A. 計算機網路的發展簡史
第一階段:ARPANET單個網路(利用交換機實現主機交流)
第二階段:三級結構互聯網(主幹網、地區網、校園網;可以把美國的各個大學、實驗室等連接起來)
第三階段:多層次ISP互聯網(internet service provider中國電信、移動、聯通;主幹ISP通過海底電纜與全球相連、地區ISP比如北京移動、公司校園家庭)
1980年開始互聯網實驗
1989年建立第一個公共網路
1994年接入國際互聯網
當前中國最大的公用計算機網路
中國電信互聯網CHINANET
中國聯通互聯網UNINET
中國移動互聯網CMNET
中國教育與科研計算機網CERNET
中國科學技術網CSTNET
B. 網際網路發展史
Internet的發展歷史
網際網路的來歷
網際網路是Internet的中文譯名,它的前身是美國國防部高級研究計劃局(ARPA)主持研製的ARPAnet。
20世紀60年代末,正處於冷戰時 期。當時美國軍方為了自己的計算機網路在受到襲擊時,即使部分網路被摧毀,其餘部分仍能保持通信聯系,便由美國國防部的高級研究計劃局(ARPA)建設了 一個軍用網,叫做「阿帕網」(ARPAnet)。阿帕網於1969年正式啟用,當時僅連接了4台計算機,供科學家們進行計算機聯網實驗用。這就是網際網路的 前身。
到70年代,ARPAnet已經有了好幾十個計算機網路,但是每個網路只能在網路內部的計算機 之間互聯通信,不同計算機網路之間仍然不能互通。為此, ARPA又設立了新的研究項目,支持學術界和工業界進行有關的研究。研究的主要內容就是想用一種新的方法將不同的計算機區域網互聯,形成「互聯網」。研究人員稱之為「internetwork」,簡稱「Internet」。這個名詞就一直沿用到現在。
在研究實現互聯的過程中,計算機軟體起了主要的作用。1974年,出現了連接分組網路的協議,其中就包括了TCP/IP——著名的網際互聯協議IP和傳輸控制協議TCP。這兩個協議相互配合,其中,IP是基本的通信協議,TCP是幫助IP實現可靠傳輸的協議。
TCP/IP有一個非常重要的特點,就是開放性,即TCP/IP的規范和Internet的技術都是公開的。目的就是使任何廠家生產的計算機都能相互通信,使Internet成為一個開放的系統。這正是後來Internet得到飛速發展的重要原因。
ARPA在1982年接受了TCP/IP,選定Internet為主要的計算機通信系統,並把其它的軍用計算機網路都轉換到TCP/IP。1983年,ARPAnet分成兩部分:一部分軍用,稱為MILNET;另一部分仍稱ARPAnet,供民用。
1986年,美國國家科學基金組織(NSF)將分布在美國各地的5個為科研教育服務的超級計算 機中心互聯,並支持地區網路,形成NSFnet。裂模1988 年,NSFnet替代ARPAnet成為Internet的主幹網。NSFnet主幹網利用了在ARPAnet中已證明是非常成功的TCP/IP技術,准 許各大學、 *** 或私人科研機構的網路加入。1989年,ARPAnet解散,Internet從軍用轉向民用。
Internet的發展引起了商家的極大興趣。1992年,美國IBM、MCI、MERIT三 家公司聯合組建了一個高級網路服務公司(ANS),建立了一個新的網路,叫做ANSnet,成為Internet的另一個主幹網。它與NSFnet不 同,NSFnet是由國家出資建立的,而ANSnet則是ANS 公司所有,從而使Internet開始走向商業化肆灶緩。
1995年4月30日,NSFnet正式宣布停止運作。而此時Internet的骨幹網已經覆蓋了全球91個國家,主機已超過400萬台。在最近幾年,網際網路更以驚人的速度向前發展,很快就達到了今天的規模。
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網際網路的過去
Internet最早來源於美國國防部高級研究計劃局DARPA(Defense advanced Research Projects Agency)的前身ARPA建立的ARPAnet,該網於1969年投入使用。從60年代開始,ARPA就開始向美國國內大學的計算機系和一些私人有限公司提供經費, 以促進基於分組交換技術的計算機網路的研究。1968年,ARPA為ARPAnet網路......
