計算機網路發展趨勢

1. 簡述計算機網路未來的發展前景

計算機網路技術是地球村的組成，在未出現新一代比計算機網路全球互聯更為先進的科技的情形下，計算機網路技術，虛擬店銷售的電子商務，網路游戲等將會是以後很長一段時間內的發展重心，因為取代計算機網路技術的新一代技術估計相當長的時間也不會出現。因此計算機網路技術的就業前景很好。但是正如最富裕的國家也有窮人一樣，如果你的計算機網路技術實在是差得可以，那麼就業前景是不會好的。只要你在計算機網路技術中下水平這個行業對於普通人普遍都會大有可為。

2. 展望計算機網路的發展趨勢

計算機網路技術專業的就業方向有：計算機系統維護、網路管理、程序設計、網站建設、網路設備調試等。
計算機網路技術是指培養適應生產、建設、管理、服務第一線需要的德、智、體、美全面發展，掌握計算機網路技術基礎知識，培養具有一定計算機網路基本理論和開發技術，具備從事程序設計、Web的軟體開發、計算機網路的組建、網路設備配置、網路管理和安全維護能力的網路高技術應用型人才。
計算機網路技術專業的核心能力要求具備計算機網路系統構建能力以及網路操作系統管理能力等。就業方向包括計算機系統維護、網路管理、程序設計、網站建設、網路設備調試、網路構架工程師、網路集成工程師、網路安全工程師、數據恢復工程師、安卓開發工程師、網路運維工程師、網路安全分析師等崗位。

(2)計算機網路發展趨勢擴展閱讀：
計算機網路技術專業是通信技術與計算機技術相結合的產物。主要課程有組網技術與網路管理、網路操作系統、網路資料庫、網頁製作、計算機網路與應用、網路通信技術、網路應用軟體、JAVA編程基礎、伺服器配置與調試、網路硬體的配置與調試、計算機網路軟體實訓等。
計算機網路技術課程：
主幹學科：
微機原理、數據結構。
主要課程：
微機原理、數據結構、網路基礎、網路操作系統、可視化程序設計。
專科課程：
電路基礎、微機原理、數據結構、網路基礎、網路操作系統、可視化程序設計、網路管理、網路資料庫、網路工程、網路安全、綜合布線、電子商務、英語等。

3. 計算機網路未來的發展

未來將是一個網路無處不在的世界，任何東西都可以進行網路互聯，我們可以在我們能夠達到的任何地方對我們想要了解的任何東西進行搜索和遠程式控制制。這是一個總體的宏偉設想。
未來網路通信的帶寬將會是我們現在想像不到的，未來上網應該是不受時間、帶寬等限制的。我們可以隨心所欲，但不能為所欲為，那時候的控制機制應該更合理，更強大。反正就是以我們現在的思維無法想像的到的。舉個簡單的例子：就像幾十年前計算機是一種很昂貴的東西，當時的IBM老總曾預言過未來的世界有幾台、十幾台計算機就不錯了，而發展到現在呢？好多人都有好幾台個人計算機，而性能遠遠超過了那些古董級的計算機。
我認為未來網路發展的主要方向應該是向著以下幾個方向發展：
1.網路無處不在，任何東西都要連入互聯網，那時估計也沒有太多的網路終端，只需要幾種集成的網路終端即可，將各種功能集成到同一台網路終端上面，我們可以隨時隨地的無縫的接入互聯網。
2.帶寬成本大大降低，上網將會是非常非常便宜的。但是網速就快的是我們無法想像的。
3.安全問題一直是網路的非常值得重視的問題，那時網路的安全性應該是可以做出保證的。
近期網路的發展應該還是以無線網路為重點，各種可移動終端將會在未來幾年，甚至十幾年內紅極一時。各種更方便，更可靠的服務也會應運而生。無線上網的帶寬會逐漸上去的，今年是第三代網路(3G)開始高速發展的第一年，以後還會有4G、5G...NG。如果未來的某一天IPV6技術成熟了，我們使用的任何接入互聯網的終端設備都可以分配到一個IP地址，訪問該會是多麼方便啊。

4. 計算機網路的發展趨勢

九大技術支撐未來網路技術NGN

IPv6
作為網路協議，NGN將基於IPv6。IPv6相對於IPv4的主要優勢是：擴大了地址空間、提高了網路的整體吞吐量、服務質量得到很大改善、安全性有了更好的保證、支持即插即用和移動性、更好地實現了多播功能。

光纖高速傳輸技術
NGN需要更高的速率、更大的容量，但到目前為止我們能夠看到的，並能實現的最理想傳送媒介仍然是光。因為只有利用光譜才能帶給我們充裕的帶寬。光纖高速傳輸技術現正沿著擴大單一波長傳輸容量、超長距離傳輸和密集波分復用(DWDM)系統三個方向在發展。單一光纖的傳輸容量自1980至2000年這20年裡增加了大約1萬倍。目前已做到40Gb/s，預計幾年後將再增加16倍，達到6.4 Tb/s。超長距離實現了1.28T(128x10G)無再生傳送8000Km。波分復用實驗室最高水平已做到273個波長、每波長40Gb(日本NEC)。

光交換與智能光網
光有高速傳輸是不夠的，NGN需要更加靈活、更加有效的光傳送網。組網技術現正從具有分插復用和交叉連接功能的光聯網向利用光交換機構成的智能光網發展，從環形網向網狀網發展，從光-電-光交換向全光交換發展。智能光網能在容量靈活性、成本有效性、網路可擴展性、業務靈活性、用戶自助性、覆蓋性和可靠性等方面比點到點傳輸系統和光聯網帶來更多的好處。

