當前位置:首頁 » 網路連接 » 綜合網路系統融合了計算機網路
擴展閱讀
給手機吹風的軟體 2025-07-21 09:47:59
不要無線網路的手機游戲 2025-07-21 09:24:15

綜合網路系統融合了計算機網路

發布時間: 2022-04-27 00:30:29

『壹』 計算機網路主要具有哪些功能

計算機網路的功能主要體現在三個方面:信息交換、資源共享、分布式處理。

⑴信息交換

這是計算機網路最基本的功能,主要完成計算機網路中各個節點之間的系統通信。用戶可以在網上傳送電子郵件、發布新聞消息、進行電子購物、電子貿易、遠程電子教育等。

⑵資源共享

所謂的資源是指構成系統的所有要素,包括軟、硬體資源,如:計算處理能力、大容量磁碟、高速列印機、繪圖儀、通信線路、資料庫、文件和其他計算機上的有關信息。

由於受經濟和其他因素的制約,這些資源並非(也不可能)所有用戶都能獨立擁有,所以網路上的計算機不僅可以使用自身的資源,也可以共享網路上的資源。因而增強了網路上計算機的處理能力,提高了計算機軟硬體的利用率。

⑶分布式處理

一項復雜的任務可以劃分成許多部分,由網路內各計算機分別協作並行完成有關部分,使整個系統的性能大為增強。

(1)綜合網路系統融合了計算機網路擴展閱讀:

從用戶角度看,計算機網路是這樣定義的:存在著一個能為用戶自動管理的網路操作系統。由它調用完成用戶所調用的資源,而整個網路像一個大的計算機系統一樣,對用戶是透明的。

一個比較通用的定義是:利用通信線路將地理上分散的、具有獨立功能的計算機系統和通信設備按不同的形式連接起來,以功能完善的網路軟體及協議實現資源共享和信息傳遞的系統。

從整體上來說計算機網路就是把分布在不同地理區域的計算機與專門的外部設備用通信線路互聯成一個規模大、功能強的系統,從而使眾多的計算機可以方便地互相傳遞信息,共享硬體、軟體、數據信息等資源。簡單來說,計算機網路就是由通信線路互相連接的許多自主工作的計算機構成的集合體。

最簡單的計算機網路就只有兩台計算機和連接它們的一條鏈路,即兩個節點和一條鏈路。

時延是指數據(一個報文或分組,甚至比特)從網路(或鏈路)的一端傳送到另一端所需的時間。時延是個很重要的性能指標,它有時也稱為延遲或遲延。網路中的時延是由以下幾個不同的部分組成的。

① 發送時延。

發送時延是主機或路由器發送數據幀所需要的時間,也就是從發送數據幀的第一個比特算起,到該幀的最後一個比特發送完畢所需的時間。

因此發送時延也叫做傳輸時延。發送時延的計算公式是:

發送時延=數據幀長度(bit/s)/信道帶寬(bit/s)

由此可見,對於一定的網路,發送時延並非固定不變,而是與發送的幀長(單位是比特)成正比,與信道帶寬成反比。

② 傳播時延。

傳播時延是電磁波在信道中傳播一定的距離需要花費的時間。傳播時延的計算公式是:

傳播時延=信道長度(m)/電磁波在信道上的傳播速率(m/s)

電磁波在自由空間的傳播速率是光速,即3.0×10km/s。電磁波在網路傳輸媒體中的傳播速率比在自由空間要略低一些。

③ 處理時延。

主機或路由器在收到分組時要花費一定的時間進行處理,例如分析分組的首部,從分組中提取數據部分,進行差錯檢驗或查找適當的路由等,這就產生了處理時延。

④ 排隊時延。

分組在經過網路傳輸時,要經過許多的路由器。但分組在進入路由器後要先在輸入隊列中排隊等待處理。在路由器確定了轉發介面後,還要在輸出隊列中排隊等待轉發。這就產生了排隊時延。

這樣,數據在網路中經歷的總時延就是以上四種時延之和:

