1、教育部人才培养模式改革和开放教育试点教材教育部人才培养模式改革和开放教育试点教材中央广播电视大学出版社临 夏 电 大 教师：马 俊 清1.1.1 语言的产生 古代的人类通过学会使用和制造工具进行生产劳动，在互相交流信息的基本需要的激励下，经过长期的变迁，由原来的以简单的声音沟通消息，到可以使用更复杂的语言自由地交换思想，这个长达上百年万年的漫长的进化过程使得当时的人类不同于一般的动物，在信息文明的发展方面迈出了十分关键性的一步。1.1.2 文字的产生 大约在上万年前，人类产生了文字。尽管东西方文明的发展有很大差距，但都是使用一些特定的符号来表达确定的意思。有了文字的帮助，人类第一次把在生产劳动
2、中学习积累起来的知识，以恰当的文字形式保存下来，和其他的人进行交流。这样做的结果，知识就可以用图形或文字的形式保存在石壁上、涂写在兽皮上、或者烙在竹简上互相交流或留传给后人。1.1.3 印刷术的产生 上面说的方法虽然可行，但效果并不好。大约在上千万年前，中国的蔡伦发明了纸的制造工艺，于是大批的纸张被制造出来，以刻板（一凹板和凸版的形式）的方式复制了许多的书。大约在此后不久，又出现了“活字排版术”。从此，人类就摆脱了原始的落后状态，而可以采用先进得多的印刷技术来大量复制信息了。由于可以存放大量信息的书本可以被高效率地复制，这些书本的携带又比带竹简等方便许多。使用这种方式以后，人类社会的信息的传播
3、速度明显提高，人类的文明程度也因此而得以迅速提升。1.1.4 电话电报技术的产生 距今约200年前，莫尔斯发明了电报，解决了信息不能够远距离高速传送的问题。这样一来，就可以借助电流在电线中流动或磁波在空中的传播，将信息发到几百里路以外的地方去。这种方法帮助人们有效地克服了空间和时间的限制，在传递信息方面获得了相当大的自由。电报虽然传得快，但是输入手续比较麻烦，要翻译成特定的代码，不能直接读懂，需要专业人员的帮助才能够使用。大约在100多年前，发明家贝尔发明了电话。由于电话使用方便，使用者只要直接对着话筒讲话，从耳机里听就可以方便地交流信息。在短时间内可以交流的信息量也大为增加。电话技术的发明大
4、大改写了人类社会的信息发明程度，极大地促进了人类社会各方面的发展。电话技术沿用至今，虽经很多的改进提高，其基本思路至今天仍无多大的改变。1.1.5 集成电路和计算机技术的发明 公元1964年，世界上的第一台数字电子计算机诞生了。当时这台计算机的体积非常大，要用一个很大的房间才能够放得下，而且电能的消耗高，用了大约6，000只电子管，每秒钟能够运算的速度极其有限。但这毕竟是开天辟地的一个创举，有了数字电子计算机，就可以开展对文字的高速处理，此举将人类对信息的处理速度提高到一个崭新的高度。此后，集成电路技术应运而生。将从前要使用很大、很复杂而昂贵电路的设备变成了只要用指甲盖那么大的集成电路就可以实
5、现了。这个类似天方夜潭式的奇迹现在已经变成现实。今天，数字电子计算机的体积、能耗、处理速度、存储信息的容量都大大提高。这方面Intel公司创始人之一摩尔（Gordon Moore）于60年代末曾提出，硅技术将根据以后所称的摩尔定律不断提高芯片的集成度和速度，大约每18个月存储器芯片的集成度翻番，微处理器速度提高一倍，而价格下降一半。今天，数字电子计算机技术已经深入到我们生活的各个角落，我们几乎每天都要和数字电子计算机打交道。数字电子计算机的发明给人类信息文明史谱写了光辉一章。1.1.6 现代通讯技术的进步 一、程控交换技术一、程控交换技术 程控交换技术是传统电话交换技术的电脑化产物。原来的电话
