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計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展趨勢淺析

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計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展趨勢淺析

摘要:在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展的新時代,互聯(lián)網(wǎng)已逐漸成為當(dāng)今信息傳輸?shù)闹饕绞街?,且已進(jìn)入生活中的方方面面,是當(dāng)前世界上最為重要也是最有前景的技術(shù)之一。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是信息時代的產(chǎn)物,是IT技術(shù)和通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。自成立以來,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對人類社會的變革產(chǎn)生了巨大的影響。本文介紹了新形勢下計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò);應(yīng)用方向;發(fā)展趨勢

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)的優(yōu)勢,并且主要涵蓋了IT和通信這兩個領(lǐng)域。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)起源于1970年代,在1980年代進(jìn)一步發(fā)展,并在隨后的30年中迅速發(fā)展。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將全球計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接為一個整體,互聯(lián)網(wǎng)中的所有計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)都可以相互通信,從而形成了不受時間和地區(qū)限制的資源共享中心。

1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)概述

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是指由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)的組合形成的一種復(fù)合性的綜合技術(shù),基本工作原理是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)根據(jù)特定的IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和拓?fù)鋭?chuàng)建的復(fù)雜的應(yīng)用技術(shù),主要功能是對信息進(jìn)行處理、分析、存儲、分享以及管理。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)不同,其分類也有所不同。比如按照結(jié)構(gòu)可以分為總線型、環(huán)形以及星型,而按照范圍分又可以分為廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)等,按照傳輸媒介又可以分為有線網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò),有線又可分為電纜和光纖等。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)起源于美國,之后經(jīng)歷了多個發(fā)展過程。主要可分為三個階段,第一個階段是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與終端設(shè)備直接連接,這個階段并沒有獨(dú)立的內(nèi)存、硬盤、CPU等,主要的連接設(shè)備是顯示器、鼠標(biāo)和鍵盤等;第二個階段是多臺計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián),即局域網(wǎng)概念,這個階段中每臺計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)都可以獨(dú)立傳輸信息,但是由于沒有網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,不同計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在傳輸信息時容易出現(xiàn)沖突,因此規(guī)模較??;第三個階段是大型的互聯(lián)網(wǎng),其已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了全球互聯(lián),形成了全球性的廣域網(wǎng)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一項(xiàng)非常重要的技術(shù),主要用于傳輸信息和共享資源。隨著經(jīng)濟(jì)水平的提高,人們的物質(zhì)生活發(fā)生了巨大的變化。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以有效使信息收集、信息處理和分析變得更快更高效,而且,使用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)完成更復(fù)雜的信息處理過程,從而全面提高資源共享的安全性,為整個行業(yè)的進(jìn)步與發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。作為最先進(jìn)的技術(shù)之一,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)一直處于最前沿,其許多技術(shù)已廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)。已經(jīng)開發(fā)出用于計(jì)算、存儲和交換信息和數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),為人們在公共生活中交換和傳輸信息提供了極大的便利,并極大地促進(jìn)了各種社會形式的發(fā)展。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的主要體現(xiàn)在以下幾個方面:(1)局域網(wǎng):局域網(wǎng)是使用最廣泛的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),以其低成本和快速而流行。局域網(wǎng)共有三種類型:以太網(wǎng),令牌環(huán)和光纖。以太網(wǎng)是一種內(nèi)部LAN電纜,它使用線路傳輸和同軸電纜作為傳輸介質(zhì)。令牌環(huán)由IT和IBM共同開發(fā),主要用于IBM局域網(wǎng),而在其他領(lǐng)域則很少使用。光纖是由多模光纖組成的高性能局域網(wǎng),可以提供高速傳輸,高可靠性和可管理性,并且是將來會被廣泛推廣和應(yīng)用的局域網(wǎng)。(2)因特網(wǎng):因特網(wǎng)是世界上最大的廣域網(wǎng),是通過連接無數(shù)服務(wù)器和計(jì)算機(jī)而形成的。在這樣的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中,用戶之間的信息交換、文件傳輸、遠(yuǎn)程交換等變得非常容易。同時,因特網(wǎng)還提供了許多工具來查詢?nèi)藗兊纳a(chǎn)和生活信息,從而大大擴(kuò)展了用戶訪問渠道并提高了訪問速度。因特網(wǎng)自發(fā)展以來,已成為信息社會發(fā)展的重要平臺和媒介,已被世界廣泛認(rèn)可。(3)無線網(wǎng)絡(luò):與傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡(luò)相比,無線網(wǎng)絡(luò)具有更廣泛的優(yōu)勢。隨著各種移動終端設(shè)備的發(fā)展,無線網(wǎng)絡(luò)的使用變得越來越普遍,并且越來越多的人開始將無線網(wǎng)絡(luò)用于的日常辦公和娛樂。無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中最重要的是射頻技術(shù),其最大的優(yōu)點(diǎn)是其信號可以穿透墻壁和地板,從而使用戶可以更自由地使用。當(dāng)前,因特網(wǎng)和無線網(wǎng)絡(luò)高度集成,并且在將來,無線網(wǎng)絡(luò)將逐步實(shí)現(xiàn)因特網(wǎng)的所有功能。

