1、Computer networks 计算机网络教程不应只是七层协议模型的教程一评 Andrew S.Tanenbaum 的Andrew S.Tanenbaum 教授的一书自 1988 年第一版到 1996 年的第三版,已成为全球最具有权威性和经典的计算机网络的专著和教材,我国各大专院校也广泛地采用此书作为计算机网络课程的基本教材。不仅是原文影印本,而且各种中译本也大量发行,仅清华大学 1999 年出版的该书第三版译本已 11 次重印发行 12 万册,可见影响之大。Andrew S.Tanenbaum 教授以他高深的理论造诣、丰富的实践经验,在其书中对计算机网络的原理、结构、协议标准与应用等确实
2、都作了很深入的分析与研究,因此,此书对我国的计算机网络人才的培养、计算机网络知识的普及,以致我国计算机网络的建设均起了先导性的举足轻重的作用。Andrew S.Tanenbaum 教授的一书的基本结构是以网络分层模型为基础逐层介绍每一层所用的技术与协议标准。作者从第一版到第三版,虽然各层中的内容,随着网络技术的发展,不断增加一些新的内容,但这种以网络分层模型为计算机网络教材全部内容的结构模式始终未变。由于此书的权威性和经典性,近十年来国内许多学者编写的计算机网络教材也多受其影响,以这种结构模式安排教材内容。因此,在许多学校里,计算机网络课程的教学也基本上成了网络分层模型的教学。应该说,在计算机
3、网络形成初期,计算机网络系统确实是在计算机之间通过已有通信系统简单连接形成的,当时的计算机网络系统功能也比较简单,基本上是实现计算机的远程访问和资源共享。因此,计算机网络的问题主要是解决异地独立工作的计算机之间如何实现正确、可靠的通信问题,网络分层体系结构模型正是为解决计算机网络的这一关键问题而设计的,因此直接被称为“计算机网络体系结构”,Andrew S.Tanenbaum 教授用这一“计算机网络体系结构”内容作为计算机网络教材的基本内容,确有其历史的原因。但是,随着计算机网络技术的飞速发展,特别是近年来以 Internet 为代表的国际互联网在全球范围的发展,计算机网络应用已遍及政治、经济
4、、军事、科技、生活等几乎人类活动的一切领域,并正在对社会发展、生产结构以致人们日常生活方式产生深刻的影响与冲击。计算机网络技术的发展,已被誉为是“近代最深刻的技术革命”,“新兴生产力代表”,人们已用“网络时代”、“网络经济”和“ 新经济”等术语来描述计算机网络对社会信息化与经济发展的影响。由于应用的推动,计算机网络系统的功能和结构也都已产生了深刻的变化。按照系统的观点看,计算机网络已不是 C&C 的简单集合,也不是计算机或通信的简单延伸或扩展,而是融合信息传输、处理、存储、采集和信息控制利用技术于一体的,具有新质和新功能的新系统,并且是一种结构非常复杂、复盖范围非常 宽广和应用极其广泛的大系统
5、。 在这个计算机网络大系统中,包含计算机系统、通信系统、以分层通信协议模型表征的网络通信体系、网络软硬件及应用系统等基本要素。可见,网络通信体系应是计算机网络系统中的一个要素(子系统),如同指令系统是计算机系统中的一个子系统一样。实际上,网络分层协议模型只是描述了计算机网络系统中计算机之间如何进行通信的方法和规则,把它称为“计算机网络体系结构”并不准确,只能称为“计算机网络通信体系结构”。尽管网络通信体系是计算机网络系统中的一个非常重要的子系统,但毕竟不能也不应代替和包含计算机网络系统的整体内涵。因此,对于面向 21 世纪的计算机网络教学和教材,应该对传统七层协议模式的内容有所突破(并非抛弃)
6、,扩充计算机网络系统更广泛的内容,例如:网络开放性结构与网络互联、网络一体化结构与网络计算机、多媒体计算机网络与三网合一、计算机网络管理、应用系统结构与系统集成以及智能计算机网络系统结构等,这些计算机网络系统的系统结构问题,虽然也多与网络分层通信体系有一定的联系 ( 这是系统结构与子系统的关系 ),但很难在网络分层通信体系结构的框架中说清楚,而且许多系统结构问题也不仅是与某一层有关,而是与许多层有关,只有从大系统分析的高度,才能对计算机网络系统的本质问题有一更清楚的认识,而这也是我们应该通过计算机网络教材向学生传授的。近两年来,我们已经看到一些新出或新版的计算机网络教材开始突破七层协议模型的框