6、系统的交换是采用人工转接或者用继电器转接的。使用计算机化的程控交换机后，所有的电话交换都没有了硬件的接通和拆除过程，整个电话的转接业务都通过执行计算机指令的软件方式来实现。二、卫星通信二、卫星通信 卫星是人们用于克服地理位置给人们信息传递所造成的障碍而发展起来的通信技术。卫星通信的特点是没有通信死角，但不可能提供太大的通信容量。如果用来向许多地方同时广播信息，则它的信道利用率很高。三、蜂窝通信三、蜂窝通信 为了本地通信的方便，人类又开发了蜂窝状电话通信系统。蜂窝电话的思想是在地面上每隔一段距离就设一个无线通信的基站，每一个基站负责和自己覆盖范围内的移动通信手机相联系，基站与基站之间用有线信道方
7、式来相互连通。这样形成的网络是由许多基站合作而成，它们的分布形状类似蜂窝，由此而得名。四、光钎通信四、光钎通信 光纤是当今传输信息的媒体里面最具有优势的媒体之一。光纤信道具有带宽大，体积小，保密性能好，抗干扰能力强，价格便宜等许多优点，是今后通信传输系统所使用的媒体的住流。1.1.7 计算机网络和因特网(Internet)的产生一、计算机网络技术的产生一、计算机网络技术的产生计算机的产生和使用为人类信息文明的发展带来了革命性的契机。但是单就计算机本身而言，它虽然可以在很短的时间内处理大量的信息，但是单台的计算机毕竟只能在自己有限的范围内工作，即使它的存储容量再大也是极其有限的，因此，便产生了在
8、计算机之间交换数据的需求；另外，每台计算机在工作时，要配备打印机等外部设备，如何节约昂贵的外部设备的需求，也导致了将计算机通过通信信道相互连接，以便共享外设的考虑。于是，计算机网络技术应运而生。从实质上来讲，计算机网络是信息传播技术与信息处理技术的结合。因此，计算机网络是计算机技术和现代通信技术的有机结合。二、二、InternetInternet的发展简史的发展简史人类信息文明从刚过去的上一世纪的70年代开始，出现了一场更大的演变。这就是Internet的前身美国国防部高级研究规划局的ARPA网。原来的研究宗旨是研究如何在非常期间仍保持通信网络的连续工作。使几个大学和国家级研究院参与了这个研究
9、项目，研究的最重要结果是产生了一套通信标准，称为TCP/IP协议。这个协议并不是一个简单的标准，它囊括了以11个最主要的新型通信标准为代表的上百个通信协议。由于TCP/IP协议是本着包容各种不同现存主要网络通信技术这样一个现实情况下开发出来的一套技术（IP本身就四因特网的意思），所以很容易得到各个网络生产厂家的支持。这个网络标准的核心内容叫做“包交换”（Packet Switching)。人们根据这个标准，开发了大量的网上应用。今天，Internet发展得非常快，已经成为整个世界的一个主要的通信网络标准。绝大多数的网络技术，无论是老的还是新发现的，都无不倾向于发展成可以和Internet相衔接
10、、相配套使用，否则就会有缺乏发展生命力之虑。人们正在积极考虑，充分利用这个技术来为现代文明社会建设的各个方面服务。各国政府纷纷围绕着这个技术制定了发展规划。近来，Internet的技术又演变出Intranet技术，这是把现在的在Internet上行之有效的技术用在不对外的内部网络建设的新用法。Internet技术的发展正方兴未艾，已经成为各国和世界建设信息高速公路，发展信息化社会的主要手段。1.2.1 数字通信数字通信，是现代社会通信的主流。因为计算机技术的普及，所有的信息都已经存放到计算机存储器里去了。由于计算机内信息的表达都是二进制的，所以把这些内容都称之为“数字”。数字通信就是计算机化了