總時延=發送時延+傳播時延+處理時延+排隊時延

『貳』 三網融合是指電信網、計算機網和有線電視網三大網路通過技術改造,能夠提供包括語音、數據、圖像等融合

三網融合的技術基礎
就目前情況看,三網融合的基本技術包括數字技術、大容量光纖通信技術、IP技術等。固定電信公司業務的數字化、寬頻化推進很快;移動電信公司已啟動手機電視和3G業務,融合的推動力度會更大;廣電部門有線電視數字化的決心很大,地面數字電視已在城市普及,向全國的推廣也即將展開。
(1)電信網承載數據和電視業務的技術基礎電信網的基本業務是話音。要走向三網融合,電信網還要能夠承載數據和電視業務。對於固定電話網路來說,主要是通過非對稱數字用戶環線(ADSL,)/甚高速數字用戶線(VDSL,Very—high—bit—rateDigitalSubscriberLoop)/光纖到戶(FTTH,FiberToTheHome)接入來完成對數據業務的承載。對於移動通信網路來說,主要是通過無線應用協議(WAP,WirelessApplicationProtoc01)等技術來實現對互聯網路業務的承載。WAP可以使移動用戶接入網際網路,而手機終端只需內置一個微型瀏覽器。
(2)計算機網承載話音和電視業務的技術基礎計算機網的基本業務是數據業務。要走向三網融合,計算機網必須能夠承載話音與電視業務。對於計算機網承載話音業務的技術,目前已經出現並獲得了廣泛應用的在IP上的話音(VoIP,VoiceoverIP)技術。VolP又稱IP電話,它首先通過對語音信號進行編碼數字化並壓縮處理成壓縮幀,然後轉換為IP數據包在IP網路上傳輸,從而達到在IP網路上進行語音通信的目的。對於利用計算機網路來傳送電視節目來講,可以在對電視節目數字化之後,通過IP直接承載在計算機網上。
(3)廣播電視網承載數據和話音業務的技術基礎廣播電視網的基本業務是電視節目傳輸。要想走向三網融合,廣播電視網還應能夠承載數據與話音業務。從技術上分析,廣播電視網已經由初期的共用天線系統朝著混合光纜/光纖同軸電纜(HFC,HybridFiberCoaxial)的方向逐步過渡。HFC是一種新型的寬頻網路,採用光纖到服務區,而在進入用戶的「最後一公里」採用同軸電纜。HFC的優點是頻帶寬、容量大、抗干擾性能好。廣播電視網一般都是通過IPoverDV(DigitalVideoBroadcast)技術來提供互聯網路業務,在有線網路側關鍵的節點中安裝新的數字設備,在用戶側先用機項盒(或分線器)將進到用戶室內的電纜分為兩個分支,一個接普通電視機,另一個通過電纜數據機接到電腦。這樣,電視機同樣能收看有線電視節目。

『叄』 計算機網路和移動通信網路有什麼區別

很明顯,通信網路包括計算機網路,計算機網路主要是由計算機組成的網路,最好的例子就是internet了,而通信網路初次之外還包括電話,電報。。。。不過當今這個時代這兩個概念區分的也不太明顯,很多都是計算機和其他設備融合在一起的綜合性通信網路

『肆』 計算機網路系統結構組成

計算機網路系統是一個集計算機硬體設備、通信設施、軟體系統及數據處理能力為一體的,能夠實現資源共享的現代化綜合服務系統。計算機網路系統的組成可分為三個部分,即硬體系統,軟體系統及網路信息系統。

1. 硬體系統

硬體系統是計算機網路的基礎。硬體系統有計算機、通信設備、連接設備及輔助設備組成,如圖1.6.4所示。硬體系統中設備的組合形式決定了計算機網路的類型。下面介紹幾種網路中常用的硬體設備。

⑴伺服器

伺服器是一台速度快,存儲量大的計算機,它是網路系統的核心設備,負責網路資源管理和用戶服務。伺服器可分為文件伺服器、遠程訪問伺服器、資料庫伺服器、列印伺服器等,是一台專用或多用途的計算機。在互聯網中,伺服器之間互通信息,相互提供服務,每台伺服器的地位是同等的。伺服器需要專門的技術人員對其進行管理和維護,以保證整個網路的正常運行。

⑵工作站

工作站是具有獨立處理能力的計算機,它是用戶向伺服器申請服務的終端設備。用戶可以在工作站上處理日常工作,並隨時向伺服器索取各種信息及數據,請求伺服器提供各種服務(如傳輸文件,列印文件等等)。

⑶網卡

網卡又稱為網路適配器,它是計算機和計算機之間直接或間接傳輸介質互相通信的介面,它插在計算機的擴展槽中。一般情況下,無論是伺服器還是工作站都應安裝網卡。網卡的作用是將計算機與通信設施相連接,將計算機的數字信號轉換成通信線路能夠傳送的電子信號或電磁信號。網卡是物理通信的瓶頸,它的好壞直接影響用戶將來的軟體使用效果和物理功能的發揮。目前,常用的有10Mbps、100Mbps和10Mbps/100Mbps自適應網卡,網卡的匯流排形式有ISA和PCI兩種。

⑷數據機

數據機(Modem)是一種信號轉換裝置。它可以把計算機的數字信號「調制」成通信線路的模擬信號,將通信線路的模擬信號「解調」回計算機的數字信號。數據機的作用是將計算機與公用電話線相連接,使得現有網路系統以外的計算機用戶,能夠通過撥號的方式利用公用電話網訪問計算機網路系統。這些計算機用戶被稱為計算機網路的增值用戶。增值用戶的計算機上可以不安裝網卡,但必須配備一個數據機。

⑸集線器

集線器(Hub)是區域網中使用的連接設備。它具有多個埠,可連接多台計算機。在區域網中常以集線器為中心,用雙絞線將所有分散的工作站與伺服器連接在一起,形成星形拓撲結構的區域網系統。這樣的網路連接,在網上的某個節點發生故障時,不會影響其他節點的正常工作。

集線器分為普通型和交換型(Switch),交換型的傳輸效率比較高,目前用的較多。集線器的傳輸速率有10Mbps、100Mbps和10Mbps/100Mbps自適應的。

