計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程論文
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程論文
1985年起，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)NSF就認(rèn)識(shí)到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對(duì)科學(xué)研究的重要性，1986年，NSF圍繞六個(gè)大型計(jì)算機(jī)中心建設(shè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)NSFnet，它是個(gè)三級(jí)網(wǎng)絡(luò)，分主干網(wǎng)、地區(qū)網(wǎng)、校園網(wǎng)。它代替ARPAnet稱為internet的主要部分。
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計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程
一、第一階段
可以追溯到20世紀(jì)50年代。那時(shí)人們開始將彼此獨(dú)立發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)結(jié)合起來，完成了數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的研究，為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)做好了技術(shù)準(zhǔn)備，奠定了理論基礎(chǔ)。
二、分組交換的產(chǎn)生：
20世紀(jì)60年代，美蘇冷戰(zhàn)期間，美國(guó)國(guó)防部領(lǐng)導(dǎo)的遠(yuǎn)景研究規(guī)劃局ARPA提出要研制一種嶄新的網(wǎng)絡(luò)對(duì)付來自前蘇聯(lián)的核攻擊威脅。因?yàn)楫?dāng)時(shí)，傳統(tǒng)的電路交換的電信網(wǎng)雖已經(jīng)四通八達(dá)，但戰(zhàn)爭(zhēng)期間，一旦正在通信的電路有一個(gè)交換機(jī)或鏈路被炸，則整個(gè)通信電路就要中斷，如要立即改用其他迂回電路，還必須重新?lián)芴?hào)建立連接，這將要延誤一些時(shí)間。
這個(gè)新型網(wǎng)絡(luò)必須滿足一些基本要求：
1：不是為了打電話，而是用于計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳送。
2：能連接不同類型的計(jì)算機(jī)。
3：所有的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)都同等重要，這就大大提高了網(wǎng)絡(luò)的生存性。
4：計(jì)算機(jī)在通信時(shí)，必須有迂回路由。當(dāng)鏈路或結(jié)點(diǎn)被破壞時(shí)，迂回路由能使正在進(jìn)行的通信自動(dòng)地找到合適的路由。
5：網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)要盡可能地簡(jiǎn)單，但要非常可靠地傳送數(shù)據(jù)。
根據(jù)這些要求，一批專家設(shè)計(jì)出了使用分組交換的新型計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。而且，用電路交換來出傳送計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)，其線路的傳輸速率往往很低。因?yàn)橛?jì)算機(jī)數(shù)據(jù)是突發(fā)式地出現(xiàn)在傳輸線路上的，比如，當(dāng)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(shí)或計(jì)算機(jī)正在進(jìn)行處理而結(jié)果尚未返回時(shí)，寶貴的通信線路資源就被浪費(fèi)了。
分組交換是采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)。把欲發(fā)送的報(bào)文分成一個(gè)個(gè)的“分組”，在網(wǎng)絡(luò)中傳送。分組的首部是重要的控制信息，因此分組交換的特征是基于標(biāo)記的。分組交換網(wǎng)由若干個(gè)結(jié)點(diǎn)交換機(jī)和連接這些交換機(jī)的鏈路組成。從概念上講，一個(gè)結(jié)點(diǎn)交換機(jī)就是一個(gè)小型的計(jì)算機(jī)，但主機(jī)是為用戶進(jìn)行信息處理的，結(jié)點(diǎn)交換機(jī)是進(jìn)行分組交換的。每個(gè)結(jié)點(diǎn)交換機(jī)都有兩組端口，一組是于計(jì)算機(jī)相連，鏈路的速率較低。一組是于高速鏈路和網(wǎng)絡(luò)中的其他結(jié)點(diǎn)交換機(jī)相連。
注意，既然結(jié)點(diǎn)交換機(jī)是計(jì)算機(jī)，那輸入和輸出端口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(jié)點(diǎn)交換機(jī)暫存的是短分組，而不是這個(gè)長(zhǎng)報(bào)文，短分組暫存在交換機(jī)的存儲(chǔ)器(即內(nèi)存)中而不是存儲(chǔ)在磁盤中，這就保證了較高的交換速率。再查找轉(zhuǎn)發(fā)表，找出到某個(gè)目的地址應(yīng)從那個(gè)端口轉(zhuǎn)發(fā)，然后由交換機(jī)構(gòu)將該分組遞給適當(dāng)?shù)亩丝谵D(zhuǎn)發(fā)出去。
