1、计算机网络公选课论文2010 2011 学年第一学期题 目:计算机网络发展现状和趋势 专业班级: *09-1 班 学 号: 09* 姓 名: * 指导老师: * 日 期: *年*月*日 计算机网络发展现状和趋势- 1 -摘要通过本学期对计算机网络公选课的学习,我初步了解到了计算机网络的发展现状及发展趋势。计算机网络是计算机技术和通信技术高度发展并相结合的产物,出现于二十世纪 60 年代的初期,发展极快。一个国家是否具有全国性的大型计算机网络,已经成为衡量该国家科学技术的重要标志。无线网的特点是使用户可以在任何时间、任何地点接入计算机网络,而这一特性使其具有强大的应用前景。关键词:计算机网络;
2、发展; 网络分类; 无线网。计算机网络发展现状和趋势21 世纪的一些重要特征就是数字化、网络化和信息化,它是一个以网络为核心的信息时代。网络现已成为信息社会的命脉和发展知识经济的重要基础。网络是指“三网” ,即电信网络、有线电视网络和计算机网络。发展最快的并起到核心作用的是计算机网络。60 年代初,美国国防部领导的远景研究规划局 ARPA (Advanced Research Project Agency)提出要研制一种生存性(survivability)很强的网络。传统的电路交换(circuit switching)的电信网有一个缺点:正在通信的电路中有一个交换机或有一条链路被炸毁,则整个通
3、信电路就要中断。如要改用其他迂回电路,必须重新拨号建立连接。这将要延误一些时间。于是,计算机网络于 20 世纪 60 年应运而生。进入 20 世纪 90 年代以后,以因特网为代表的计算机网络得到了飞速的发展。已从最初的教育科研网络逐步发展成为商业网络。已成为仅次于全球电话网的世界第二大网络。计算机网络经历了从简单到复杂、从低级到高级的发展过程。可概括为三个阶段:第一阶段是从单个网络 ARPANET 向互联网发展的过程。1983 年 TCP/IP协议成为 ARPANET 上的标准协议。人们把 1983 年作为因特网的诞生时间。第二阶段的特点是建成了三级结构的因特网。三级计算机网络,分为主干网、地
4、区网和校园网(或企业网) 。第三阶段的特点是逐渐形成了多层次 ISP 结构的因特计算机网络发展现状和趋势- 2 -网。出现了因特网服务提供者 ISP (Internet Service Provider)。也可以划分为四代:第一代计算机网络远程终端联机阶段,第二代计算机网络计算机网络阶段,第三代计算机网络计算机网络互联阶段,第四代计算机网络国际互联网与信息高速公路阶段。从因特网的工作方式上看,现阶段可以划分为以下的两大块:(1) 边缘部分(资源子网)由所有连接在因特网上的主机组成。这部分是用户直接使用的,用来进行通信(传送数据、音频或视频)和资源共享。(2) 核心部分(通信子网) 由大量网络和
5、连接这些网络的路由器组成。这部分是为边缘部分提供服务的(提供连通性和交换) 。现阶段在网络边缘的端系统中运行的程序之间的通信方式通常可划分为两大类:1、客户服务器方式(C/S 方式) ,即 Client/Server 方式:2、对等方式(P2P 方式) ,即 Peer-to-Peer 方式。从组成上来看,计 算 机 网 络 的 组 成 基 本 上 包 括 : 计 算 机 、 网 络 操 作 系 统 、传 输 介 质 ( 可 以 是 有 形 的 , 也 可 以 是 无 形 的 , 如 无 线 网 络 的 传 输 介 质 就 是 空气 ) 以 及 相 应 的 应 用 软 件 四 部 分 。从分类上
6、讲现在计算机网络主要包括以下几种:1、局域网(Local Area Network;LAN)通常我们常见的“LAN”就是指局域网,这是我们最常见、应用最广的一种网络。是在局部地区范围内的网络,它所覆盖的地区范围较小。局域网在计算机数量配置上没有太多的限制,少的可以只有两台,多的可达几百台。一般来说在企业局域网中,工作站的数量在几十到两百台次左右。在网络所涉及的地理距离上一般来说可以是几米至 10 公里以内。局域网一般位于一个建筑物或一个单位内,不存在寻径问题,不包括网络层的应用。局域网的特点是:连接范围窄、用户数少、配置容易、连接速率高。目前局域网最快的速率要算现今的 10G 以 太网了。IE