⑹網橋

網橋(Bridge)也是區域網使用的連接設備。網橋的作用是擴展網路的距離,減輕網路的負載。在區域網中每條通信線路的長度和連接的設備數都是有最大限度的,如果超載就會降低網路的工作性能。對於較大的區域網可以採用網橋將負擔過重的網路分成多個網路段,當信號通過網橋時,網橋會將非本網段的信號排除掉(即過濾),使網路信號能夠更有效地使用信道,從而達到減輕網路負擔的目的。由網橋隔開的網路段仍屬於同一區域網,網路地址相同,但分段地址不同。

⑺路由器

路由器(Router)是互聯網中使用的連接設備。它可以將兩個網路連接在一起,組成更大的網路。被連接的網路可以是區域網也可以是互聯網,連接後的網路都可以稱為互聯網。路由器不僅有網橋的全部功能,還具有路徑的選擇功能。路由器可根據網路上信息擁擠的程度,自動地選擇適當的線路傳遞信息。

在互聯網中,兩台計算機之間傳送數據的通路會有很多條,數據包(或分組)從一台計算機出發,中途要經過多個站點才能到達另一台計算機。這些中間站點通常是由路由器組成的,路由器的作用就是為數據包(或分組)選擇一條合適的傳送路徑。用路由器隔開的網路屬於不同的區域網地址。

2. 軟體系統

計算機網路中的軟體按其功能可以劃分為數據通信軟體、網路操作系統和網路應用軟體。

⑴數據通信軟體

數據通信軟體是指按著網路協議的要求,完成通信功能的軟體。

⑵網路操作系統

網路操作系統是指能夠控制和管理網路資源的軟體。網路操作系統的功能作用在兩個級別上:在伺服器機器上,為在伺服器上的任務提供資源管理;在每個工作站機器上,向用戶和應用軟體提供一個網路環境的「窗口」。這樣,向網路操作系統的用戶和管理人員提供一個整體的系統控制能力。網路伺服器操作系統要完成目錄管理,文件管理,安全性,網路列印,存儲管理,通信管理等主要服務。工作站的操作系統軟體主要完成工作站任務的識別和與網路的連接。即首先判斷應用程序提出的服務請求是使用本地資源還是使用網路資源。若使用網路資源則需完成與網路的連接。常用的網路操作系統有:Net ware系統、Windows NT系統、Unix 系統和Linux系統等。

⑶網路應用軟體

網路應用軟體是指網路能夠為用戶提供各種服務的軟體。如瀏覽查詢軟體,傳輸軟體,遠程登錄軟體,電子郵件等等。

⒊ 網路信息系統

網路信息系統是指以計算機網路為基礎開發的信息系統。如各類網站、基於網路環境的管理信息系統等

『伍』 計算機網路(名詞解釋)

計算機網路是利用通信設備和線路將地理位置不同的、功能獨立的多個計算機系統互連起來可以功能完善的網總軟體實現網路中資源共享和信息傳遞的系統。

『陸』 綜合布線系統與計算機網路系統有什麼區別

計算機網路系統按OSI可以分為七層,物理層,鏈路層,網路層,傳輸層,會話層,表示層和應用層,每一層的作用不同,支持網路系統的正常運行。
綜合布線系統是這七層中的物理層,是利用雙絞線和光纖以及相關組件構建起來的網路基礎設施,是計算機網路系統的最基礎。

『柒』 計算機網路系統由什麼組成

計算機網路系統是一個集計算機硬體設備、通信設施、軟體系統及數據處理能力為一體的,能夠實現資源共享的現代化綜合服務系統。計算機網路系統的組成可分為三個部分,即硬體系統,軟體系統及網路信息系統。

1. 硬體系統

硬體系統是計算機網路的基礎。硬體系統有計算機、通信設備、連接設備及輔助設備組成,如圖1.6.4所示。硬體系統中設備的組合形式決定了計算機網路的類型。下面介紹幾種網路中常用的硬體設備。

⑴伺服器

伺服器是一台速度快,存儲量大的計算機,它是網路系統的核心設備,負責網路資源管理和用戶服務。伺服器可分為文件伺服器、遠程訪問伺服器、資料庫伺服器、列印伺服器等,是一台專用或多用途的計算機。在互聯網中,伺服器之間互通信息,相互提供服務,每台伺服器的地位是同等的。伺服器需要專門的技術人員對其進行管理和維護,以保證整個網路的正常運行。

⑵工作站

工作站是具有獨立處理能力的計算機,它是用戶向伺服器申請服務的終端設備。用戶可以在工作站上處理日常工作,並隨時向伺服器索取各種信息及數據,請求伺服器提供各種服務(如傳輸文件,列印文件等等)。

⑶網卡

網卡又稱為網路適配器,它是計算機和計算機之間直接或間接傳輸介質互相通信的介面,它插在計算機的擴展槽中。一般情況下,無論是伺服器還是工作站都應安裝網卡。網卡的作用是將計算機與通信設施相連接,將計算機的數字信號轉換成通信線路能夠傳送的電子信號或電磁信號。網卡是物理通信的瓶頸,它的好壞直接影響用戶將來的軟體使用效果和物理功能的發揮。目前,常用的有10Mbps、100Mbps和10Mbps/100Mbps自適應網卡,網卡的匯流排形式有ISA和PCI兩種。

