計算機網絡發展的建設性思考

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本文作者：柳勝國 單位：寶雞文理學院圖書館

1　計算機網絡的發展

1930年至1960年,由于電子技術廣泛應用在通訊網絡、微波傳輸、電子多路通信網絡以及1960年美國海軍首次使用命名為“月亮”的衛星進行密切的結合,終于形成了現代的計算機網絡。它經歷了三個階段:面向終端的網絡、計算機通信網、計算機網絡。

1.1面向終端的網絡

初期的計算機系統規模大、價格昂貴,因此,設置在專用機房,利用通信設備及線路連結多個終端。在通信軟件的控制下,各個用戶可以在自己的終端上分時輪流使用中央計算機系統的資源,這樣既克服了到機房排隊等待的現象,又提高了計算機的效率及系統資源的利用率。隨著集成電路的發展,單一計算機系統連接多個終端的網絡大量出現,從而形成計算機網絡發展的初級階段。

1.2計算機通信網

1960年以后,出現了若干個計算機互連的系統,開始了計算機與計算機之間的通信。70年代ARPANET(AdvancedResearchProjectAgencyNETwork,美國國防部高級研究計劃局網絡)的成功運行,標志著計算機通信網的延生。盡管計算機通信網中可以實現“計算機——計算機”的通信,但由于缺乏相應的系統軟件對網上的資源進行統一管理,所以它仍屬于計算機網絡的低級形式,被稱為計算機網絡發展的第二階段。

1.3計算機網絡

計算機網絡是計算機應用的最高形式,它充分體現了信息傳輸與分配手段和信息處理手段的有機聯系。從功能角度出發,計算機網絡可以看成是由通信子網和資源子網兩個部分組成的。從用戶角度看計算機網絡是一個透明的數據傳輸機構,網上用戶不必考慮網絡的存在就可以訪問網絡的任何資源。目前網絡已得到了飛速發展,從遠程網到局域網,從大型網到微機網,從數據網到綜合服務網,以及光纖網、智能網等等,異彩紛呈,令人眼花繚亂。

1.3.1光纖計算機網絡

光纖計算機網絡以光導纖維為傳輸介質,具有傳輸速率高、連接距離遠、誤碼率低和可靠性高等優點,適應于近年來網絡容量大、增長快的需求,是目前廣泛提倡發展的信息高速公路的主要組成部分。1990年后開始流行的光纖分布式數據接口FDDI,是ANSI(美國國家標準協會)下屬的FDDI委員會制的一種局域網協議。它的速率為100Mbps,工作距離可達200km,采用分組交換技術和令牌方法來共享光纖容量,適用于高速局域網及城域網。它一方面可作為主干網,以代替原有的10Mbps的主干網,另一方面可將高速主機和工作站直接接入FDDI網。光纖計算機網絡一般采用總線、星形和環形拓撲結構。采用雙環結構時,如果某一條通路發生故障,或者某個站點脫離環路或不能工作時,相鄰結點就自動把它們的兩個環接在一起,從而提高了網絡的可靠性。

1.3.2綜合服務數據服務網

綜合服務數據ISDN是CCITT推薦的一種基于電信業的新型網絡。它以程控交換機為互連設備,具有電話網及數據網優點,能同時為用戶提高語言、數據文字、圖形及慢速圖像等多種服務,并且比電話網和數據網更有效、經濟、方便。寬帶ISDN(B-ISDN)是ISDN的下一代產品,它在SONET線路上使用ATM技術。數據傳輸率1.55Mpbs和6.22Mpbs,因而在用戶地點至電信網的一個用戶線路上可傳輸大量的聲音、數據和圖像。寬ISDN適用于局域網之間的遠距離互連,醫學圖像的遠距離傳輸以及CAD(計算機輔助設計)等等。

1.3.3智能網技術

1980年以后,計算機應用系統的自動化、智能化的需求日益增長,促進了計算機網絡向智能網絡(Intell-gentNetwork簡稱IN)方向發展。在1982年第六屆計算機通信國際會議上,美國AT&T公司率先提出了網絡智能化設想,其目標是實現計算機網絡的“操作智能化”和“服務智能化”。操作智能化是指網絡運行、維護和管理方面的智能化。操作一個大容量、大規模的計算機網絡是十分復雜程度的,當網絡的設備增加時,復雜程度按指數上升,檢測和修復很困難。因此,有必要將人工智能和專家系統引入網絡的管理中,將專家的知識放入數據庫,使系統能夠自動地進行故障檢修,流量控制,路徑選擇,網絡重構等操作。服務智能化指通過不同領域的專家系統和知識庫對用戶提供方便友好的服務,高級信息處理和最佳決策。

2計算機網絡的應用

2.1資源共享

計算機的許多資源本是十分昂貴的,如大的計算機中心,大容量硬盤,數據庫,應用軟件及某些特殊的外設等。計算機建網后,網絡上的用戶就可以共享分散在各個不同地點的軟、硬件資源及數據庫。例如,在局域網中,服務器通常提供大容量的硬盤,每個用戶不僅可以調用硬盤中的文件,而且可以獨占部分磁盤空間,從而降低了工作站硬盤容量的需要,甚至用無盤工作站也可以完成用戶作業。