寬頻接入
NGN必須要有寬頻接入技術的支持，因為只有接入網的帶寬瓶頸被打開，各種寬頻服務與應用才能開展起來，網路容量的潛力才能真正發揮。這方面的技術五花八門，主要有以下四種技術，一是基於高速數字用戶線(VDSL)；二是基於乙太網無源光網(EPON)的光纖到家(FTTH)；三是自由空間光系統(FSO)；四是無線區域網(WLAN)。

城域網
城域網也是NGN中不可忽視的一部分。城域網的解決方案十分活躍，有基於SONET/SDH/SDH的、基於ATM的、也有基於乙太網或WDM的，以及MPLS和RPR(彈性分組環技術)等。

這里需要一提的是彈性分組環(RPR)和城域光網(MON)。彈性分組環是面向數據(特別是乙太網)的一種光環新技術，它利用了大部分數據業務的實時性不如話音那樣強的事實，使用雙環工作的方式。RPR與媒介無關，可擴展，採用分布式的管理、擁塞控制與保護機制，具備分服務等級的能力。能比SONET/SDH更有效地分配帶寬和處理數據，從而降低運營商及其企業客戶的成本。使運營商在城域網內通過乙太網運行電信級的業務成為可能。城域光網是代表發展方向的城域網技術，其目的是把光網在成本與網路效率方面的好處帶給最終用戶。城域光網是一個擴展性非常好並能適應未來的透明、靈活、可靠的多業務平台，能提供動態的、基於標準的多協議支持，同時具備高效的配置能力、生存能力和綜合網路管理的能力。

軟交換
為了把控制功能(包括服務控制功能和網路資源控制功能)與傳送功能完全分開，NGN需要使用軟交換技術。軟交換的概念基於新的網路分層模型(接入與傳送層、媒體層、控制層與網路服務層四層)概念，從而對各種功能作不同程度的集成，把它們分離開來，通過各種介面協議，使業務提供者可以非常靈活地將業務傳送協議和控制協議結合起來，實現業務融合和業務轉移，非常適用於不同網路並存互通的需要，也適用於從話音網向多業務多媒體網的演進。

3G和後3G移動通信系統
3G定位於多媒體IP業務，傳輸容量更大，靈活性更高，並將引入新的商業模式，目前正處在走向大規模商用的關鍵時刻。制定3G標準的3GPP組織於2000年5月已經決定以IPv6為基礎構築下一代移動網，使IPv6成為3G必須遵循的標准。包括4G在內的後3G系統將定位於寬頻多媒體業務，使用更高的頻帶，使傳輸容量再上一個台階。在不同網路間可無縫提供服務，網路可以自行組織，終端可以重新配置和隨身佩帶，是一個包括衛星通信在內的端到端IP系統，與其他技術共享一個IP核心網。它們都是支持NGN的基礎設施。

IP終端
隨著政府上網、企業上網、個人上網、汽車上網、設備上網、家電上網等等的普及，必須要開發相應的IP終端來與之適配。許多公司現正在從固定電話機開始開發基於IP的用戶設備，包括汽車的儀錶板、建築物的空調系統以及家用電器，從音響設備和電冰箱到調光開關和電咖啡壺。所有這些設備都將掛在網上，可以通過家庭LAN或個人網(PAN)接入或從遠端PC機接入。

網路安全技術
網路安全與信息安全是休戚相關的，網路不安全，就談不上信息安全。現在，除了常用的防火牆、代理伺服器、安全過濾、用戶證書、授權、訪問控制、數據加密、安全審計和故障恢復等安全技術外，今後還要採取更多的措施來加強網路的安全，例如，針對現有路由器、交換機、邊界網關協議(BGP)、域名系統(DNS)所存在的安全弱點提出解決辦法；迅速採用強安全性的網路協議(特別是IPv6)；對關鍵的網元、網站、數據中心設置真正的冗餘、分集和保護；實時全面地觀察了解整個網路的情況，對傳送的信息內容負有責任，不盲目傳遞病毒或攻擊；嚴格控制新技術和新系統，在找到和克服安全弱點之前不允許把它們匆忙推向市場。

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未來網路的發展方向

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目前綜合布線系統的主流是銅纜+光纖，6類銅纜系統由於綜合造價比超5類高30%，因此目前在市場中大約只佔30%左右。不過由於應用需求的推動以及技術進步所帶來的生產成本下降，未來幾年將是6類系統與光纖系統普及的時代。

綜合布線技術將會隨著相關技術的進步在以下幾個方面得到發展。

（1） 光纖到桌面。基於Web應用和綜合多媒體（視頻、音頻等）應用的Internet接入需求的急劇膨脹，大大促進了對寬頻網路的需求。6類系統的推出為用戶從真正意義上跨入千兆網路的時代奠定了堅實的基礎，同時，光纖系統的價格也會由於應用擴大而降低，使更多的用戶得以採用光纖到桌面的解決方案。

（2）綜合布線與智能建築結合。在智能建築自動化及控制領域，人們越來越多地開始關心並使用綜合布線，控制系統的網路正在不斷地從專有網路向乙太網發展。由於各系統網路化設備的快速發展，為在同一布線網路下各系統的集成提供了一個基礎。

（3）有線和無線相結合。今後在網路中將會是有線與無線相結合的綜合網路，由於無線網路的方便、快捷與靈活性，因此整個系統採用先進的有線網和無線網相互覆蓋、相互結合的組網方式將會是未來的發展方向。