簡述互聯網的發展史
隨著1946年世界上第一台電子計算機問世後的十多年時間內,由於價格很昂貴,電腦數量極少。早期所謂的計算機網路主要是為了解決這一矛盾而產生的,其形式是將一台計算機經過通信線路與若乾颱終端直接連接,我們也可以把這種方式看做為最簡單的區域網雛形。
最早的Internet,是由美國國防部高級研究計劃局(ARPA)建立的。現代計算機網路的許多概念和方法,如分組交換技術都來自ARPAnet。ARPAnet不僅進行了租用線互聯的分組交換技術研究,而且做了無線、衛星辯廳網的分組交換技術研究-其結果導致了TCP/IP問世。
1977-1979年,ARPAnet推出了目前形式的TCP/IP體系結構和協議。1980年前後,ARPAnet上的所有計算機開始了TCP/IP協議的轉換工作,並以ARPAnet為主幹網建立了初期的Internet。1983年,ARPAnet的全部計算機完成了向TCP/IP的轉換,並在UNIX(BSD4.1)上實現了TCP/IP。ARPAnet在技術上最大的貢獻就是TCP/IP協議的開發和應用。1985年,美國國家科學基金組織NSF採用TCP/IP協議將分布在美國各地的6個為科研教育服務的超級計算機中心互聯,並支持地區網路,形成NSFnet。1986年,NSFnet替代ARPAnet成為Internet的主幹網。1988年Internet開始對外開放。1991年6月,在連通Internet的計算機中,商業用戶首次超過了學術界用戶,這是Internet發展史上的一個里程碑,從此Internet成長速度一發不可收拾。
中國互聯網發展歷程
CNNIC披露由中國發出的第一封電子郵件原文
第一封從中國發出的電子郵件的列印件
本報訊(記者張瑾)昨天,中國互聯網路信息中心(CNNIC)在網上發布了新版的《中國互聯網發展大事記》。在該大事記修訂過程中,技術人員首次核實並確認了我國發出的第一封電子郵件的時間和原文內容。
確認的結果顯示,第一封從我國發出的電子郵件「Across the Great Wall we can reach every corner in the world.(越過長城,走向世界)」,是北京市計算機應用技術研究所於1987年9月14日21時07分發往德國的。通過與德國卡爾斯魯厄大學檔案館聯系,CNNIC查到了這封郵件的列印件。
附全文:
1. 1986年,北京市計算機應用技術研究所實施的國際聯網項目--中國學術網(Chinese Academic Network,簡稱CANET)啟動,其合作夥伴是德國卡爾斯魯厄大學(University of Karlsruhe)。
2. 1987年9月,CANET在北京計算機應用技術研究所內正式建成中國第一個國際互聯網電子郵件節點,並於9月14日發出了中國第一封電子郵件:"Across the Great Wall we can reach every corner in the world.(越過長城,走向世界)",揭開了中國人使用互聯網的序幕。這封電子郵件是通過義大利公用分組網ITAPAC設在北京側的PAD機,經由義大利ITAPAC和德國DATEX―P分組網,實現了和德國卡爾斯魯厄大學的連接,通信速率最初為300bps。
3. 1988年初,中國第一個X.25分組交換網CNPAC建成,當時覆蓋北京、上海、廣州、沈陽、西安、武漢、成都、南京、深圳等城市。
4. 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)引進的採用X400協議的電子郵件軟體包,通過X.25網與加拿大UBC大學相連,開通了電子郵件應用。
5. 1988年,中國科學院高能物理研究所採用X.25協議使該單位的DECnet成為西歐中心DECnet的延伸,實現了計算機國際遠程連網以及與歐洲和北美地區的電子郵件通信。
6. 1989年5月,中國研究網(CRN)通過當時郵電部的X.25試驗網(CNPAC)實現了與德國研究網(DFN)的互連。CRN的成員包括:位於北京的電子部第15研究所和電子部電子科學研究院、位於成都的電子部第30研究所、位於石家莊的電子部第54研究所、位於上海的復旦大學和上海交通大學、位於南京的東南大學等單位。CRN提供符合X.400(MHS)標準的電子郵件、符合FTAM標準的文件傳送、符合X.500標準的目錄服務等功能,並能夠通過德國DFN的網關與Internet溝通。
7. 1989年10月,國家計委利用世界銀行貸款重點學科項目--國內命名為:中關村地區教育與科研示範網路,世界銀行命名為:National puting and Networking Facility of China(簡稱NCFC)正式立項,11月,該項目正式啟動。NCFC是由世界銀行貸款"重點學科發展項目"中的一個高技術信息基礎設施項目,由國家計委、中國科學院、國家自然科學基金會、國家教委配套投資和支持。項目由中國科學院主持,聯合北京大學、清華大學共同實施。當時立項的主要目標就是通過北京大學、清華大學......
計算機internet發展史
計算機於1946年問世,有人說是由於戰爭的需要而產生的,我們認為計算機產生的根本動力是人們為創造更多的物質財富,是為了把人的大腦延伸,讓人的潛力得到更大的發展。正如汽車的發明是使人的雙腿延伸一樣,計算機的發明事實上是對人腦智力的繼承和延伸。近10年來,計算機的應用日益深入到社會的各個領域,如管理、辦公自動化等。由於計算機的日益向智能化發展,於是人們乾脆把微型計算機稱之為「電腦」了。
計算機產生的動力是人們想發明一種能進行科學計算的機器,因此稱之為計算機。它一誕生,就立即成了先進生產力的代表,掀開自工業革命後的又一場新的科學技術革命。
要追溯計算機的發明,可以由中國古時開始說起,古時人類發明算盤去處理一些數據,利用撥弄算珠的方法,人們無需進行心算,通過固定的口訣就可以將答案計算出來。這種被稱為「計算與邏輯運算」的運作概念傳入西方後,被美國人加以發揚光大。直到十六世紀,發明了一部可協助處理乘數等較為復雜數學算式的機械,被稱為「棋盤計算器」,但這時期只屬於純計算的階段,要到十九世紀才有急速的發展。
第一代電子管計算機(1945-1956)
在第二次世界大戰中,美國 *** 尋求計算機以開發潛在的戰略價值。這促進了計算機的研究與發展。1944年霍華德.艾肯(1900-1973)研製出全電子計算器,為美國海軍繪制彈道圖。這台簡稱 Mark I 的機器有半個足球場大,內含500英里的電線,使用電磁信號來移動機械部件,速度很慢(3-5秒一次計算)並且適應性很差只用於專門領域,但是,它既可以執行基本算術運算也可以運算復雜的等式。
1946年2月14日,標志現代計算機誕生的ENIAC(The Electronic Numerical Integrator And puter)在費城公諸於世。ENIAC代表了計算機發展史上的里程碑,它通過不同部分之間的重新接線編程,還擁有並行計算能力。ENIAC由美國 *** 和賓夕法尼亞大學合作開發,使用了18,000個電子管,70,000個電阻器,有5百萬個焊接點,耗電160千瓦,其運算速度比Mark I快1000倍,ENIAC是第一台普通用途計算機。 40年代中期,馮.諾依曼(1903-1957)參加了賓夕法尼亞大學的小組,1945年設計電子離散可變自動計算機EDVAC(Electronic Discrete Variable Automatic puter),將程序和數據以相同的格式一起儲存在存儲器中。這使得計算機可以在任意點暫停或繼續工作,機器結構的關鍵部分是中央處理器,它使計算機所有功能通過單一的資源統一起來。
1946年,美國物理學家莫奇利任總設計師,研製成功
世界上第一台電子管計算機ENIAC(圖中左為莫奇利)第一代計算機的特點是操作指令是為特定任務而編制的,每種機器有各自不同的機器語言,功能受到限制,速度也慢。另一個明顯特徵是使用真空電子管和磁鼓儲存數據。第一台電子管計算機(ENIAC)佔地170平方米,重30噸,有1.8萬個電子管,用十進制計算,每秒運算500
第二代晶體管計算機(1956-1963)
1948年,晶體管的發明大大促進了計算機的發展,晶體管代替了體積龐大電子管,電子設備的體積不斷減小。1956年,晶體管在計算機中使用,晶體管和磁芯存儲器導致了第二代計算機的產生。第二代計算機體積小、速度快、功耗低、性能更穩定。首先使用晶體管技術的是早期的超級計算機,主要用於原子科學的大量數據處理,這些機器價格昂貴,生產數量極少。
1960年,出現了一些成功地用在商業領域、大學和 *** 部門......