⑷數據機

數據機(Modem)是一種信號轉換裝置。它可以把計算機的數字信號「調制」成通信線路的模擬信號,將通信線路的模擬信號「解調」回計算機的數字信號。數據機的作用是將計算機與公用電話線相連接,使得現有網路系統以外的計算機用戶,能夠通過撥號的方式利用公用電話網訪問計算機網路系統。這些計算機用戶被稱為計算機網路的增值用戶。增值用戶的計算機上可以不安裝網卡,但必須配備一個數據機。

⑸集線器

集線器(Hub)是區域網中使用的連接設備。它具有多個埠,可連接多台計算機。在區域網中常以集線器為中心,用雙絞線將所有分散的工作站與伺服器連接在一起,形成星形拓撲結構的區域網系統。這樣的網路連接,在網上的某個節點發生故障時,不會影響其他節點的正常工作。

集線器分為普通型和交換型(Switch),交換型的傳輸效率比較高,目前用的較多。集線器的傳輸速率有10Mbps、100Mbps和10Mbps/100Mbps自適應的。

⑹網橋

網橋(Bridge)也是區域網使用的連接設備。網橋的作用是擴展網路的距離,減輕網路的負載。在區域網中每條通信線路的長度和連接的設備數都是有最大限度的,如果超載就會降低網路的工作性能。對於較大的區域網可以採用網橋將負擔過重的網路分成多個網路段,當信號通過網橋時,網橋會將非本網段的信號排除掉(即過濾),使網路信號能夠更有效地使用信道,從而達到減輕網路負擔的目的。由網橋隔開的網路段仍屬於同一區域網,網路地址相同,但分段地址不同。

⑺路由器

路由器(Router)是互聯網中使用的連接設備。它可以將兩個網路連接在一起,組成更大的網路。被連接的網路可以是區域網也可以是互聯網,連接後的網路都可以稱為互聯網。路由器不僅有網橋的全部功能,還具有路徑的選擇功能。路由器可根據網路上信息擁擠的程度,自動地選擇適當的線路傳遞信息。

在互聯網中,兩台計算機之間傳送數據的通路會有很多條,數據包(或分組)從一台計算機出發,中途要經過多個站點才能到達另一台計算機。這些中間站點通常是由路由器組成的,路由器的作用就是為數據包(或分組)選擇一條合適的傳送路徑。用路由器隔開的網路屬於不同的區域網地址。

2. 軟體系統

計算機網路中的軟體按其功能可以劃分為數據通信軟體、網路操作系統和網路應用軟體。

⑴數據通信軟體

數據通信軟體是指按著網路協議的要求,完成通信功能的軟體。

⑵網路操作系統

網路操作系統是指能夠控制和管理網路資源的軟體。網路操作系統的功能作用在兩個級別上:在伺服器機器上,為在伺服器上的任務提供資源管理;在每個工作站機器上,向用戶和應用軟體提供一個網路環境的「窗口」。這樣,向網路操作系統的用戶和管理人員提供一個整體的系統控制能力。網路伺服器操作系統要完成目錄管理,文件管理,安全性,網路列印,存儲管理,通信管理等主要服務。工作站的操作系統軟體主要完成工作站任務的識別和與網路的連接。即首先判斷應用程序提出的服務請求是使用本地資源還是使用網路資源。若使用網路資源則需完成與網路的連接。常用的網路操作系統有:Net ware系統、Windows NT系統、Unix 系統和Linux系統等。