2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的原因

隨著社會的發(fā)展,對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的要求越來越高,人們開始頻繁地從事創(chuàng)造性活動以鼓勵計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究,從而為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的初期原因主要來源戰(zhàn)爭對信息的需求:第二次世界大戰(zhàn)期間,戰(zhàn)爭浪費(fèi)了許多人力和財(cái)力,戰(zhàn)爭期間對信息傳輸?shù)男枨笾饾u增加。為了更好地分配資源,以便有可能在戰(zhàn)爭中實(shí)時有效地交換各種信息,研究人員加快了對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究[1]。這一期間計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的大多數(shù)功能都用于存儲軍事數(shù)據(jù)。在后來的開發(fā)過程中,由于政府和大型企業(yè)的辦公要求,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)開始在民用領(lǐng)域開發(fā)。隨著民用需求的持續(xù)增長,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入商業(yè)化時代,計(jì)算機(jī)作為工廠生產(chǎn)的產(chǎn)品出售給個人[2]。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的專家和科學(xué)家經(jīng)常根據(jù)他們的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識來探索計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的新領(lǐng)域。隨著許多實(shí)踐的加深,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為商品技術(shù)的進(jìn)步和質(zhì)量保證使消費(fèi)者可以放心使用并繼續(xù)以各種方式進(jìn)行創(chuàng)新。科學(xué)家利用他們現(xiàn)有的知識繼續(xù)探索未知的技術(shù),在實(shí)踐中為實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)步而不斷努力[3]。在科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)中,即使實(shí)驗(yàn)結(jié)果不符合最初的目的,也可能因錯誤的結(jié)果導(dǎo)致新的改進(jìn)。比如曾經(jīng)面臨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)集成電路的問題,最后這個問題在許多研究人員的實(shí)踐中得到解決,從而出現(xiàn)了大型計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)集成電路。通過不斷反思現(xiàn)有知識并進(jìn)行實(shí)驗(yàn),科學(xué)家們對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行了不斷改進(jìn)。經(jīng)濟(jì)發(fā)展促進(jìn)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展。人們需要不斷地交換資源和信息,以在市場上預(yù)測風(fēng)險,然后成功地完成風(fēng)險預(yù)防工作。為響應(yīng)經(jīng)濟(jì)需求,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)不斷基于信息交流發(fā)展創(chuàng)造信息共享技術(shù),因此計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了經(jīng)濟(jì)支持。