中國網際網路發展史
1987年,北京大學的錢天白教授向德國發出第一封電子郵件。當時中國還未加入互聯網。
※1991年10月,在中美高能物理年會上,美方發言人懷特·托基提出把中國納入互聯網路的合作計劃。
※1994年3月,中國終於獲准加入互聯網,並在同年5月完成全部中國聯網工作。
※1995年5月,張樹新創立第一家互聯網服務供應商————瀛海威,中國的普通百姓開始進入互聯網路。
※2000年4-7月,中國三大門戶網站搜狐、新浪、網易成功在美國納斯達克掛牌上市 。
※2002年第二季度,搜狐率先宣布盈利,宣布互聯網的春天已經來臨。
※2006年底,市值最高的中國互聯網公司騰訊的價值已經達到了60億美金。
C. 網路的發展史
Internet(互聯網)在中國的發展歷程可以大略地劃分為三個階段:
第一階段為1987—1993年,也是研究試驗階段。在此期間中國一些科研部門和高等院校開始研究InternetInternet技術,並開展了科研課題和科技合作工作,但這個階段的網路應用僅限於小范圍內的電子郵件服務。
第二階段為1994年至1996年,同樣是起步階段。1994年4月,中關村地區教育與科研示範網路工程進入Internet,從此中國被國際上正式承認為有Internet的國家。
之後,Chinanet、CERnet、CSTnet、Chinagbnet等多個Internet絡項目在全國范圍相繼啟動,Internet開始進入公眾生活,並在中國得到了迅速的發展。至1996年底,中國Internet用戶數已達20萬,利用Internet開展的業務與應用逐步增多。
第三階段從1997年至今,是Internet在我國快速最為快速的階段。國內Internet用戶數97年以後基本保持每半年翻一番的增長速度。增長到今天,上網用戶已超過1000萬。
據中國Internet絡信息中心(CNNIC)公布的統計報告顯示,截至2003年6月30日,我國上網用戶總人數為6800萬人。這一數字比年初增長了890萬人,與2002年同期相比則增加了2220萬人。
(3)各國計算機網路發展擴展閱讀
Internet的最早起源於美國國防部高級研究計劃署DARPA(Defence Advanced Research Projects Agency)的前身ARPAnet,該網於1969年投入使用。由此,ARPAnet成為現代計算機網路誕生的標志。
互聯網發展史是從20世紀50年代到90年代,按編年體的形式,詳細歷數了互聯網一步步走向成熟的發展過程,由美國國防部編制。
50年代
1957 蘇聯發射了人類第一顆人造地球衛星Sputnik。作為響應,美國國防部(DoD)組建了高級研究計劃局(ARPA),開始將科學技術應用於軍事領域(:amk:) 。
D. 簡述計算機網路的形成與發展過程
計算機網路的形成與發展經歷了四個階段:
1.第1階段:20世紀60年代末到20世紀70年代初為計算機網路發展的萌芽階段。
其主要特徵是:為了增加系統的計算能力和資源共享,把小型計算機連成實驗性的網路。第一個遠程分組交換網叫ARPANET,是由美國國防部於1969年建成的,第一次實現了由通信網路和資源網路復合構成計算機網路系統。
2.第2階段:20世紀70年代中後期是區域網絡(LAN)發展的重要階段。
其主要特徵為:區域網絡作為一種新型的計算機體系結構開始進入產業部門。區域網技術是從遠程分組交換通信網路和I/O匯流排結構計算機系統派生出來的。
1976年,美國Xerox公司的Palo Alto研究中心推出乙太網(Ethernet),它成功地採用了夏威夷大學ALOHA無線電網路系統的基本原理,使之發展成為第一個匯流排競爭式區域網絡。
3.第3階段:整個20世紀80年代是計算機區域網絡的發展時期。
其主要特徵是:區域網絡完全從硬體上實現了ISO的開放系統互連通信模式協議的能力。
計算機區域網及其互連產品的集成,使得區域網與局域互連、區域網與各類主機互連,以及區域網與廣域網互連的技術越來越成熟。綜合業務數據通信網路(ISDN)和智能化網路(IN)的發展,標志著區域網絡的飛速發展。
4.第4階段:20世紀90年代初至現在是計算機網路飛速發展的階段。
其主要特徵是:計算機網路化,協同計算能力發展以及全球互連網路(Internet)的盛行。計算機的發展已經完全與網路融為一體,體現了「網路就是計算機」的口號。
拓展資料:
計算機網路,是指將地理位置不同的具有獨立功能的多台計算機及其外部設備,通過通信線路連接起來,在網路操作系統,網路管理軟體及網路通信協議的管理和協調下,實現資源共享和信息傳遞的計算機系統。
從整體上來說計算機網路就是把分布在不同地理區域的計算機與專門的外部設備用通信線路互聯成一個規模大、功能強的系統,從而使眾多的計算機可以方便地互相傳遞信息,共享硬體、軟體、數據信息等資源。計算機網路向用戶提供的最重要的功能有兩個,即連通性和共享。
簡單來說,計算機網路就是由通信線路互相連接的許多自主工作的計算機構成的集合體。
E. 計算機網路的發展歷程
中國計算機網路設備製造行業是改革開放後成長起來的,早期與世界先進水平存在巨大差距;但受益於計算機網路設備行業生產技術不斷提高以及下游需求市場不斷擴大,我國計算機網路設備製造行業發展十分迅速。近兩年,隨著我國國民經濟的快速發展以及國際金融危機的逐漸消退,計算機網路設備製造行業獲得良好發展機遇,中國已成為全球計算機網路設備製造行業重點發展市場。