（4）智能連接是方向。由於網路性能的飛速發展，對布線的線材與設備提出了更高要求，有近一半的網路運行緩慢、效率低下的原因源於布線線纜或器材。對布線系統來講，每增加一次連接，意味著性能會有所下降。因此，智能配線、免跳線，實現全面、直接的連接智能性將是未來的發展方向，可以將人工產生的錯誤降到最低

5. 計算機網路的最新發展趨勢

計算機的發展歷史

一、第一台計算機的誕生

第一台計算機(ENIAC)於1946年2月,在美國誕生。

ENIAC PC機
耗資 100萬美圓 600美圓
重量 30噸 10kg
佔地 150平方米 0．25平方米
電子器件 1．9萬只電子管 100塊集成電路
運算速度 5000次/秒 500萬次/秒

二、計算機發展歷史

1、第一代計算機（1946~1958)

電子管為基本電子器件；使用機器語言和匯編語言；主要應用於國防和科學計算；運算速度每秒幾千次至幾萬次。

2、第二代計算機(1958~1964)

晶體管為主要器件；軟體上出現了操作系統和演算法語言；運算速度每秒幾萬次至幾十萬次。

3、第三代計算機(1964~1971)

普遍採用集成電路；體積縮小；運算速度每秒幾十萬次至幾百萬次。

4、第四代計算機(1971~ )

以大規模集成電路為主要器件；運算速度每秒幾百萬次至上億次。

三、我國計算機發展歷史

從1953年開始研究，到1958年研製出了我國第一台計算機

在1982年我國研製出了運算速度1億次的銀河I、II型等小型系列機。
計算機的歷史

計算機是新技術革命的一支主力，也是推動社會向現代化邁進的活躍因素。計算機科學與技術是第二次世界大戰以來發展最快、影響最為深遠的新興學科之一。計算機產業已在世界范圍內發展成為一種極富生命力的戰略產業。

現代計算機是一種按程序自動進行信息處理的通用工具,它的處理對象是信息，處理結果也是信息。利用計算機解決科學計算、工程設計、經營管理、過程式控制制或人工智慧等各種問題的方法，都是按照一定的演算法進行的。這種演算法是定義精確的一系列規則，它指出怎樣以給定的輸入信息經過有限的步驟產生所需要的輸出信息。

信息處理的一般過程，是計算機使用者針對待解抉的問題,事先編製程序並存入計算機內，然後利用存儲程序指揮、控制計算機自動進行各種基本操作，直至獲得預期的處理結果。計算機自動工作的基礎在於這種存儲程序方式，其通用性的基礎則在於利用計算機進行信息處理的共性方法。

計算機的歷史

現代計算機的誕生和發展 現代計算機問世之前，計算機的發展經歷了機械式計算機、機電式計算機和萌芽期的電子計算機三個階段。

早在17世紀，歐洲一批數學家就已開始設計和製造以數字形式進行基本運算的數字計算機。1642年，法國數學家帕斯卡採用與鍾表類似的齒輪傳動裝置，製成了最早的十進制加法器。1678年，德國數學家萊布尼茲製成的計算機，進一步解決了十進制數的乘、除運算。

英國數學家巴貝奇在1822年製作差分機模型時提出一個設想，每次完成一次算術運算將發展為自動完成某個特定的完整運算過程。1884年，巴貝奇設計了一種程序控制的通用分析機。這台分析機雖然已經描繪出有關程序控制方式計算機的雛型，但限於當時的技術條件而未能實現。

巴貝奇的設想提出以後的一百多年期間，電磁學、電工學、電子學不斷取得重大進展，在元件、器件方面接連發明了真空二極體和真空三極體；在系統技術方面，相繼發明了無線電報、電視和雷達……。所有這些成就為現代計算機的發展准備了技術和物質條件。

與此同時，數學、物理也相應地蓬勃發展。到了20世紀30年代，物理學的各個領域經歷著定量化的階段，描述各種物理過程的數學方程，其中有的用經典的分析方法已根難解決。於是，數值分析受到了重視，研究出各種數值積分，數值微分，以及微分方程數值解法，把計算過程歸結為巨量的基本運算，從而奠定了現代計算機的數值演算法基礎。

社會上對先進計算工具多方面迫切的需要，是促使現代計算機誕生的根本動力。20世紀以後，各個科學領域和技術部門的計算困難堆積如山，已經阻礙了學科的繼續發展。特別是第二次世界大戰爆發前後，軍事科學技術對高速計算工具的需要尤為迫切。在此期間，德國、美國、英國部在進行計算機的開拓工作，幾乎同時開始了機電式計算機和電子計算機的研究。

德國的朱賽最先採用電氣元件製造計算機。他在1941年製成的全自動繼電器計算機Z-3，已具備浮點記數、二進制運算、數字存儲地址的指令形式等現代計算機的特徵。在美國，1940～1947年期間也相繼製成了繼電器計算機MARK-1、MARK-2、Model-1、Model-5等。不過，繼電器的開關速度大約為百分之一秒，使計算機的運算速度受到很大限制。

電子計算機的開拓過程，經歷了從製作部件到整機從專用機到通用機、從「外加式程序」到「存儲程序」的演變。1938年，美籍保加利亞學者阿塔納索夫首先製成了電子計算機的運算部件。1943年，英國外交部通信處製成了「巨人」電子計算機。這是一種專用的密碼分析機，在第二次世界大戰中得到了應用。