7、架,从计算机网络大系统的高度扩充和组织教材内容,笔者写的 一书,也是按此观点和思路对改革计算机网络教材作的一个尝试,愿以此书与广大从事计算机网络教学的老师们进行交流,也欢迎广大读者评说。当然,如果可能,也很愿意与Andrew S.Tanenbaum 教授直接交流,向教授请教。Andrew S.Tanenbaum 教授的 一书第 3 版,是 1996 年出版的,现又已过了 5 年,我相信,如果教授再写第 4 版,也定会对原书的结构模式有所突破,充实更丰富的内容,我们期待 Andrew S.Tanenbaum 教授的新作。用系统和信息观点分析计算机网络.二评 Andrew S. Tanenbaum
8、 的 时隔跨世纪的七年, Andrew S. Tanenbaum 教授的 Computer Network 4th ed.出版了。初步浏览了新版书的目录与基本内容,确实增加了不少网络通信方面的新内容,如SONET、ADSL、CDMA、WLAN 、VoIP 、蓝牙和 MPLS 等,习题内容也有较大的更新。特别是把网络安全内容从原来应用层移出来作为独立一章,并扩充了一些新内容。这是四版书的一大进步,因为网络管理和安全问题,确实是计算机网络系统的一个重要系统问题,并不是某一网络通信层问题。但从全书总体结构框架来看,与以前各版相比,似仍没有大的变化,也即,仍然以网络分层体系结构模型中的通信方法、通信协
9、议作为计算机网络课程的基本内容。计算机网络是一门飞速发展的新兴学科,如何认识计算机网络的本质仍有许多问题值得探讨。每一本书的作者,都会认真地在概述中表述自己对计算机网络的基本认识,并以此规定了全书的基本框架内容。Andrew S. Tanenbaum 第 4 版书的中给出了计算机网络应用、网络软件、网络硬件、网络参考模型、网络标准、网络实例等小节,都是计算机网络中非常重要的内容,也提供了许多丰富的资料。但仍然感到这些内容多是罗列出来而没有能从计算机网络系统这个高度逻辑的组织起来,没有使人对计算机网络系统的组成、功能、结构和本质特性以更清晰地印象。其中涉及计算机网络系统的一些重要概念和问题,似也
10、值得商权,例如:1. 中虽然一开始就指出了现代计算机网络系统的各种广泛应用,但似乎又没有把网络应用作为本书的重要内容来讨论。应用是系统功能的基本体现,计算机网络系统就是一个大型应用系统,正是计算机网络应用的发展推动和影响计算机网络系统结构和技术的发展,而系统结构和技术的发展,又进一步扩大了网络应用。研究如此广泛应用的计算机网络系统不应离开其应用而只研究其网络通信平台,应用和应用软件应是计算机网络系统不可分割的组成部分。2. 中按传输技术对计算机网络系统分类中指出了广播和点点(PointPoint )链路两种传输类型,并定义 P-P 为通过多个中间结点中转而实现的通信,这有点令人困惑。因为从网络
11、通信系统结构来看,P-P 通常是指相邻计算机结点间的通信( 这在本书第三章中,作者也是使用这一概念 ),而端端(EndEnd)则是端用户通过中间路由节点转接的链路通信,广播通信方法实质上仍属于点点的方法。正是这种点点和端端通信方法的划分,形成计算机网络通信的基本特点,并影响分层通信模型和互联网系统结构的形成。3. 中广泛使用的网络这一术语,有时指计算机网络,有时指通信网,比较含混。通信网络和计算机网络的功能和结构均不相同,是不同性质的系统。虽然通信网确是组成计算机网络系统的重要部分,但它往往只是计算机网络系统中的子系统。如常用的局域网(LAN )、广域网(WAN )术语,局域通信网与局域计算机
12、网或广域通信网与广域计算机网也是非常不同的。在中把 Internet 和 Ethernet、X.25 网等并列为也容易使人对计算机网络与通信网的概念产生混淆。4. 中对互联网的概念作了不少阐述和讨论,并使用了 internet 和 Internet 两个不同的术语,但仍感到不够清楚,例如说:“The Internet is not a network at all, but a vast collection of different networks”等说法。没有说清楚所联接的是通信网还是计算机网络。从计算机网络系统发展的实际过程看,以国际互联网 Internet 为代表的互联网结构,已经成
