计算机网络体系结构的前沿技术

① 计算机体系结构的技术革新

计算机体系结构以图灵机理论为基础，属于冯·诺依曼体系结构。本质上，图灵机理论和冯·诺依曼体系结构是一维串行的，而多核处理器则属于分布式离散的并行结构，需要解决二者的不匹配问题。
首先，串行的图灵机模型和物理上分布实现的多核处理器的匹配问题。图灵机模型意味着串行的编程模型。串行程序很难利用物理上分布实现的多个处理器核获得性能加速.与此同时,并行编程模型并没有获得很好的推广，仅仅局限在科学计算等有限的领域.研究者应该寻求合适的机制来实现串行的图灵机模型和物理上分布实现的多核处理器的匹配问题或缩小二者之间的差距，解决“并行程序编程困难，串行程序加速小”的问题。
在支持多线程并行应用方面，未来多核处理器应该从如下两个方向加以考虑。第一是引入新的能够更好的能够表示并行性的编程模型。由于新的编程模型支持编程者明确表示程序的并行性，因此可以极大的提升性能。比如Cell处理器提供不同的编程模型用于支持不同的应用。其难点在于如何有效推广该编程模型以及如何解决兼容性的问题。第二类方向是提供更好的硬件支持以减少并行编程的复杂性。并行程序往往需要利用锁机制实现对临界资源的同步、互斥操作，编程者必须慎重确定加锁的位置，因为保守的加锁策略限制了程序的性能，而精确的加锁策略大大增加了编程的复杂度。一些研究在此方面做了有效的探索。比如，SpeculativeLockElision机制允许在没有冲突的情况下忽略程序执行的锁操作，因而在降低编程复杂度的同时兼顾了并行程序执行的性能。这样的机制使得编程者集中精力考虑程序的正确性问题，而无须过多地考虑程序的执行性能。更激进的，(TCC)机制以多个访存操作（Transaction）为单位考虑数据一致性问题，进一步简化了并行编程的复杂度。
主流的商业多核处理器主要针对并行应用，如何利用多核加速串行程序仍然是一个值得关注的问题。其关键技术在于利用软件或硬件自动地从串新程序中派生出能够在多核处理器上并行执行的代码或线程。多核加速串行程序主要有三种方法，包括并行编译器、推测多线程以及基于线程的预取机制等。在传统并行编译中，编译器需要花费很大的精力来保证拟划分线程之间不存在数据依赖关系。编译时存在大量模糊依赖，尤其是在允许使用指针（如C程序）的情况下，编译器不得不采用保守策略来保证程序执行的正确性。这大大限制了串行程序可以挖掘的并发程度，也决定了并行编译器只能在狭窄范围使用。为解决这些问题，人们提出推测多线程以及基于线程的预取机制等。然而，从这种概念提出到现在为止，这个方向的研究大部分局限于学术界，仅有个别商业化处理器应用了这种技术，并且仅仅局限于特殊的应用领域。我们认为动态优化技术和推测多线程（包括基于线程的预取机制）的结合是未来的可能发展趋势。
冯·诺依曼体系结构的一维地址空间和多核处理器的多维访存层次的匹配问题。本质上，冯·诺依曼体系结构采用了一维地址空间。由于不均匀的数据访问延迟和同一数据在多个处理器核上的不同拷贝导致了数据一致性问题。该领域的研究分为两大类：一类研究主要是引入新的访存层次。新的访存层次可能采用一维分布式实现方式。典型的例子是增加分布式统一编址的寄存器网络。全局统一编址的特性避免了数据一致性地考虑。同时，相比于传统的大容量cache访问，寄存器又能提供更快的访问速度。TRIPS和RAW都有实现了类似得寄存器网络。另外，新的访存层次也可以是私有的形式。比如每个处理器和都有自己私有的访存空间。其好处是更好的划分了数据存储空间，已洗局部私有数据没有必要考虑数据一致性问题。比如Cell处理器为每个SPE核设置了私有的数据缓冲区。另一类研究主要涉及研制新的cache一致性协议。其重要趋势是放松正确性和性能的关系。比如推测Cache协议在数据一致性未得到确认之前就推测执行相关指令，从而减少了长迟访存操作对流水线的影响。此外，TokenCoherence和TCC也采用了类似的思想。程序的多样性和单一的体系结构的匹配问题。未来的应用展现出多样性的特点。一方面，处理器的评估不仅仅局限于性能，也包括可靠性，安全性等其他指标。另一方面，即便考虑仅仅追求性能的提高，不同的应用程序也蕴含了不同层次的并行性。应用的多样性驱使未来的处理器具有可配置、灵活的体系结构。TRIPS在这方面作了富有成效的探索，比如其处理器核和片上存储系统均有可配置的能力，从而使得TRIPS能够同时挖掘指令级并行性、数据级并行性及指令级并行性。
多核和Cell等新型处理结构的出现不仅是处理器架构历史上具有里程碑式的事件，对传统以来的计算模式和计算机体系架构也是一种颠覆
2005年，一系列具有深远影响的计算机体系结构被曝光，有可能为未来十年的计算机体系结构奠定根本性的基础，至少为处理器乃至整个计算机体系结构做出了象征性指引。随着计算密度的提高，处理器和计算机性能的衡量标准和方式在发生变化，从应用的角度讲，讲究移动和偏向性能两者已经找到了最令人满意的结合点，并且有可能引爆手持设备的急剧膨胀。尽管现在手持设备也相对普及，在计算能力、可扩展性以及能耗上，完全起到了一台手持设备应该具备的作用；另一方面，讲究性能的服务器端和桌面端，开始考虑减少电力消耗赶上节约型社会的大潮流。
Cell本身适应这种变化，同样也是它自己创造了这种变化。因而从它开始就强调了不一样的设计风格，除了能够很好地进行多倍扩展外，处理器内部的SPU(SynergisticProcessorUnit协同处理单元)具有很好的扩展性，因而可以同时面对通用和专用的处理，实现处理资源的灵活重构。也就意味着，通过适当的软件控制，Cell能应付多种类型的处理任务，同时还能够精简设计的复杂。