1946年2月美國賓夕法尼亞大學莫爾學院製成的大型電子數字積分計算機(ENIAC)，最初也專門用於火炮彈道計算，後經多次改進而成為能進行各種科學計算的通用計算機。這台完全採用電子線路執行算術運算、邏輯運算和信息存儲的計算機，運算速度比繼電器計算機快1000倍。這就是人們常常提到的世界上第一台電子計算機。但是，這種計算機的程序仍然是外加式的，存儲容量也太小，尚未完全具備現代計算機的主要特徵。

新的重大突破是由數學家馮·諾伊曼領導的設計小組完成的。1945年3月他們發表了一個全新的存儲程序式通用電子計算機方案—電子離散變數自動計算機(EDVAC)。隨後於1946年6月，馮·諾伊曼等人提出了更為完善的設計報告《電子計算機裝置邏輯結構初探》。同年7～8月間，他們又在莫爾學院為美國和英國二十多個機構的專家講授了專門課程《電子計算機設計的理論和技術》，推動了存儲程序式計算機的設計與製造。

1949年，英國劍橋大學數學實驗室率先製成電子離散時序自動計算機(EDSAC)；美國則於1950年製成了東部標准自動計算機(SFAC)等。至此，電子計算機發展的萌芽時期遂告結束，開始了現代計算機的發展時期。

在創制數字計算機的同時，還研製了另一類重要的計算工具——模擬計算機。物理學家在總結自然規律時，常用數學方程描述某一過程；相反，解數學方程的過程，也有可能採用物理過程模擬方法，對數發明以後，1620年製成的計算尺，己把乘法、除法化為加法、減法進行計算。麥克斯韋巧妙地把積分(面積)的計算轉變為長度的測量，於1855年製成了積分儀。

19世紀數學物理的另一項重大成就——傅里葉分析，對模擬機的發展起到了直接的推動作用。19世紀後期和20世紀前期，相繼製成了多種計算傅里葉系數的分析機和解微分方程的微分分析機等。但是當試圖推廣微分分析機解偏微分方程和用模擬機解決一般科學計算問題時，人們逐漸認識到模擬機在通用性和精確度等方面的局限性，並將主要精力轉向了數字計算機。

電子數字計算機問世以後，模擬計算機仍然繼續有所發展，並且與數字計算機相結合而產生了混合式計算機。模擬機和混合機已發展成為現代計算機的特殊品種，即用在特定領域的高效信息處理工具或模擬工具。

20世紀中期以來，計算機一直處於高速度發展時期，計算機由僅包含硬體發展到包含硬體、軟體和固件三類子系統的計算機系統。計算機系統的性能—價格比，平均每10年提高兩個數量級。計算機種類也一再分化，發展成微型計算機、小型計算機、通用計算機(包括巨型、大型和中型計算機)，以及各種專用機(如各種控制計算機、模擬—數字混合計算機)等。

計算機器件從電子管到晶體管，再從分立元件到集成電路以至微處理器，促使計算機的發展出現了三次飛躍。

在電子管計算機時期(1946～1959)，計算機主要用於科學計算。主存儲器是決定計算機技術面貌的主要因素。當時，主存儲器有水銀延遲線存儲器、陰極射線示波管靜電存儲器、磁鼓和磁心存儲器等類型，通常按此對計算機進行分類。

到了晶體管計算機時期(1959～1964)，主存儲器均採用磁心存儲器，磁鼓和磁碟開始用作主要的輔助存儲器。不僅科學計算用計算機繼續發展，而且中、小型計算機，特別是廉價的小型數據處理用計算機開始大量生產。

1964年，在集成電路計算機發展的同時，計算機也進入了產品系列化的發展時期。半導體存儲器逐步取代了磁心存儲器的主存儲器地位，磁碟成了不可缺少的輔助存儲器，並且開始普遍採用虛擬存儲技術。隨著各種半導體只讀存儲器和可改寫的只讀存儲器的迅速發展，以及微程序技術的發展和應用，計算機系統中開始出現固件子系統。

20世紀70年代以後，計算機用集成電路的集成度迅速從中小規模發展到大規模、超大規模的水平，微處理器和微型計算機應運而生，各類計算機的性能迅速提高。隨著字長4位、8位、16位、32位和64位的微型計算機相繼問世和廣泛應用，對小型計算機、通用計算機和專用計算機的需求量也相應增長了。

微型計算機在社會上大量應用後，一座辦公樓、一所學校、一個倉庫常常擁有數十台以至數百台計算機。實現它們互連的局部網隨即興起，進一步推動了計算機應用系統從集中式系統向分布式系統的發展。

在電子管計算機時期，一些計算機配置了匯編語言和子程序庫，科學計算用的高級語言FORTRAN初露頭角。在晶體管計算機階段，事務處理的COBOL語言、科學計算機用的ALGOL語言，和符號處理用的LISP等高級語言開始進入實用階段。操作系統初步成型，使計算機的使用方式由手工操作改變為自動作業管理。

進入集成電路計算機發展時期以後，在計算機中形成了相當規模的軟體子系統，高級語言種類進一步增加，操作系統日趨完善，具備批量處理、分時處理、實時處理等多種功能。資料庫管理系統、通信處理程序、網路軟體等也不斷增添到軟體子系統中。軟體子系統的功能不斷增強，明顯地改變了計算機的使用屬性，使用效率顯著提高。

在現代計算機中，外圍設備的價值一般已超過計算機硬體子系統的一半以上，其技術水平在很大程度上決定著計算機的技術面貌。外圍設備技術的綜合性很強，既依賴於電子學、機械學、光學、磁學等多門學科知識的綜合，又取決於精密機械工藝、電氣和電子加工工藝以及計量的技術和工藝水平等。