11、的信息通信。一、网络电话技术：把电话的语音信号打“包”(packet)，在速率够的情况下（一般要求大于12kbps），就可以利用因特网来传递语音信号，这种电话的成本非常低廉。二、视频会议技术：视频信号包含有较高的信息量。经过压缩技术的处理之后，可以以较低的速率的信道来传输（目前最低的压缩标准是64kbps,但质量好一些的分别要384-2048kbps）。三、电子邮件的服务：电子邮件恐怕是当前最流行的通信工具之一。利用因特网的传输功能把各个用户输入的信件在网络范围内迅速传递，使得每一封信的综合投递价格降到几分钱。目前有许多网站向用户提供完全免费的电子邮政服务。电子邮件的流行使得信息的传递速度以秒
12、来计算，成本低得可以忽略不计。1.2.2 分布式计算分布式计算是对应于集中式计算而言的。从不太严密的说法来说，所有的基于网络的应用都是一种分布式计算。但从更严格的定义上来讲，分布式计算机就是指将若干台计算机通过网络连接起来，将一个程序分散到这几台计算机上去同时进行，然后把每一台计算机计算的结果搜集汇总到一起来，整理得出一个结果。这种做法是计算机网络化的一个基本功能。还有一种用法是远程计算。如一个地方没有大型的计算机，但人们可以通过计算机将一个需要大量计算的题目送到远处的网络上去计算，并返回结果。很有趣的一个例子是利用地球白昼的变化，当亚洲的人在白天的时候，美洲正值黑夜。这时，可以将一些需要大规
13、模计算的内容从亚洲送到美洲去计算，然后返回结果。因为这时候美洲的计算机用户大多在睡觉，那里的大型计算机系统比较有空闲，而亚洲的人都在工作，所以机器会比较忙。这样调度的结果可以使得计算机的运行负荷均匀而且开支也会减少。1.2.3 网络门户服务,IDC和ASP计算机发展到今天,又出现了所谓的网门的概念.网门是信息产业发展到现阶段所出现的一个崭新的概念.从传统的因特网的出现,产生了所谓的信息化的概念.第一阶段的计算机信息化概念,是将所有的信息都放到计算中心或者信息中心的大型计算机上进行集中处理。将原来呈自然分散状态的信息硬性集中放在一处的做法的缺点是无法很好地被广大用户利用。因而后来很快被分布式的局
14、域网络和局域网络的互连体所替代。这个分布的模式大约发展到前几年已经为大众所接受，成为当前信息系统的典型模式。到了去年下半年，国际上又出现了新的改进模式，既是在物理网络普遍通达的基础上开展集中的系统信息服务网门的概念。网门网门简单地讲，就是用一个统一的网页入口界面，将大量的网上信息分们别类地向用户提供服务的技术。IDC是Internet Date Center的缩写，ASP是Application Service Provider的缩写。分别翻译成互联网数据中心和网上应用服务的提供商。IDC的业务主要集中在网络通信的环境方面，而ASP主要用于支持网上的高层应用。它们的基本概念如下，社会上一般单位
15、普遍具有如下的特点：1、缺乏计算机专业人才，特别是高级专业技术人才。因此在飞速发展的信息技术方面，主要是在系统的管理、运行和应用开发方面，始终保持跟踪先进水平就显得比较力不从心。2、由于预算等原因，设备不可能随应用的需求的增加而不断更新。所以，能够提供集中一大批高层次的技术人才，集开发运行维护管理于一身，以一个大型的信息服务平台通过高速通信网络向大量的社会上的各单位提供高档次的、有特色的、可不断升级换代的、可靠的网上信息化服务，是一个在当今互联网环境上开展多种信息化的最佳途径。1.2.4 信息查询计算机网络是提供资源共享的最好工具.而这里的资源是指硬件、软件和信息资源。在这三类资源中，信息资源
16、是最重要的。Internet是一个连接全世界各种计算机的超级大网。它上面的信息量之大，内容之丰富，堪称为信息的汪洋大海。“搜索引擎”可以卓有成效地帮助我们在互联网环境中搜寻我们所感兴趣的信息。我们所需要做的只是按照我们要寻找的内容，用少量“关键”词来概括归纳出这些信息的内容，输入到连在互联网上的计算机中去，它会很快地把你所感兴趣的内容所在的网络地址罗列出来，让你按图索骥，很快就找到你所要的内容。1.2.5 网上教育网上教育是利用Internet技术开发的互联网的一种综合应用。它充分发挥网络可以跨越空间和时间的特点，在网络平台上向学生提供各种与教育相关的信息。作到“任何人、在任何时间、任何地点、