② 计算机科学与技术学科前沿技术有哪些

计算机科学与技术专业详细课程如下：

高等数学、大学英语、专业英语、概率统计、离散数学、电路、模拟电子、数字电子、数据结构、操作系统、编译原理、计算机网络、数据库原理、软件工程、汇编语言、C＋＋程序设计、接口技术、Java、VC＋＋、计算机病毒分析、网络攻击与防护、密码学应用或网络游戏理论、游戏设计、三维动画等。

(2)计算机网络体系结构的前沿技术扩展阅读：

计算机科学与技术专业的毕业生基本上有三条职业道路：

第一种路线，纯技术路线；信息产业是朝阳产业，它对人才提出了更高的要求，因为这个产业的特点是技术更新迅速，这就要求从业者不断地增加新的知识，对自己的学习能力也有很高的要求。

第二种路线，通过技术改造管理，这种转换在计算机行业中尤为常见，例如程序，是一种精神劳动强度非常大的工作，随着年龄的增长，许多人在业界专业人士往往不知所措，和技术人才转型到管理类人才不失为一个不错的选择。

第三条路线，报考公务员或院校。因为现在各行各业需要使用电脑工作，或完成信息化建设等工作，因此，公务员职位和机构除了单位设立更多的帖子专门为信息产业，很多单位普遍建立某些职位的要求计算机技术专业的单位。

③ 计算机网络前沿技术

最近比较热的有
云计算
云计算(Cloud Computing)是分布式处理(Distributed Computing)、并行处理(Parallel Computing)和网格计算(Grid Computing)的发展，或者说是这些计算机科学概念的商业实现。
云计算的基本原理是通过使计算分布在大量的分布式计算机上，而非本地计算机或远程服务器中，企业数据中心的运行将更与互联网相似。这使得企业能够将资源切换到需要的应用上，根据需求访问计算机和存储系统。
这可是一种革命性的举措，打个比方，这就好比是从古老的单台发电机模式转向了电厂集中供电的模式。它意味着计算能力也可以作为一种商品进行流通，就像煤气、水电一样，取用方便，费用低廉。最大的不同在于，它是通过互联网进行传输的。云计算的蓝图已经呼之欲出：在未来，只需要一台笔记本或者一个手机，就可以通过网络服务来实现我们需要的一切，甚至包括超级计算这样的任务。从这个角度而言，最终用户才是云计算的真正拥有者。 云计算的应用包含这样的一种思想，把力量联合起来，给其中的每一个成员使用。从最根本的意义来说，云计算就是利用互联网上的软件和数据的能力。
对于云计算， 李开复（现任Google全球副总裁、中国区总裁）打了一个形象的比喻：钱庄。 最早人们只是把钱放在枕头底下，后来有了钱庄，很安全，不过兑现起来比较麻烦。现在发展到银行可以到任何一个网点取钱，甚至通过ATM或者国外的渠道。就像用电不需要家家装备发电机，直接从电力公司购买一样。“云计算”带来的就是这样一种变革——由谷歌、IBM这样的专业网络公司来搭建计算机存储、运算中心，用户通过一根网线借助浏览器就可以很方便的访问，把“云”做为资料存储以及应用服务的中心。