⑶網路應用軟體

網路應用軟體是指網路能夠為用戶提供各種服務的軟體。如瀏覽查詢軟體,傳輸軟體,遠程登錄軟體,電子郵件等等。

⒊ 網路信息系統

網路信息系統是指以計算機網路為基礎開發的信息系統。如各類網站、基於網路環境的管理信息系統。

『捌』 計算機網路系統有哪些

計算機網路系統是一個集計算機硬體設備、通信設施、軟體系統及數據處理能力為一體的,能夠實現資源共享的現代化綜合服務系統。計算機網路系統的組成可分為三個部分,即硬體系統,軟體系統及網路信息系統。1.硬體系統:硬體系統是計算機網路的基礎。硬體系統有計算機、通信設備、連接設備及輔助設備組成,如圖1.6.4所示。硬體系統中設備的組合形式決定了計算機網路的類型。下面介紹幾種網路中常用的硬體設備。⑴伺服器:伺服器是一台速度快,存儲量大的計算機,它是網路系統的核心設備,負責網路資源管理和用戶服務。服⑵工作站:工作站是具有獨立處理能力的計算機,它是用戶向伺服器申請服務的終端設備⑶網卡:網卡又稱為網路適配器,它是計算機和計算機之間直接或間接傳輸介質互相通信的介面,它插在計算機的擴展槽中。一般情況下,無論是伺服器還是工作站都應安裝網卡。網卡的作用是將計算機與通信設施相連接,將計算機的數字信號轉換成通信線路能夠傳送的電子信號或電磁信號。⑷數據機:數據機(Modem)是一種信號轉換裝置。⑸集線器:線器(Hub)是區域網中使用的連接設備。它具有多個埠,可連接多台計算機。集線器分為普通型和交換型(Switch),交換型的傳輸效率比較高,目前用的較多。集線器的傳輸速率有10Mbps、100Mbps和10Mbps/100Mbps自適應的。⑹網橋:網橋(Bridge)也是區域網使用的連接設備。網橋的作用是擴展網路的距離,減輕網路的負載。在⑺路由器:路由器(Router)是互聯網中使用的連接設備。它可以將兩個網路連接在一起,組成更大的網路。 2. 軟體系統:計算機網路中的軟體按其功能可以劃分為數據通信軟體、網路操作系統和網路應用軟體。⑴數據通信軟體:數據通信軟體是指按著網路協議的要求,完成通信功能的軟體⑵網路操作系統:網路操作系統是指能夠控制和管理網路資源的軟體。⑶網路應用軟體:網路應用軟體是指網路能夠為用戶提供各種服務的軟體。如瀏覽查詢軟體,傳輸軟體,遠程登錄軟體,電子郵件等等。⒊ 網路信息系統:網路信息系統是指以計算機網路為基礎開發的信息系統。如各類網站、基於網路環境的管理信息系統等。

『玖』 什麼是計算機網路體系結構

計算機網路是一個復雜的具有綜合性技術的系統,為了允許不同系統實體互連和互操作,不同系統的實體在通信時都必須遵從相互均能接受的規則,這些規則的集合稱為協議(Protocol)。

1、系統指計算機、終端和各種設備。

2、實體指各種應用程序,文件傳輸軟體,資料庫管理系統,電子郵件系統等。

3、互連指不同計算機能夠通過通信子網互相連接起來進行數據通信。

4、互操作指不同的用戶能夠在通過通信子網連接的計算機上,使用相同的命令或操作,使用其它計算機中的資源與信息,就如同使用本地資源與信息一樣。

計算機網路體系結構可以從網路體系結構、網路組織、網路配置三個方面來描述,網路組織是從網路的物理結構和網路的實現兩方面來描述計算機網路,網路配置是從網路應用方面來描述計算機網路的布局,硬體、軟體和通信線路來描述計算機網路,網路體系結構是從功能上來描述計算機網路結構。

(9)綜合網路系統融合了計算機網路擴展閱讀:

計算機網路由多個互連的結點組成,結點之間要不斷地交換數據和控制信息,要做到有條不紊地交換數據,每個結點就必須遵守一整套合理而嚴謹的結構化管理體系·計算機網路就是按照高度結構化設計方法採用功能分層原理來實現的,即計算機網路體系結構的內容。

通常所說的計算機網路體系結構,即在世界范圍內統一協議,制定軟體標准和硬體標准,並將計算機網路及其部件所應完成的功能精確定義,從而使不同的計算機能夠在相同功能中進行信息對接。

一、計算機系統和終端

計算機系統和終端提供網路服務界面。地域集中的多個獨立終端可通過一個終端控制器連入網路。

二、通信處理機

通信處理機也叫通信控制器或前端處理機,是計算機網路中完成通信控制的專用計算機,通常由小型機、微機或帶有CPU的專用設備充當。在廣域網中,採用專門的計算機充當通信處理機:在區域網中,由於通信控制功能比較簡單,所以沒有專門的通信處理機,而是在計算機中插入一個網路適配器(網卡)來控制通信。

三、通信線路和通信設備

通信線路是連接各計算機系統終端的物理通路。通信設備的採用與線路類型有很大關系:如果是模擬線路,在線中兩端使用Modem(數據機);如果是有線介質,在計算機和介質之間就必須使用相應的介質連接部件。

