『壹』 計算機網路發展
Internet是人類歷史發展中的一個偉大的里程碑,它是未來信息高速公路的雛形,通過它,人類正進入一個前所未有的信息化社會。人們用各種名稱來稱呼Internet,如國際因特網路、因持網,互聯網、交互網路、網際網等等,它正在向全世界各大洲延伸和擴散,不斷增添吸收新的網路成員,已經成為世界上覆蓋面最廣、規模最大、信息資源最豐富的計算機信息網路。
從某種意義上說,Internet可以說是美蘇冷戰的產物。這一個龐大的網路,它的由來可以追溯到60年代初。當時,美國國防部為了保證美國本土防衛力量和海外防禦武裝在受到前蘇聯第一次核打擊以後仍然具有一定的生存和反擊能力,認為有必要設計出一種分散的指揮系統;它由一個個分散的指揮點組成,當部分指揮點被摧毀後,其它點仍能正常工作,並且在這些點之間能夠繞過那些已被摧毀的指揮點而繼續保持聯系。為了對這一構思進行驗證,1969年,美國國防部國防高級研究計劃署(DOD/DARPA)資助建立了一個名為ARPANET(即"阿帕網")的網路,這個網路把位於洛杉礬的加利福尼亞大學、位於聖芭芭拉的加利福尼亞大學、斯坦福大學,以及位於鹽湖城的猶它州州立大學的計算機主機聯接起來,位於各個結點的大型計算機採用分組交換技術,通過專門的通信交換機和專門的通信線路相互連接。這個阿帕網就是internet最早的雛形。
到1972年時,ARPANET網上的網點數已經達到40個,這40個網點彼此之間可以發送小文本文件(當時稱這種文件為電子郵件,也就是我們現在的E-mail)和利用文件傳輸協議發送大文本文件,包括數據文件(即現在Internet 的FTP),同時也發現了通過把一台電腦模擬成另一台遠程電腦的一個終端而使用遠程電腦上資源的方法,這種方法被稱為Telnet。由此可看到E-mail、FTP和Telnet是Internet上較早出現的重要工具,E-mail和FTP仍然是目前Internet上最主要的應用。
1972年,全世界電腦業和通訊業的專家學者在美國華盛頓舉行了第一屆國際計算機通信會議,就在不同的計算機網路之間進行通信達成協議。會議決定成立Internet工作組,負責建立一種能保證計算機之間進行通信的標准規范即"通信協議"。1973年,美國國防部也開始研究如何實現各種不同網路之間的互聯問題。
至1974年,IP(Internet協議)和TCP(傳輸控制協議)問世,合稱TCP/IP協議。這兩個協議定義了一種在電腦網路間傳送報文(文件或命令)的方法。隨後,美國國防部決定向全世界無條件地免費提供TCP/IP,即向全世界公布解決電腦網路之間通信的核心技術。TCP/IP協議的核心技術的公開最終導致了Internet的大發展。
到1980年,世界上既有使用TCP/IP協議的美國軍方的ARPA網,也有很多使用其它通信協議的各種網路。為了將這些網路連接起來,美國人溫頓·瑟夫(Vinton Cerf)提出一個想法:在每個網路內部各自使用自己的通訊協議,在和其它網路通信時使用TCP/IP協議。這個設想最終導致了Internet的誕生,並確立了TCP/IP協議在網路互聯方面的地位。
80年代初,ARPANet取得了巨大成功,但沒有獲得美國聯邦機構合同的學校仍不能使用。為解決這一問題,美國國家科學基金會(NSF)開始著手建立提供給各大學計算機系使用的計算機科學網(CSNet)。CSNet是在其他基礎網路之上加統一的協議層,形成邏輯上的網路,它使用其他網路提供的通信能力,在用戶觀點下也是一個獨立的網路。CSNet採用集中控制方式,所有信息交換都經過CSNet-Relay(一台中繼計算機)進行。
以上這些網路都相繼並入Internet而成為它的一個組成部分,因而Internet成為全世界各種網路的大集合。
Internet的又一次快速發展源於美國國家科學基金會(National Science Foundation簡稱NSF)的介入,即建立NSFNET。80年代初,美國一大批科學家呼籲實現全美的計算機和網路資源共享,以改進教育和科研領域的基礎設施建設,抵禦歐洲和日本先進教育和科技進步的挑戰和競爭。80年代中期,美國國家科學基金會(NSF)為鼓勵大學和研究機構共享他們非常昂貴的4台巨型計算機,希望各大學、研究所的計算機與這4台巨型計算機聯接起來。最初NSF曾試圖使用ARPANet作NSFNET的通信干線,但由於ARPANet的軍用性質,並且受控於政府機構,這個決策沒有成功;於是他們決定自己出資,利用ARPANET發展出來的TCP/IP通訊協議,建立名為NSFNET的廣域網。