各結(jié)點(diǎn)交換機(jī)之間也要經(jīng)常交換路由信息，但這是為了進(jìn)行路由選擇，當(dāng)某段鏈路的通信量太大或中斷時(shí)，結(jié)點(diǎn)交換機(jī)中運(yùn)行的路由選擇協(xié)議能自動(dòng)找到其他路徑轉(zhuǎn)發(fā)分組。通訊線路資源利用率提高：當(dāng)分組在某鏈路時(shí)，其他段的通信鏈路并不被目前通信的雙方所占用，即使是這段鏈路，只有當(dāng)分組在此鏈路傳送時(shí)才被占用，在各分組傳送之間的空閑時(shí)間，該鏈路仍可被其他主機(jī)發(fā)送分組。可見采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的分組交換的實(shí)質(zhì)上是采用了在數(shù)據(jù)通信的過程中動(dòng)態(tài)分配傳輸帶寬的策略。
三、因特網(wǎng)時(shí)代
internet的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)大體經(jīng)歷了三個(gè)階段的演進(jìn)，這三個(gè)階段在時(shí)間上有部分重疊。
1：從單個(gè)網(wǎng)絡(luò)ARPAnet向互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展：1969年美國(guó)國(guó)防部創(chuàng)建了第一個(gè)分組交換網(wǎng)ARPAnet只是一個(gè)單個(gè)的分組交換網(wǎng)，所有想連接在它上的主機(jī)都直接于就近的結(jié)點(diǎn)交換機(jī)相連，它規(guī)模增長(zhǎng)很快，到70年代中期，人們認(rèn)識(shí)到僅使用一個(gè)單獨(dú)的網(wǎng)絡(luò)無法滿足所有的通信問題。于是ARPA開始研究很多網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的技術(shù)，這就導(dǎo)致后來的互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)。1983年TCP/IP協(xié)議稱為ARPAnet的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。同年，ARPAnet分解成兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)，一個(gè)進(jìn)行試驗(yàn)研究用的科研網(wǎng)ARPAnet，另一個(gè)是軍用的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)MILnet。1990，ARPAnet因試驗(yàn)任務(wù)完成正式宣布關(guān)閉。
2：建立三級(jí)結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng)：
1985年起，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)NSF就認(rèn)識(shí)到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對(duì)科學(xué)研究的重要性，1986年，NSF圍繞六個(gè)大型計(jì)算機(jī)中心建設(shè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)NSFnet，它是個(gè)三級(jí)網(wǎng)絡(luò)，分主干網(wǎng)、地區(qū)網(wǎng)、校園網(wǎng)。它代替ARPAnet稱為internet的主要部分。1991，NSF和美國(guó)政府認(rèn)識(shí)到因特網(wǎng)不會(huì)限于大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)，于是支持地方網(wǎng)絡(luò)接入，許多公司的紛紛加入，使網(wǎng)絡(luò)的信息量急劇增加，美國(guó)政府就決定將因特網(wǎng)的主干網(wǎng)轉(zhuǎn)交給私人公司經(jīng)營(yíng)，并開始對(duì)接入因特網(wǎng)的單位收費(fèi)。
3：多級(jí)結(jié)構(gòu)因特網(wǎng)的形成：
1993年開始，美國(guó)政府資助的NSFnet就逐漸被若干個(gè)商用的因特網(wǎng)主干網(wǎng)替代，這種主干網(wǎng)也叫因特網(wǎng)輔助提供者ISP，考慮到因特網(wǎng)商用化后可能出現(xiàn)很多的ISP，為了是不同ISP經(jīng)營(yíng)的網(wǎng)絡(luò)能夠互通，在1994創(chuàng)建了4個(gè)網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)NAP分別有4個(gè)電信公司經(jīng)營(yíng)，本世紀(jì)初，美國(guó)的NAP達(dá)到了十幾個(gè)。NAP是最高級(jí)的接入點(diǎn)，它主要是向不同的ISP提供交換設(shè)備，是它們相互通信?，F(xiàn)在的因特網(wǎng)已經(jīng)很難對(duì)其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)給出很精細(xì)的描述，但大致可分為五個(gè)接入級(jí)：網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)NAP，多個(gè)公司經(jīng)營(yíng)的國(guó)家主干網(wǎng)，地區(qū)ISP，本地ISP，校園網(wǎng)、企業(yè)或家庭PC機(jī)上網(wǎng)用戶。