17、可以学习任何课程”。网上教育可以可以充分发挥网络技术的特点，向学生提供网上课程点播、网上答疑、习题库和试题库、交作业、网上交流和数字图书馆等服务。并可以根据学生在网上的表现，自动给予适合学生本人情况的指导和建议。网上学习给学生创造了充分的选择余地，他可以根据自己的爱好，选择网上任意一位老师上的课程，如果还没有听懂，他还可以换一个老师讲的同一个课程，从不同的角度去学习，去体会，以提高学习质量。网上教育现在充分利用了计算机网络的特点，将各种学习的需求通过计算机网络的途径来提供，在很大程度上解决了教育资源不足和克服了传统教育方法上课时满堂灌等方面的弊端。网上教育就像是为你请了一个永不知疲倦的全能家庭
18、教师，使你们全家人都能享受终身教育的便利。1.2.6 虚拟现实虚拟，又是现实，这一对矛盾的词在互联网上找到了和谐的统一。所谓“虚拟”，就是指你本人并没有身临其境；而“现实”，就是你感觉到像真的一样。在互联网上开发出来的这一个特色应用确实迷人。不信，你可以试一下，首先，让我们带上虚拟现实专用的眼镜上网去。然后，让我们去法国巴黎走一圈。在配备有虚拟显示应用的网络计算机显示屏的功能菜单上连续选择和点击旅游-欧洲-法国-巴黎-艾菲尔铁塔。转眼间我们就来到了艾菲尔塔的入口处。你信步走进电梯，门自动关闭。电梯徐徐上升，巴黎全景尽收眼底。随着电梯不断上升，你看到的外面的景色也不断变化，外边的房子、河流也随之
19、变小。但是如果你把手伸出去试图摸一下你看到的物体，你碰到的不是铁塔的电梯窗户，而是你坐在前面的桌子了。现在虚拟现实的技术还在继续不断地进步。现在已经研究出“感觉手套”，如果你在上述“虚拟旅游”中同时带上“感觉手套”的话，那你的巴黎之行恐怕还要更“逼真”一些。虚拟现实的用途非常大，但需要非常高的计算机处理能力和通信速率才可以应用。随着今后我们可以得到的通信信道带宽的大大增加，费用的迅速下降，虚拟现实就可以用来网上开会，做研究，培训、做实验等做很多有用的应用，你可以设想通过网络的虚拟现实技术来实现许多的应用的例子。1.2.7 电子商务现在计算机网络的一个热门话题就是电子商务。电子商务的定义可以分成
20、广义和窄义的两类。广义的电子商务实际上包罗万象。英文称之为EB（Electronic Business),包括各行各业的电子化，网络化。概括地说是电子业务，可以是电子商务，电子政务，电子医务，电子军务等。窄义的电子商务含义则比较明确，英文叫做EC（Electronic Commerce)，指人们利用电子化网络化手段进行商务活动。可以在网上做电子商情、电子广告、电子交易、电子购物、电子签约、电子支付、电子转帐和电子结算等活动。我们现在一般指的电子商务都是后面这一种。电子商务的普及，可以实现足不出户，购买任何商品。可以在家里办公上班，享受各种服务如医疗保健、图书资料查阅、网上炒股、家政服务、网上娱
21、乐等。1.2.8 家庭自动化家庭自动化现在也是一个大热门。可以通过计算机网络实现自动化的内容着实不少。首先，家庭要连接到计算机网络上去。网络的速度当然越高越好，最好还是完全实时的连接。然后，就有可能在很多方面实现家庭自动化了。如首当其冲的就是家庭保安系统。现在有一种专门用于家庭自动化的网络标准，可以利用电力线来传送各种家庭自动化的信号，这样各个家庭不必更改布线或者重新布线就可以方便地实现自动化。本本 节节 小小 结结 总之，信息网络的应用的例子举不胜举。现代信息技术的发展和应用总的来说具备下列特点，就是高速化、立体化、多媒体化、交互化和个性化。高速化很重要，因为许多的网上应用必须有高速率的网络