2010年我國計算機網路設備製造行業規模以上企業有171家,全年實現銷售收入385.70億元,同比增長15.64%;實現利潤總額39.83億元,同比增長24.93%;產品銷售利潤為72.18億元,同比增長44.34%。2011年,在國內宏觀經濟向好的環境及電信產業投資高速增長產生的需求帶動下,計算機網路設備製造行業將繼續保持較好發展。2011年1-5月,計算機網路設備製造行業銷售收入較上年同期增長19.78%;利潤總額較上年同期增長48.61%;產品銷售利潤則較上年同期增長42.36%。
我國計算機網路設備製造企業主要分布在華東和華南地區,其中又以廣東、江蘇、浙江三地企業分布最為集中,且是全國計算機網路設備製造行業發展領先的地區,2010年行業銷售收入均在84億元以上。與此同時,四川、湖北及上海地區的計算機網路設備製造行業也得到了快速發展,2010年銷售收入增長率均在30%以上。
第一代計算機網路---遠程終端聯機階段;
第二代計算機網路---計算機網路階段;
第三代計算機網路---計算機網路互聯階段;
第四代計算機網路---國際互聯網與信息高速公路階段; 20世紀60年代,美蘇冷戰期間,美國國防部領導的遠景研究規劃局ARPA提出要研製一種嶄新的網路對付來自前蘇聯的核攻擊威脅。因為當時,傳統的電路交換的電信網雖已經四通八達,但戰爭期間,一旦正在通信的電路有一個交換機或鏈路被炸,則整個通信電路就要中斷,如要立即改用其他迂迴電路,還必須重新撥號建立連接,這將要延誤一些時間。這個新型網路必須滿足一些基本要求:
1:不是為了打電話,而是用於計算機之間的數據傳送。
2:能連接不同類型的計算機。
3:所有的網路節點都同等重要,這就大大提高了網路的生存性。
4:計算機在通信時,必須有迂迴路由。當鏈路或結點被破壞時,迂迴路由能使正在進行的通信自動地找到合適的路由。
5:網路結構要盡可能地簡單,但要非常可靠地傳送數據。
根據這些要求,一批專家設計出了使用分組交換的新型計算機網路。而且,用電路交換來傳送計算機數據,其線路的傳輸速率往往很低。因為計算機數據是突發式地出現在傳輸線路上的,比如,當用戶閱讀終端屏幕上的信息或用鍵盤輸入和編輯一份文件時或計算機正在進行處理而結果尚未返回時,寶貴的通信線路資源就被浪費了。
分組交換是採用存儲轉發技術。把欲發送的報文分成一個個的「分組」,在網路中傳送。分組的首部是重要的控制信息,因此分組交換的特徵是基於標記的。分組交換網由若干個結點交換機和連接這些交換機的鏈路組成。從概念上講,一個結點交換機就是一個小型的計算機,但主機是為用戶進行信息處理的,結點交換機是進行分組交換的。每個結點交換機都有兩組埠,一組是與計算機相連,鏈路的速率較低。一組是與高速鏈路和網路中的其他結點交換機相連。注意,既然結點交換機是計算機,那輸入和輸出埠之間是沒有直接連線的,它的處理過程是:將收到的分組先放入緩存,結點交換機暫存的是短分組,而不是整個長報文,短分組暫存在交換機的存儲器(即內存)中而不是存儲在磁碟中,這就保證了較高的交換速率。再查找轉發表,找出到某個目的地址應從那個埠轉發,然後由交換機構將該分組遞給適當的埠轉發出去。各結點交換機之間也要經常交換路由信息,但這是為了進行路由選擇,當某段鏈路的通信量太大或中斷時,結點交換機中運行的路由選擇協議能自動找到其他路徑轉發分組。通訊線路資源利用率提高:當分組在某鏈路時,其他段的通信鏈路並不被通信的雙方所佔用,即使是這段鏈路,只有當分組在此鏈路傳送時才被佔用,在各分組傳送之間的空閑時間,該鏈路仍可為其他主機發送分組。可見採用存儲轉發的分組交換的實質上是採用了在數據通信的過程中動態分配傳輸帶寬的策略。 Internet的基礎結構大體經歷了三個階段的演進,這三個階段在時間上有部分重疊。
1:從單個網路ARPAnet向互聯網發展:1969年美國國防部創建了第一個分組交換網ARPAnet只是一個單個的分組交換網,所有想連接在它上的主機都直接與就近的結點交換機相連,它規模增長很快,到70年代中期,人們認識到僅使用一個單獨的網路無法滿足所有的通信問題。於是ARPA開始研究很多網路互聯的技術,這就導致後來的互聯網的出現。1983年TCP/IP協議稱為ARPAnet的標准協議。同年,ARPAnet分解成兩個網路,一個進行試驗研究用的科研網ARPAnet,另一個是軍用的計算機網路MILnet。1990,ARPAnet因試驗任務完成正式宣布關閉。
2:建立三級結構的網際網路:1985年起,美國國家科學基金會NSF就認識到計算機網路對科學研究的重要性,1986年,NSF圍繞六個大型計算機中心建設計算機網路NSFnet,它是個三級網路,分主幹網、地區網、校園網。它代替ARPAnet成為internet的主要部分。1991年,NSF和美國政府認識到網際網路不會限於大學和研究機構,於是支持地方網路接入,許多公司的紛紛加入,使網路的信息量急劇增加,美國政府就決定將網際網路的主幹網轉交給私人公司經營,並開始對接入網際網路的單位收費。