2.2均衡負荷及分布處理

當某個主機的負荷過重時,可以將某些作業通過網絡送至其它主機系統處理,以便均衡負荷,提高設備的利用率。對于綜合性的大問題,可以采用適當的算法,將任務分散到計算機上進行分布式處理。

2.3信息的快速傳遞和集中處理

計算機網絡的最基本的功能就是可以在終端與計算機之間,或計算機與計算機之間快速可靠地傳遞信息,并根據需要對這些信息進行分散、分級式集中處理和管理。

2.4綜合信息服務

通過計算機可向全社會提供綜合信息、科技情報和咨詢服務。正在發展的綜合服務數據網(ISBD),將電話、傳真機、電視機和復印機等辦公設備納入計算機網絡,可提供數字、聲音、圖形圖像等多種信息的傳輸。

2.5執行遠程程序

如果你建立了一個模擬世界經濟情況的模型,該模型允許它的用戶通過計算機網絡環境登錄,運行程序,以了解各種假設的通貨膨脹率,利息率和幣值的增貶如何影響它的營業。或者當某人需要遠程演示其軟件產品(小型機或大型機開發)時,只需攜帶一臺筆記本電腦,就可以通過調制解調器將其連接到公用電話線上與遠距離主機相連,作為一個終端為用戶演示其產品。

2.6訪問遠程數據庫

普通人在家里就能向世界任何地方預定機票、車票等,向旅館、影院等定座位,可立刻得到答復。也可以及時了解股票信息,圖書資料信息等。例如國內許多大的圖書館設有國際聯機檢索服務,可以通過衛星網查到某個具體課題目前所有研究論文目錄。另外可以在家閱讀電子報件。

2.7傳遞電子郵件

學者們可以從他們的終端上,把電子郵件發往世界各地的同行。中國公用電子信箱系統(CHINAMAIL)利用分組交換網的通信平臺向分組網、電話網和用戶網上的所有用戶提供電子信箱服務,用戶通過CHINAMAIL可以與國外的電子信箱用戶、Internet用戶互通電子郵件。郵件包括文字、聲音、靜止圖畫、甚至是活動的電視圖像。

2.8電子數據交換

電子數據交換(EDI)是計算機網絡在商業上應用的一種新形式,它以共同認可的格式,在貿易伙伴的計算機之間傳輸機器可讀的數據以代替多紙張的訂購單。可以省大量的人力和財力,縮短貿易時間,并獲得最佳的供求關系。

2.9聯機會議

未來的計算機網絡可以使人們通過PC機或終端來參加會議。讓人們一起計劃、討論和解決問題,這樣除了可以節省資金外,且能免除面對開會所帶來的各種障礙。會議由軟件在主機上運行和管理,與會者通過標準的通信方式使用聯網的PC機及終端。

3　我院計算機網絡發展思路

3.1發展與完善圖書館網絡

圖書館計算機自動化管理網絡是我院第一個已經運行的NOVELL局域網絡,它的運行使我院進入了計算機網絡發展的初級階段,為我院網絡建積累了一定的經驗。在網絡拓撲結構的選擇上,工作站合理布局上,硬件設備的挑選、安裝,網絡軟件的安裝、調試、運行等都為今后的網絡建設提供了良好的借鑒經驗。學院應該再投入一些資金,加強管理人員的培訓,添置一些必須的附助設備,使之更加完善,作為學院網絡建設的一處新起點。

3.2校園網建設

至1995年12月中國教育科研網(CERNET)通過國家驗收后,迅速向全國各省輻射,許多高校紛紛入網。如1996年江蘇省就有20所高校入網,山東省1997年本科院校多數已入網。各校都是在先建校園網后,再與CERNET相連的。因此,校園網建設迫在眼前。學院應該以電氣系、計算機中心的教師、圖書館網絡管理人員為骨干力量,進一步加大培訓管理人員力度。在條件許可的情況下,購置一些檔次高、兼容性好、開放性好,易于升級、便于安裝的硬件設備,最好能用小型機為服務器的多用戶集成系統。軟件選擇經過多年實踐檢驗的系統功能齊全、集成度高、標準化程度高、開放性好、易于聯網、售后服務好的產品。

3.3利用遠程終端入網

如果目前無力建成校園網,或者說無法直接與國家網、國際網接通,可以考慮利用遠程終端與西安交通大學CERNET西北地區網絡的中心節點相連接,實現與國內國際網連通、資源共享的目的。遠程終端是通過電話線上網,即經濟又實惠。現在通信業十分發達,電話更加普及,電話線比起網絡線具有更為廣泛的影響范圍和更為經濟實惠的硬件投資,同時MODEM又為信息在電話線路上的傳輸提供了可能,所以利用遠程終端的方式是我院與國家網、國際網接通的最佳選擇。