外圍設備包括輔助存儲器和輸入輸出設備兩大類。輔助存儲器包括磁碟、磁鼓、磁帶、激光存儲器、海量存儲器和縮微存儲器等；輸入輸出設備又分為輸入、輸出、轉換、、模式信息處理設備和終端設備。在這些品種繁多的設備中，對計算機技術面貌影響最大的是磁碟、終端設備、模式信息處理設備和轉換設備等。

新一代計算機是把信息採集存儲處理、通信和人工智慧結合在一起的智能計算機系統。它不僅能進行一般信息處理，而且能面向知識處理，具有形式化推理、聯想、學習和解釋的能力，將能幫助人類開拓未知的領域和獲得新的知識。

計算技術在中國的發展 在人類文明發展的歷史上中國曾經在早期計算工具的發明創造方面寫過光輝的一頁。遠在商代，中國就創造了十進制記數方法，領先於世界千餘年。到了周代，發明了當時最先進的計算工具——算籌。這是一種用竹、木或骨製成的顏色不同的小棍。計算每一個數學問題時，通常編出一套歌訣形式的演算法，一邊計算，一邊不斷地重新布棍。中國古代數學家祖沖之，就是用算籌計算出圓周率在3.1415926和3.1415927之間。這一結果比西方早一千年。

珠算盤是中國的又一獨創，也是計算工具發展史上的第一項重大發明。這種輕巧靈活、攜帶方便、與人民生活關系密切的計算工具，最初大約出現於漢朝，到元朝時漸趨成熟。珠算盤不僅對中國經濟的發展起過有益的作用，而且傳到日本、朝鮮、東南亞等地區，經受了歷史的考驗，至今仍在使用。

中國發明創造指南車、水運渾象儀、記里鼓車、提花機等，不僅對自動控制機械的發展有卓越的貢獻，而且對計算工具的演進產生了直接或間接的影響。例如，張衡製作的水運渾象儀，可以自動地與地球運轉同步，後經唐、宋兩代的改進，遂成為世界上最早的天文鍾。

記里鼓車則是世界上最早的自動計數裝置。提花機原理劉計算機程序控制的發展有過間接的影響。中國古代用陽、陰兩爻構成八卦，也對計算技術的發展有過直接的影響。萊布尼茲寫過研究八卦的論文，系統地提出了二進制算術運演算法則。他認為，世界上最早的二進製表示法就是中國的八卦。

經過漫長的沉寂，新中國成立後，中國計算技術邁入了新的發展時期，先後建立了研究機構，在高等院校建立了計算技術與裝置專業和計算數學專業，並且著手創建中國計算機製造業。

1958年和1959年，中國先後製成第一台小型和大型電子管計算機。60年代中期，中國研製成功一批晶體管計算機，並配製了ALGOL等語言的編譯程序和其他系統軟體。60年代後期，中國開始研究集成電路計算機。70年代，中國已批量生產小型集成電路計算機。80年代以後，中國開始重點研製微型計算機系統並推廣應用；在大型計算機、特別是巨型計算機技術方面也取得了重要進展；建立了計算機服務業，逐步健全了計算機產業結構。

在計算機科學與技術的研究方面，中國在有限元計算方法、數學定理的機器證明、漢字信息處理、計算機系統結構和軟體等方面都有所建樹。在計算機應用方面，中國在科學計算與工程設計領域取得了顯著成就。在有關經營管理和過程式控制制等方面，計算機應用研究和實踐也日益活躍。

計算機科學與技術

計算機科學與技術是一門實用性很強、發展極其迅速的面向廣大社會的技術學科，它建立在數學、電子學 (特別是微電子學)、磁學、光學、精密機械等多門學科的基礎之上。但是，它並不是簡單地應用某些學科的知識，而是經過高度綜合形成一整套有關信息表示、變換、存儲、處理、控制和利用的理論、方法和技術。

計算機科學是研究計算機及其周圍各種現象與規模的科學，主要包括理論計算機科學、計算機系統結構、軟體和人工智慧等。計算機技術則泛指計算機領域中所應用的技術方法和技術手段，包括計算機的系統技術、軟體技術、部件技術、器件技術和組裝技術等。計算機科學與技術包括五個分支學科，即理論計算機科學、計算機系統結構、計算機組織與實現、計算機軟體和計算機應用。

理論計算機學 是研究計算機基本理論的學科。在幾千年的數學發展中，人們研究了各式各樣的計算，創立了許多演算法。但是，以計算或演算法本身的性質為研究對象的數學理論，卻是在20世紀30年代才發展起來的。

當時，由幾位數理邏輯學者建立的演算法理論，即可計算性理論或稱遞歸函數論，對20世紀40年代現代計算機設計思想的形成產生過影響。此後，關於現實計算機及其程序的數學模型性質的研究，以及計算復雜性的研究等不斷有所發展。

理論計算機科學包括自動機論、形式語言理論、程序理論、演算法分析，以及計算復雜性理論等。自動機是現實自動計算機的數學模型，或者說是現實計算機程序的模型，自動機理論的任務就在於研究這種抽象機器的模型；程序設計語言是一種形式語言，形式語言理論根據語言表達能力的強弱分為O～3型語言，與圖靈機等四類自動機逐一對應；程序理論是研究程序邏輯、程序復雜性、程序正確性證明、程序驗證、程序綜合、形式語言學，以及程序設計方法的理論基礎；演算法分析研究各種特定演算法的性質。計算復雜性理論研究演算法復雜性的一般性質。