3:多級結構網際網路的形成:1993年開始,美國政府資助的NSFnet就逐漸被若干個商用的網際網路主幹網替代,這種主幹網也叫網際網路服務提供者ISP,考慮到網際網路商用化後可能出現很多的ISP,為了使不同ISP經營的網路能夠互通,在1994創建了4個網路接入點NAP分別由4個電信公司經營,本世紀初,美國的NAP達到了十幾個。NAP是最高級的接入點,它主要是向不同的ISP提供交換設備,使它們相互通信。網際網路已經很難對其網路結構給出很精細的描述,但大致可分為五個接入級:網路接入點NAP,多個公司經營的國家主幹網,地區ISP,本地ISP,校園網、企業或家庭PC機上網用戶。
F. 網際網路發展史
Internet的歷史和發展
Internet最早來源於美國國防部高級研究計劃局DARPA(Defense advanced Research Projects Agency)的前身ARPA建立的ARPAnet,該網於1969年投入使用。從60年代開始,ARPA就開始向美國國內大學的計算機系和一些私人有限公司提供經費,以促進基於分組交換技術的計算機網路的研究。1968年,ARPA為ARPAnet網路項目立項,這個項目基於這樣一種主導思想:網路必須能夠經受住故障的考驗而維持正常工作,一旦發生戰爭,當網路的某一部分因遭受攻擊而失去工作能力時,網路的其它部分應當能夠維持正常通信。最初,ARPAnet主要用於軍事研究目的,它有五大特點:
⑴支持資源共享;
⑵採用分布式控制技術;
⑶採用分組交換技術;
⑷使用通信控制處理機;
⑸採用分層的網路通信協議。
1972年,ARPAnet在首屆計算機後台通信國際會議上首次與公眾見面,並驗證了分組交換技術的可行性,由此,ARPAnet成為現代計算機網路誕生的標志。
ARPAnet在技術上的另一個重大貢獻是TCP/IP協議簇的開發和使用。1980年,ARPA投資把TCP/IP加進UNIX(BSD4.1版本)的內核中,在BSD4.2版本以後,TCP/IP協議即成為UNIX操作系統的標准通信模塊。1982年,Internet由ARPAnet,MILNET等幾個計算機網路合並而成,作為Internet的早期骨幹網,ARPAnet試驗並奠定了Internet存在和發展的基礎,較好地解決了異種機網路互聯的一系列理論和技術問題。
1983年,ARPAnet分裂為兩部分:ARPAnet和純軍事用的MILNET。該年1月,ARPA把TCP/IP協議作為ARPAnet的標准協議,其後,人們稱呼這個以ARPAnet為主幹網的網際互聯網為Internet,TCP/IP協議簇便在Internet中進行研究,試驗,並改進成為使用方便,效率極好的協議簇。
與此同時,區域網和其它廣域網的產生和蓬勃發展對Internet的進一步發展起了重要的作用。其中,最為引人注目的就是美國國家科學基金會NSF(National Science Foundation)建立的美國國家科學基金網NSFnet,1986年,NSF建立起了六大超級計算機中心,為了使全國的科學家、工程師能夠共享這些超級計算機設施,NSF建立了自己的基於TCP/IP協議簇的計算機網路NSFnet。NSF在全國建立了按地區劃分的計算機廣域網,並將這些地區網路和超級計算中心相聯,最後將各超級計算中心互聯起來。地區網的構成一般是由一批在地理上局限於某一地域,在管理上隸屬於某一機構或在經濟上有共同利益的用戶的計算機互聯而成,連接各地區網上主通信結點計算機的高速數據專線構成了NSFnet的主幹網,這樣,當一個用戶的計算機與某一地區相聯以後,它除了可以使用任一超級計算中心的設施,可以同網上任一用戶通信,還可以獲得網路提供的大量信息和數據。這一成功使得NSFnet於1990年6月徹底取代了ARPAnet而成為Internet的主幹網。
NSFnet對Internet的最大貢獻是使Internet向全社會開放,而不象以前那樣僅僅借計算機研究人員、政府職員和政府承包商使用。然而,隨著網上通信量的迅猛增長,NSF不得不採用更新的網路技術來適應發展的需要。1990年9月,由Merit、IBM和MCI公司聯合建立了一個非贏利性的組織——先進網路和科學公司ANS(Advanced Network&Science,Inc)。ANS的目的是建立一個全美范圍的T3級主幹網,它能以45Mb/s的速率傳送數據,相當於每秒傳送1400頁文本信息。到1991年底,NSFnet的全部主幹網都已同ANS提供的T3級主幹網相通。
1969年12月,當ARPAnet最初建成時只有四個結點,到1972年3月也僅僅只有23個結點,直到1977年3月總共只有111個結點。但是近十年來,隨著社會科技,文化和經濟的發展,特別是計算機網路技術和通信技術的大發展,隨著人類社會從工業社會向信息社會過渡的趨勢越來越明顯,人們對信息的意識,對開發和使用信息資源的重視越來越加強,這些都強烈刺激了ARPAnet和以後發展成的NSFnet的發展,使聯入這兩個網路的主機和用戶數目急劇增加,1988年,由NSFnet連接的計算機數就猛增到56000台,此後每年更以2到3倍的驚人速度向前發展,1994年,Internet上的主機數目達到了320萬台,連接了世界上的35000個計算機網路。現在,Internet上已經擁有5000多萬個用戶,每月仍以10-15%的數目向前增長,專家預測,到1998年,Internet 上的用戶將突破1億,到2000年,全世界將有100多萬個網路,1億台主機和超過10億的用戶。今天的Internet已不再是計算機人員和軍事部門進行科研的領域,而是變成了一個開發和使用信息資源的覆蓋全球的信息海洋。在Internet 上,按從事的業務分類包括了廣告公司,航空公司,農業生產公司,藝術,導航設備,書店,化工,通信,計算機,咨詢,娛樂,財貿,各類商店,旅館等等100多類,覆蓋了社會生活的方方面面,構成了一個信息社會的縮影。
