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计算机网络基本功能有哪个方面

时间:2023-02-10 理论教育 版权反馈
【摘要】:计算机网络是现代通信技术和计算机技术相结合的产物。这就是被称为第一代计算机“网络”的面向终端的计算机通信网。第三代计算机网络是具有统一的网络体系结构并遵循国际标准的开放式和标准化的网络。本阶段又称计算机网络互联阶段。这是针对第二代计算机网络不同厂商各自封闭的系统作出的改进。第四代计算机网络是以高速网络和Internet应用为特征的阶段,又称信息高速公路阶段。

1.追本溯源——计算机网络发展史

计算机网络是现代通信技术和计算机技术相结合的产物。它历史不长,发展速度却很快。我们根据数据通信与网络技术相结合的特点,一般将计算机网络的发展分为4个阶段。

(1)第一代计算机网络

20世纪50年代,在计算机网络发展之初,一台计算机通过多重线路控制器与许多远程终端连接。这台计算机就是通信系统的中心,承担着控制和成批处理的任务。但是,随着计算机用户不断增多,中心计算机和各终端间通信的任务逐渐加重,导致它的实际效率下降。为了提高通信效率,人们增设了前端处理机FEP完成通信的任务,而让中心计算机专心于数据处理。为了节省线路的费用,有时在远程终端的集中处加一个集中器,该集中器一端连接着高速的计算机,另一端连接着低速的终端。如下图所示:

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面向终端的计算机通信网

以上的远程联机系统已经具备了计算机和计算机之间通信的基础。在当时这个系统中,绝大多数的终端都还不具备自主处理的功能,但是它毕竟实现了一台中心计算机与几千台终端的通信任务。这就是被称为第一代计算机“网络”的面向终端的计算机通信网。

(2)第二代计算机网络

到了20世纪60年代后期,美国的几所大学和公司,在美国国防部高级研究计划局的经济支持下,组建了一个只有4个结点的分组交换网ARPANET。这个交换网改变了以前的网络结构,构建了以通信子网为中心,以主机和用户终端构成资源子网的新的体系结构。

随着网络技术的发展,到20世纪80年代,ARPANET由一开始的4个结点逐步发展到100多个结点。网络的覆盖面也从美国本土扩展到欧洲和太平洋地区。由于ARPANET在这一时期发挥的重要作用,人们常用ARPANET作为第二代计算机网络的典型代表。它对计算机网络的重要贡献在于:以通信子网和资源子网为网络的体系结构,以分组交换为基本的数据交换方式。如下图所示。

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以通信子网为中心的第二代计算机网络

(3)第三代计算机网络

第三代计算机网络是具有统一的网络体系结构并遵循国际标准的开放式和标准化的网络。本阶段又称计算机网络互联阶段。

1974年,IBM公司发现,它们公司按分层的方法研究的系统网络体系结构SNA,很难与另外一个公司的数字网络体系结构DNA兼容。更不用说把不同公司、不同厂家生产的计算机网络互联在一起了。到20世纪70年代后期,随着计算机网络的应用越来越广泛,第二代计算机网络的不足越来越明显。这一缺陷就是缺乏统一的网络体系结构,导致互联工作陷入困境。不过,问题总是和解决方法相伴而生的。国际标准化组织ISO成立的专门机构经过几年的努力,终于在1984年正式公布一个称为开放系统互联基本参考模型OSI/ RM的国际标准ISO 7498。这是针对第二代计算机网络不同厂商各自封闭的系统作出的改进。从此,凡是满足OSI参考模型的系统都可以互联了。

20世纪80年代,ISO与联合国国际电信联盟下属的国际电话电报咨询委员会开发出一系列的协议标准,形成了一个庞大的OSI基本标准集。在局域网技术方面,美国电气与电子工程师学会IEEE和ISO先后制定出IEEE 802.3及ISO 8802.3标准,这也就是应用广泛的以太网标准。

OSI参考模型在推动网络体系结构理论的发展中所起的作用是毋庸置疑的。但是事实上,现在世界上运行的网络都是根据既成事实的标准建立的。就连使众多网络实现互联的协议TCP/IP,也是既成事实的协议,它是在原ARPANET基础上经改造逐步发展起来的。而完全符合OSI标准的网络最终一个也没有建立起来。

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电脑中最早使用的可移介质——软盘

软盘的读写是通过软盘驱动器完成的。软盘存取速度慢,容量也小,但可装可卸、携带方便。作为一种可移储存方法,它是用于那些需要被物理移动的小文件的理想选择。

软盘根据大小有8英寸、5.25英寸、3.5英寸之分。最常用的就是容量为1.44MB的3.5英寸软盘。软盘片是覆盖磁性涂料的塑料片,用来储存数据文件。不过现在已经过时了,现在人们都使用U盘,存储量已经有32GB的U盘。

(4)第四代计算机网络

第四代计算机网络是以高速网络和Internet应用为特征的阶段,又称信息高速公路阶段。20世纪90年代后,计算机网络发展到第四阶段,它开始向互联、高速、智能化和全球化方向迈进。

为了满足互联网业务和电子商务发展的需要,网络服务供应商希望用更经济、更有效的新型网络结构支持他们的商业模型。在本阶段计算机网络继承以太网技术,将介质访问控制子层的数据传输速率快速提高到千兆甚至10Gb/s(该速率下的以太网为每秒10G)。

近几年,世界各大电信运营商纷纷为建设宽带网络投入了巨资。其中的骨干网又称为核心交换网,通常采用传输速率达到2Gb/s的高速交换设备。计算机网络到现阶段,出现了光纤及高速网络技术、多媒体、智能网络,整个网络就像一个对用户透明的大的计算机系统,发展为以Internet为代表的互联网。

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信息高速公路

所谓“信息高速公路”,就是一个高速度、大容量、多媒体的信息传输网络。因为它的信息传输十分迅速,我们给它一个形象的比喻——信息高速公路。说起信息高速公路的信息传输速度之快,可要比目前网络的传输速度高1万倍。其容量之大也超出我们的想象,比如一条信道就能传输大约500个电视频道或者50万路电话。信息来源、内容和形式也是多种多样的。通过信息高速公路,网络用户可以在任何时间、地点以多媒体方式相互传递信息。在这里你可以传递声音、数据、图像或影像等等,不会受到时空的限制。信息高速公路其实就是一个能给用户随时提供大量信息,由通信网络、计算机、数据库以及日用电子产品组成的完善的网络体系。

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目前,我们已经建立了利用数字化大容量的光纤通信网络。在政府机构、各研究机构、各大学、企业乃至普通家庭之间的计算机联网已经建成。在信息高速公路的影响下,人们的生活、工作和相互沟通方式也在发生着改变。现在,足不出户享受影视娱乐、遥控医疗,实施远程教育,举行视频会议,实现网上购物等已经成为现实。相信计算机网络带给我们的便利不仅仅于此,我们一起期待更美好的明天吧!

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