22、来支持才会发挥效果。如视频会议、视频点播等。但是如虚拟现实之类的应用仍然需要很大的带宽和具备高速处理能力的计算机；所谓的立体化，是指充分发挥各种数字通信设施的功能，同时提供空中、地面、海上和太空等多方位的通信能力，无线和有线通信相结合。构筑一个全方位多功能的网络运用环境；而交互化，则是人类获取和交换信息的高级阶段必须所具备的特点，交互化的特点能够充分给予用户选择的自由，任何时候，他都可以选择任何节目来听或看，或者任何时候，他都可以和其他人交谈等；多媒体化的发展前景也是显而易见的，人与外部世界作信息交流的工具无非是眼睛、耳朵和嘴巴。换言之就是视觉、听觉和说话的能力。在平常，人们一般不大会从应用的
23、角度来划分计算机网络的类型或者功能。在现实社会中的计算机网络应用中也不会有一种单纯的服务业务。而总是用一个网络同时支持多种业务，多个网络又相互之间协调连接，各种业务的应用互相渗透，从而形成一个较为完整的信息服务系统。1.3 计算机网络系统的组成1.3.1 计算机网络的拓扑结构 最简单的计算机网络的连接是在两台计算机之间用通信信道互相连通所形成的系统.但大多数计算机的连接不会是仅仅两台机器的相连,而是有很多的机器通过适当的通信途径相互连接起来的(图1-1).网络的连接形式有个术语叫做“网络拓扑”（Network Topology）。网络的拓扑中用点来表示连网的计算机，用线来表示连接计算机的通信线
24、路。这样，任何一个计算机网络都可以用一个拓扑图来表示出来。计算机网络里计算机之间的相互连接方式可以有多种选择。究竟需要采用什么方式来连接网络，完全应应视需要而定。如在近距离内共享资源时，网络就往往采用简单的连接方式总线网（Bus）或树形（Tree)，这两种方式的连接比较简单易行。而用在远距离通信时，因为每个点的计算机分布较散，且分布也呈不规则形状，就比较适合采用不规则的网络拓扑。在通信主干网上由于对网络故障自动恢复等功能要求较高，故常常采用环形网络结构（Ring)。其他还有根据需要将网络接成星形的，全连接型的或者其它的拓扑形状的。总线形的拓扑比较简单，最适合局域网的运用。用总线网连接计算机的时
25、候，所有连在网上的计算机都可以接受到某一台计算机发出的信号，它们根据到来信号的传递方式在计算机网络技术中被称为“广播”方式。如果在一个复杂连接的网络中，某一台计算机和另一台计算机要建立通信关系，他们不采用广播方式，而是沿着一定的线路一步一步地传下去，直至到达目的地。这种方式就叫做点对点通信。比较大而复杂的网络一般采用点对点或者点对点的变种变种方式来通信。p 总线形：所有节点都连到一条主干电缆上 优点：安装简单方便，成本低，铺设电线最短。缺点：故障诊断困难，总线故障会引起整个网络瘫痪，增加新节点难，监控难。p 环形：各节点形成闭合的环，可实现任意两点间通信 优点：容易安装和监控。缺点：容量有限，
26、环中任意一处故障都会造成网络瘫痪，增加新节点难。p 星形：各站点通过点到点的链路与中心站相连 优点：结构简单、建网易，故障诊断易，增加新节点易，监控易。缺点：太依赖中心节点，可靠性低。p 树形：总线型和星型的综合p 网状：以上各种拓扑结构为基础的综合应用。光数调制解调器华为AR28-11路由器神州数码DCS-2026B交换机Internet教师机教师机教师机教师机 教师机水星集线器电大在线远程教学平台（.）教学资源室eb服务器（.）投影仪、录象机、共放实物展台多媒体中央控制机光纤接入光纤接入信息中心多媒体教室水星集线器教师机集线器学生机学生机学生机集线器学生机学生机点播服务器（.）卫星小站典型