“云计算”时代
目前，PC依然是我们日常工作生活中的核心工具——我们用PC处理文档、存储资料，通过电子邮件或U盘与他人分享信息。如果PC硬盘坏了，我们会因为资料丢失而束手无策。而在“云计算”时代，“云”会替我们做存储和计算的工作。“云”就是计算机群，每一群包括了几十万台、甚至上百万台计算机。“云”的好处还在于，其中的计算机可以随时更新，保证“云”长生不老。Google就有好几个这样的“云”，其他IT巨头，如微软、雅虎、亚马逊（Amazon）也有或正在建设这样的“云”。届时，我们只需要一台能上网的电脑，不需关心存储或计算发生在哪朵“云”上，但一旦有需要，我们可以在任何地点用任何设备，如电脑、手机等，快速地计算和找到这些资料。我们再也不用担心资料丢失。
在谷雪梅加入Google以后，她发现这一类概念已经得到了实践。Google的技术，可以让几十万台计算机一起发挥作用，组成强大的数据中心。Google中国CEO李开复此前接受《财经》记者专访时说，Google真正的竞争力就在于有这些“云”，他们让Google有了无与伦比的存储和计算全球数据的能力。Google在创立之初，并没有刻意地去追求“云计算”和“晶格计算”等概念。但作为一家搜索引擎，Google在客观上需要拥有这些“云”。实际上，雅虎的搜索同样用到了“云计算”。云计算是一种新兴的共享基础架构的方法，它可以将巨大的系统池连接在一起以提供各种IT服务。很多因素推动了对这类环境的需求，其中包括连接设备、实时数据流、 SOA 的采用以及搜索、开放协作、社会网络和移动商务等这样的 Web 2.0 应用的急剧增长。另外，数字符器件性能的提升也使IT环境的规模大幅度提高，从而进一步加强了对一个由统一的云进行管理的需求。
云计算+always-On设备 被评为“25年来最具影响力的十大IT技术组合”
《纽约时报》:云计算到底指什么？
云计算的说法正在广为流行，Gartner高级分析师Ben Pring评价道：“它正在成为一个大众化的词语。”但是，问题是似乎每个人对于云计算的理解各不相同。作为一个对互联网的比喻，“云”是很容易理解的。但是一旦同“计算”联系起来，它的意义就扩展了，而且开始变得模糊起来。有些分析师和公司把云计算仅仅定义为计算的升级版——基本上就是互联网上提供的众多虚拟服务器。另外一些人把云计算定义的更加宽泛，他们认为用户在防火墙保护之外消费的任何事物都处于“云”之中。
云计算被人们关注是在人们考虑IT业到底需要什么之后，人们需要找到一种办法能够在不增加新的投资，新的人力和新的软件的情况下增加互联网的能力和容量。而云计算正好提供了这种可能。现今云计算正处于一个起步的阶段，大大小小的公司提供着各式各样的云计算服务，从软件应用到网络存储再到邮件过滤。这些公司一部分是基础设备提供商，另一部分是像Salesforce.com之类的SAAS（软件即服务）提供商。现今主要实现的是基于互联网的个人服务，但是云计算的聚合和整合正在产生。

④ 网络新技术有哪些

当前使用广泛、最有发展前景的网络新技术：

新一代因特网、IPv6、宽带移动因特网、宽带接入新技术、10吉比特以太网、宽带智能网、网格计算、网络存储、无线自组织网络、无线Mesh网络、无线传感器网络、家庭网络、智能代理、移动代理、全光网络、智能光网络、自动交换光网络、主动网络、下一代网络和软交换等。

⑤ 计算机网络发展四个阶段的主要技术

计算机网络从产生到发展，总体来说可以分成4个阶段。 第1阶段：20世纪60年代末到20世纪70年代初为计算机网络发展的萌芽阶段。其主要特征是：为了增加系统的计算能力和资源共享，把小型计算机连成实验性的网络。第一个远程分组交换网叫ARPANET，是由美国国防部于1969年建成的，第一次实现了由通信网络和资源网络复合构成计算机网络系统。标志计算机网络的真正产生，ARPANET是这一阶段的典型代表。 第2阶段：20世纪70年代中后期是局域网络(LAN)发展的重要阶段，其主要特征为：局域网络作为一种新型的计算机体系结构开始进入产业部门。局域网技术是从远程分组交换通信网络和I/O总线结构计算机系统派生出来的。1976年，美国Xerox公司的Palo Alto研究中心推出以太网(Ethernet)，它成功地采用了夏威夷大学ALOHA无线电网络系统的基本原理，使之发展成为第一个总线竞争式局域网络。1974年，英国剑桥大学计算机研究所开发了着名的剑桥环局域网(Cambridge Ring)。这些网络的成功实现，一方面标志着局域网络的产生，另一方面，它们形成的以太网及环网对以后局域网络的发展起到导航的作用。 第3阶段：整个20世纪80年代是计算机局域网络的发展时期。其主要特征是：局域网络完全从硬件上实现了ISO的开放系统互连通信模式协议的能力。计算机局域网及其互连产品的集成，使得局域网与局域互连、局域网与各类主机互连，以及局域网与广域网互连的技术越来越成熟。综合业务数据通信网络(ISDN)和智能化网络(IN)的发展，标志着局域网络的飞速发展。1980年2月，IEEE (美国电气和电子工程师学会)下属的802局域网络标准委员会宣告成立，并相继提出IEEE801.5~802.6等局域网络标准草案，其中的绝大部分内容已被国际标准化组织(ISO)正式认可。作为局域网络的国际标准，它标志着局域网协议及其标准化的确定，为局域网的进一步发展奠定了基础。 第4阶段：20世纪90年代初至现在是计算机网络飞速发展的阶段，其主要特征是：计算机网络化，协同计算能力发展以及全球互连网络(Internet)的盛行。计算机的发展已经完全与网络融为一体，体现了“网络就是计算机”的口号。目前，计算机网络已经真正进入社会各行各业，为社会各行各业所采用。另外，虚拟网络FDDI及ATM技术的应用，使网络技术蓬勃发展并迅速走向市场，走进平民百姓的生活。

⑥ 网络新技术有哪些

当前使用广泛、最有发展前景的网络新技术：

新一代因特网、IPv6、宽带移动因特网、宽带接入新技术、10吉比特以太网、宽带智能网、网格计算、网络存储、无线自组织网络、无线Mesh网络、无线传感器网络、家庭网络、智能代理、移动代理、全光网络、智能光网络、自动交换光网络、主动网络、下一代网络和软交换等。