13、为现代计算机网络系统的主流系统结构模式,它的主要系统结构特点是通过网络层的路由和网关功能,可以方便地把各种不同类型的通信网络(包括不同的 LAN 和 WAN)和技术互联起来,形成计算机网络系统全球范围的开放性结构。中把 LAN、WAN、互联网并列为以复盖范围分类的不同计算机网络系统类型,似也不妥。5. 中把是否透明访问网络作为区分计算机网络与分布式系统的标志,指出,透明结点访问的系统如 WWW 系统是分布式系统,而早期需要指名结点访问的系统则是计算机网络系统。这似乎不是问题的本质。从指名结点访问到透明结点访问是计算机网络系统应用发展和方便用户要求的必然趋势。系统和分布文件系统、分布式数据库系统
14、等都只是计算机网络在应用层提供的一些分布式应用服务,称它为分布式系统也未尝不可,但仍然是计算机网络一体化系统结构发展的一种体现。6. 中一节讨论了包括 LAN、WAN、Internet 等各种不同类型的网络系统,而在一节中则讨论了网络通信协议及分层通信体系结构方面的问题,这使人对计算机网络系统的组成要素,系统与软件、硬件、通信协议等关系,产生困惑。按照实际计算机网络系统的组成,除了计算机和通信系统这两个不可缺少的基本要素外,按给定网络分层通信体系结构(包括通信协议)设计的网络通信软件和硬件,也是保证计算机网络系统协同工作所不可少的,加上在网络通信平台上面向网络用户的网络应用软件,即可构成一个完
15、整的具有一定应用服务功能的计算机网络系统。因此,如果把网络通信体系、网络通信软硬件、网络应用软件以及计算机、通信系统作为构成计算机网络大系统的五大要素(子系统),可能更有利于对计算机网络进行系统分析。通信协议应属于通信体系结构问题,虽然网络通信软件是依据给定通信体系结构设计的可执行程序,两者似不能等同,它们可能是完全不同的部门或厂家设计和提供的。网络通信软件与 OS 有关,网络通信体系则是独立于 OS 设计的。总之,上述问题实质上都涉及到如何用系统观点来认识计算机网络问题,不同的认识自然会影响全书的总体结构和内容取舍。计算机网络确实是一种大型信息系统,而且己形成全球开放的社会信息网络,正在有力
16、地推动社会信息化发展和深刻影响社会经济、政治和政治各个方面。从计算机网络技术的发展来看,它已不是简单的 C&C,也不是信息传输、处理、存储、采集、和控制利用技术简单集合或综合,而是各种信息技术的系统集成和系统融合。因此,计算机网络技术已形成为一种不同于任何单项信息技术的新的信息技术,并被称为是一次新的信息技术革命。当今时代已被称为网络经济时代,在这种新的时代背景下,无论是编写教材或学习课程,似都不应该还停留在网络通信和通信协议的层次上,而应从系统和信息科学的高度对它进行更深入的分析。事实上,以计算机网络为核心的现代社会信息网络的形成和发展,也在推动系统科学和信息科学有许多新的发展。当今网络时代
17、,一切学习 IT 和从事 IT 工作的人,如果能够联系学一点系统科学和信息科学的知识,多以系统和信息观点考虑问题,必定会对开拓自己思路大有好处。在这方面也确实还有许多新问题值得我们进一步研究。网络通信体系结构也应进行系统分析 三评 Andrew S. Tanenbaum 的 虽然把作为计算机网络系统的一个子系统看待,认为不能把计算机网络教材的内容完全写成网络通信体系结构的内容。但我们也认为网络通信体系仍然是计算机网络中一个非常重要的、特殊的子系统,这不仅是因为它确实是形成、设计和构造计算机网络系统的基础,而且它也直接影响计算机网络的系统功能、结构和许多重要的系统性能。因此,任何一本的教程或专著
18、都不能不对网络通信体系结构内容给予足够的重视与认真的分析,问题是如何来分析。Andrew S. Tanenbaum 的 按低层到高层逐层介绍每层协议内容的方法,已成为国内外许多计算机网络教程传统和经典的模式。它虽然给读者提供了每一层通信协议、实现方法及有关问题的详细讨论,并也不断充实许多新的协议内容,但由于没有更着重从网络通信体系结构的整体和各层相互联系上考虑问题,仍感对网络通信体系结构中有些重要问题讨论得不够清楚,例如: 1. 没有对分层通信模型的形成,为什么分层,OSI 为什么划分七层等问题作更深入的分析。虽然描述了每一层向它的上层提供的各种服务,但没有更清楚地指出每一层区别于其它层的本质
