知灼見吧。
發布於 :
2007 in Review
標簽:
beacon, facebook, google, iphone, joost, opensocial, twitter, web office
【譯注】
[1] ReadWriteWeb, RWW: 世界著名的互聯網技術評論網站。每年都將評選年度「最佳大型互聯網公司(Best BigCo)」、「最佳小型互聯網公司(Best LittleCo)」與來年「最具潛力互聯網公司(Most Promising Web Company)(2008年的評選對象由公司變為活動)」,至今已是延續了四年的傳統。
附:
2004年度Best LittleCo為Ludicorp(當今Flickr之締造者),2005 Most Promising為FeedBurner;
2005年度Best BigCo為Yahoo!,Best LittleCo為37Signals,2006 Most Promising為Memeoranm(當今Techmeme之前身);
2006年度Best BigCo為Google,Best LittleCo為YouTube,2007 Most Promising為Sharpcast;
2007年度Best BigCo為Facebook,Best LittleCo為Twitter,2008 Most Promising為open source movement(開源活動)。
[2] OpenSocial: Google領銜的一個公司聯盟並推出的一個通用標准集,允許開發者為Google旗下巴西社交網站orkut,以及其它多家社交網站(譬如文中提及的Ning, LinkedIn, Hi5等)開發應用。美國第一大社交網站MySpace已經明確表示支持OpenSocial,第二大社交網站Facebook的態度尚不明朗。今年5月,Facebook已經推出了自己的Facebook平台,並藉此吸引了更多用戶。在Google新推出的OpenSocial網站上,包括完整的OpenSocial API文檔、FAQ、以及開發者論壇等。
[3] SxSW: South by South West Music, Film and Interactive Conferences and Festivals(音樂、電影、互動盛會)。指在美國德克薩斯州州府奧斯汀每年春天舉辦的音樂節,舉辦時也有電影展和其他文化活動,是美國最大的音樂節之一,首屆舉辦於1987年。South by Southwest原意指西南偏南,即西南(離南方45度角)和南的中線,離南方22.5度角。奧斯汀是美國鄉村音樂的中心之一,這也是奧斯汀相對美國東北部的政治、文化中心的方位。
⑽ 我國計算機網路的發展特點有哪些
中國互聯網的產生雖然比較晚,但是經過幾十年的發展,依託於中國民經濟和政府體制改革的成果,已經顯露出巨大的發展潛力。中國已經成為國際互聯網的一部分,並且將會成為最大的互聯網用戶群體。
縱觀我國互聯網發展的歷程,我們可以將其劃分為以下4個階段:
一、 從1987年9月20日錢天白教授發出第一封E-mail開始,到1994年4月20日NCFG正式連入Internet這段時間里,中國的互聯網在艱苦地孕育著。它的每一步前進都留下了深深的腳印。
二、 從1994-1997年11月中國互聯網信息中心發布第一次《中國Internet發展狀況統計報告》,互聯網已經開始從少數科學家手中的科研工具,走向廣大群眾。人們通過各種媒體開始了解到互聯網的神奇之處:通過謙價的方式方便地獲取自己所需要的信息。
三、 1998-1999年中國網民開始成幾何級數增長,上網從前衛變成了一種真正的需求。一場互聯網的革命就這么在兩年的時間里傳遍了整個中華大地。對於IT業來說,這是個追夢的年代這個時候到處都充斥著美夢成真的故事。
四、 對於進入2000年的中國IT業來說,夢想已不再那麼浪漫了,盡管跨入新千年的天仍然是互聯網的天,但這片天空中已飄起了陣陣冷雨,讓為網而狂的人們分明感到了幾許涼意……
"第一"的年代
正如從0開始後必然是1一樣,中國網路時代自1994年從零開始以後,就不停地產生著"第一",因為 這是一個創新的年代。讓我們通過這些第一記住這個時代。
1、 中科院高能物理研究所的IHEPNET與互聯網路的連通,邁出了中國和世界各地數百萬台電腦的共享信息和軟硬體的第一步。邊疆也因此而成為我國第一家進入Internet的單位。
