1.1.1 计算机网络的发展

通信技术和计算机技术的结合与发展，满足了人们对信息快速获取、处理以及传播的需求，产生了计算机网络。

1.通信技术的发展

通信技术的发展经历了一个漫长的过程。1835年，莫尔斯发明了电报；1876年，贝尔发明了电话；随着德国物理学家海因里希·鲁道夫·赫兹（Heinrich Rudolf Hertz）在1888年发现了电磁波后，无线电技术得到了发展，从此开辟了近代通信技术发展的历史；20世纪50年代，随着通信理论的建立，逐步实现了电话系统、通信卫星及彩色电视的普及。

2.计算机技术的发展

计算机的发展可以追溯到1642年法国哲学家和数学家帕斯卡（Blaise Pascal）发明的世界上第一台加减法计算机。其后，1833年，英国科学家巴贝奇（Charles Babbage）提出了制造自动化计算机的设想，他所设计的分析机，引入了程序控制的概念。尽管由于当时技术和工艺的局限性，机器未能制造完成，但其设计思想奠定了现代计算机雏形。1925年，美国麻省理工学院由布什（Vannever Bush）领导的一个小组制造了第一台机械模拟式计算机；1942年，制成了采用继电器、速度更快的模拟式计算机。1944年，艾肯（Howard Aiken）在美国国际商用机器公司（IBM）的赞助下领导研制成功了世界上第一台数字式自动计算机—Mark I，实现了当年巴贝奇的设想。而真正意义上的电子计算机是1946年2月15日在美国宾夕法尼亚大学研制成功的ENIAC，它是世界上第一台电子数字计算机。ENIAC在计算机发展史上具有划时代的意义，标志电子计算机时代到来。ENIAC诞生后，数学家冯·诺依曼提出了重大的改进理论，这不仅奠定了今天的冯·诺依曼机的基础，也使计算机技术得到了飞速发展。

3.计算机网络的发展

计算机网络的发展，由初期到成熟一般分为4个阶段。

（1）主机带终端形式的计算机网络（20世纪50年代）

20世纪50年代初期，人们首次尝试将计算机技术与通信技术相结合，形成了第一代以主机为中心携带多个终端的计算机网络体系，称为以主机为中心的联机系统，如图1-1所示。该系统以一台计算机作为系统处理中心，多台终端通过通信线路将数据传送到中央主机上进行处理，再利用通信线路将处理后的信息传送到对应终端。在该系统中，中央主机负载大，终端只负责数据的输入和输出。

（2）基于通信网的计算机网络（20世纪60年代中期—70年代中期）

随着计算机技术与通信技术的不断进步，计算机网络结构发生了改变，出现了分组交换技术。利用分组交换机制组建的网络称为基于通信网的计算机网络，如图1-2所示。其中，分组交换网由若干交换机与链路组成，交换机实现数据传输，主机用于处理信息。分组交换采用存储转发技术及动态分配传输带宽。

（3）标准化的计算机网络（20世纪70年代中期—90年代初期）

随着计算机网络发展日趋成熟，各计算机厂商为了自家计算机产品得到更好推广，纷纷基于自家产品制定了一系列网络技术标准。如1974年，IBM公司制定了系统网络体系结构（Systems Network Architecture，SNA）标准，DEC公司发布了数字网络体系结构（Digital Network Architecture，DNA）等。不同的计算机厂商制定的网络体系结构标准只适用于自家计算机设备连成网络，各厂商产品之间却无法互连。为了解决这一问题，国际标准化组织（International Organization for Standardization，ISO）于1978年提出了“异种机联网标准”的框架结构，即开放系统互连参考模型（Open System Interconnection Reference Model，OSI/RM），简称OSI参考模型。所有联网计算机只要使用OSI参考模型，则可与同样采用该参考模型的任何计算机进行通信，从此计算机网络体系结构实现了标准化。

图1-1 主机带终端的联机系统

图1-2 分组交换网为中心的计算机网络

20世纪80年代，随着微型计算机的发展，企业内微型计算机与智能设备的互连也得到了发展，由此带动了局域网技术的发展与普及。1980年，IEEE 802委员会制定了局域网标准，促进了局域网趋向成熟。

（4）以Internet为代表的计算机互联网络（20世纪90年代起）

20世纪90年代起，以Internet为代表的计算机网络得到了快速发展，它在科学、军事、经济、文化和社会发展的各个领域都占据了重要地位。Internet中的信息来源于各行各业，如医疗、交通、文化教育、商业、金融行业、政府等。网络安全技术为整个网络的安全提供保障。同时，Internet逐渐渗透到人们的日常生活中，人们利用Internet可以进行聊天、收/发电子邮件、学习、搜索资源等。随着Internet的广泛应用和高速网络的发展，移动网络、网络多媒体计算、网络并行计算、存储区域网，以及物联网和云计算等成为网络领域新的研究热点和话题。互联网结构示意图如图1-3所示。

图1-3 互联网结构示意图