1.1.2 计算机网络的产生与发展

计算机网络从20世纪60年代发展至今，已经从小型的办公局域网络发展到全球性的大型广域网的规模，对现代人类的生产、经济、生活等各个方面都产生了巨大的影响。以Internet为例，从最初连接了美国4个研究机构的简单网络，发展成为今天的横跨大洋、遍及全世界一百多个国家和地区、拥有十几亿用户的巨大网络，彻底地影响了人们的工作和生活方式。

事物的发展都是从简单到复杂，计算机网络也不例外。从技术上讲，计算机网络的演变可概括地分为以下4个阶段。

（1）以单计算机为中心的联机终端系统阶段。

在20世纪60年代以前，因为计算机主机相当昂贵，而通信线路和通信设备相对便宜，为了共享计算机主机资源和进行信息的综合处理，形成了第一代的以单一主机为中心的联机终端系统。如图1-6所示，在第一代计算机网络中，因为所有的终端共享主机资源，所以终端到主机都单独占一条线路，线路利用率低。主机既要负责通信又要负责数据处理，其工作效率受到影响。因这种网络组织形式是集中控制形式，其可靠性较低，如果主机出问题，所有终端都被迫停止工作。

（2）以通信子网为中心的主机-主机互连阶段。

随着计算机网络技术的发展，到20世纪60年代中期，计算机网络不再局限于单计算机网络，许多单计算机网络相互连接形成了有多个单主机系统互相连接、更为复杂的网络系统，如图1-7所示。

这样连接起来的计算机网络体系有以下两个特点。

① 多个终端连机系统互连，形成了多主机互连网络。

② 网络结构体系由“主机到终端”变为“主机到主机”。

后来这样的计算机网络体系在慢慢地向两种形式演变，第一种就是把主机的通信任务从主机中分离出来，由专门的通信处理机来完成，通信处理机组成了一个单独的网络体系，称它为通信子网，而在通信子网基础上连接起来的计算机主机和终端则形成了资源子网，导致两层结构体出现。第二种就是通信子网规模逐渐扩大成为社会公用的计算机网络，原来的通信处理机成为了公共数据通用网。

（3）具有统一的网络体系结构，遵循国际标准化协议的网络互连阶段。

随着时间的推移，20世纪80年代是计算机网络发展盛行的时期。计算机网络逐渐普及，不但数量大大增加，种类也逐渐变得多样化，为了使各种计算机网络更好地连接，需要有一个统一的标准，因此标准化工作就显得相当重要。在这样的背景下形成了体系结构标准化的计算机网络，如图1-8所示。

进行计算机结构的标准化有两个目的：第一，使不同设备之间的兼容性和互操作性更加紧密；第二，体系结构标准化是为了更好地实现计算机网络的资源共享。计算机网络体系结构的标准化对计算机网络的发展与普及产生了巨大的推动作用，计算机网络由此进入了蓬勃发展的Internet时代。

（4）进入20世纪90年代后至今都是属于第四代计算机网络，第四代网络是随着数字通信出现和光纤的接入而产生的，其特点：网络化、综合化、高速化及计算机协同能力。同时，快速网络接入Internet的方式也不断地诞生，如ISDN、ADSL、DDN、FDDI和ATM网络等。

随着计算机网络的飞速发展，未来计算机网络的发展趋势将会向着以下几个方面发展。

（1）开放式的网络体系结构。使各种具有不同软硬件环境、不同通信规则的局部网络可以自由互连，真正达到资源共享、数据通信和分布处理的目标。

（2）高性能。追求高速、高可靠性和高安全性，采用多媒体技术，提供文本、声音、图像等综合性服务。

（3）智能化。多方面提高网络的性能，更加合理地进行各种业务的管理，真正以分布和开放的形式向用户提供服务。