19、功能是什么? 2. 没有对 OSI 开放系统互连的意义进行必要的分析,网络分层体系结构及制定统一协议标准的一个重要意义是推动计算机系统和计算机网络系统的全球开放性。 3. 没有对分层通信模型在高层多应用、低层多线路情况下形成的协议栈和多链路树形结构作必要的分析。这也是网络分层体系结构影响计算机网络系统开放性的重要方面。4. 虽然每一层都详细讨论了许多具体的通信协议,但对通信协议的本质、类型和一般实现方法仍感缺乏更深入的分析。 5. 虽然在中对分层通信过程也作了一般的描述,但对分层通信过程中用户信息与协议信息的关系,垂直通信与水平通信的关系以及各层通信协议如何在分层通信过程中具体实现等问题,仍感
20、缺乏整体的更深入的讨论。 6. 许多各层都需要考虑或需要各层协同解决的通信问题,如流控、差错控制、多路复用、寻址、协议转换、有联接与无联接服务及 QoS 控制问题等,被分散在各层中孤立地进行具体讨论,难以形成比较系统的本质的认识。7. 许多本来是系统结构方面的问题,勉强放在某些层中讨论显得不协调,如传输层中讨论系统性能问题,介质访问控制层中讨论路由、网关、桥接器、HUB 等互连方法问题,应用层中讨论多媒体、DNS 等。总之 ,网络分层体系虽然是计算机网络系统的一个子系统,也是一个系统(体系在英文中也是 System),因此也应用系统的方法来分析网络通信体系结构(Architecture),系统
21、结构是系统要素之间的关系,在网络分层体系模型中,如果我们把各通信层及与通信层垂直相交的,分布的计算机实体作为网络通信体系的基本要素,那么,以下三个基本关系应能反映出网络分层通信体系结构的主要内容:(1) 各通信层的功能分工关系。从网络通信的点到点与端到端基本通信方法入手,分析网络分层通信体系的形成及各通信层的功能分工。信息传输过程分析以服务访问点为节点的多链路通信特点及在多链络体系中的多路复用、寻址等问题。(2) 垂直通信过程中各层间的接口关系;从分层通信的实际信息传输过程分析以服务访问点为节点的多链路通信特点及在多链络体系中的多路复用、寻址等问题。(3) 同层水平通信中的通信协议关系。从通信
22、语言、通信同步的角度分析通信协议的实质、一般实现方法及不同协议类型。用这种系统分析方法,就有可能比较本质的认识上面所提及的一些网络分层通信体系中的重要问题,也便于理解网络分层体系结构与网络系统结构的关系。分析中当然也应该联系一些实际和流行的网络协议内容,但这种联系应该主要是为了加深对分层体系结构中本质概念的认识。在一本的基本教材中,无序的写入过多的具体协议内容以至许多协议的编程实例(这些内容不难在一些专门书本中找到,如)不一定有利于对分层通信体系结构的本质问题的认识,因而不利于对学生分析问题能力的培养,也不利于教材的相对稳定性。并且,也可能因此影响书中没有更多的篇幅去讨论更重要的网络系统结构问
23、题。关于通信系统与计算机网络系统的融合问题四评 Andrew S.Tanenbaum 的通信技术、通信系统与计算机网络具有比较复杂的关系:一方面通信系统支持计算机互联形成计算机网络,并成为计算机网络系统中的一个重要子系统和影响计算机网络的结构性能;另一方面计算机网络系统的发展又推动了通信系统与通信技术的发展。并且,在计算机网络系统的应用功能上,也越来越多地扩展了甚至替代了许多原属于通信系统的功能(如 IP 电话、E-mail、Netmeeting 和 VOD 等)。呈现两大系统从技术、结构和功能上逐步融合的势态。在这种情况下,在教材和著作中,如何安排通信方面的内容一直是一个比较难处理的问题。因
24、为,一方面,如果不对通信系统、通信技术一些最基本的原理、技术作必要的介绍与分析,则很难讲清楚计算机网络系统尤其是网络通信方面的问题。但如果以过多篇幅来详细讲述通信系统本身的问题,显然也是不可取的,因为通信本身就是一门专门的学科,也有许多教材和专著。关键是如何紧密结合计算机网络来讨论必要的通信问题。有的 教材中单独设置一章,这不失为一种解决方法,但往往会失之于内容过多、过细并与计算机网络技术结合不好。Andrew S.Tanenbaum 的 书中除了在物理层中设了一个小节外,大量通信技术和通信系统内容都是结合到网络分层通信各层中讨论的,应该说是与计算机网络技术结合得比较紧密的,尤其是在无线通信技