7、EE 的 802 标准委员会定义了多种主要的 LAN 网:以太网(Ethernet) 、令牌环网(Token Ring) 、光纤分布式接口网络(FDDI) 、异步传输模式网(ATM)以及最新的无线局域网(WLAN) 。2、城域网( Metropolitan Area Network; MAN)这种网络一般来说是在一个城市,但不在同一地理小区范围内的计算机互联。这种网络的连接距离可以在 10100 公里,它采用的是 IEEE802.6 标准。计算机网络发展现状和趋势- 3 -MAN 与 LAN 相比扩展的距离更长,连接的计算机数量更多,在地理范围上可以说是 LAN 网络的延伸。在一个大型城市或都
8、市地区,一个 MAN 网络通常连接着多个 LAN 网。如连接政府机构的 LAN、医院的 LAN、电信的 LAN、公司企业的LAN 等等。由于光纤连接的引入,使 MAN 中高速的 LAN 互连成为可能。城域网多采用 ATM 技术做骨干网。ATM 是一个用于数据、语音、视频以及多媒体应用程序的高速网络传输方法。ATM 包括一个接口和一个协议,该协议能够在一个常规的传输信道上,在比特率不变及变化的通信量之间进行切换。ATM 也包括硬件、软件以及与 ATM 协议标准一致的介质。ATM 提供一个可伸缩的主干基础设施,以便能够适应不同规模、速度以及寻址技术的网络。ATM 的最大缺点就是成本太高,所以一般在
9、政府城域网中应用,如邮政、银行、医院等。3、广域网(Wide Area Network;WAN)这种网络也称为远程网,所覆盖的范围比城域网(MAN)更广,它一般是在不同城市之间的 LAN 或者 MAN 网络互联,地理范围可从几百公里到几千公里。因为距离较远,信息衰减比较严重,所以这种网络一般是要租用专线,通过IMP(接口信息处理)协议和线路连接起来,构成网状结构,解决循径问题。这种城域网因为所连接的用户多,总出口带宽有限,所以用户的终端连接速率一般较低,通常为 9.6Kbps45Mbps 如:邮电部的 CHINANET,CHINAPAC,和CHINADDN 网。 4、互联网(Internet)
10、 互联网又因其英文单词“Internet”的谐音,又称为“英特网” 。在互联网应用如此发展的今天,它已是我们每天都要打交道的一种网络,无论从地理范围,还是从网络规模来讲它都是最大的一种网络,就是我们常说的“Web” 、“WWW”和“万维网”等多种叫法。从地理范围来说,它可以是全球计算机的互联,这种网络的最大的特点就是不定性,整个网络的计算机每时每刻随着人们网络的接入在不变的变化。当我们连在互联网上的时候,我们的计算机可以算是互联网的一部分,但一旦当我们断开互联网的连接时,我们的计算机就不属于互联网了。但它的优点也是非常明显的,就是信息量大,传播广,无论你身处何地,只要联上互联网我们就可以对任何
11、可以联网用户发出你的信函和广告。计算机网络发展现状和趋势- 4 -5、无线网当便携式计算机通过 P C M C I A 卡接入电话插口,它就变成有线网的一部分。另一方面,有些通过无线网连接起来的计算机的位置可能又是固定不变的,如在不便于通过有线电缆连接的大楼之间就可以通过无线网将两栋大楼内的计算机连接在一起。 无线网特别是无线局域网有很多优点,如易于安装和使用。但无线局域网也有许多不足之处:如它的数据传输率一般比较低,远低于有线局域网;另外无线局域网的误码率也比较高,而且站点之间相互干扰比较厉害。用户无线网的实现有不同的方法。一种是通过两个计算机之间直接通过无线局域网以数字方式进行通信实现的。
12、另一种可能的方式是利用传统的模拟调制解调器通过蜂窝电话系统进行通信。目前在国外的许多城市已能提供蜂窝式数字信息分组数据( Cellular Digital Packet Data,C D P D)的业务,因而可以通过 C D P D 系统直接建立无线局域网。无线网络是当前国内外的研究热点,无线网络的研究是由巨大的市场需求驱动的。无线网的特点是使用户可以在任何时间、任何地点接入计算机网络,而这一特性使其具有强大的应用前景。当前已经出现了许多基于无线网络的产品,如个人通信系统( Personal CommunicationS y s t e m,P C S)电话、无线数据终端、便携式可视电话、个人数字助理( P D A)等。无线网络的发展依赖于无线通信技术的支持。目前无线通信系统主要有:低功率的无绳电话系统、模拟蜂窝系统、数字蜂窝系统、移动卫星系统、无线 L A N 和无线 WA N 等。参考文献1、特南鲍姆 著,潘爱民 译计算机网络第四版,清华大学出版社,2008年。2、福罗赞 著,谢希仁 等译TCP/IP 协议族第三版,清华大学出版社,2006 年。3、段水福,历晓华,锻炼 著无线局域网(WLAN)设计与实践)第一版,浙江大学出版社,2007 年。