27、的计算机网络拓扑示例（临夏电大分校网络拓扑图）典型的计算机网络拓扑示例（临夏电大分校网络拓扑图）微机室二微机室一教学楼各办公室视频终端VideoTelephone语音网关Telephone双向会议系统1.3.2计算机网络的组成结构 从计算机网络的最基本的组成结构说来，可以把一个网络大致分成三个部分。它们分别是通信子网，网络高层和网上应用。三个部分各有各的分工，联接起来就能够组成一个完整的网络。具体来说，通信子网实现基本数据的传输，向网络的高层提供信息传递的服务；通信子网完成的是面对底层传输媒体为主的，消除各种不同通信网络技术的差异的任务；而网络的高层的功能也是信息的传递，不过它的重点是放在支撑
28、网上应用的角度上，下面就是三个组成成分的基本组成结构的内容。一、计算机网络的通信子网一、计算机网络的通信子网通信子网是用来保证整个计算机网络通信的基本传输的部分。它担负着与通信媒体 的衔接的任务，并要在相邻节点之间完成互相通信的控制，消除各种不同通信网络技术之间的差异，保证跨越在网络两头的计算机之间的通信联系的正确。计算机网络的通信子网部分担负着向网络的高层提供一定质量的传输服务。通信子网由物理信道，信道链路的通信控制软件组成。可以向高层提供尽力而为的通信支持。二、计算机网络的高层服务二、计算机网络的高层服务这里的高层的概念是相对于子网而言的，指的是这些层次的位置位于子网的上面。计算机网络的高
29、层的内容也是传输服务的，即网络节点到对方的网络节点之间的端的完整通信服务。这个端到端的概念又和网络层上端到端有所不同。网络层只管在通信端口上的数据传输，而运输层则要管到操作系统之间。要知道计算机网络在其链路层使用局域网时，网卡的位置是在计算机主机内的，从外部看起来通信子网和高层的区别不太明显，而如果在使用其它远程通信信道作为计算机网络的通信子网连接的话，区别就十分明显了。这时，通信子网是由电信公司或者其它通信信道的提供商来提供，而对应于高层的软件模块则驻留在计算机的主机中，向它的更高层提供通信的完整服务。这时候，你看到的是更明确的分工因为子网根本就不在用户这一边。计算机网络高层服务的目的是要完
30、成将网上的应用和网络的数据通信彻底分开。而应用只是简单地通过固定的模式调用网络通信部分的可靠传输服务为其本身的应用目的服务。三、计算机网络的应用服务三、计算机网络的应用服务我们前面介绍的这些通信功能其实不是根本目的，而是为达到目的而必须提供的手段。只有网络的应用才是真正的目的。计算机网络的应用非常广，几乎所有的方面都可以应用。要达到方便的网络应用，就要对网上的应用作一些规范，所有的具体应用都可以在这些规则的规范下方便地进行。人们针对计算机网络的各种应用的需要，规定了几个方面的具体规则，这些规则可以被用来支持各种应用对网络环境的要求，使得开发应用的人们在具体编程时不需要同时顾及网络传输时将会相应
31、地发生那些事情，而只需要专心编他的具体应用软件就可以了。大致来说，典型计算机网络的应用的支撑环境由下面这几个方面所组成；1.网络目录服务：网络上存在大量的信息，怎样把这些信息有组织、有条理地运用起来，是网络目录服务的任务。2.网络域名服务：由于互联网是由许多大小网络相互连接而成的。所以，怎样帮助网络的使用者找到想要去的地方，告诉如何可以到达那里，便是域名服务的概念。3.网络数据库服务：数据库在网络环境中尤其重要。因为绝大多数的信息在计算机上都是以数据库的形式存在的，在网上，数据库怎样和Web主页或者其它界面相衔接，各个环节之间如何协同工作，向网上的用户提供相应的服务，便是网络数据库的任务。1.