3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展的推動力

面對激烈的市場競爭,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)選擇機(jī)制已成為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的重要推動力。當(dāng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)做出共識判斷時,只有做出正確的選擇并消除選擇中不可預(yù)測的因素,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的作用才能正常發(fā)揮作用。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)踐中,在市場因素的影響下,人們選擇新型計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)選擇的標(biāo)準(zhǔn)將隨著環(huán)境的變化而變化。在應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的過程中,用戶首先應(yīng)考慮計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的便利性,這自然受到先進(jìn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持。那么在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)市場上,不再是企業(yè)之間的競爭,而是技術(shù)的挑戰(zhàn)。當(dāng)用戶面對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的選擇時,需要考慮計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)使用的是否為先進(jìn)技術(shù)以及是否可以滿足自己的要求。但是,隨著時間的流逝,社會不斷發(fā)展,人們的需求無窮無盡,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)研究也無窮無盡。更換計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)也應(yīng)加快步伐。為了使選擇機(jī)制更加穩(wěn)定,研究人員需要轉(zhuǎn)換知識和實(shí)踐,以確保在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究和開發(fā)過程中不能僅僅停留在想象的水平上,應(yīng)積極研究實(shí)踐并根據(jù)客戶反饋進(jìn)行測試,滿足市場需求和支持需求。

4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的主要特征是網(wǎng)絡(luò)中的資源共享和每個終端的信息交換功能的實(shí)現(xiàn)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的廣泛使用主要是由于它們的高可靠性,易擴(kuò)展性和低成本。這些特征是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)快速發(fā)展的主要原因??梢哉f,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域涵蓋了整個社會的各個方面。以下簡單進(jìn)行分析:

4.1電子信息交換

這種方法包括通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)以國際公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)格式使用數(shù)據(jù),以促進(jìn)不同行業(yè)和組織之間的數(shù)據(jù)和信息交換,并完成交易活動的一種方式。

4.2遠(yuǎn)程教育

遠(yuǎn)程教育使用在線服務(wù)為學(xué)生開發(fā)新的學(xué)習(xí)模式。它可以充分為學(xué)生提供當(dāng)前大學(xué)的所有課程,從而使學(xué)生可以避免時間和地域問題,并隨時隨地實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo),而不會影響學(xué)生的學(xué)歷。通過遠(yuǎn)程教育系統(tǒng),許多人不僅追求自己的大學(xué)夢想,而且為員工提供了繼續(xù)學(xué)習(xí)的機(jī)會。

4.3網(wǎng)上購物

網(wǎng)上購物甚至在某些領(lǐng)域取代了傳統(tǒng)行業(yè)。像淘寶網(wǎng)這樣的大型在線購物平臺已經(jīng)徹底改變了一代人的購物習(xí)慣,使他們不僅可以在家中舒適地解決所有的生活問題,而且成本比實(shí)體店大大降低。根據(jù)有關(guān)部門的統(tǒng)計(jì)調(diào)查,在線購物銷售在整個行業(yè)中所占的份額每年都在增加。由于這種情況,一些專家預(yù)測,在不久的將來,大多數(shù)線下商店將被在線商店取代??梢哉f,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展給人們的學(xué)習(xí)和生活帶來了巨大的變化。

5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展趨勢

5.1網(wǎng)絡(luò)帶寬越來越大

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)硬件的飛速發(fā)展,具有高性能處理器的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)推動了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序的多元化發(fā)展。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)繼續(xù)將其影響力擴(kuò)展到人類社會生活的各個方面時,也將對網(wǎng)絡(luò)本身產(chǎn)生影響,比如對性能的要求更高。為了使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行復(fù)雜的應(yīng)用程序和功能,必須大大提高網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)傳輸速率,而且此時的網(wǎng)絡(luò)帶寬變得越來越不足。為了消除LAN瓶頸,網(wǎng)絡(luò)專家開發(fā)了高速LAN技術(shù)來解決此問題。在1980年代初期,帶有分布式光纖接口的高速LAN系統(tǒng)首次出現(xiàn)在美國。使用此技術(shù),本地網(wǎng)絡(luò)中的傳輸速度可以達(dá)到100Mbps。在1980年代中期,IBM率先使用TokenRing作為底層技術(shù)的新興LAN技術(shù)。在1990年代初期,以太網(wǎng)技術(shù)是在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,它可以提高傳輸速度和帶寬。在新形勢下,隨著網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)的發(fā)展,三網(wǎng)融合(計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),有線電視網(wǎng)絡(luò)和電信網(wǎng)絡(luò))已成為一種新的發(fā)展趨勢。三網(wǎng)融合不僅可以降低社會成本,而且可以改善用戶體驗(yàn)。同時,大大提高了資源利用率,減少了多余的建設(shè),最終達(dá)到了提高經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的目的?;ヂ?lián)網(wǎng)的出現(xiàn)直接建立了完整的生產(chǎn)鏈,甚至周邊產(chǎn)業(yè)也得到了長足的發(fā)展。從電子商務(wù)到辦公室自動化,遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)共享,遠(yuǎn)程會議,遠(yuǎn)程教育等,用戶完全不用擔(dān)心時間和地理限制。