1986年NSF投資在美國普林斯頓大學、匹茲堡大學、加州大學聖地亞哥分校、依利諾斯大學和康納爾大學建立5個超級計算中心,並通過56Kbps的通信線路連接形成NSFNET的雛形。1987年NSF公開招標對NSFNxT進行升級、營運和管理,結果IBM、MCI和由多家大學組成的非盈利性機構Merit獲得NSr的合同。1989年7月,NSFNET的通信線路速度升級到了T1(1.5MbpS),並且連接13個骨幹結點,採用MCI提供的通信線路和IBM提供的路由設備,Merit則負責NSFNET的營運和管理。由於NSF的鼓勵和資助,很多大學、政府機構甚至私營的研究機構紛紛把自己的區域網並人N5FNET中,從1986年至1991年,NSFNET的子網從100個迅速增加到3000多個。NSFNET的正式營運以及實現與其他已有和新建網路的連接開始真正成為Internet的基礎。
Internet在80年代的擴張不單帶來量的改變,同時帶來了某些質的變化。由於多種學術團體、企業研究機構,甚至個人用戶的進入,Internet的使用者不再限於純計算機專業人員。新的使用者發覺計算機相互間的通訊對他們來講更有吸引力。於是,他們逐步把Internet當作一種交流與通信的工具,而不僅僅只是共享NSF巨型計算機的運算能力。
進入90年代初期,Internet事實上已成為一個"網際網":各個子網分別負責自己的架設和運作費用,而這些子網又通過NSFNET互聯起來。NSFNET連接全美上千萬台計算機,擁有幾千萬用戶,是Internet最主要的成員網。隨著計算機網路在全球的拓展和擴散,美洲以外的網路也逐漸接入NSFNET主幹或其子網。
1993年是網際網路發展過程中非常重要的一年,在這一年中網際網路完成了到目前為止所有最重要的技術創新,WWW(萬維網)和瀏覽器的應用使網際網路上有了一個令人耳目一新的平台:人們在網際網路上所看到的內容不僅只是文字,而且有了圖片、聲音和動畫,、甚至還有了電影。網際網路演變成了一個文字、圖像、聲音、動畫、影片等多種媒體交相輝映的新世界,更以前所未有的速度席捲了全世界。
到2000年底,世界上網人數已突破4億,預計在2004年將達到7億。
Internet的迅速崛起、引起了全世界的矚目,我國也非常重視信息基礎設施的建設,注重與Internet的連接。目前,已經建成和正在建設的信息網路,對我國科技、經濟、社會的發展以及與國際社會的信息交流產生著深遠的影響。
Internet在中國經過了兩個發展階段。
1987年至1993年是Internet在中國的起步階段,國內的科技工作者開始接觸Internet資源。在此期間,以中科院高能物理所為首的一批科研院所與國外機構合作開展一些與Internet聯網的科研課題,通過撥號方式使用Internet的E-mail電子郵件系統,並為國內一些重點院校和科研機構提供國際Internet電子郵件服務。
1986年,由北京計算機應用技術研究所(即當時的國家機械委計算機應用技術研究所)和德國卡爾斯魯厄大學合作,啟動了名為CANET(Chinese Academic Network)的國際網際網路項目。
1987年9月,在北京計算機應用技術研究所內正式建成我國第一個Internet電子郵件節點,連通了Internet的電子郵件系統。隨後,在國家科委的支持下,CANET開始向我國的科研、學術、教育界提供Internet電子郵件服務。
1989年,中國科學院高能物理所通過其國際合作夥伴-美國斯坦福加速器中心主機的轉換,實現了國際電子郵件的轉發。由於有了專線,通信能力大大提高,費用降低,促進了網際網路在國內的應用和傳播。
1990年,由電子部十五所、中國科學院、上海復旦大學、上海交通大學等單位和德國GMD合作,連通了Internet電子郵件系統;清華大學校園網TUNET也和加拿大UBC合作,實現了MHS系統。因而,國內科技教育工作者可以通過公用電話網或公用分組交換網,使用Internet的電子郵件服務。