⑦ 计算机网络发展史及关键技术

网络技术是从1990年代中期发展起来的新技术，它把互联网上分散的资源融为有机整体，实现资源的全面共享和有机协作，使人们能够透明地使用资源的整体能力并按需获取信息。资源包括高性能计算机、存储资源、数据资源、信息资源、知识资源、专家资源、大型数据库、网络、传感器等。

当前的互联网只限于信息共享，网络则被认为是互联网发展的第三阶段。网络可以构造地区性的网络、企事业内部网络、局域网网络，甚至家庭网络和个人网络。网络的根本特征并不一定是它的规模，而是资源共享，消除资源孤岛。
网络技术具有很大的应用潜力，能同时调动数百万台计算机完成某一个计算任务，能汇集数千科学家之力共同完成同一项科学试验，还可以让分布在各地的人们在虚拟环境中实现面对面交流。

网络技术的发展历程
网络研究起源于过去十年美国政府资助的高性能计算科研项目。这项研究的目标是将跨地域的多台高性能计算机、大型数据库、大型的科研设备、通信设备、可视化设备和各种传感器等整合成一个巨大的超级计算机系统，以支持科学计算和科学研究。

微软公司把开发力量集中在数据网络上，关注使用网络共享信息，而不是网络的计算能力，这反映了学术和研究领域内的分歧。事实上，很多用于学术领域的网络技术都能够成为商业应用。

Globus是美国阿贡（Argonne）国家实验室的网络技术研发项目，全美12所大学和研究机构参与了该项目。Globus对资源管理、安全、信息服务及数据管理等网络计算的关键理论进行研究，开发能在各种平台上运行的网络计算工具软件，帮助规划和组建大型的网络试验平台，开发适合大型网络系统运行的大型应用程序。目前，Globus技术已在美国航天局网络、欧洲数据网络、美国国家技术网络等8个项目中得到应用。2005年8月，美国国际商用机器公司（IBM）宣布投入数十亿美元研发网络计算，与Globus合作开发开放的网络计算标准，并宣称网络的价值不仅仅限于科学计算，商业应用也有很好的前景。网络计算和Globus从开始幕后走到前台，受到前所未有的关注。

中国非常重视发展网络技术，由863计划“高性能计算机及其核心软件”重大专项支持建设的中国国家网络项目在高性能计算机、网络软件、网络环境和应用等方面取得了创新性成果。具有18万亿次聚合计算能力、支持网络研究和网络应用的网络试验床——中国国家网络，已于2005年12月21日正式开通运行。这意味着通过网络技术，中国已能有效整合全国范围内大型计算机的计算资源，形成一个强大的计算平台，帮助科研单位和科技工作者等实现计算资源共享、数据共享和协同合作。

网络的关键技术
网络的关键技术有网络结点、宽带网络系统、资源管理和任务调度工具、应用层的可视化工具。网络结点是网络计算资源的提供者，包括高端服务器、集群系统、MPP系统大型存储设备、数据库等。宽带网络系统是在网络计算环境中，提供高性能通信的必要手段。资源管理和任务调度工具用来解决资源的描述、组织和管理等关键问题。任务调度工具根据当前系统的负载情况，对系统内的任务进行动态调度，提高系统的运行效率。网络计算主要是科学计算，它往往伴随着海量数据。如果把计算结果转换成直观的图形信息，就能帮助研究人员摆脱理解数据的困难。这需要开发能在网络计算中传输和读取，并提供友好用户界面的可视化工具。

网络技术的研究现状
网络计算通常着眼于大型应用项目，按照Globus技术，大型应用项目应由许多组织协同完成，它们形成一个“虚拟组织”，各组织拥有的计算资源在虚拟组织里共享，协同完成项目。对于共享而言，有价值的不是设备本身而是实体的接口或界面。

从技术角度看，共享是资源或实体间的互操作。Globus技术设定，网络环境下的互操作意味着需要开发一套通用协议，用于描述消息的格式和消息交换的规则。在协议之上则需要开发一系列服务，这与建立在TCP/IP（传输控制协议/网际协议）上的万维网服务原理相同。在服务中先定义应用编程接口，基于这些接口再构建软件开发工具。

Globus网络计算协议建立在网际协议之上，以网际协议中的通信、路由、名字解析等功能为基础。Globus协议分为构造层、连接层、资源层、汇集层和应用层五层。每层都有各自的服务、应用编程接口和软件开发工具、上层协议调用下层协议的服务。网络内的全局应用都需通过协议提供的服务调用操作系统。

构造层功能是向上提供网络中可供共享的资源，是物理或逻辑实体。常用的共享资源包括处理能力、存储系统、目录、网络资源、分布式文件系统、分布式计算机池、计算机集群等。连接层是网络中网络事务处理通信与授权控制的核心协议。构造层提交的各资源间的数据交换都在这一层控制下实现的。各资源间的授权验证、安全控制也在此实现。资源层的作用是对单个资源实施控制，与可用资源进行安全握手、对资源做初始化、监测资源运行状况、统计与付费有关的资源使用数据。汇集层的作用是将资源层提交的受控资源汇集在一起，供虚拟组织的应用程序共享、调用。为了对来自应用的共享进行管理和控制，汇集层提供目录服务、资源分配、日程安排、资源代理、资源监测诊断、网络启动、负荷控制、账户管理等多种功能。应用层是网络上用户的应用程序，它先通过各层的应用编程接口调用相应的服务，再通过服务调用网络上的资源来完成任务。应用程序的开发涉及大量库函数。为便于网络应用程序的开发，需要构建支持网络计算的库函数。