5.2傳輸技術(shù)的發(fā)展

光纖通信是一種通信方法,其中光波用作信息的載體,而光纖用作傳輸介質(zhì)。其具有帶寬大、傳輸距離長、抗干擾能力強(qiáng)和良好的傳輸質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn),并且已逐漸取代以前的傳輸技術(shù),成為現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹饕椒ā?/p>

5.3IP技術(shù)的發(fā)展

IP創(chuàng)建于1970年代,現(xiàn)已升級到IPv4,并得到了廣泛的應(yīng)用。盡管IPv4在過去是互聯(lián)網(wǎng)歷史上的一項(xiàng)創(chuàng)新,但是隨著人們對各個領(lǐng)域或行業(yè)中實(shí)時服務(wù)的安全性提出越來越高的要求,IPv4越來越無法適應(yīng)這種情況。為了滿足發(fā)展需求,IPv4本身正面臨越來越多的缺點(diǎn)和不足,并且越來越需要對其進(jìn)行更新和改進(jìn)。當(dāng)前IPv6已經(jīng)出現(xiàn),且開始逐漸應(yīng)用,其主要有以下優(yōu)勢:(1)IPv6增加了IP地址的長度和數(shù)量,從而解決了IPV4中地址不足的問題;(2)IPv6增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)安全性,支持IPSec,為網(wǎng)絡(luò)安全提供了標(biāo)準(zhǔn)解決方案;(3)IpV6更易于管理,支持自動地址配置,以提高使用和管理效率;(5)IPv6具有良好的兼容性,可以向下兼容IPv4,且ICMP協(xié)議結(jié)合了ARP和其他協(xié)議的功能,使協(xié)議系統(tǒng)更加簡潔。

5.4智能網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開發(fā)

近年來,許多智能計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已開始應(yīng)用,例如智能住宅系統(tǒng),家庭智能控制系統(tǒng),智能醫(yī)院系統(tǒng),智能網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)等。智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)不僅可以提高網(wǎng)絡(luò)效率,而且可以提高業(yè)務(wù)敏捷性并降低運(yùn)營成本。智能網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以有效提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)處理數(shù)據(jù)的能力,為網(wǎng)絡(luò)管理事項(xiàng),尤其是預(yù)設(shè)網(wǎng)絡(luò)管理事項(xiàng)提供了技術(shù)保證,有效降低管理成本。比如,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有機(jī)結(jié)合使得可以快速獲取網(wǎng)絡(luò)參數(shù),然后將這些參數(shù)與網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較可以得出比較結(jié)果,更直觀地表示計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際狀況,及時發(fā)現(xiàn)問題,并提出可行有效的解決方案。由于此操作需要大量數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算,因此必須高效的處理數(shù)據(jù)和信息,以完成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和預(yù)測網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)建模網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展極大提高了人類社會的運(yùn)行效率,但同時也帶來了許多風(fēng)險。因此,在如此迅速的發(fā)展趨勢下,有必要不斷加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的研究,以促進(jìn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)健康發(fā)展。

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作者:陸魏 單位:廣西物資學(xué)校