1990年10月,中國正式向國際網際網路信息中心(InterNIC)登記注冊了最高域名"CN",從而開通了使用自己域名的Internet電子郵件。繼CANET之後,國內其他一些大學和研究所也相繼開通了Internet電子郵件連結。
1994年1月,美國國家科學基金會接受我國正式接入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Internet。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國際專線為標志,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。中國網路的域名也最終確定為cn。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1994年重大科技成就之一。
從1994年開始至今,中國實現了和網際網路的TCP/IP連接,從而逐步開通了網際網路的全功能服務;大型電腦網路項目正式啟動,網際網路在我國進入了飛速發展時期。
1995年1月,中國電信分別在北京、上海設立的64K專線開通,並且通過電話網、DDN專線以及X.25網等方式開始向社會提供Internet接入服務。3月,中國科學院完成上海、合肥、武漢、南京四個分院的遠程連接,開始了將Internet向全國擴展的第一步。4月,中國科學院啟動京外單位聯網工程(俗稱"百所聯網"工程),取名"中國科技網"(CSTNet)。其目標是把網路擴展到全國24個城市,實現國內各學術機構的計算機互聯並和Internet相連。該網路逐步成為一個面向科技用戶、科技管理部門及與科技有關的政府部門服務的全國性網路。1995年 5月,ChinaNET全國骨幹網開始籌建。7月,CERNET連入美國的128K國際專線開通。 12月,中科院百所聯網工程完成。就在這個月,CERNET一期工程提前一年完成並通過了國家計委組織的驗收。
1996年1月,ChinaNET全國骨幹網建成並正式開通,全國范圍的公用計算機互聯網路開始提供服務。 9月6日,中國金橋信息網宣布開始提供Internet服務。1996年11月,CERNET開通2M國際信道,加上12月中國公眾多媒體通信網(169網)開始全面啟動,廣東視聆通、天府熱線、上海熱線作為首批站點正式開通。
1997年5月30日,國務院信息化工作領導小組辦公室發布《中國互聯網路域名注冊暫行管理辦法》,授權中國科學院組建和管理中國互聯網路信息中心(CNNIC),授權中國教育和科研計算機網網路中心與CNNIC簽約並管理二級域名.e.cn。1997年6月3日,受國務院信息化工作領導小組辦公室的委託,中國科學院在中國科學院計算機網路信息中心組建了中國互聯網路信息中心(CNNIC),行使國家互聯網路信息中心的職責。同日,宣布成立中國互聯網路信息中心工作委員會。1997年11月,中國互聯網路信息中心發布了第一次《中國Internet發展狀況統計報告》。報告中指出:截止到1997年10月31日,我國共有上網計算機29.9萬台,上網用戶62萬人,CN下注冊的域名4066個,WWW站點1500個,國際出口帶寬18.64Mbps。
『貳』 Internet的特點及服務范圍
Internet的特點及服務范圍:Internet上有豐富的信息資源,我們可以通過Internet方便地尋求各種信息。
我們可以從兩個來源尋求信息:人和計算機系統。在Internet上可以找到能夠提供各種信息的人:教育家、科學家、工程技術專家、醫生、營養學家、學生、……、以及有各種專長和愛好的人們。對於所有這些人,Internet提供與處在同樣情況下的其他人進行討論和交流的渠道。事實上,幾乎在所有可能想到的題目下,都能找到進行討論與交流的小組。或者,當沒有這樣的討論小組時我們還可以自己建立一個。
Internet計算機存儲的信息則匯成了信息資源的大海洋。信息內容無所不包:有學科技術的各種專業信息,也有與大眾日常工作與生活息息相關的信息;有嚴肅主題的信息,也有體育、娛樂、旅遊、消遣和奇聞逸事一類的信息;有歷史檔案信息,也有現實世界的信息;有知識性和教育性的信息,也有消息和新聞的傳媒信息;有學術、教育、產業和文化方面的信息,也有經濟、金融和商業信息等等。信息的載體涉及幾乎所有媒體,如文檔、表格、圖形、影象、聲音以及它們的合成。信息容量小到幾行字元,大到一個圖書館。信息分布在世界各地的計算機上,以各種可能的形式存在,如文件、資料庫、公告牌、目錄文檔和超文本文檔等。而且這些信息還在不斷的更新和變化中。可以說,這里是一個取之不盡用之不竭的大寶庫。
