(一)第一代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(早期的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò))
早期的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是高度集中的,所有的設(shè)備安裝在單獨(dú)的機(jī)房中,后來出現(xiàn)了批處理和分時(shí)系統(tǒng),分時(shí)系統(tǒng)所連接的多個(gè)終端連接著主計(jì)算機(jī)。20世紀(jì)50年代中后期,許多系統(tǒng)都將地理上分散的多個(gè)終端通過通信線路連接到一臺(tái)中心計(jì)算機(jī)上,出現(xiàn)了第一代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。它是以單個(gè)計(jì)算機(jī)為中心的遠(yuǎn)程聯(lián)機(jī)系統(tǒng)。典型應(yīng)用是美國(guó)航空公司與IBM在20世紀(jì)50年代初開始聯(lián)合研究,20世紀(jì)60年代投入使用的飛機(jī)訂票系統(tǒng)SABRE-I,它由一臺(tái)計(jì)算機(jī)和全美范圍內(nèi)2000個(gè)終端組成(這里的終端是指由一臺(tái)計(jì)算機(jī)外部設(shè)備組成的簡(jiǎn)單計(jì)算機(jī),有點(diǎn)類似現(xiàn)在所提的“瘦客戶機(jī)”,僅包括CRT控制器、鍵盤,沒有CPU、內(nèi)存和硬盤)。
隨著遠(yuǎn)程終端的增多,為了提高通信線路的利用率并減輕主機(jī)負(fù)擔(dān),已經(jīng)使用了多點(diǎn)通信線路、終端集中器、前端處理機(jī)FEP(Front-End Processor),這些技術(shù)對(duì)以后計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展有著深刻影響,以多年線路連接的終端和主機(jī)間的通信建立過程,可以用主機(jī)對(duì)各終端論詢或者由各終端連接成雛菊鏈的形式實(shí)現(xiàn)??紤]到遠(yuǎn)程通信的特殊情況,對(duì)傳輸?shù)男畔⑦€要按照一定的通信規(guī)程進(jìn)行特別的處理。
當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義為“以傳輸信息為目的而連接起來,以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程信息處理或進(jìn)一步達(dá)到資源共享的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)”,這樣的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)具備了通信的雛形。
(二)第二代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,遠(yuǎn)程大規(guī)?;ヂ?lián))
60年代出現(xiàn)了大型主機(jī),因而也提出了對(duì)大型主機(jī)資源遠(yuǎn)程共享的要求,以程控交換為特征的電信技術(shù)的發(fā)展為這種遠(yuǎn)程通信需求提供了實(shí)現(xiàn)手段。第二代網(wǎng)絡(luò)以多個(gè)主機(jī)通過通信線路互聯(lián),為用戶提供服務(wù),興起與20世紀(jì)60年代后期。這種網(wǎng)絡(luò)中主機(jī)之間不是直接用線路相連,而是由接口報(bào)文處理機(jī)(IMP)轉(zhuǎn)接后互聯(lián)。IMP和它們之際互聯(lián)的通信線路一起負(fù)責(zé)主機(jī)間的通信任務(wù),構(gòu)成通信子網(wǎng)。通信子網(wǎng)互聯(lián)的主機(jī)負(fù)責(zé)運(yùn)行程序,提供資源共享,組成了資源子網(wǎng)。
兩個(gè)主機(jī)間通信是對(duì)傳送信息內(nèi)容的理解、信息的表示形式,以及各種情況下的應(yīng)答信號(hào)必須遵守一個(gè)共同的約定,這就是“協(xié)議”。在ARPA網(wǎng)中,將協(xié)議按功能分成了若干層次。如何分層,以及各層中具體采用的協(xié)議總和,成為網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)代意義上的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是1969年美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局(DARPA)建成的ARPAnet實(shí)驗(yàn)網(wǎng)開始的,該網(wǎng)絡(luò)當(dāng)時(shí)只有4個(gè)結(jié)點(diǎn),以電話新路為主干網(wǎng)絡(luò),兩年后,建成15個(gè)節(jié)點(diǎn),進(jìn)入工作階段,此后規(guī)模不斷擴(kuò)大,20世紀(jì)70年代后期,網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)超過60個(gè),主機(jī)100多臺(tái),地理范圍跨越美洲大陸,連通了美國(guó)東部和西部的許多大學(xué)和研究機(jī)構(gòu),而且通過通信衛(wèi)星與夏威夷和歐洲地區(qū)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相互連通。其特點(diǎn)主要是:1。資源共享,2。分散控制,3。分組交換,4,采用專門的通信控制處理機(jī),5,分層的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,這些特點(diǎn)被認(rèn)為是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的一般特征。
20世紀(jì)70年代后期是關(guān)于通信網(wǎng)大發(fā)展的時(shí)期,各發(fā)達(dá)國(guó)家政府部門、研究機(jī)構(gòu)和電報(bào)電話公司都在發(fā)展分組交換網(wǎng)絡(luò)。這些網(wǎng)絡(luò)都以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)之間的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸和信息共享為主要目的,通信線路大多采用租用電話線路,少數(shù)鋪設(shè)專用線路,這一時(shí)期網(wǎng)絡(luò)成為第二代網(wǎng)絡(luò),以遠(yuǎn)程大規(guī)?;ヂ?lián)為主要特點(diǎn)。
第二代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)開始以通信子網(wǎng)為中心,這時(shí)候的概率為“以能夠相互共享資源為目的,互連起來的具有獨(dú)立功能的計(jì)算機(jī)的集合體”。
(三)第三代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化階段)
隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟,網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用越來越廣泛,網(wǎng)絡(luò)規(guī)模增大,通信變得復(fù)雜。各大計(jì)算機(jī)公司紛紛制定了自己的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。IBM于1974年推出了系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(system Network Architecture),為用戶提供能夠互聯(lián)的成套通信產(chǎn)品;1975年DEC公司宣布了自己的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)DNA(digitaoNetwork Architecture) ;1976nian UNIVAC宣布了該公司的分布式通信體系結(jié)構(gòu)(Distributed Communication Architecture) ,這些網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)只是在一個(gè)公司范圍內(nèi)有效,遵從某種標(biāo)準(zhǔn)的、能夠互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)通信產(chǎn)品,只是同一公司生產(chǎn)的同構(gòu)型設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)通信市場(chǎng)這種各自為政的狀況使得用戶在投資方向上無(wú)所適從,也不利于多廠商之間的公仆競(jìng)爭(zhēng)。1977年ISO組織的TC97信息處理系統(tǒng)技術(shù)委員會(huì)SC16分技術(shù)委員會(huì)開始著手制定開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型。
OSI/RM標(biāo)志著第三代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的誕生。此時(shí)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在共同遵循OSI標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,形成了一個(gè)具有統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu),并遵循國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的開放式和標(biāo)準(zhǔn)化的網(wǎng)絡(luò)。OSI/RM參考模型把網(wǎng)絡(luò)劃分為七個(gè)層次,并規(guī)定,計(jì)算機(jī)之間只能在對(duì)應(yīng)層之間進(jìn)行通信,大大簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)通信原理,是公認(rèn)的新一代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ),為普及局域網(wǎng)奠定了基礎(chǔ)。
(四)第四代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(微機(jī)局域網(wǎng)的發(fā)展時(shí)期,互聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn))
20世紀(jì)80年代末,局域網(wǎng)技術(shù)發(fā)展成熟,出現(xiàn)了光纖及高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù),整個(gè)網(wǎng)絡(luò)就像一個(gè)對(duì)用戶透明的、大的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),發(fā)展以Internet為代表的因特網(wǎng),這就是直到現(xiàn)在的第四代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)時(shí)期。
此時(shí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義為“將多個(gè)具有獨(dú)立工作能力的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過通信設(shè)備和線路由功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件實(shí)現(xiàn)資源共享和數(shù)據(jù)通信的系統(tǒng)”。事實(shí)上,對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)也從未有過一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的定義。
1972年,Xerox公司發(fā)明了以太網(wǎng),1980年2月IEEE組織了802委員會(huì),開始制定局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。1985年美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)(National Science Foundation)利用ARPAnet協(xié)議建立了用于科學(xué)研究和教育的骨干網(wǎng)絡(luò)NSFnet,1990年NSFnet取代ARPAnet成為國(guó)家骨干網(wǎng),并且走出了大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)進(jìn)入社會(huì),從此網(wǎng)上的電子郵件、文件下載和信息傳輸受到人們的歡迎和廣泛使用。1992年,Internet學(xué)會(huì)成立,該學(xué)會(huì)把Internet定義為
“組織松散的,獨(dú)立的國(guó)際合作互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)”,“通過自主遵守計(jì)算協(xié)議和過程支持主機(jī)對(duì)主機(jī)的通信”,1993年,伊利諾斯大學(xué)國(guó)家超級(jí)計(jì)算中心開發(fā)成功網(wǎng)上瀏覽工具M(jìn)osaic(后來發(fā)展為Netscape),同年克林頓宣布正式實(shí)施國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施(National Information Infrastructure)計(jì)劃,從此在世界范圍內(nèi)開展了爭(zhēng)奪信息化社會(huì)領(lǐng)導(dǎo)權(quán)和制高點(diǎn)的競(jìng)爭(zhēng)。與此同時(shí)NSF不再向Internet注入資金,完全使其進(jìn)入商業(yè)化運(yùn)作。20世紀(jì)90年代后期,Interner以驚人速度發(fā)展。
(五)下一代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)
NGN,普遍認(rèn)為是因特網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)、固定電話通信網(wǎng)絡(luò)的融合,IP網(wǎng)絡(luò)和光網(wǎng)絡(luò)的融合;是可以提供包括語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和多媒體等各種業(yè)務(wù)的綜合開放的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架;是業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)、業(yè)務(wù)與呼叫控制分離、呼叫與承載分離的網(wǎng)絡(luò);是基于統(tǒng)一協(xié)議的、基于分組的網(wǎng)絡(luò)。
在功能上NGN分為四層,即接入和傳輸層、媒體層、控制層、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)層。涉及軟交換、MPLS、E-NUM等技術(shù)。