四、操作系統

計算機連入網路後,還需要安裝操作系統軟體才能實現資源共享和管理網路資源。如:Windows 98、Windows 2000、Windows xp等。

五、網路協議

網路協議是規定在網路中進行相互通信時需遵守的規則,只有遵守這些規則才能實現網路通信。常見的協議有:TCP/IP協議、IPX/SPX協議、NetBEUI協議等。

『拾』 面向21世紀的計算機網路

社會信息化浪潮與知識經濟浪潮推動我們進入了21世紀新的歷史進程,對於21世紀人類社會將具有什麼樣的經濟和時代特徵?人們已經進行了各種分析,提出了種種看法,如信息社會、信息經濟、知識經濟時代、全球信息社會、全球一體化經濟、比特時代、數字經濟、數字時代、網路時代、網路經濟等等。雖然眾說紛紜,但信息化、數字化、全球化、網路化應是21新世紀人類社會的重要特徵,似已成為人們共識。其中,以計算機網路迅猛發展而形成的網路化則是推動信息化、數字化和全球化的基礎和核心,因為計算機網路系統正是一種全球開放的,數字化的綜合信息系統,基於計算機網路的各種網路應用系統通過在網路中對數字信息的綜合採集、存儲、傳輸、處理和利用而在全球范圍把人類社會更緊密地聯系起來,並以不可抗拒之勢影響和沖擊著人類社會政治、經濟、軍事和日常工作、生活的各個方面。因此,計算機網路將註定成為21世紀全球信息社會最重要的基礎設施。計算機網路技術的發展也將以其融合一切現代先進信息技術的特殊優勢而在21世紀形成一場嶄新的信息技術革命,並進一步推動社會信息化和知識經濟的發展。而計算機網路系統和相關技術也必將在21世紀社會信息化和知識經濟浪潮中更快更大的發展。
根據以上對現代計算機網路在全球社會信息化進程中特殊重要作用的認識,對於計算機網路技術的研究和發展趨勢的分析,也應提高到系統的高度來認識,用系統觀點來分析。人們常用C&C來描述計算機網路,從系統觀點看,這已很不夠了(C+C>2C),雖然計算機和通信系統在計算機網路系統中都是非常重要的基本要素,但計算機網路並不是計算機和通信系統的簡單結合,也不是計算機或通信系統的簡單擴展或延伸,而是融合了信息採集、存儲、傳輸、處理和利用等一切先進信息技術的,具有新質和新功能的新系統。人們也常用OSI分層通信體系模型及相應的通信協議來描述計算機網路,從系統觀點看,這同樣也已很不夠了,網路分層通信體系對於計算機網路系統來說,確實非常重要,但它基本上只是用以解決網路系統中計算機之間如何通信問題,遠不能代表計算機網路系統更廣泛和豐富的內涵,它也只能是計算機網路系統的一個基本要素,這如同指令系統對於計算機系統一樣。因此,對於現代計算機網路的研究和分析,應該特別強調計算機網路是系統(The Network is the System)的觀點,並用系統科學和信息科學的理論和方法來指導,才有可能使我們能夠站在一個較高的高度來重新認識計算機網路系統結構、性能及網路工程技術和網路實際應用中的許多重要問題,也更便於把握計算機網路系統的發展趨向。這對研究網路新技術、開發網路新應用和設計製造網路新產品都具有重要意義。下面我們試用系統觀點對21世紀現代計算機網路系統的基本發展方向作一些分析:

開放和大容量的發展方向

系統開放性是任何系統保持旺盛生命力和能夠持續發展的重要系統特性,因此也應是計算機網路系統發展的一個重要方向。基於統一網路通信協議標準的互聯網結構,正是計算機網路系統開放性的體現。統一網路分層體系結構標準是互聯異種機的基本條件,Internet所以能風靡全球,正是它所依據的TCP/IP協議棧已逐步成為事實上的計算機網路通信體系結構的國際標准。各種不同類型的巨、大、中、小、微型機及其它網路設備,只要所裝網路軟體遵循TCP/IP協議棧的標准,都可聯入Internet中協同工作。早期那種各大公司專用網路體系結構群雄競爭的局面正逐步被TCP/CP一統天下的形勢取代,這是計算機網路系統開放性大趨勢所決定的。互聯網結構是指在網路通信體系第三層路由交換功能統一管理下,實現不同通信子網互聯的結構,它體現了網路分層體系中支持多種通信協議的低層開放性,因為這種互聯網結構可以把高速局域通信網、廣域公眾通信網、光纖通信、衛星通信及無線移動通信等各種不同通信技術和通信系統有機地聯入到計算機網路這個大系統中,構成覆蓋全球、支持數億人靈活、方便上網的大通信平台。近幾年來,各種互聯設備和互聯技術的蓬勃發展,也體現了網路這種低層開放性的發展趨勢。統一協議標准和互聯網結構形成了以Internet為代表的全球開放的計算機網路系統。標准化始終是發展計算機網路開放性的一項基本措施,除了網路通信協議的標准,還有許多其它有關標准,如應用系統編程介面標准、資料庫介面標准、計算機OS介面標准及應用系統與用戶使用的介面標准等,也都與計算機網路系統更方便地融入新的信息技術,更大范圍的開放性有關。計算機網路的這種全球開放性不僅使它要面向數十億的全球用戶,而且也將迅速增加更大量的資源,這必將引起網路系統容量需求的極大增長而推動計算機網路系統向廣域的大容量方向發展,這里大容量包括網路中大容量的高速信息傳輸能力、高速信息處理能力、大容量信息存儲訪問能力,以及大容量信息採集控制的吞吐能力等,對網路系統的大容量需求又將推動網路通信體系結構、通信系統、計算機和互聯技術也向高速、寬頻、大容量方向發展。網路寬頻、高速和大容量方向是與網路開放性方向密切聯系的,21世紀的現代計算機網路將是不斷融入各種新信息技術、具有極大豐富資源和進一步面向全球開放的廣域、寬頻、高速網路。