32、4 网络的标准体系 现在世界上并存着多个计算机网络的标准体系。为了简化起见，我们在这里仅介绍其中与我们关系较大的部分。因特网的标准当然首推最重要，名字叫TCP/CP协议族；还有开放式系统互连的国际标准ISO/OSI七层标准模型；还有个局域网的标准集IEEE-803.x。这些都是网络技术里用得多的标准。因特网的TCP/IP标准是从长期的实践中发展起来的，因此它是个经过考验的比较可靠的标准。而ISO/OSI七层协议是从理论出发设计出来的标准，因此层次比较清晰，功能分明。但缺乏实际的产品的考验。IEEE-803系列局域网标准是个集合了20来个各种局域网络技术的标准集，差不多囊括了所有互联网所连接的物
33、理网络的类型。本书着重介绍TCP/IP标准。1.5.1 通信技术的进步 通信技术是现代先进技术中发展得很快的一个领域。随着因特网的规模的日益扩大，地带宽的需求也日益增大，通信网络在这个刺激下也突飞猛进地发展起来。最近的进步主要表现在交换方式趋于纯IP化、光纤采用波分复用技术扩容和计算机采用无线接入方式这三个大的方面。下面分别就这个三个方面做一介绍。一、交换方式的变化是在因特网技术发展的前提下发生的。一、交换方式的变化是在因特网技术发展的前提下发生的。由于传统的通信交换方式几乎毫无例外地使用了在需要通信时直接接通一条电路将通信双方连接起来的电路交换方式，令信道的容量利用率得不到提高。在信道利用方
34、面虽然也采用了一些动态调度带宽的技术措施，但并不根本解决问题。纯IP包交换技术的出现和成熟为通信交换技术提供了一个崭新的途径，特别是在高速处理器和宽带信道就绪的条件前提下，包交换技术更成为一个颇具吸引力的方式。直接在光纤上传输信息包，用“线速”路由交换机来交换信息。就具备了全速交换的能力。用这种方式来交换信息，不再需要通过在光纤上搭建复杂的SDH和ATM传输基础设施，再在上面来建设IP网的传统途径，可以节省费用，加大灵活性，增加功能，减少管理复杂程度。但是如果需要严格的同步传输，则IP网目前做不到，因为它本身就不是按这种种模式工作的。二、光纤的波分复用技术（二、光纤的波分复用技术（WDMWDM
35、，Wavelength Division Multiplexing)Wavelength Division Multiplexing)。光纤的带宽几乎是无限的，但怎样把这些带宽充分地使用起来是一个问题。波分复用技术较好地解决了这个问题。其思想是用不同的波谱的光束做载波，每种栽波调制一路数据信号，将各束调制后的光信号集中到一起，形成一束混合光，再送到光纤里去传输。这束光在传输的路程中只需同一路光放大器就能够实现多路信号的增强，等到信号传到接收端，再按照发送时相似的方式反向把各个光束分解开来，再通过各个接口电路里去。三、无线接入方式（三、无线接入方式（Wireless AccessWireless
36、 Access）。）。无线接入方式最近已经成为一种很热门的网络接入方式。由于光纤的传输容量非常大，可以用来在远距离上传输大容量的信息，就是不能够支持移动的通信，人们被动地让光纤电缆等有线传输媒体给“绑”在桌子面前。让网络的使用者获得最大的自由，包括可以在移动中方便地使用获得高速的传输服务在内，都是现代通信孜孜以求的奋斗目标。网络的无线接入方式最近由于下面两种技术的进步，获得了长足的发展。目前，这些技术还在不断地高速发展，这一波进展（GSM方式）可以被称为是第二代的无线数字接入技术。目前第三代技术标准（CDMA）正在形成中。时分复用多路访问（IDMA)：是指用单个高速的信道来携带多个较低速率的信
37、号的技术。每个较低速率的信号以时间片轮换分配的形式轮流在高速信道中传输，每路信号都得到轮流传输的机会。这样就可以实现很多的计算机在一个高速无线信道中传输的目的。码分复用多路访问（CDMA）：是用多种不同代码相对较低速率的信号进行编码，放在同一个高速信道中进行传输的技术。TDMA和CDMA是继提供模拟移动通信的FDMA方式之后出现的新一代数码通信技术。1.5.2 多媒体技术的进步多媒体(Multimedia)是适应人类与外部世界交往方便而开发出来的适应人的耳、鼻、嘴和眼等器官的感官的信息交流技术。计算机多媒体技术的发展给人类带来了极大的方便。首先，人类可以借助多媒体技术实现自然 的人际交流。大家