Internet的另一種資源是計算機系統資源,包括連接在Internet的各種網路上的計算機的處理能力、存儲空間(硬體資源)以及軟體工具和軟體環境(軟體資源)。一般地說,要求使用計算機系統的Internet用戶,如科學家、工程師、設計師、教師、學生或每一個普通用戶,都可以通過遠程登錄到達某台目標計算機,只要這台計算機允許你使用並建立了你的登錄帳號。你可以象使用自己的計算機一樣使用它們!INTERNET連接都可歸於以下幾種通用的類型:POTS(普通老式電話服務),ISDN,T1/幀延遲,DSL,線纜MODEM和無線連接。每種連接方式都有其優勢及缺點。通常情況下,某個給定地區僅僅只能提供一種或兩種連接方式可供選擇(可用性是存在的一個很大的問題,這個問題將在後面進行更深入討論)
POTS-普通老式電話服務
到目前為止,最常用的INTERNET連接方式是撥號MODEM連接。新的高速MODEM提供最高達56Kbps的連接速度(每秒56000位信息)。這聽起來似乎很快,但對於視頻會議,多媒體,大的文件傳輸等應用來說,56Kbps就不夠用了。這種連接對於偶爾使用的用戶來說已經非常好了,而商業用戶則通常需要更快的連接速度。
優點:便宜且隨處能提供可用連接
缺點:在可用連接中是速度最慢的一種連接類型
ISDN-綜合業務數字網
ISDN在某些地區已經應用近十年了。被預想成為"下個世紀的普通電話線",ISDN現在用於提供比模擬MODEM更高速的INTERNET連接。ISDN提供高達128Kbps的連接速度,比典型的MODEM連接大約快4 倍。ISDN也可用於視頻會議工作站。
ISDN,與DSL和線纜MODEM不同,雖然,很多城市仍無法提供ISDN連接,但幾乎所有大城市都可提供ISDN連接服務。市場上有很多ISDN數據機和路由器,ISDN的硬體便宜而又貨源充足。
ISDN的主要問題:電話公司對此收費過高(你必需為你使用的每一分鍾付錢),並且,它的速度並不比模擬MODEM有驚人提高。大多數情況下,你僅僅注意到比一個好的56K MODEM連接速度有所改進。
優點:比模擬MODEM連接快,在廣泛的大城市區域有可用連接。
缺點:電話公司對使用的收費太高,速度並不比模擬MODEM有驚人提高。
T1和幀延遲服務
T1和幀延遲通常用於連接辦公室到INTERNET。商業公司會購買讓整個辦公室共享的一種高速連接,而不是為每個用戶建立撥號連接。T1和幀延遲可提供高達1.5Mbps(每秒150萬位信息)的連接速度,這一速度大約比最好的模擬MODEM連接快30倍,比ISDN連接快12倍。
幾乎每一個電話交換機都可提供T1和幀延遲的連接,於是,連接的可用性通常不成問題。問題在於連接的費用。T1和幀延遲服務並不便宜。一個典型的T1類型INTERNET連接大約需花費2000美元/月,或是將近25000美元/年。
優點:比模擬MODEM連接快許多,有廣泛的可用連接
缺點:價格昂貴
xDSL-數字用戶線
DSL(數字用戶線)是一種革命性的新型服務,它以比T1或幀延遲服務低很多的價格提供高速數據傳輸。DSL線以不同的速度工作,其速度取決於配置情況和你與電話公司中心交換局的距離。速度一般從384Kbps到1.5Mbps(T1速度)不等。DSL的一些版本可提供最高達到約6Mbps(每秒600萬位信息)的連接速度。有很多不同特色的DSL服務。最廣泛使用的類型是SDSL(對稱式數字用戶線)和ASDL(非對稱式數字用戶線)。
SDSL通常在傳輸的兩個方向上(從INTERNET到用戶以及從用戶到INTERNET)都提供T1(1.5Mbps)的速度。SDSL本質上是T1線的更便宜的替換。在公司擁有主頁和其它網路應用的情況下,SDSL是一種應用廣泛的服務。這類服務通常比T1便宜很多,一般低於1000美元/月。