2、 中國的第一批互聯網使用者是全國一千多名科學家。
3、 高能所提供了中國第一套萬維網伺服器。
4、 1994年5月15日,中國科學院高能物理研究所設立了國內第一個WEB伺服器,推出中國第一套網頁,內容除介紹我國高科技發展外,還有一個欄目叫"Tour in China"。此後,該欄目開始提供包括新聞,經濟,文化,商貿等更為廣泛的圖文並茂的信息並改名為《中國之窗》。
5、 1994年,由NCFC生理委員會主辦,中國科學院,北京大學,清華大學協辦的APNG(亞太地區網路工作組)年會在清華大學召開。這是國際Internet界在中國召開的第一次亞太地區年會。
6、 NCFC是我國最早的Internet網。
將上網爭取到底
現在,很多人都知道互聯網的特點:平等、自由。但美國一直以來都反對中國加入互聯網路。1991年10月的中美高能物理研究會上,美方發言人沃爾特.托基(Walter Toki)再次提出把中國納入互聯網路。經過托氏的努力,會後雙方達成一項協議:美方資助中國聯網所需的一半經費,另一半由高能所自選解決。然而,通往Internet荊棘之路並未因此而變得平坦。
當時北京出口所連接的每條線路都要經過仔細地檢查。美國還限制對中國出中路由器。經過重重波折,中國終於在1993年3月與互聯網路連通。可是美國政府擔心中國會從互聯網路上攫取大量信息和技術成果,提出了苛刻的條件阻撓中國與美國連通:中國專線只能連入能源科學網(ESNET);不得散布病毒;不得將Internet用於軍事和商業領域。為了長久的發展,中國接受了這些條件,美國才基本同意。但是即便如此,中國在1992年6月於日本神戶舉行的INET'92年會上,仍被告之:接入Internet有政治障礙,理由僅僅是網有很多美國的政府機構。
專線開通後,美國政府以Internet上有許多科技信息和其它各種的資源,不能讓社會主義國家接入為由,只允許這條專線進入美國能源網而不能連接到其它地方。盡管如此,這條專線仍是我國連入部分Internet的第一根專線。幾百名科學家得以在國內使用電子郵件。
與政治霸權的較量一直持續到1993年6月,NCFC專家們在INET'93會議上利用各種機會重申了中國連入Internet的要求,獲得大部分到會人員的支持。這次會議對中國能夠最終真正連入Internet起到了很大的推動作用。1994年1月,美國國家科學基金會接受NCFC正式接入Internet的要求。1994年3月,我國開通並測試了64Kbps專線,中國獲准加入Internt。4月初中科院副院長胡啟恆院士在中美科技合作聯委會上,代表中國政府向美國國家科學基金會(NSF)正式提出要求連入Internet,並得到認可。至此,中國終於打通了最後的關節,在4月20日,以NCFC工程連入Internet國際專線為樗,中國與Internet全面接觸。同年5月,中國聯網工作全部完成。中國政府對Internet進入中國表示認可。中國網路域名也最終確定為cn。
逐漸開通的電子郵件
1987年9月20日我國第一封電子郵件越過長城,通向世界揭開了中國人使用Internet的序幕。這封電子郵件正式實現了電子郵件的存儲轉發功能。
各個小型網路與國際互聯網之間的逐步開通,造就了後來全國與Internet的全面親密接觸:1988年12月,清華大學校園網採用胡道元教授從加拿大UBC大學(University of British Columbia)引進的X400協議的電子郵件軟體包,通過X.25網與加拿來大UBC大學相連,開通電子郵件應用。中國科學院高能物理研究所的DECnet隨後成為西歐中心DECnet的延伸,實現了計算機國際遠程聯網以及與歐洲和北美地區的電子郵件通信。第二年5月,中國研究網(CRN)通過德國DFN的網關,開始與Internet溝通。1991年,中國科學院高能物理研究所連入美國斯坦福線性加速器中心(SLAC)的LIVEMORE實驗室,並開通電子郵件應用。中國網路開始像蜘蛛結網一樣慢慢延伸到世界各地,通往互聯網的紅地毯在我們的眼前展開了。
目前的我們很難想像沒有自己國家電子郵件的困難。當時的研究所面臨的環境就是這樣,有這么一個故事:
1998年中國留美博士許榕生回到中國科學院高能物理研究所(IHEP,Internet of High Energy Physics)。他希望能把西方電腦網路中的最新資料,信息通過聯網技術帶到中。但是當時中國只通過低速的國際長途電話線來調用外國的電腦資源,不但困難而且昂貴。