1995年,Internet開始大規模應用在商業領域。當年,美國Internet業務的總營收額為10億美元,預計1996年將會達到18億美元。提供聯機服務的供應商也從原先象America Online和ProdigyService這樣的計算機公司發展到象AT&T、MCI、Pacific Bell等通信運營公司也參加進來。
由於商業應用產生的巨大需求,從數據機到諸如 Web伺服器和瀏覽器的Internet 應用市場都分外紅火。
在Internet蓬勃發展的同時,其本身隨著用戶的需求的轉移也發生著產品結構上的變化。1994年,所有的Internet軟體幾乎全是TCP/IP協議保,那時人們需要的是能兼容TCP/IP協議的網路體系結構;如今Internet重心已轉向具體的應用,象利用WWW來做廣告或進行聯機貿易。Web是Internet上增長最快的應用,其用戶已從1994年的不到400萬激增至1995年的1000萬。Web站的數目1995年到三萬個。
● Internet的規模
Internet已成為目前規模最大的國際性計算機網路。今天,Internet已連接60,000多個網路,正式連接86個國家,電子信箱能通達150多個國家,有480多萬台主機通過它連接在一起,用戶有2500多萬,每天的信息流量達到萬億比特(terrabyte)以上,每月的電子信件突破10億封。
同時,Internet的應用業滲透到了各個領域,從學術研究到股票交易、從學校教育到娛樂游戲、從聯機信息檢索到在線居家購物等,都有長足的進步。據統計,目前在Internet的域名分布中,.com--即商業所佔比例最大,為41%;.e--(科教)已退居二線,佔有30%分額。去年在Internet的成長中,商企界的成長佔了其中的75%。
● Internet的未來
從目前的情況來看,Internet市場仍具有巨大的發展潛力,未來其應用將涵蓋從辦公室共享信息到市場營銷、服務等廣泛領域。另外,Internet帶來的電子貿易正改變著現今商業活動的傳統模式,其提供的方便而廣泛的互連必將對未來社會生活的各個方面帶來影響。
然而Internet也有其固有的缺點,入網路無整體規劃和設計,網路拓補結構不清晰以及容錯及可靠性能的缺乏,而這些對於商業領域的不少應用是至關重要的。安全性問題是困擾Internet用戶發展的另一主要因素。雖然現在已有不少的方案和協議來確保Internet網上的聯機商業交易的可靠進行,但真正適用並將主宰市場的技術和產品目前尚不明確。另外,Internet是一個無中心的網路。所有這些問題都在一定程度上阻礙了Internet的發展,只有解決了這些問題,Internet才能更好的發展。
G. 計算機網路的發展歷程
計算機網路的發展歷程
(1)以 數據通信 為主的第一代計算機網路
1954年,美國軍方的半自動地面防空系統將遠距離的雷達和測控儀器所探測到的信息,通過通信線路
匯集到某個基地的一台IBM計算機上進行集中的信息處理,再將處理好的數據通過通信線路送回到各自的
終端設備。這種以 單個計算機 為中心、 面向終端設備 的 網路結構 ,嚴格來講,是一種 聯機系統 ,只是計算機
網路的雛形,我們一般稱之為第一代計算機網路
(2)以 資源共享 為主的第二代計算機網路
美國國防部高級研究計劃局(ARPA) 於1968年主持研製,次年將分散在不同地區的4台計算機連接起
來,建成了 ARPA 網。 ARPA網的建成 標志著計算機網路的發展進入了第二代,它也是 Internet的前身
第二代計算機網路是以 分組交換網 為中心的計算機網路,它與第一代計算機網路的區別在於:網路中通信
雙方都是具有 自主處理能力 的計算機,而不是終端機;計算機網路功能以 資源共享 為主,而不是以數據通信
為主。
(3) 體系標准化 的第三代計算機網路
隨著社會的發展,需要各種不同體系結構的網路進行互聯,但是由於不同體系的網路很難互聯,因此,
國際標准化組織(ISO)在1977年設立了一個分委員會,專門研究網路通信的體系結構。1983年,該委員會
提出的 開放系統互連參考模型(OSI)各層 的協議被批准為國際標准,給網路的發展提供了一個可共同遵守
的規則,從此計算機網路的發展走上了標准化的道路,因此我們把 體系結構標准化 的計算機網路稱為第三
代計算機網路。
(4)以 Internet為核心 的第四代計算機網路
進入20世紀90年代, Internet的建立將分散在世界各地的計算機和各種網路連接起來,形成了覆蓋世
界的大網路。隨著信息高速公路計劃的提出和實施, Internet迅猛發展起來,它將當今世界帶入了以網路為