一體化和方便使用的發展方向

一體化是一個系統優化的概念,其基本含義是:從系統整體性出發對系統重新設計、構建,以達到進一步增強系統功能、提高系統性能、降低系統成本和方便系統使用的目的。一體化結構 就是一種系統優化的結構。計算機網路發展初期確是由計算機之間通過通信系統簡單互聯而實現的,這種初期的網路功能比較簡單(主要是遠程計算機資源共享),聯網後的計算機和通信系統基本上仍保持著聯網前的基本結構。隨著計算機網路應用范圍的不斷擴大和對網路系統功能、性能要求的不斷提高,網路中的許多成分必將根據系統整體優化的要求重新分工、重新組合,甚至可能產生新的成分。例如客戶 / 伺服器結構就是一種網路系統內部的計算機分工協同關系:客戶機面向客戶被設計的更簡單和方便使用,如各種專用瀏覽器、瘦客戶機、網路計算機、無盤工作站等;伺服器面向網路共享的服務,被設計得更專門化、更高效,如各種web伺服器、計算伺服器、文件伺服器、磁碟伺服器、資料庫伺服器、視像伺服器、郵箱伺服器、訪問伺服器、列印伺服器等。C/S分工協同實際上已成為計算機網路系統的一種基本結構和工作模式。另外,網路中通信功能從計算機結點中分離出來形成各種專用的網路互聯通信設備,如各種路由器、橋接器、交換機、集線器等,也是網路系統一體化分工協同的體現。國際互聯網中骨幹網與接入網的分工,ISP、ASP、IPP、ICP及IDC等各種網路服務提供商的出現,也是互聯網更大范圍、更高層次的系統分工與協同。系統一體化的另一條路徑是基於虛擬技術,通過硬體的重新組織和軟體的重新包裝來構造各種網路虛擬系統以優化系統性能。網路上各種透明結點的分布應用服務,如分布文件系統、分布資料庫系統、分布超文本查詢系統等,用戶看到的是一個虛擬文件系統、虛擬資料庫系統和虛擬信息查詢系統,他們可以方便地使用這些虛擬系統而不必關心網路內部結構和操作細節。進而,網路的各種具體應用系統,如辦公自動化系統、銀行自動匯兌系統、自動售票系統、指揮自動控制系統、生產過程自動化系統等等,實際上都是更高層次的網路虛擬系統,它適應更廣泛的用戶,更方便地使用網路,用戶從網路得到的服務更體現了網路內部各種信息技術的綜合結果。虛擬技術實際上也是一種系統的黑盒子方法。21世紀的現代計算機網路將是網路內部進一步優化分工,而網路外部用戶可以更方便、更透明使用的網路。

多媒體網路的發展方向

被稱為多媒體的文字、話音、圖像等,實際上並不是物質媒體,而仍是一些信息表現形式。所謂多媒體技術實質上也應是這些多種形式的信息如何進行綜合採集、傳輸、處理、存儲和控制利用的技術,也是一種綜合信息技術。信息技術是對人自然信息功能進行增強和擴展的技術,人對客觀世界的最初認識正是通過眼觀(形狀、顏色等形象信息)、耳聽(聲音信息)、手觸(物理屬性信息)、鼻嗅、舌嘗(化學屬性信息)而綜合形成對某種事物的感性認識的。可見,人對客觀世界最基本的認識過程,正是一種多媒體信息的採集過程。因為客觀事物的屬性是以各種信息形式綜合表現出來的,人只有通過綜合採集這些不同形式的信息,才能形成對客觀事物比較完整和全面的認識。由此可見,人在大腦中存儲的對客觀世界的認識,實際上也是一種綜合的多媒體信息。進而,從感性認識上升到理性認識的處理,也是一種多媒體信息的處理。因此,知識也是一種綜合型的多媒體信息。現在,高度綜合現代一切先進信息技術的計算機網路應用已越來越廣泛的深入到社會生活的各個方面。人們從計算機網路系統得到各種服務,自然希望也能像他們直接觀察客觀世界以及直接進行人與人之間交往那樣,具有文字、圖形、圖像、和聲音等多種信息形式的綜合感受。正是人類自然信息器官對多媒體信息的這種自然需求,推動了各種信息技術與多媒體技術的結合,特別是計算機網路這一綜合信息技術與多媒體技術的結合。從某種意義上講,這恰似信息技術發展到一定階段而呈現的一種返璞歸真現象。因此,多媒體技術與計算機網路的結合與融合既是多媒體技術發展的必然趨勢,也是計算機網路技術發展的必然趨勢。目前,手寫輸入、語音聲控輸入、數字攝像輸入、大容量光碟、IC卡、掃描儀等各種多媒體採集技術,壓縮介壓、信道分配、流量控制、時空同步、QoS控制等多媒體信息傳輸技術,語音存儲、視像存儲、面向對象資料庫、超媒體查詢等多媒體存儲技術,MMX晶元、Mpact媒體處理器等多媒體處理技術,以及高精度彩顯、彩打、虛擬現實VR、機器人等多媒體利用控制技術的蓬勃發展,為多媒體計算機網路的形成和發展提供了有力的技術支持。電信網、電視網與計算機網的三網合一,也是在更高層次上體現了系統一體化和多媒體計算機網路的發展趨勢。三網合一雖然還存在技術和體制等方面的不少問題,但大趨勢已逐漸明朗,光纖到家、家用信息電器、家庭布線網路、VOD視頻點播、IP電話、網路會議、多媒體網路教學、智能大廈等與此有關的技術和產品正在迅猛發展,21世紀的現代計算機網路必定是進一步融合電信、電視等更廣泛功能,並且摻入千千萬萬家庭的多媒體計算機網路。