25、术与计算机网络技术的结合方面为我们提供了许多新的、丰富的内容。例如,在物理层中讨论了、和;在介质访问层中讨论了 、等;在网络层中讨论了 、 等;在传输层中讨论了;在应用层中讨论了、等;在网络安全中也专门讨论了。这些无线通信技术与计算机网络技术结合的丰富内容确实也是 Andrew S.Tanenbaum 4 th ed.书的一个重要特色。但这也正好说明了通信技术对计算机网络系统的影响,不是某一层也不是某几层,而是对整个计算机网络大系统结构、系统功能都有深刻的影响。过于分散在各通信层中讨论,似难以呈现这两大系统复杂的融合关系。 如何紧密结合计算机网络系统结构来讨论通信技术与通信系统有关问题?我认为
26、可从以下两方面入手:第一、以通信网络作为通信系统与计算机网络系统共同的基础结构,讨论网络通信的基本特性和通信网络的基本组网技木;第二、讨论公共服务通信网络、光纤高速通信技术和无线移动通信技术发展对现代计算机网络系统结构、性能和功能的影响。关于计算机网络系统的开放性结构与网络互联 五评 Andrew S.Tanenbaum 的 计算机网络系统的开放性和开放性网络结构问题一直是影响计算机网络系统发展甚至影响具体网络系统生命力的一个重要问题。 网络系统的许多重要概念和特性,如互联性、互通性、互操作性、可移植性、可扩性、标准化、统一应用环境等,本质上都是与计算机网络系统开放性密切相关的。以 Inter
27、net 为代表的计算机互联网结构,实际上也是一种开放性网络结构发展的重要体现。各种网络互联设备,如路由器、桥接器、集线器、LAN Switch 及网关设备等,也多是围绕增强计算机网络系统开放性这一总的目标而发展的。这些开放性结构问题虽然与网络分层通信体系的各层都有一定联系,但它更是一个计算机网络的系统结构问题,许多问题很难仅在网络通信体系结构范围内和某些通信层中讲清楚。Andrew S.Tanenbaum 的一书虽然在许多地方都涉及到计算机网络系统开放性问题,但由于该书按层讨论各层网络技术问题的总体框架限制,许多问题较难深入,也难以给读者建立计算机网络开放性结构的比较完整的概念。例如:(1)虽
28、然书中用了许多篇幅讨论了 OSI、TCP / IP 网络通信体系结构模型和许多通信协议和协议标准,并在中专门讨论了网络标准问题。但似未能从计算机网络系统开放性的高度把这些问题联系起来分析。事实上,OSI 所以被称为开放系统互联,正是由于制定了统一的网络分层通信体系结构和各层协议标准。因此,任何不同类型的计算机系统,只要能按照统一网络通信体系结构及各层通信协议标准设计和运行各自的网络通信软硬件,即可实现不同计算机之间的互联,相对封闭的计算机(孤岛)提高了系统开放性。从这个意义上讲,正是计算机网络系统推动了计算机系统的开放性,因此也把这种可以方便与其他计算机互联的计算机系统,被称为开放系统。(2)
29、书中也用了大量篇幅讨论了 Internet 互联网的概念和有关结构,全书也以 Internet 所使用的协议栈作为各层协议内容的基本依据,但也感到未能从计算机网络系统开放性的高度作更深入的分析。事实上,互联网结构是计算机网络系统结构经历早期以资源共享为主要目的的计算机网络(有网络层,但互联相同协议的相同通信专线)、基于 X.25 等广域数据通信网构成的广域计算机网络(没有网络层的一片云结构)和基于 Ethernet 等局域通信网构成的局域计算机网络(也是没有网络层的一片云结构)逐步形成的。其特点是,通过网络层的路由和网关作用,可以互联各种不同通信协议的通信子网(协议转换)而推动了计算机网络系统
30、的全球开放性。也可以说,互联网把早期仍然相对封闭的计算机局域网和计算机广域网发展到了一个新的更为开放的计算机网络系统结构。(3)互联网系统结构又推动网络系统中各种互联方法和设备的发展,如集线器、桥接器、交换器、路由器、网关等。这些众多的互联设备,形成现代计算机网络系统的一道亮丽的风景线,并进一步推动计算机网络系统结构的开放性。书中在介质访问层也讨论和比较了各种互连设备,但也感没有从大系统结构高度来讨论,受到具体层次的局限。事实上,无论是交换、路由、桥接和网关等概念和方法,都并不是某一层的问题而是各层都有的问题。互联,原则上可以在各层实现,只是对系统的性能和结构可能带来很不同的影响。很多情况则须