目前，Globus体系结构已为一些大型网络所采用。研究人员已经在天气预报、高能物理实验、航空器研究等领域开发了一些基于Globus网络计算的应用程序。虽然这些应用仍属试验性质，但它证明了网络计算可以完成不少超级计算机难以胜任的大型应用任务。可以预见，网络技术将很快掀起下一波互联网浪潮。面对即将到来的第三代互联网应用，很多发达国家都投入了大量研究资金，希望能抓住机遇，掌握未来的命运。

中国也加强了网络方面的投入。中科院计算所为自己的网络起名为“织女星网络”（Vega Grid），目标是具有大规模数据处理、高性能计算、资源共享和提高资源利用率的能力。与国内外其他网络研究项目相比，织女星网络的最大特点是“服务网络”。中国许多行业，如能源、交通、气象、水利、农林、教育、环保等对高性能计算网络即信息网络的需求非常巨大。预计在最近两三年内，就能看到更多的网络技术应用实例。

网络技术的应用领域
网络技术的应用领域很广，主要有以下几方面。

分布式超级计算 分布式超级计算将分布在不同地点的超级计算机用高速网络连接起来，并用网络中间件软件“粘合”起来，形成比单台超级计算机强大得多的计算平台。

分布式仪器系统 分布式仪器系统使用网络管理分布在各地的贵重仪器系统，提供远程访问仪器设备的手段，提高仪器的利用率，方便用户的使用。

数据密集型计算 并行计算技术往往是由一些计算密集型应用推动的，特别是一些带有巨大挑战性质的应用，大大促进了对高性能并行体系结构、编程环境、大规模可视化等领域的研究。数据密集型计算的应用比计算密集型的应用多得多，它对应的数据网络更侧重于数据的存储、传输和处理，计算网络则更侧重于计算能力的提高。在这个领域独占鳌头的项目是欧洲核子中心开展的数据网络（DataGrid）项目，其目标是处理2005年建成的大型强子对撞机源源不断产生的PB/s量级实验数据。

远程沉浸 这是一种特殊的网络化虚拟现实环境。它是对现实或历史的逼真反映，对高性能计算结果或数据库可视化。“沉浸”是指人可以完全融入其中：各地的参与者通过网络聚集在同一个虚拟空间里，既可以随意漫游，又可以相互沟通，还可以与虚拟环境交互，使之发生改变。目前，已经开发出几十个远程沉浸应用，包括虚拟历史博物馆、协同学习环境等。远程沉浸可以广泛应用于交互式科学可视化、教育、训练、艺术、娱乐、工业设计、信息可视化等许多领域。

信息集成 网络最初是以集成异构计算平台的身份出现，接着进入分布式海量数据处理领域。信息网络通过统一的信息交换架构和大量的中间件，向用户提供“信息随手可得”式的服务。网络信息集成将更多应用在商业上，分布在世界各地的应用程序和各种信息通过网络能进行无缝融合和沟通，从而形成崭新的商业机会。

信息集成如信息网络、服务网络、知识网络等，是近几年网络流行起来的应用方向。2002年，Globus联盟和IBM在全球网络论坛上发布了开放性网络服务架构及其详细规范，把Globus标准与支持商用的万维网服务标准结合起来。2004年，Globus联盟、IBM和惠普（HP）等又联合发布了新的网络标准草案，把开放性网络服务架构详细规范I转换成6个用于扩展万维网服务的规范，网络服务已与万维网服务彻底融为一体，标志着网络商用化时代的来临。

网络技术的发展，标准是关键。就像TCP/IP协议是因特网的核心一样，构建网络计算也需要对核心——标准协议和服务进行定义。目前，一些标准化团体正在积极行动。迄今为止，网络计算虽还没有正式的标准，但在核心技术上，相关机构与企业已达成一致，由美国阿贡国家实验室与南加州大学信息科学学院合作开发的Globus 计算工具软件已成为网络计算实际的标准，已有12家着名计算机和软件厂商宣布将采用Globus 计算工具软件。作为一种开放架构和开放标准基础设施，Globus 计算工具软件提供了构建网络应用所需的很多基本服务，如安全、资源发现、资源管理、数据访问等。目前所有重大的网络项目都是基于Globus 计算工具软件提供的协议与服务的。

除了标准以外，安全和可管理性、人才的缺乏也是网络计算亟待解决的一个问题，否则它将无法成为企业的商业架构。在真正实现商业应用之前，还需要解决许多问题。即便如此，构建全球网络的前景仍是无法抗拒的。