核心的信息時代。目前這階段計算機網路發展特點呈現為: 高速互連 、 智能 與 更廣泛的應用
H. 簡述計算機網路的四個發展史
追溯計算機網路的發展歷史,它的演變可概括地分成四個階段:
(1)網路雛形階段。從20世紀50年代中期開始,以單個計算機為中心的遠程聯機系統,構成面向終端的計算機網路,稱為第一代計算機網路。
(2)網路初級階段。從20世紀60年代中期開始進行主機互聯,多個獨立的主計算機通過線路互聯構成計算機網路,無網路操作系統,只是通信網。60年代後期,ARPANET網出現,稱為第二代計算機網路。
(3)20世紀70年代至80年代中期,乙太網產生,ISO制定了網路互連標准OSI,世界上具有統一的網路體系結構,遵循國際標准化協議的計算機網路迅猛發展,這階段的計算機網路稱為第三代計算機網路。
(4)從20世紀90年代中期開始,計算機網路向綜合化高速化發展,同時出現了多媒體智能化網路,發展到現在,已經是第四代了。區域網技術發展成熟。第四代計算機網路就是以千兆位傳輸速率為主的多媒體智能化網路。
拓展資料:
計算機網路,是指將地理位置不同的具有獨立功能的多台計算機及其外部設備,通過通信線路連接起來,在網路操作系統,網路管理軟體及網路通信協議的管理和協調下,實現資源共享和 信息傳遞的計算機系統。
計算機網路也稱計算機通信網。關於計算機網路的最簡單定義是:一些相互連接的、以共享資源為目的的、自治的計算機的集合。若按此定義,則早期的面向終端的網路都不能算是計算機網路,而只能稱為聯機系統(因為那時的許多終端不能算是自治的計算機)。但隨著硬體價格的下降,許多終端都具有一定的智能,因而「終端」和「自治的計算機」逐漸失去了嚴格的界限。若用微型計算機作為終端使用,按上述定義,則早期的那種面向終端的網路也可稱為計算機網路。
另外,從邏輯功能上看,計算機網路是以傳輸信息為基礎目的,用通信線路將多個計算機連接起來的計算機系統的集合,一個計算機網路組成包括傳輸介質和通信設備。
從用戶角度看,計算機網路是這樣定義的:存在著一個能為用戶自動管理的網路操作系統。由它調用完成用戶所調用的資源,而整個網路像一個大的計算機系統一樣,對用戶是透明的。
一個比較通用的定義是:利用通信線路將地理上分散的、具有獨立功能的計算機系統和通信設備按不同的形式連接起來,以功能完善的網路軟體及協議實現資源共享和信息傳遞的系統。
從整體上來說計算機網路就是把分布在不同地理區域的計算機與專門的外部設備用通信線路互聯成一個規模大、功能強的系統,從而使眾多的計算機可以方便地互相傳遞信息,共享硬體、軟體、數據信息等資源。簡單來說,計算機網路就是由通信線路互相連接的許多自主工作的計算機構成的集合體。
最簡單的計算機網路就只有兩台計算機和連接它們的一條鏈路,即兩個節點和一條鏈路。
I. 計算機網路的發展歷史
在當今社會,計算機網路技術的應用無處不在,各行各業都能夠看到計算機網路技術的影子,這充分說明了計算機網路技術對於推動社會發展的重要作用和積極意義。下面是我跟大家分享的是計算機網路的發展歷史,歡迎大家來閱讀學習。 計算機網路的發展歷史
計算機網路的發展歷史
計算機網路的發展
計算機網路的發展過程大致可分為以下四個階段:
第一階段:以單個計算機為中心的遠程聯機系統,構成面向終端的計算機通信網(20世紀50年代)
第二階段:多個自主功能的主機通過通信線路互聯,形成資源共享的計算機網路(20世紀60年代末)
第三階段:形成具有統一的網路體系結構、遵循國際標准化協議的計算機網路(20世紀70年代末)
第四階段:向互連、高速、智能化方向發展的計算機網路(始於20世紀80年代末)
1. 面向終端的計算機通信網
1946年世界上第一台電子計算機ENIAC在美國誕生時,計算機技術與通信技術並沒有直接的聯系。20世紀50年代初,美國為了自身的安全,在美國本土北部和加拿大境內,建立了一個半自動地面防空系統SAGE(譯成中文為賽其系統),進行了計算機技術與通信技術相結合的嘗試。
人們把這種以單個計算機為中心的聯機系統稱做面向終端的遠程聯機系統。該系統是計算機技術與通信技術相結合而形成的計算機網路的雛形,因此也稱為面向終端的計算機通信網。60年代初美國航空訂票系統SABRE-1就是這種計算機通信網路的典型應用,該系統由一台中心計算機和分布在全美范圍內的2000多個終端組成,各終端通過電話線連接到中心計算機。
具有通信功能的單機系統的典型結構是計算機通過多重線路控制器與遠程終端相連,如圖1-1-2所示。
圖1-1-4 計算機互聯網路的邏輯結構
資源子網由網路中的所有主機、終端、終端控制器、外設(如網路列印機、磁碟陣列等)和各種軟體資源組成,負責全網的數據處理和向網路用戶(工作站或終端)提供網路資源和服務。
通信子網由各種通信設備和線路組成,承擔資源子網的數據傳輸、轉接和變換等通信處理工作。
網路用戶對網路的訪問可分為兩類:
☆本地訪問:對本地主機訪問,不經過通信子網,只在資源子網內部進行。
☆網路訪問:通過通信子網訪問遠地主機上的資源。
3. 遵循國際標准化協議的計算機網路