38、在网络上可以像直接见面交谈一样地交流信息。这和写信还是大不相同了。有了多媒体技术的帮助，甚至不识字的老人都可以借助网络来交流信息，因为他感觉与他平时和别人交往时并没有什么区别。这就把计算机信息技术往前大大地推进了。1.5.3 网上应用的进步 我们在前面讲计算机网络典型应用时已经提到过的“虚拟现实”等技术都是网络上应用发展的重要进步，这里不再重提，下面介绍另外的几个进展。一、先进网管技术一、先进网管技术规模较大的网络必须要有网络管理软件，一个完善的网络管理需要完成的任务是：1.性能管理。有许多因素可以导致计算机网络性能的下降。计算机网络也像其它的设备系统一样，要经常进行调整，否则就不能发挥其全面
39、的性能。有专门的软件可以用来做这件事。长期或者全局来讲，可以通过统计分析网上的信息来分析各个时期性能，短期的或者局部的，可以用仪器来检测信息的流通情况。总之，要通过上述各类方法检查出影响性能的问题，加以纠正，提高或恢复网络的性能。2.帐号管理。计算机网络要对网络资源进行统一管理。其中对于使用者的管理是最重要的环节之一。帐号管理要对用户的口令、权限、使用费用等进行全面的管理。例如用户是超级用户还是一般用户？允许使用多少资源？他在帐号中是否有钱？并定期出帐单等。3.安全管理。安全管理是保证一个计算机网络系统能够正常运行的基本条件之一。网络上由于各种信息来往频繁，难免会有病毒通过通信渠道传递进来。还
40、有不怀好意者有意识地对某些网络资源的薄弱环节进行攻击等，都是影响网络安全的因素。网络的安全管理为系统提供了一个安全的屏障，并能够报警，防范攻击，或进一步跟踪网上的攻击。4.拓扑管理。一个计算机网络的实际拓扑往往不会非常简单。不可能作到一目了然。如一个大型的校园网，往往由许多的大小局域网相互连接而成。如何掌握整个网络中各个网段的接入和拆除？如何知道什么地方出现了故障？拓扑管理就要解决这个问题。好的网络管理软件甚至会了解到一台接到网上的计算机的细节情况，包括机器上的软件配置等。计算机网络发展到今天，已经出现了大大小小的网络相互连接，以致于整个网络越来越难以管理。怎样做到既把许多并不相干的单位连到一
41、个网上，让大家来共同使用一个超高速的传输环境而互相不干扰呢？怎样才能有效地利用整个网络上的所有资源呢？一个技术应运而生，这就叫做虚拟网管。虚拟网络管理虚拟网络管理虚拟网络管理的意思是指实际上各个单位或各个系统都挂在同一个大网络中，大家的信息走的都是同一套信道，但是使用这种网络管理软件后，就可以作到每个系统所属的单位挂到网上后都可以以自己的系统为目标进行自身管理，保证不会出现冲突和互相干扰的现象。每一个单位或系统都能感觉到他们仍然在使用一套他们自己独立的网络一样。今天，稍微成规模的一些网络都配有虚拟网管功能。二、信息安全得到保障二、信息安全得到保障网上应用普遍推广的一个重要的基础条件是：通过网络
42、传输的信息必须能够确保安全。而按照因特网原来的设计，并不能够保证做到这一点。所以国际上很多人目前都在这方面投入大力量做研究和开发。目前已经有不少保护网上信息安全的软件和产品问世。预计不久将会在这方面形成一大批高效、安全的技术，使得电子商务、需要保密的政府内部信息等特别需要安全保障的业务可以可靠地在网上展开。三、自动翻译文字声音三、自动翻译文字声音互联网环境中信息虽多，但绝大部分的信息都是外文的。这种情况给网上的浏览带来很大的不便。目前已经出现了这样一类软件，即可以把英文的信息翻译到其它多种文字，也可以从其它文字翻译到英文。由于目前在全世界网上的信息中，英文文种的内容占了绝大部分，所以这类软件已经能够解决一点问题。不过，离“很好用”的程度还有一段路要走。相信不久的将来就能够解决这个问题，好让大家在网上“冲浪”时没有语言故障。n数字电路、计算机技术和现代通信技术的出现促进了计算机网络的诞生和发展。n计算机网络的分类 按用途、按网络拓扑n计算机网络的结构 通信子网、传输网、高层应用n计算机网络的发展趋向