31、根据系统要求由各层分工、协同来设计和实现。(4)计算机网络系统的开放性除了对应互联环境的开放性外,还有一个重要的方面是对应应用环境的开放性,这包括网络统一应用环境接口标准和应用软件可移植性等重要问题,这在书中没有得到应有的反映。因此,如果我们能突破各具体层次的局限,从计算机网络系统结构的高度集中地分析计算机网络系统开放性的基本概念和有关问题;统一分析各种互连方法与互连设备、互联网系统结构及对应应用环境的开放性问题。可能更有利于我们对计算机网络系统本质的认识。 关于计算机网络系统的一体化结构问题六评 Andrew S.Tanenbaum 的一体化是一个系统优化概念,任何一个系统要发展就要根据环境
32、变化和应用需求的发展而不断通过调整系统结构来增强系统功能和提高系统性能。一体化结构就是一种不断优化、不断发展的系统结构。计算机网络系统从初期的以计算机资源共享为主要应用目标发展到当代遍及人类政治、经济、生活各方面的广泛应用,其系统结构也发生了深刻的变化,其中一体化结构的发展也产生了极其重要的影响。这主要表现在两个方面:第一、一体化的重构计算机网络系统中各种元素的分工与协同关系,例如:通信功能与主机分离,专用通信和互联设备的形成与发展;客户机、服务器的分工,CS 结构模式的形成与发展;外设脱离对主机的依附,在网内重新组织与布局;存储区域网的形成与发展、多种专门业务应用服务网站和网络的形成与系统分
33、工等。第二、基于软件虚拟技术构成的各种一体化网络应用服务系统,例如:网络系统提供的各种分布式基本应用服务;由应用部门设计开发的各种透明结点的网络应用系统;以分布和并行计算为目的的各种虚拟网络计算机;集成多种 Web 服务器于一体的虚拟 Web 服务器;为用户提供一体化智能信息服务的信息网格(Gird)等。Andrew S.Tanenbaum 的 书在网络分层体系的应用层着重讨论了 WWW 及DNS 等分布式应用服务,不仅详细讨论了 WWW 中 BS 分工的基本系统结构、超文本访问的工作过程、WWW 与 DNS 协同关系、Web 页的编写方法及 HTTP 超文本通信协议等基本内容,而且还对 We
34、b 内部实现机制与结构、动态 Web 页的实现方法和如何提高 WWW 性能等更深层次的问题也作了比较深入的分析,为我们学习 WWW 提供了很丰富的资料。相对第三版,4 th ed 书在这方面也确实扩充了许多新内容。但从书中分析的这些 WWW 服务的内容也可明显看出,包括 WWW 和 DNS 的分布式应用服务,已远不是网络通信体系中的应用层问题,而是网络大系统的系统结构问题。WWW 服务系统把网络系统中的计算机分为客户浏览器 Browser 与 Web 服务器(称为 BS),就是一种系统分工,由于分工的功能不同,客户 Browser 与 Web 服务器在软硬件的结构上都有很大差别。正是这种系统分
35、工,并通过大量分布浏览器与 Web 服务器的协同工作,在国际互联网上实现了全球范围的超文本检索服务,它把全球的各种信息资源高效地组织起来向全球客户提供方便的信息服务。这种大系统的分工与协同,极大的优化了计算机网络系统的功能和性能,所以它是计算机网络系统一体化结构发展的重要体现。WWW 和 DNS 的结合,实现了客户对服务器透明结点的访问,进一步优化了系统性能也是一体化结构发展的体现。DNS 本身又是一个大型的分布数据库系统,是 Internet 中的网中网,DCE 把它作为核心的分布应用服务之一。WWW 这种 BS 模式就是一种 CS 模式,实际上,几乎所有现代计算机网络中透明或不透明结点访问