計算機系統結構 程序設計者所見的計算機屬性，著重於計算機的概念結構和功能特性，硬體、軟體和固件子系統的功能分配及其界面的確定。使用高級語言的程序設計者所見到的計算機屬性，主要是軟體子系統和固件子系統的屬性，包括程序語言以及操作系統、資料庫管理系統、網路軟體等的用戶界面。使用機器語言的程序設計者所見到的計算機屬性，則是硬體子系統的概念結構(硬體子系統結構)及其功能特性，包括指令系統(機器語言)，以及寄存器定義、中斷機構、輸入輸出方式、機器工作狀態等。

硬體子系統的典型結構是馮·諾伊曼結構，它由運算器控制器、存儲器和輸入、輸出設備組成，採用「指令驅動」方式。當初，它是為解非線性、微分方程而設計的，並未預見到高級語言、操作系統等的出現，以及適應其他應用環境的特殊要求。在相當長的一段時間內，軟體子系統都是以這種馮·諾伊曼結構為基礎而發展的。但是，其間不相適應的情況逐漸暴露出來，從而推動了計算機系統結構的變革。

計算機組織與實現 是研究組成計算機的功能、部件間的相互連接和相互作用，以及有關計算機實現的技術，均屬於計算機組織與實現的任務。

在計算機系統結構確定分配給硬子系統的功能及其概念結構之後，計算機組織的任務就是研究各組成部分的內部構造和相互聯系，以實現機器指令級的各種功能和特性。這種相互聯系包括各功能部件的布置、相互連接和相互作用。

隨著計算機功能的擴展和性能的提高，計算機包含的功能部件也日益增多，其間的互連結構日趨復雜。現代已有三類互連方式，分別以中央處理器、存儲器或通信子系統為中心，與其他部件互連。以通信子系統為中心的組織方式，使計算機技術與通信技術緊密結合，形成了計算機網路、分布計算機系統等重要的計算機研究與應用領域。

與計算實現有關的技術范圍相當廣泛，包括計算機的元件、器件技術，數字電路技術，組裝技術以及有關的製造技術和工藝等。

軟體 軟體的研究領域主要包括程序設計、基礎軟體、軟體工程三個方面。程序設計指設計和編製程序的過程，是軟體研究和發展的基礎環節。程序設計研究的內容，包括有關的基本概念、規范、工具、方法以及方法學等。這個領域發展的特點是：從順序程序設計過渡到並發程序設計和分幣程序設計；從非結構程序設計方法過渡到結構程序設計方法；從低級語言工具過渡到高級語言工具；從具體方法過渡到方法學。

基礎軟體指計算機系統中起基礎作用的軟體。計算機的軟體子系統可以分為兩層：靠近硬體子系統的一層稱為系統軟體，使用頻繁，但與具體應用領域無關；另一層則與具體應用領域直接有關，稱為應用軟體；此外還有支援其他軟體的研究與維護的軟體，專門稱為支援軟體。

軟體工程是採用工程方法研究和維護軟體的過程，以及有關的技術。軟體研究和維護的全過程，包括概念形成、要求定義、設計、實現、調試、交付使用，以及有關校正性、適應性、完善性等三層意義的維護。軟體工程的研究內容涉及上述全過程有關的對象、結構、方法、工具和管理等方面。

軟體目動研究系統的任務是：在軟體工程中採用形式方法：使軟體研究與維護過程中的各種工作盡可能多地由計算機自動完成；創造一種適應軟體發展的軟體、固件與硬體高度綜合的高效能計算機。

計算機產業

計算機產業包括兩大部門，即計算機製造業和計算機服務業。後者又稱為信息處理產業或信息服務業。計算機產業是一種省能源、省資源、附加價值高、知識和技術密集的產業，對於國民經濟的發展、國防實力和社會進步均有巨大影響。因此，不少國家採取促進計算機產業興旺發達的政策。

計算機製造業包括生產各種計算機系統、外圍設備終端設備，以及有關裝置、元件、器件和材料的製造。計算機作為工業產品，要求產品有繼承性，有很高的性能-價格比和綜合性能。計算機的繼承性特別體現在軟體兼容性方面，這能使用戶和廠家把過去研製的軟體用在新產品上，使價格很高的軟體財富繼續發揮作用，減少用戶再次研製軟體的時間和費用。提高性能-價格比是計算機產品更新的目標和動力。

計算機製造業提供的計算機產品，一般僅包括硬體子系統和部分軟體子系統。通常，軟體子系統中缺少適應各種特定應用環境的應用軟體。為了使計算機在特定環境中發揮效能，還需要設計應用系統和研製應用軟體此外，計算機的運行和維護，需要有掌握專業知識的技術人員，這常常是一股用戶所作不到的。

針對這些社會需要，一些計算機製造廠家十分重視向用戶提供各種技術服務和銷售服務。一些獨立於計算機製造廠家的計算機服務機構，也在50年代開始出現。到60年代末期，計算機服務業在世界范圍內已形成為獨立的行業。

計算機的發展與應用

計算機科學與技術的各門學科相結合，改進了研究工具和研究方法，促進了各門學科的發展。過去，人們主要通過實驗和理論兩種途徑進行科學技術研究。現在，計算和模擬已成為研究工作的第三條途徑。

計算機與有關的實驗觀測儀器相結合，可對實驗數據進行現場記錄、整理、加工、分析和繪制圖表，顯著地提高實驗工作的質量和效率。計算機輔助設計已成為工程設計優質化、自動化的重要手段。在理論研究方面，計算機是人類大腦的延伸，可代替人腦的若干功能並加以強化。古老的數學靠紙和筆運算，現在計算機成了新的工具，數學定理證明之類的繁重腦力勞動，已可能由計算機來完成或部分完成。

