三网融合之计算机网络的起源与发展-世讯电科融合通信

近年来，随着广电行业的迅猛发展，建设投入逐渐加大，其业务也在不断增加。由于传统的 HFC 网络为单向广播型网络，没有上行通道号，既不能承载多媒体交互业务，也不能有效地试试管理运营。而随着新技术的发展，光纤的成本大大降低，IP 技术运用也日益成熟，数字技术的运用更使得高清晰电视所要求的带宽相对较低，三网融合在这种背景下已成为一种必然的趋势。因此，为适应这种趋势，单向的广播网改造为双向网络业成为必然。
目前有线电视的双向改造技术主要有电缆调制解调器头端系统 ( Cable Mo.dem Termina tion System, CMTS) + 电缆调制解调器( Cable Modem , CM) 和无源光网络(Passive Optical Network, PON) +同轴电缆承载以太网数据( Ethe rnet over Cable,EoC) 两大类。由千后者利用同轴电缆代替 5 类线作为基带传输，在一根同轴电缆同时传输电视和双向数据信号，并且与现有 HFC 城域网光纤、光节点资源相匹配，保护广电网络现有投资也符合三网融合的发展方向，可看作HFC 网络的双向改造的一种性价比很高的方案。
现代计算机网络源千 20 世纪 50 年代末美苏冷战时期。在当时，几乎所有的军事通信都基于公共电话网络( PSTN) , 在战争期间，一条正在通信的电路中的任何一个交换机或链路被摧毁，则整个通信就要中断。若关键的长途局被毁坏，则整个通信系统就有可能被分割成多个孤岛，导致全局范围内的通信失效。为此，美国总统艾森豪威尔于1957 年主导建立了一个专门的服务千国防的研究组织一远景研究规划局( Advanced Research Projects Agency, ARPA) , 其主要目标为建立一个全新的、生存性极强的网络，即使在核战争爆发后仍能成功地保持通信。1967 年，ARPA 的负责人 Larry Robe rts 采纳了兰德( Rand ) 公司工程师 Paul Baran 和专家 Wesley Clark 的方案，建立了第一个基于存储—转发工作方式的分组交换网络，并将其命名为ARPAN ET。该网络的每个节点都包含一个“接口消息处理器" ( In terf ace Message Processors, IMP ) 和一台主机，所有 IMP 通过 56 Kb / s 的传输线路相互联。I MP 接收到主机发送的数据后，先将其分割为小的分组，然后将每个分组独立地转发至目标主机。为保证网络的高可靠性，每个 IMP 都至少与其他两个 IMP 连接，如果某条线路或IMP 被损毁，通过改变传输路径（路由）仍可将分组正确的发送至目标主机。
实际上，ARPA 并没有科学家和实验室，其主要通过与具有良好科研背景的大学或公司合作的形式完成其任务。ARPA 选择了 UCLA、UCSB 、SRI 和犹他大学作为 ARPANET 最初的4 个节点并千 1969 年 12 月开始正式运行。ARPANET问世后，其规模迅速增长，1973 年时发展到 40 个节点，到 1983 年时已经达到 100 多个节点。ARPANET 通过有线、无线和卫星通信线路覆盖了从美国本土到欧洲的广阔地域。在 ARPANET 的扩张过程中，为解决异构主机间的通信问题，人们迫切的需要一个统一的通信规范，这直接导致了 TCP/ IP 协议集和参考模型的产生。1980 年，加州大学伯克利( Ber keley) 分校的研究人员将 TCP/ IP 协议集集成到了当时最具影响力的 BSD UNIX 操作系统中，进一步促进了 ARPANET 的发展。1983 年 1 月 1 日，ARPA 宣布 TCP/ IP 协议集为 ARPANET 惟一的正式协议。同年， ARP ANET 分裂为两部分：ARPANET 和纯军事用途的 MILNET。随着越来越多的区域网络连接到 ARPANET 中，人们将以ARPANET 为主干网的互连的网络的集合命名为因特网( Internet) 。关于分组交换技术与 TCP/ IP 协议集将在第 3 章中进行深入详细的讲解。
20 世纪70 年代后期，美国国家科学基金会NSF 看到 AP RANET 对大学研究工作产生的巨大影响，决定设计一个 ARP ANET 的后继网络，并对所有大学和科研机构开放。1986 年，NSF围绕位千圣地亚哥、博尔德、香嫔、匹堡兹、以及普林斯顿的6 大超级计算中心建立了骨干网并将其命名为 NSFNET 。与 ARPANET 不同，从建立之初，NSFNET 就选择了 TCP/ IP 协议集作为其标准协议。NSFN ET 是一个按地区划分的三级网络，当一个用户的计算机与某一地区相连以后，可以访问任何一台超级计算机，并且可以相互通信。NSFNET 骨干网的最初速率只有 56 Kb/ s。1990 年第二代骨干网的速率提升到 1. 544Mh/ s , 即达到了 Tl 速率，并且彻底取代ARPANET成为了Internet 的主干网，如图所示。