計算機網路發展的第三階段是加速體系結構與協議國際標准化的研究與應用。20世紀70年代末,國際標准化組織ISO(International Organization for Standardization)的計算機與信息處理標准化技術委員會成立了一個專門機構,研究和制定網路通信標准,以實現網路體系結構的國際標准化。1984年ISO正式頒布了一個稱為“開放系統互連基本參考模型”的國際標准ISO 7498,簡稱OSI RM(Open System Interconnection Basic Reference Model),即著名的OSI七層模型。OSI RM及標准協議的制定和完善大大加速了計算機網路的發展。很多大的計算機廠商相繼宣布支持OSI標准,並積極研究和開發符合OSI標準的產品。
遵循國際標准化協議的計算機網路具有統一的網路體系結構,廠商需按照共同認可的國際標准開發自己的網路產品,從而可保證不同廠商的產品可以在同一個網路中進行通信。這就是“開放”的含義。
目前存在著兩種佔主導地位的網路體系結構:一種是國際標准化組織ISO提出的OSI RM(開放式系統互連參考模型);另一種是Internet所使用的事實上的工業標准TCP/IP RM(TCP/IP參考模型)。
4. 互聯網路與高速網路
從20世紀80年代末開始,計算機網路技術進入新的發展階段,其特點是:互聯、高速和智能化。表現在:
(1) 發展了以Internet為代表的互聯網
(2) 發展高速網路
1993年美國政府公布了“國家信息基礎設施”行動計劃(NII-National Information Infrastructure),即信息高速公路計劃。這里的“信息高速公路”是指數字化大容量光纖通信網路,用以把政府機構、企業、大學、科研機構和家庭的計算機聯網。美國政府又分別於1996年和1997年開始研究發展更加快速可靠的互聯網2(Internet 2)和下一代互聯網(Next Generation Internet)。可以說,網路互聯和高速計算機網路正成為最新一代計算機網路的發展方向。
(3) 研究智能網路
隨著網路規模的增大與網路服務功能的增多,各國正在開展智能網路IN(Intelligent Network)的研究,以提高通信網路開發業務的能力,並更加合理地進行網路各種業務的管理,真正以分布和開放的形式向用戶提供服務。
智能網的概念是美國於1984年提出的,智能網的定義中並沒有人們通常理解的“智能”含義,它僅僅是一種“業務網”,目的是提高通信網路開發業務的能力。它的出現引起了世界各國電信部門的關注,國際電聯(ITU)在1988年開始將其列為研究課題。1992年ITU-T正式定義了智能網,制訂了一個能快速、方便、靈活、經濟、有效地生成和實現各種新業務的體系。該體系的目標是應用於所有的通信網路;即不僅可應用於現有的電話網、N-ISDN網和分組網,同樣適用於移動通信網和B-ISDN網。隨著時間的推移,智能網路的應用將向更高層次發展。
1. 建立公用分組交換網CHINAPAC 1989年11月我國第一個公用分組交換網CNPAC建成運行,由3個分組結點交換機、8個集中器和一個雙機組成的網路管理中心組成;在此基礎上,新的公用分組交換網1993年9月建成,並改稱CHINAPAC,由國家主幹網和各省(自治區、直轄市)的省內網組成。
2. “三金”工程
1993年3月12日,時任副的朱鎔基主持國務院會議,提出了建設“三金”工程,即金橋、金關、金卡工程。計算機網路正是“三金工程”中的一個非常重要的組成部分。
“金橋工程”是以建設我國重要的信息化基礎設施為目的的跨世紀重大工程,它與原郵電部的通信干線及各部門已有的專用通信網互連互通,成為國家公用經濟信息通信的主幹網,即建立國家公用經濟信息通信網。
金關工程是為了加快我國外貿業務信息化和自動化管理的一項重要工程,其目的是要推動海關報關業務的電子化,取代傳統的報關方式以節省單據傳送的時間和成本,為推廣電子數據交換EDI業務和實現無紙貿易創造條件。
金卡工程建設的總體目標是要建立起一個現代化的、實用的、比較完整的電子貨幣系統,形成和完善符合我國國情、又能與國際接軌的金融卡業務管理體制。
3. 基於Internet技術的公用計算機網路
我國在1996年底建成四個基於Internet技術並可以和Internet互聯的全國性公用計算機網路,即:中國公用計算機互聯網CHINANET、中國金橋信息網CHINAGBN、中國教育和科研計算機網CERNET和中國科學技術網CSTNET。
根據2004年1月中國互聯網路信息中心CNNIC(http://www.cnnic.net.cn/)發布的第十三次《中國互聯網路發展狀況統計報告》,目前已經建成和正在建設中的基於Internet技術的公用計算機網路有:
☆ 中國科技網(CSTNET)
☆ 中國公用計算機互聯網(CHINANET)
☆ 中國教育和科研計算機網(CERNET)
☆ 中國聯通互聯網(UNINET)
☆ 中國網通公用互聯網(CNCNET)(網通控股)
☆ 寬頻中國CHINA169網(網通集團)
☆ 中國國際經濟貿易互聯網(CIETNET)
☆ 中國移動互聯網(CMNET)
☆ 中國長城互聯網(CGWNET)(建設中)
☆ 中國衛星集團互聯網(CSNET)(建設中)
J. 計算機網路的發展歷史,詳細一點,在然後是中國的網路發展
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......