⑧ 当前计算机方面的新技术有哪些

1计算机新技术有语义网.人工智能.虚拟世界.移动网络.注意力经济.在线视频/网络电视等。
2移动网络是未来另一个发展前景巨大的网络应用。它已经在亚洲和欧洲的部分城市发展迅猛。今年推出的苹果iphone是美国市场移动网络的一个标志事件。这仅仅是个开始。在未来的10年的时间将有更多的定位感知服务可通过移动设备来实现，例如当你逛当地商场时候，会收到很多你定制的购物优惠信息，或者当你在驾驶车的时候，收到地图信息，或者你周五晚上跟朋友在一起的时候收到玩乐信息。我们也期待大型的互联网公司如，YAHOO，GOOGLE成为主要的移动门户网站，还有移动电话运营商。
3注意力经济是一个市场，在那里消费者同意接受服务，以换取他们的注意。例子包括：个性化新闻，个性化搜索，消费建议。注意力经济表示消费者拥有选择权，他们可以选择在什么地方'消费'他们的关注。另一个关键因素是注意力是有关联性的，只要消费者看到相关的内容，他/她会继续集中注意力关注，那样就会创造更多的机会来出售。期望在未来十年看到这个概念在互联网经济中变得更加重要。我们已经看到像AMAZON和netflix这样的公司，但是还有很多机会有待新的创业者发掘。
4人工智能可能会是计算机历史中的一个终极目标。从1950年，阿兰图灵提出的测试机器如人机对话能力的图灵测试开始，人工智能就成为计算机科学家们的梦想，在接下来的网络发展中，人工智能使得机器更加智能化。在这个意义上来看，这和语义网在某些方面有些相同。