高效、安全的網路管理方向

計算機網路是一個系統,而且很多情況下是一個復雜的大系統。它的應用日益廣泛、規模日益擴展而結構日益復雜。如同一個國家需要強有力的管理一樣,計算機網路這樣的大系統,如果沒有有效的管理方法、管理體制和管理系統的支撐和配合,就很難使它維持正常的運行,因而也就很難保證它的功能和性能的實現。計算機網路管理的基本任務包括網路系統配置管理、性能管理、故障管理和安全管理等幾個主要方面。顯然,這些網路管理任務,都涉及計算機網路系統的整體性、協同性、可靠性、可控性、可用性及可維性等重要系統特徵。所以,網路管理問題是計算機網路系統的一個重要的全局性問題。任何一個網路系統的設計、規劃和工程實施,都必需對網路管理問題作一體化的統盤考慮。系統設計者經常需要在系統安全、可靠性指標和其他質量指標的矛盾中權衡、折衷。採用什麼樣的網管方法和系統方案,不僅影響網路系統的功能和性能,而且也直接影響網路系統的結構。雖然,計算機網路的基本應用服務功能與網路管理功能有所區別,有所分工,但又是緊密聯系的。在網路內部結構中,實現這兩部分功能的軟、硬體實體也是緊密結合甚至融合在一起的。所以,網路管理系統已成為現代計算機網路系統中不可分割的一部分。網路管理應著眼於網路系統整體功能和性能的管理,趨於採用適應大系統特點的集中與分布相結合的管理體制。在當前網路全球化的大發展的形勢下,各種危害網路安全的因素,如病毒、黑客、垃圾郵件,計算機犯罪等也很猖獗,並且也具有全球傳播的特點,它們不僅影響網路系統的正常工作和網路應用系統的安全使用,甚至可能威脅網路系統的生存。因此,進一步研究和發展各種先進的訪問控制、防火牆、反病毒、數據加密和信息認證等網路系統信息安全技術已成為計算機網路系統發展不可缺少的重要保障。21世紀的現代計算機網路應該是更加高效管理和更加安全可靠的網路。

為應用服務的發展方向

設計和建造計算機網路系統的根本目的就是為了應用。從系統觀點看,網路應用最終體現了網路系統的目的性和系統功能。應用需求始終是推動技術發展的根本動力,技術發展又提供更多、更好的應用服務,這是技術發展與應用需求的基本辯證關系。作為高度綜合各種先進信息技術的計算機網路,正是在人類社會信息化應用需求的推動下迅速發展起來的;而計算機網路也正是通過各種具體網路應用系統來體現對社會信息化支持的。國家信息化、領域信息化、區域信息化和企業信息化最後都要落實到建立各行各業、各具體單位的各種具體網路應用系統,如各種管理信息系統、辦公自動化系統、決策支持系統、事務處理系統、信息檢索系統、遠程教育系統、指揮控制系統、異地協同合作系統以及綜合的集成製造系統、電子商務系統、交通自動訂票系統等,各行各業的不同用戶也越來越需要依賴具體應用軟體來使用網路。因此,基於基本網路系統平台之上的各種網路應用系統已成為計算機網路系統不可分割的重要組成部分。對具體網路信息系統的系統集成實際上就是用系統工程方法來具體規劃、設計和構造一個具體的網路應用系統。目前,網路應用系統體系結構的研究、網路應用軟體開發工具的研究、分類應用系統規范和標准化的研究,以及綜合應用系統集成方法的研究等都非常活躍,取得了很大進展,也體現了計算機網路系統為應用服務的發展方向。21世紀的現代計算機網路呈現給廣大用戶面前的將是適應更廣泛應用需求的、更方便使用的、但卻更看不到網路的各種各樣網路應用系統。

智能網路的發展方向

人工智慧技術在傳統計算機基礎上進一步模擬人腦的思維活動能力,它包括對信息進行分析、歸納、推理、學習等更高級的信息處理能力,所以人工智慧技術也是一種更高層次的信息技術。智能計算機使計算機具有更接近人類思維能力的高級智能,是計算機技術的必然發展。但在現代社會信息化進程中,由於計算機網路技術的飛速發展,計算機與計算機技術已越來越多地被融入計算機網路這個大系統中,與其他信息技術一起在全球社會信息網路這個大分布環境中發揮作用。因此,人工智慧技術、智能計算機與計算機網路技術的結合與融合,形成具有更多思維能力的智能計算機網路,不僅是人工智慧技術和智能計算機發展的必然趨勢,也是計算機網路綜合信息技術的必然發展趨勢。當前,基於計算機網路系統的分布式智能決策系統、分布專家系統、分布知識庫系統、分布智能代理技術、分布智能控制系統及智能網路管理技術等的發展,也都明顯的體現了這種智能計算機網路的發展趨向。21世紀的現代計算機網路系統將是人工智慧技術和計算機網路技術更進一步結合和融合的網路,它將使社會信息網路不僅更有序化,而且也將更智能化。

作者:長沙國防科技大學 計算機學院 倪鵬雲