計算和模擬作為一種新的研究手段，常使一些學科衍生出新的分支學科。例如，空氣動力學、氣象學、彈性結構力學和應用分析等所面臨的「計算障礙」，在有了高速計算機和有關的計算方法之後開始有所突破，並衍生出計算空氣動力學、氣象數值預報等邊緣分支學科。利用計算機進行定量研究，不僅在自然科學中發揮了重大的作用，在社會科學和人文學科中也是如此。例如，在人口普查、社會調查和自然語言研究方面，計算機就是一種很得力的工具。

計算機在各行各業中的廣泛應用，常常產生顯著的經濟效益和社會效益，從而引起產業結構、產品結構、經營管理和服務方式等方面的重大變革。在產業結構中已出觀了計算機製造業和計算機服務業，以及知識產業等新的行業。

微處理器和微計算機已嵌入機電設備、電子設備、通信設備、儀器儀表和家用電器中，使這些產品向智能化方向發展。計算機被引入各種生產過程系統中，使化工、石油、鋼鐵、電力、機械、造紙、水泥等生產過程的自動化水平大大提高，勞動生產率上升、質量提高、成本下降。計算機嵌入各種武器裝備和武器系統干，可顯著提高其作戰效果。

經營管理方面，計算機可用於完成統計、計劃、查詢、庫存管理、市場分析、輔助決策等，使經營管理工作科學化和高效化，從而加速資金周轉，降低庫存水準，改善服務質量，縮短新產品研製周期，提高勞動生產率。在辦公室自動化方面，計算機可用於文件的起草、檢索和管理等，顯著提高辦公效率。

計算機還是人們的學習工具和生活工具。藉助家用計算機、個人計算機、計算機網、資料庫系統和各種終端設備，人們可以學習各種課程，獲取各種情報和知識，處理各種生活事務(如訂票、購物、存取款等)，甚至可以居家辦公。越來越多的人的工作、學習和生活中將與計算機發生直接的或間接的聯系。普及計算機教育已成為一個重要的問題。

總之，計算機的發展和應用已不僅是一種技術現象而且是一種政治、經濟、軍事和社會現象。世界各國都力圖主動地駕馭這種社會計算機化和信息化的進程，克服計算機化過程中可能出現的消極因素，更順利地向高

時代的車輪即將駛進21世紀的大門。人們將怎樣面向未來？無論你從事什麼工作，也不論你生活在什麼地方，都會認識到我們所面臨的世紀是科技高度發展的信息時代。計算機是信息處理的主要工具，掌握計算機知識已成為當代人類文化不可缺少的重要組成部分，計算機技能則是人們工作和生活必不可少的基本手段。
基於這樣的認識，近年來我國掀起了一個全國范圍的學習計算機熱潮，各行各業的人都迫切地要求學習計算機知識和掌握計算機技能。對於廣大的非計算機專業的人們，學習計算機的目的是應用，希望學以致用，立竿見影，而無須從系統理論學起。
掌握計算機技能關鍵是實踐，只有通過大量的實踐應用才能真正深入地掌握它。光靠看書是難以真正掌握計算機應用的。正如同在陸地上是無法學會游泳一樣，要學游泳必須下到水中去。同樣，要學習計算機應用，必須坐到計算機旁，經常地、反復地操作計算機，熟能生巧。只要得法，你在計算機上花的時間愈多，收獲就愈大......

6. 計算機網路未來發展趨勢到底是什麼

1、運營產業化：

以Internet運營為產業的企業迅速崛起，從1995年5月開始.多年資助Internet研究開發的美國科學基金會( NSF)退出Internet，把NFSnet的經營權轉交給美國3家最大的私營電信公司(即Sprint, MCI和ANS)，這是Internet發展史一的重大轉折。

2、應用商業化：

隨著Internet對商業應用的開放，它已成為一種十分出色的電子化商業媒介。眾多公司和企業不僅把它作為市場銷售和客戶支持的重要手段，而且把它作為傳真、快遞及其他通信手段的廉價特代品，藉以形成與全球客戶保持聯系和降低日常的運營成本。

如電子郵件、IP電話、網路傳真、VPN和電子商務等，日漸受到人們的重視便是最好例證。

3、互聯全球化：

Internet雖然已有30來年的發展歷史，但早期主要是限於美國國內的科研機構、政府機構和它的盟國范圍內使用。隨著各國紛紛提出適合本國國情的信息高速公路計劃,現在已迅速形成了世界性的信息高速公路建設熱潮，各個國家都在以最快的速度接入Internet。

4、互聯寬頻化：

隨著網路基礎的改善、用戶接入方面新技術的採用、接入方式的多樣化和運營商服務能力的提高，因為接入網速率慢而形成的瓶頸問題將會得到進一步改善，上網速度將會更快，帶寬瓶頸約束將會消除，互聯必然寬頻化，從而促進更多的應用在網上實現，並能滿足用戶多方面的網路需求。

5、多業務綜合平台化、智能化：

隨著信息技術的發展，互聯網將成為圖像、語音和數據「三網合一」的多媒體業務綜合平台，並與電子商務、電子政務、電子公務、電子醫務和電子教學等交叉融合。10—20年內，互聯網將超過報刊、廣播和電視的影響力，逐漸形成「第四媒體」。