36、的网络应用服务,都是基于客户和服务器的分工、协同这种模式工作的,CS 模式已成为计算机网络系统的基本工作模式,是计算机网络系统一体化结构发展的最重要的体现之一。Web 页动态实现也是基于级联的客户服务器工作模式。所以,如果我们从系统结构的高度来分析这些有关问题,就有可能更深入的认识问题的本质。并且也有利于更广泛的分析现代计算机网络发展中不断出现的一些新技术与动向,如网络计算与网络计算机、信息网格、区域存贮网等。电信网、电视网、计算机网络三网合一的趋势,又称为三电一体化,是在更大范围的网络系统的一体化结构发展关于多媒体计算机网络问题.七评 Andrew S.Tanenbaum 的“多媒体”(Mu
37、ltimedia)通常是指文字、数据、图像、视像及声音等多种信息形式的综合,它们都是基于人的认识而产生的不同的信息类型。人对客观事物的认识就是通过耳听声音信息、眼观形象信息及手触质地信息等综合方式形成的,就是一种多媒体的信息采集、传输和处理过程。因此,在人脑中基于认识产生的知识信息也是一种多媒体信息。人脑中的知识信息通常也是以文字、语音、图像等多媒体信息的形式输出到客观世界的。所谓多媒体技术就是对多媒体信息进行综合采集、处理、传输、存储和控制利用的技术。计算机网络技术是一种开放的在全球范围内综合信息采集、存储、传输、处理和控制利用的技术。人们对计算机网络所提供的丰富而广泛的应用服务,自然有一种
38、多媒体的需求。因此多媒体技术与计算机网络技术的结合而形成多媒体计算机网络,不仅是多媒体技术发展的必然,也是计算机网络技术发展的必然,是现代计算机网络系统结构发展的一个重要特征。Andrew S.Tanenbaum 的书,仍然在应用层中以相当大的篇幅讨论了多媒体问题,包括 IP 电话和 VOD 视频点播等多媒体网络应用的系统结构、工作机制和协议标准等。相对于第三版以前的版本,4 th ed 也根据近几年多媒体计算机网络应用和技术的飞速发展,增加了许多新内容。例如:对网上点播音乐(Stream Audio)协议、机制与结构的分析,互联网上广播(Internet Radio)机制与系统结构的分析、基
39、于 H.232 与 SIP(会话启动协议)实现的 IP电话机制与结构的分析等。为我们学习多媒体计算机网络提供了很丰富的资料。但这些多媒体问题也已远不仅是网络通信体系结构中的应用层问题,它涉及多媒体客户机(浏览器、player)与多媒体服务器如何分工和协同问题;多媒体用户接入网(书中称为分配网 distribution network)结构与媒体服务器网的存储层次结构问题,以致 IP 电话中 Internet 与电信网如何结合与融合问题等都是网络大系统结构问题。许多与多媒体有关的协议标准的处理与实现,包括多媒体信号的压缩和解压,也并不都是在应用层中实现,而往往需要在不同层次中协同解决。受到这种应
40、用层安排的局限,多媒体计算机网络发展中还有一些重要问题,例如多媒体信息传输在网络系统中的质量控制问题;多媒体信息存储、处理和多媒体数据库问题以及电信网、视像网与计算机网“三网合一”问题等,在书中似也没有得到应有的反映。如果能从计算机网络系统结构的高度来考虑,这些有关问题的分析可能更便于展开与深入关于计算机网络管理问题八评 Andrew S.Tanenbaum 的计算机网络是一个系统,而且很多情况下是一个复杂的大系统,它的应用日益广泛、规模日益扩展、结构日益复杂。计算机网络这样的大系统,如果没有有效的管理方法、管理体制和管理系统的支撑和配合,就很难使它维持正常的运行,因而也就很难保证它的功能和性
41、能的实现。 计算机网络管理的基本任务包括网络系统配置管理、性能管理、故障管理和安全管理等几个主要方面。显然,这些网络管理任务,都涉及计算机网络系统的整体性、协同性、可靠性、可控性、可用性及可维性等重要系统性能。所以,网络管理问题是计算机网络系统一个重要的全局性问题,任何一个网络系统的设计、规划和工程实施,都必须对网络管理问题作一体化的全盘考虑。采用什么样的网络管理方法和系统方案,不仅影响网络系统的功能和性能,而且也直接影响网络系统的总体结构。虽然,计算机网络的基本应用服务功能与网络管理功能有所区别,有所分工,但又是紧密联系的,在网络系统内部结构中,实现这两部分功能的软件、硬件实体也是紧密结合甚
