1.2 计算机网络的发展历史

1.2.1 计算机网络的产生

早在20世纪50年代初，美国建立的半自动地面防空系统就是将地面的雷达和其他测量控制设备的信息通过通信线路汇集到一台中心计算机进行处理，开创了把计算机技术和通信技术结合的尝试。这类简单的“终端—通信线路—计算机”系统，成为计算机网络的雏形。20世纪60年代中后期，美国国防部高级研究计划局（Advanced Research Project Agency, ARPA）建成了著名的远程分组交换式网络——ARPA网。该项目由计算机公司和大学共同研制开发，主要目标是借助通信系统，使网内各计算机系统间能够共享资源。最终，一个实验性的4个节点（UCLA、UCSB、SRI和Utah共4所大学）网络开始运行并投入使用。ARPA网采用了当时先进的分组交换技术，由主机和子网组成，由协议和软件支持其工作。1969年初步建成的ARPA网，开创了“计算机—计算机”通信的时代，并呈现出多处理中心的特点，标志着计算机网络的诞生。

1.2.2 计算机网络的发展

1.以单主机为中心的网络

在计算机网络发展的初期，由于处理器相当昂贵，常将若干终端通过线路连接到主机，终端负责接收和发送数据，主机负责处理数据，这种结构是计算机网络的雏形，被称为第一代计算机网络，如图1-2所示。

2.以分组交换为中心的多主机网络

随着主机数量的增多，需要将远距离的若干主机连接起来协同完成任务，由此产生了分组交换网，如图1-3所示。有了分组交换网以后，主机之间不需要直接相连，而只需要接入分组交换设备。分组交换网被称为第二代计算机网络，如ARPA网就是典型的分组交换网。

3.标准化的开放性网络

为了使不同设计标准的网络能够互联互通，国际标准化组织（International Organization for Standardization, IOS）于1983年提出了一个使各种计算机能够互连的标准框架——开放式系统互连参考模型（Open System Interconnection/Reference Model, OSI/RM），简称OSI模型。OSI模型是一个开放体系结构，它将网络分为7层，并规定每层的功能，从而使网络的发展走向标准化，其最大体现就是Internet的产生。Internet是一个标准化的开放性广域网，符合其标准的不同厂商的设备都可以接入，从而极大地促进了网络的发展。

1.2.3 计算机网络的未来

未来的计算机网络将更关注融合、带宽、应用、安全、QoS（服务质量）、终端多样性、智能化等，并且会与软件技术和人工智能技术进行更深的融合。下面的一些例子读者可能都有体会。

1）融合。目前，计算机网络、IP电话网络、IP电视网络已经能够实现三网融合，未来随着网络协议的不断改进，计算机网络与移动通信网络、物联网等也将进一步融合，能够将更多的终端接入同一网络，从而节约网络建设成本。

2）带宽。有线通信网中光纤到户的线缆敷设方式得到广泛应用，十万兆级数据中心交换技术的发展使得云计算和虚拟化成为可能，5G移动通信技术也得到普及应用，无线局域网的传输速率也在不断提高。

3）应用。越来越多的设备可以通过网络进行管理和控制，例如，电饭煲、摄像头甚至电器插座都可以通过手机进行远程控制。而越来越多的应用会通过无线技术实现，如共享单车、无线充电、网上购物等。

4）终端。物联网技术使得装有传感器的设备都可以与互联网连接，Wi-Fi技术使得越来越多的智能家居设备出现，全球定位系统的发展使得交通出行更加便利。

5）智能化。人工智能（Artificial Intelligence, AI）技术与网络技术不断融合，扫地机器人已经走进千家万户，无人驾驶技术已进入实车测试阶段。

6）SDN。软件定义网络（Software Defined Network, SDN）是一种新型网络架构，是网络虚拟化的一种实现方式，通过将网络设备控制面与数据面分离开来，实现了网络流量的灵活控制，使网络作为管道变得更加智能。

1.2.4 网络强国战略思想

我国于1994年才正式接入互联网，但经过几十年的发展，现在已经成为一个网络大国，根据中国互联网络信息中心（CNNIC）2023年发布的第51次《中国互联网络发展状况统计报告》，截至2022年6月，我国网民规模达10.67亿，互联网普及率达75.6%，互联网的普及和应用程度已经位于世界前列。

当今世界已进入信息化时代，信息革命正在以前所未有的方式深刻影响着各行各业，“互联网+”作为网络信息化思维创新与产业实践结合的新模式，推动经济形态在传统行业演变，为社会经济实体带来新活力、新增长、新发展。网络空间已成为国民经济和社会生活的重要场所，网络技术已成为考察和衡量国家核心技术的重要指标，网络安全已成为国家安全的重要构成。在国际竞争日趋复杂的背景下，进一步推进我国网络事业的规范、发展和创新，建设网络强国具有重要的战略意义。

没有信息化就没有现代化。在2014年2月中央网络安全和信息化领导小组第一次会议上，习近平总书记提出建设网络强国的目标：“要从国际国内大势出发，总体布局，统筹各方，创新发展，努力把我国建设成为网络强国。”当前，信息革命时代潮流与世界百年未有之大变局和中华民族伟大复兴战略全局发生历史性交汇。放眼世界，网络信息技术全面融入社会生产生活，深刻改变着全球经济格局、利益格局、安全格局。网络安全和信息化是事关国家安全和国家发展、事关广大人民群众工作生活的重大战略问题，我们必须牢牢把握信息革命的“时”与“势”，加快建设网络强国，向着网络基础设施基本普及、自主创新能力显著增强、信息经济全面发展、网络安全保障有力的目标不断前进。