現在當你一手咖啡,一手滑鼠,輕松地將E-mail發送出動的時候,再不用提心吊膽地擔心電話費了。
錢天白教授被稱作中國互聯網之父是當之無愧的。1987年9月20日這一天,他發出了我國第一封電子郵件。為了這封通訊速率最初為300bps電子郵件的發出,從1986年開始,錢天白教授就負責了CANET國際聯網項目。
現在的中國人差不多都知道CN就等同於奧運會中的CHN,英語里的CHINA,我們口中自豪的"中國"。但是CN的歷史能夠隨口說出的人卻不多。1990年10月,錢天白教授代表中國正式在國際互聯網路信息中心的前身DDNNIC注冊登記了我國的頂級域名CN,並且從此開通了使用中國頂級域名CN的國際電子郵件通信服務。但是,中國的CN頂級域名伺服器一直放在國外的歷史直到1994年5月21日才完全改變。這一天錢天白教授在中國科學院計算機網路信息中心完成了國家頂級域名(CN)伺服器的設置。可以說,錢天白教授已經與CN聯系在一起了。現在如果你想了解中國INTERNET網路先驅--錢天白可以在他的紀念網站上找到全面的資料。
從1993年開始,幾個全國范圍的計算機網路工程相繼啟動,從而使Internet在我國出現了迅猛發展的勢頭。到目前為止在我國已形成四大互聯網路,差不多都是這時候開始建設的。
中國公用計算機互聯網(ChinaNET)
中國教育科研網(CERNET)
中科院科技網(CSTNET)
中國金橋網(ChinaGBN)
現在讓我們來看這幾大國內互聯網路成長過程。
1、 中國公用計算機互聯網
該網路於1994年2月,由原郵電部與美國Sprint公司簽約,為全社會提供Internet的各種服務。1994年9月,中國電信與美國商務部布朗部長簽定中美雙方關於國際互聯網的協議,協議中規定中國電信將通過美國Sprint公司開通兩條64K專線(一條在北京,另一條在上海)。中國公用計算機互聯網(China NET)的建設開始啟動。1995年初與Internet連通,同年5月正式對外服務。目前,全國大多數用戶者是通過該網進入網際網路的。ChinaNet的特點是入網方便。
2、 中科院科技網
中科院科技網也稱中關村地區教育與科研示範網路(National Computing & Networking Facility of China ,NCFC)。它是由世界銀行貸款,國家計委,國家科委,中國科學院等配套投資和扶持。項目由中國科學院主持,聯合北京大學清貧大學共同實施。
1989年NCFC立頂,1994年4月正式啟動。由於受到政治環境的影響,網路在建設初期遇到許多困難。1992年,NCFC工程的院校網,即中科院院網,清華大學校園網和北京大學校園網全部完成建設;1993年12月,NCF主幹網工程完工。採用高速光纜和路由器將三個院校網互連;直到1994年4月20日,NCFC工程連入Internet的64K國際專線開通,實現了與Internet的全功能連接,整個網路正式運營。從此 我國被國際上正式承認為有Internet的國家,此事被我國新聞界評為1994年中國十大科技新聞之一,被國家統計公報列為中國年重大科技成就之一。
3、 國家教育和科研網
該網路是為了配合我國各院校更好地進行教育與科研工作,由國家教委主持興建的一個全國范圍的教育科研互聯網。網路於1994年開始興建,同年10月,CERNET開始啟動。該項目的目標是建設一個全國性的教育科研基礎設施,利用先進實用的計算機技術和網路通信技術,把全國大部分高等學位和中學連接起來,推動這些學位校園網的建設和住處資源的交流共享。目前它已經連接了全國1000多所院校,共3萬多用戶。該網路並非商業網,以公益性經營為主,所以採用免費服務或低收費方式經營。
4、 中國金橋網
中國金橋網是由原電子部志通通信有限公司承建的互聯網。1993年8月27日,李鵬總理批准使用300萬美元總理預備金支持啟動金橋前期工程建設。1994年6月8日,金橋前期工程建設全面展開。1994年底,金橋網全面開通。目前,已在24個省、市、地區開通了服務,國際出口速率256Kbit/s,並准備將出口速率提高到2Mbit/s。ChinaGBN是國家授權的四個互聯網路之一,也是在全國范圍內進行Internet商業服務的二大互聯網路之一(另一個ChinaNET)。1996年8月,國家計委正式批准金橋一期工程立項,並將金橋一期工程列為"九五"期間國家重大續建工程項目。9月6日,中國金橋信息網(ChinaGBN)連入美國的256K專線正式開通。中國金橋信息網宣布開始提供Internet服務。