ADSL提供比上行(從用戶到INTERNET)速度更高速的下行(從INTERNET到用戶)傳輸速度。大部分小商業用戶和個人用戶將他們的大部分時間花在從網上取得信息(如瀏覽網頁,下載文件,播放聲音等等)。這種非對稱的方法允許同樣的電路更有效的傳輸數據。因為很大一部分的上行帯寬會被浪費,所以用來傳輸下行數據。ADSL提供下行數據傳輸速度范圍從128Kbps到幾兆bps(高達6兆bps),並且提供從64Kbps到1.5Mbps的上行數據傳輸速度。速度由於設置的不同而有所不同,並且和用戶與電話公司中心交換局的距離有關。價格從低至100美元/月的相對速度較慢連接到幾百美元/月的1.5Mbps或更快的連接不等。它比TI或幀延遲服務的花費大幅減少,但通常速度一樣快。
DSL的主要問題是連接的可用性和兼容性問題。雖然在過去的三年裡DSL已在全國鋪開,但除少數幾個大城市之外的地區仍未廣泛採用。另一個很大的問題是兼容性。有很多不同特色的DSL。DSL通用標準的制定正在進行中。但是,這個標准要得到廣泛的支持仍要經過一段時間。
優點:高速的服務,可接受的費用,可適應線路條件而採用不同的連接速度
缺點:不是廣泛可用,各服務提供商間不兼容
線纜MODEM
線纜MODEM提供一種非常便宜的方式將您的辦公室或家庭業務連接到INTERNET。線纜MODEM與傳統MODEM的工作有些不同。傳統MODEM連接於用戶和電話公司之間的專門電路上,線纜MODEM利用有線電視公司系統作為共享數據網路(就象內部通信系統那樣的類型)。所有連在網路上的裝置都可以互相發送和接收數據。
有線電視系統是為從主端點(中心分配點)向用戶(電視機)傳送大量信息(移動圖象和聲音)而設計。這種網路在下行方向可傳送大量計算機數據。一般上行方向不會傳送那麼多的信息。
線纜MODEM存在的一個問題是連接速度的變化。如果很多用戶同時使用網路,連接速度就會降低。基本上不可能精確的預測連接速度。平均來說,線纜MODEM提供300Kbps到1.5Mbps的連接速度。
優點:非常便宜(僅比撥號連接服務稍貴),不中斷的連接
缺點:服務質量不固定,不是廣泛可用的連接
無線INTERNET連接
如果您住在鄉村,或者在一個大城市的市區,無線INTERNET服務可提供非常高的連接速度而無需傳統的電話線。這對於在一個市區內的辦公樓之間的"連線"特別有用。速度范圍很寬,從1.5Mbps到非常高的速度(如45Mbps)。連接速度取決於載波、使用的技術和你與接收站之間的距離。
優點:非常高的連接速度,不依靠於固定的電話網路,性價比較高.
1.接發電子郵件,這是最早也是最廣泛的網路應用。由於其低廉的費用和快捷方便的特點,彷彿縮短了人與人之間的空間距離,不論身在異國他鄉與朋友進行信息交流 ,還是聯絡工作都如同與隔壁的鄰居聊天一樣容易,地球村的說法真是不無道理。
2.網路的廣泛應用會創造一種數字化的生活與工作方式,叫做SOHO(小型家庭辦公室)方式。家庭將不再僅僅是人類社會生活的一個孤立單位,而是信息社會中充滿活力的細胞。
3.上網瀏覽或沖浪,這是網路提供的最基本的服務項目。你可以訪問網上的任何網站,根據你的興趣在網上暢游,能夠足不出戶盡知天下事。
4.查詢信息。利用網路這個全世界最大的資料庫,可以利用一些供查詢信息的搜索引擎從浩如煙海的信息庫中找到你需要的信息。隨著我國「政府上網」工程的發展,人們日常的一些事物完全可以在網路上完成。
5.電子商務就是消費者藉助網路,進入網路購物站點進行消費的行為。網路上的購物站點是建立在虛擬的數字化空間里,它藉助Web來展示商品,並利用多媒體特性來加強商品的可視性、選擇性。
雖然目前網路購物還不完善,不會取代傳統的購物方式,而只是對傳統購物方式的一種補充。但它已經實實在在地來到了我們身邊,給我們的生活多了一種選擇。
6.豐富人們的閑暇生活方式。閑暇活動即非職業勞動的活動,它包括:消遣娛樂型活動如欣賞音樂、看電影、電視、跳舞、參加體育活動;發展型活動包括學習文化知識、參加社會活動、從事藝術創造和科學發明活動等。但與網路有直接關系的閑暇生活一般包括閑暇教育、閑暇娛樂和閑暇交往。
7.隨著網路尋呼機等越來越普遍地應用於人們的生活之中,每個人都可以通過上網結交世界各地的網上朋友,相互交流思想,真的能做到「海內存知己,天涯若比鄰」。
8.其他應用。現實世界中人類活動的網路版俯拾即是,如網上點播、網上炒股、網上求職、藝術展覽等。