42、至融合在一起的。所以,网络管理系统是计算机网络系统中不可分割的一部分。Andrew S.Tanenbaum 的 第三版中曾把网络安全和 SNMP 网络管理的内容放在应用层中讨论,第四版中我们注意到作者把网络安全问题移出作为单独的一章,并充实了不少新内容,而有关网络管理的内容则被删除了。这说明作者已经认识到包括网络安全在内的计算机网络系统管理问题,是一个大系统问题而不是应用层的一个层次内的问题。这不仅因为网络管理对象和管理信息的采集涉及网络分层体系中的各个层次,而且整个网络管理系统的实施,也不仅是网络通信的问题。例如,集中式或分布式管理体制的选择;Manager 与 Agent 的分工协同、管理
43、信息库的组织、网络地址分配、网络系统结点的接入与撤除、网络系统性能的实时监测、网络系统故障诊断、系统容错设计、系统访问控制等等,都是涉及计算机网络大系统的问题,对系统功能、性能、结构有深刻影响。我们不太清楚著者为什么在第四版中仅把网络安全单独列为一章,而没有再讨论网络系统管理其他方面的问题,是否认为这些内容太多,可以放到其他专门的课程和专著去讨论?这种考虑有一定道理,现在确实已有不少计算机网络系统管理和网络系统安全方面的专著或资料,可以很深入的讨论这方面问题。但从网络系统高度考虑,我们仍然认为,在基本教程中,宁愿适当减少网络通信协议的一些过细、过具体的内容,而对包括网络安全在内的网络系统管理等
44、系统问题仍应作基本的讨论和分析,以利于学生和读者获得比较完整的计算机网络系统的知识。在此基础上可以再指导学生学习有关专著和有关具体产品资料。关于计算机网络应用系统与系统集成问题.九评 Andrew S.Tanenbaum 的在人类社会己经跨入 21 世纪并正向信息化社会迈进之际,全球各国家、各地区、各部门、各行各业正在掀起一个建设网络信息系统的热潮,各种办公自动化系统、管理信息系统、银行自动存取款系统、飞机火车自动订票系统、情报资料查询系统、网上教学系统、电子商务系统与生产过程控制系统等等,正越来越广泛地进入人们的日常工作、生活中,它们都是在计算机网络基础上根据各种具体应用需求而开发的计算机网
45、络应用系统。设计和建造计算机网络系统的根本目的是为了应用,从系 统观点看, 计算机网络应用最终体现了计算机网络系统的目的性和系统功能。应用需求始终是推 动技术发展的根本动力,技 术发展又提供更多、更好的应用服务,这是技术发展与应用需求的基本 辩证关系。作为高度综合各种先进信息技术的计算机网络,正是在人类社会信息化应用需求的推动下迅速发展起来的,而计算机网络也正是通过各种具体网络应用系统来体现对社会信息化支持的。不同的应用需求对网络应用系统有不同的要求,也对基本网络系统的功能、性能和结构提出不同要求。因此,网络应用系统也是计算机网络系统不可分割的部分。网络应用也应是现代计算机网络教程中不可忽视的
46、重要内容。当然,计算机网络应用有一个从单一到广泛,从简单到复杂的发展过程。计算机网络发展初期(上世纪七、八十年代)的应用比较简单,主要是提供计算机专业人员远程共享计算机资源使用。因此,当时以 Andrew S.Tanenbaum 的 为代表的早期计算机网络教材,一般把网络应用问题仅限于讨论七层通信体系中应用层所提供的简单应用服务,这也是符合当时网络应用的实际情况的。但时隔二十多年的今天,计算机网络应用已经发展到如此广泛与深入,计算机网络的服务对象已遍及各行各业的非计算机专业人员。计算机网络系统仅由应用层提供的应用服务已远不能满足网络应用发展的需求,在网络通信平台上发展起来的各种网络应用软件已成
47、为实际网络应用的主要支撑,并正深刻地影响网络的结构和技术。Andrew S.Tanenbaum 的 从第一版到第四版未能“与时俱进”,始终没有对计算机网络应用问题在书中进行必要的讨论,不能不令人感到一些遗憾。当然,现代计算机网络应用内容非常丰富,也足以形成许多专题和写成专著来进行讨论。但我们认为:作为基本网络教材,从计算机网络大系统的高度出发,仍然应该对网络应用的主要问题作基本的讨论与分析。例如网络分布环境下网络应用软件的工作与结构模式、网络应用软件与基本网络的接口方法、网络应用软件的开发工具和基本方法、各种网络应用系统的分类分析、网络信息系统工程的规划与系统集成方法等。这些内容,无论是使读者建立比较完整的计算机网络系统的知识框架、进一步学习更多具体网络应用系统或参加具体网络应用系统工程设计规划,都是有用的