⑨ 计算机网络主要涉及哪些方面的技术

3. 网络技术

3.1 网络体系结构

·网络拓扑结构

·OSI/RM

·应用层协议（FTP、TELNET、SNMP、DHCP、POP、SMTP、HTTP）

·传输层协议（TCP、UDP）

·网络层协议IP（IP地址、子网掩码）

·数据链路层协议（ARP、RARP、PPP、SLIP）

·物理地址

3.2 编码和传输

3.2.1调制和编码

·AM、FM、PM、QAM

·PCM、抽样

3.2.2 传输技术

·通信方式（单工/半双工/全双工、串行/并行、2线/4线）

·差错控制（CRC、海明码、奇偶校验、比特出错率）

·同步控制（起停同步、SYN同步、标志同步、??同步）

·多路复用（FDM、TDM、WDM）

·压缩和解压缩方法（JEPG、MPEG、MH、MR、MMR、游程长度）

3.2.3 传输控制

·竞争系统

·轮询/选择系统

·基本规程、多链路规程、传输控制字符、线路控制

·HDLC

3.2.4 交换技术（电路交换、储存转发、分组交换、ATM交换、??中继）

3.2.5 公用网络和租用线路

3.3 网络

3.3.1 网络分类

·按地域范围分类（LAN、MAN、WAN）

·按服务分类（因特网、企业内部网）

·按传输媒体分类（电话、数据、视像）

·按电信网分类（驻地、接入、骨干）

3.3.2 LAN

·LAN拓扑（总线型、星型、令牌总线）

·访问控制系统（CSMA/CD、令牌环、令牌总线）

·LAN间的连接、LAN-WAN连接、对等连接、点对点连接

·高速LAN技术（千兆以太网）

·无线LAN

3.3.3 MAN常用结构

3.3.4 WAN与远程传输服务

·租用线路服务、线路交换服务、分组交换服务

·ISDN、VPN、帧中继、ATM、IP连接服务

·卫星通信服务、移动通信服务、国际通信服务

3.3.5 因特网

·因特网概念（网际互连设备、TCP/IP、IP路由、DNS、代理服务器）

·电子邮件（协议、邮件列表）

·Web（HTTP、浏览器、URL、HTML、XML）

·文件传输（FTP）

·搜索引擎（全文搜索、目录搜索、智能搜索）

·QoS、CGI、VoIP

3.3.6 接入网与接入技术

3.3.7 网络性质

·有关线路性能的计算（传输速度、线路利用率、线路容量、通信量、流量设计）

·性能评估

·排队论的应用

3.4 网络通信设备

3.4.1 传输介质和通信电缆

·有线/无线介质（双绞线、同轴电缆、光纤；无线电波、光、红外线）

·分配线架（IDF）、主配线架（MDF）

3.4.2 各类通信设备

·线路终端设备、多路设备、交换设备、转接设备

·线路连接设备（调制解调器、DSU、NCU、TA、CCU、PBX）

3.5 网络连接设备

·网际连接设备（网卡、网桥、生成树网桥、源路由网桥、路由器、中继器、集线器、交换机）

3.6 网络软件系统

3.6.1 网络操作系统

·网络操作系统的功能、分类和特点

·网络设备驱动程序（ODI、NDIS）

·网络通信的系统功能调用（套接字API）

·RPC

·TP Monitor

·分布式文件系统

·网络设备共享

3.6.2 网络管

·网络管理的功能域（安全管理、配置管理、故障管理、性能管理、计费管理）

·网络管理协议（CMIS/CMIP、SNMP、RMON、MIB-II）

·网络管理工具（ping、traceroute、NetXray、Analyzer、Sniffer）

·网络管理平台（OpenView、NetView、SunNet、Manager）

·分布式网络管理

3.6.3 网络应用与服务

·WWW

·FTP文件传输

·电子邮件

·Telnet

·信息检索

·视频点播

·网络会议

·远程教育

·电子商务

·电子政务

·CSCW和群

4.网络安全

4.1 安全计算

4.1.1 保密性和完整性

·私钥和公钥加密标准（DES、IDES、RSA）

·认证（数字签名、身份认证）

·完整性（SHA、MDS）

·访问控制（存取权限、口令）

4.1.2 非法入侵和病毒的防护

·防火墙

·入侵检测

·VPN、VLAN

·安全协议（IPSec、SSL、ETS、PGP、S-HTTP、TLS）

·硬件安全性

·计算机病毒保护

4.1.3 可用性

·文件的备份和恢复

4.1.4 安全保护

·个人信息控制

·匿名

·不可跟踪性

4.1.5 LAN安全

·网络设备可靠性

·应付自然灾害

·环境安全性

·UPS

4.2 风险管理

4.2.1 风险分析和评估

4.2.2 应付风险对策

·风险预防（风险转移、风险基金、计算机保险）

·意外事故预案（意外事故类别、应付意外事故的行动预案）

4.2.3 内部控制

·安全规章制度

·安全策略和安全管理

5.标准化知识

5.1 标准的制定和获取

5.1.1 标准的制定和获取过程

5.1.2 环境和安全性评估标准化

5.2 信息系统基础设施标准化

5.2.1 标准

·国际标准（ISO、IEC）与美国标准（ANSI）

·国家标准（GB）

·行业标准与企业标准

5.2.2 开放系统（X/Open，OSF，POSIX）

5.2.3 数据交换标准（EDIFACT、SETP、XML）

5.2.4 安全性标准

·信息系统安全措施

·计算机防病毒标准

·计算机防非法访问标准

·CC标准

·BS7799标准

5.3 标准化组织

·国际标准化组织（ISO、IEC、IETF、IEEE、IAB、W3C）

·美国标准化组织

·欧洲标准化组织

·中国国家标准化委员会

6.信息化基础知识

·信息化意识

·全球信息化趋势、国家信息化战略、企业信息化战略和策略

·企业信息化资源管理基础知识

·互联网相关的法律、法规知识

·个人信息保护规则

7.计算机专业英语

·掌握计算机技术的基本词汇

·能正确阅读和理解计算机领域的英文资料

考试科目2：网络系统设计与管理

1.网络系统分析与设计

1.1 网络系统的需求分析

1.1.1 应用需求分析

·应用需求的调研（应用系统性能、信息产业和接收点、数据量和频度、数据类型和数据流向）

·网络应用的分析

1.1.2 现有网络系统分

·现有网络系统结构调研（服务器的数量和位置、客户机的数量和位置、同时访问的数量、每天的用户数。每次使用的时间、每次数据传输的数据量、网络拥塞的时间段、采用的协议、通信模式）

·现有网络体系结构分析

1.1.3需求分析

·功能需求（待实现的功能）

·通信需求（期望的通信模式）

·性能需求（期望的性能）

·可靠性需求（希望的可靠性）

·安全需求（安全性标准）

·维护和运行需求（运行和维护费用）

·管理需求（管理策略）

1.2 网络系统的设计

1.2.1 技术和产品的调研和评估

·收集信息

·采用的技术和产品的比较研究

·采用的技术和设备的比较要点

1.2.2 网络系统的设计

·确定协议

·确定拓扑结构

·确定连接（链路的通信性能）

·确定结点（结点的处理能力）

·确定网络的性能(性能模拟)