7. 計算機網路發展趨勢分析

1計算機網路管理系統發展趨勢
1.1分布式網路管理
基於傳統集中式網路管理模式下，其利用SNMP對網路設備進行操控，並將設備集為一體，實施有效管理。但隨著網路用戶的逐漸增長，傳統的集中式網路管理形式在音頻、視頻等數據傳輸過程中凸顯出效率低等問題影響到了網路環境的整體服務水平。因而在信息化發展背景下，應逐步貫穿QOS思想，且將交互問題視為網路管理的核心問題，繼而以分布式系統構建形式優化CORBA平台，並依據網路環境，設立多個域對網路設備進行管理，最終以此來為跨平台用戶提供良好的信息交互環境，且就此滿足其信息傳遞需求。此外，在分布式網路管理模式下其對網路環境的協調性提出了更高的要求，因而在此基礎上應深入探究CORBA技術，且賦予網路系統數據採集、集中管理、分發代碼等功能，以此來營造靈敏度較高的網路空間。
1.2綜合化網路管理
綜合化網路管理是基於多種級制的支撐下實現的，同時在綜合化網路管理環境下應依據網路空間設置總操作台，從而透過操作台實現對子網業務、故障定位、故障排除的全面掌控，且以互連的多個網路管理形式來實現高效率的網路環境管理狀態。例如，IP網路、SDH網路均為綜合化網路管理形式的體現。此外，當代網路電視在系統監控、管理過程中即結合網路互聯的特點，對數字干線傳輸、HFC綜合接入網、分前端機供電方供電等多個網管系統實施互聯的管理形式，最終由此緩解了網路設備復雜性問題，且就此滿足了當代群眾網路環境需求。另外，在綜合化網路管理模式下要求相關技術人員應針對已經存在的子網管理系統進行深入分析，繼而由此構建綜合網路管理系統，實施高效率網路管理模式。
2可拓展視角下計算機網路管理系統技術
2.1分布式失效檢測技術
2.1.1輪詢方法
基於可拓展視角下為了保障網路管理系統的安全性，逐漸將輪詢失效檢測方法應用於網路管理環境下，即由檢測者定期發送查詢請求，同時以被檢測對象接收信息後「回」或者「不回」的行為對其「活動」、「實效」狀態進行判斷。此外，基於輪詢檢測方法應用的基礎上，要求檢測者應在一輪查詢完成後，針對「活動」檢測對象展開新一輪的檢測行為，最終由此實現對網路管理系統的有效管理。另外，由於在「輪詢」過程中檢測者承擔著主要職能，因而在檢測對象選擇過程中應確保其合理性，同時賦予檢測設備ICMPEcho發送功能，繼而通過檢測數據的發送判斷IP層端ICMPEchoReply信息接收情況，即其設備數據傳輸功能的有效性。另外，輪詢檢測方法亦可應用於客戶服務情況檢測過程中，即以客戶訪問模擬形式要求Ping發送查詢請求，從而透過服務速度來判斷分布式失效情況，並對其展開行之有效的處理[2]。
2.1.2心跳檢測法
心跳檢測法的簡稱為HB，HB檢測即通過定期發送預約消息的形式來對分布式失效情況進行判斷。在心跳檢測法中，檢測者處於被動的地位，即其需根據被檢測者的「心跳信息」反饋數據對檢測對象「活動」、「失效」狀況進行識別。如，基於檢測者、被檢測者分別為c、d的條件下，c會在△t時間內發送hi個HB消息，同時d在第i個消息接收後會對消息進行相應的反饋，而如若第i+1個消息發送時，d仍無反應，則表示計算網路管理系統分布式失效。同時，在心跳檢測過程中應注重用T0(預約超時時間）+Ti來表示Ti+1，繼而由此來簡化檢測過程。從以上的分析中即可看出，HB檢測法中對被檢測對象HB消息接收質量提出了更高的要求，因而在對此方法進行應用的過程中應著重提高對其的重視程度。例如，LinuxHA系統在實施網路管理環節的過程中即對HB檢測方法進行了合理的運用，繼而由此滿足了人們網路服務需求，且為其營造安全、可靠的網路空間[3]。
2.2Web伺服器技術
隨著信息化技術的不斷發展，網路管理系統為了實現高效率的信息傳遞、發送目標，以LAN、WAN分布於多台Web伺服器的形式滿足了受眾網路應用需求，同時通過組織調度規劃實現對用戶Web請求的協調處理，最終由此提升整體網路服務質量。在Web伺服器應用過程中CARD方法的應用得到了較大的成效，即以前端機設置的形式處理用戶流量請求，同時通過IP映像的設計，便於各站點在主機請求轉發信息接收後對請求信息進行處理，達到高質量信息處理狀態。另外，在CARD處理模式下，要求計算機主機應先對用戶請求信息內容進行深入分析，繼而在此基礎上通過HTTP協議將信息發送至適宜的站點，即具體的Web伺服器，最終基於TCP連接的基礎上滿足用戶網路應用需求[4]。
3結語
綜上可知，當前計算機網路管理系統在運行過程中逐漸凸顯出效率低等問題影響到了人們對網路資源的有效利用，因而在此基礎上，為了營造良好的網路空間，要求相關技術人員在計算機網路管理系統開發過程中應著重強調對Web伺服器技術、心跳檢測法、輪詢方法等的運用，繼而由此來應對傳統集中式網路管理模式下凸顯出的相應問題，且提升整體網路管理系統規劃水平，避免不規范管理行為的凸顯影響到網路環境的安全性。

8. 計算機網路未來的發展趨勢是什麼

計算機技術是世界上發展最快的科學技術之一，產品不斷升級換代。當前計算機正朝著巨型化、微型化、智能化、網路化等方向發展，計算機本身的性能越來越優越，應用范圍也越來越廣泛，從而使計算機成為工作、學習和生活中必不可少的工具。