·确定可靠性措施

·确定安全性措施（安全措施的调研，实现安全措施的技术和设备的评估）

·网络设备的选择，制定选择标准（成本、性能、容量、处理量、延迟），性能指标的一致性，高级测试的必要性，互连性的确认。

1.2.3 新网络业务运营计划

1.2.4 设计评审

1.3 网络系统的构建和测试

1.3.1 安装工作

·事先准备

·过程监督

1.3.2 测试和评估

·连接测试

·安全性测试

·性能测试

1.3.3 转换到新网络的工作计划

2 网络系统的运行、维护管理、评价

2.1网络系统的运行和维护

2.1.1 用户措施

·用户管理、用户培训、用户协商

2.1.2 制定维护和升级的策略和计划

·确定策略

·设备的编制

·审查的时间

·升级的时间

2.1.3 维护和升级的实施

·外部合同要点

·内部执行要点

2.1.4 备份与数据恢复

·数据的存储于处置

·备份

·数据恢复

2.1.5 网络系统的配置管理

·设备管理

·软件管理

·网络配置图

2.2 网络系统的管理

2.2.1 网络系统的监视

·网络管理协议（SNMP、MIB-2、RMON）

·利用工具监视网络性能（LAN控制器）

·利用工具监视网络故障

·利用工具监视网络安全（入侵检测系统）

·性能监视的检查点

·安全监视的家查点

2.2.2 故障恢复分析

·故障分析要点（LAN监控程序）

·排除故障要点

·故障报告撰写要点

2.2.3 系统性能分析

·系统性能要点

2.2.4危害安全的对策

·危害安全情况分析（调查损失情况，收集安全信息，查找原因）

·入侵检测要点

·对付计算机病毒的要点（查杀病毒措施）

2.3 网络系统的评价

2.3.1 系统评价

·系统能力的限制

·潜在的问题分析

·系统评价要点

2.3.2 改进系统的建议

·系统生命周期

·系统经济效益

·系统的可扩充性

·建议改进系统的要点

3．网络系统实现技术

3.1 网络协议

·商用网络协议（SNA/APPN、IPX/SPX、AppleTalk、TCP/IP）

·商务协议（XML、CORBA、COM/DCOM、EJB）

·Web服务（WSDL、SOAP、UDDI）

3.2 可靠性设计

·硬件高可靠性技术

·软件高可靠性技术

·系统维护高可靠性技术

·容错技术

·通信质量

3.3 网络设施

3.3.1 xDSL调制解调器

3.3.2 ISDN路由器

·接口

·功能（非通信控制功能、NAT功能）

3.3.3 FRAD（帧装配/拆除）、CLAD（信元装配/拆装）

·接口

·功能

3.3.4 远程访问服务器

·功能和机制

3.3.5 办公室个人手持系统（PHS）

·数字无绳电话的功能特性

3.3.6 中继式HUB

·倍速集线器（功能和机制）

3.3.7 L2、L3、L4及多层交换机功能和机制

3.3.8 IP路由器功能和控制

3.3.9 虚拟网（功能与机制）

3.3.10 与其他协议的共存（多协议路由器、IP隧道）

3.4 网络应用服务

3.41 地址服务

·机制、DHCP、IPv6（机制和传输技术）

3.4.2 DNS（功能、机制）

·域名、FQDN

3.4.3 电子邮件（功能、机制）

·SMPT、POP、MIME、IMAP4、LDAP

·邮件列表

·Web Mail

3.4.4 电子新闻（功能和机制、NNTP）

3.4.5 Web服务（功能和机制、HTTP）

3.4.6 负载分布（Web交换）

3.4.7 电子身份验证（功能、机制、认证授权、电子证书）

3.4.8 服务机制

·服务供应商、供应商漫游服务、拨号IP连接、CATV连接、IPD电话、因特网广播、电子商务、电子政务、移动通信、EZweb、主机服务提供者、EDI（规则、表单、Web EDI）、B2B、B2C、ASP

、数据中心

4．网络新技术

4.1 光纤网

·ATM-PDS、STM-PDS

·无源光网PON（APON、EPON）

4.2 无线网

·移动电话系统（WLL、WCDMA、CMDA2000、TD-SCDMA）

·高速固定无线接入（FWA）

·802.11a、802.11b、802.11g

·微波接入（MMDS LMDS）

·卫星接入

·蓝牙接入

4.3 主干网

·IPoverSONET/SDH

·IPoverOptical

·IPoverDWDM

4.4 通信服务

·全天候IP连接服务（租用线路IP）

·本地IP网（NAPT）

·IPv6

4.5 网络管理

·基于TMN的网络管理

·基于CORBA的网络管理

4.6 网格计算

⑩ 计算机网络的发展趋势是什么，现代网络结构有哪些特点

开放和大容量的发展方向

系统开放性是任何系统保持旺盛生命力和能够持续发展的重要系统特性，因此也应是计算机网络系统发展的一个重要方向。基于统一网络通信协议标准的互联网结构，正是计算机网络系统开放性的体现。统一网络分层体系结构标准是互联异种机的基本条件，Internet所以能风靡全球，正是它所依据的TCP/IP协议栈已逐步成为事实上的计算机网络通信体系结构的国际标准。各种不同类型的巨、大、中、小、微型机及其它网络设备，只要所装网络软件遵循TCP/IP协议栈的标准，都可联入Internet中协同工作。早期那种各大公司专用网络体系结构群雄竞争的局面正逐步被TCP/CP一统天下的形势取代，

这是计算机网络系统开放性大趋势所决定的。互联网结构是指在网络通信体系第三层路由交换功能统一管理下，实现不同通信子网互联的结构，它体现了网络分层体系中支持多种通信协议的低层开放性，因为这种互联网结构可以把高速局域通信网、广域公众通信网、光纤通信、卫星通信及无线移动通信等各种不同通信技术和通信系统有机地联入到计算机网络这个大系统中，构成覆盖全球、支持数亿人灵活、方便上网的大通信平台。近几年来，各种互联设备和互联技术的蓬勃发展，也体现了网络这种低层开放性的发展趋势。统一协议标准和互联网结构形成了以Internet为代表的全球开放的计算机网络系统。标准化始终是发展计算机网络开放性的一项基本措施，除了网络通信协议的标准，还有许多其它有关标准，如应用系统编程接口标准、数据库接口标准、计算机OS接口标准及应用系统与用户使用的接口标准等，也都与计算机网络系统更方便地融入新的信息技术，更大范围的开放性有关。计算机网络的这种全球开放性不仅使它要面向数十亿的全球用户，而且也将迅速增加更大量的资源，这必将引起网络系统容量需求的极大增长而推动计算机网络系统向广域的大容量方向发展，这里大容量包括网络中大容量的高速信息传输能力、高速信息处理能力、大容量信息存储访问能力，以及大容量信息采集控制的吞吐能力等，对网络系统的大容量需求又将推动网络通信体系结构、通信系统、计算机和互联技术也向高速、宽带、大容量方向发展。网络宽带、高速和大容量方向是与网络开放性方向密切联系的，21世纪的现代计算机网络将是不断融入各种新信息技术、具有极大丰富资源和进一步面向全球开放的广域、宽带、高速网络。