图 NSF NET 第二代骨干网

随着网络的不断增长，NSF 意识到政府不可能无限期的资助网络的发展。与此同时，世界上越来越多的商业公司和非科研机构用户也迫切希望能够接入Internet,实现资源的全球共享。在此背景下，美国政府决定将 Internet 的主干网转交给私人公司来经营。这样就出现了一个新的名词： Internet 服务提供商 ( Internet Service Provider, ISP) 。ISP 拥有从Internet 管理机构申请到的多个IP 地址，同时拥有通信线路以及路由器等联网设备，因此任何机构和个人只要向 ISP 缴纳规定的费用，就可以从 ISP 得到所需的 IP 地址，并通过该 ISP 接入到 Internet。
随着 Internet 性质的变化，美国政府于 1992 年放弃了对 Internet 的管理权，改为由具有民间性质的国际组织 Internet 协会( Internet Society , ISOC ) 对 Internet 进行全面管理以及在全球范围内促进其发展和使用。Internet 相关技术规范的研发和制定主要由 ISOC下属的 Internet 工程任务组( Internet Engineering Task Force , IETF) 负责当前绝大多数 Internet 技术标准出自 IETF。IETF 体系结构分为 3 类：
Internet 架构委员会 ( IAB ) ; (2) Internet 工程指导委员会 ( IESG ) ;@ 工作组(Working Group) 。标准制定工作具体由工作组承担，工作组按不同类别分成 8 个领域，包含 Internet 路由、传输、安全以及应用等。Internet 标准的制定需要经历 Internet 草案、建议标准、草案标准以及 Internet 标准 4 个阶段。所有的 Internet 标准均已 RFC 的形式在网上发表。RFC ( Request for Comments ) 的含义即为“请求评论” 。 In te rnet 草案的有效期只有 6 个月，只有到了建议标准阶段才以 RFC 文档形式发表。实际上，只有一小部分 RFC 可以通过评估与测试成为最终的 Internet 标准。
在 Internet 的发展初期，由千应用程序较少且大多数程序只提供字符界面，所以 Inte rnet 主要流行于高校、政府和工业界的研究人员之间。20 世纪 90 年代初期，欧洲粒子物理研究所( CERN) 的科学家 Tim Bemers Lee 所开发的一项革命性应用—一万维网( World Wide Web, WWW) 彻底改变了这种状况，它将成千上万非技术性的新用户引入了 Internet 的世界。借助伊利诺斯大学美国国家超级计算机应用中心的Marc Andreessen 等人编写的 Mosaic 浏览器，Internet 得以爆炸性的普及。通过浏览器，人们可以方便地浏览、搜索、查询以及发布各种信息，而信息的载体可以包括几乎所有的媒体，如文字、图像、声音乃至视频等等。此外，人与人之间的实时或非实时通信、电子商务、网络电视以及游戏娱乐等应用，已成为近年来Web 发展的新热点。目前，Internet 已成为仅次于电话网的全球第二大网络，作为全球信息化的基石，无处不在地影响着我们的工作和生活。可以毫不夸张地说，Internet 是人类发明印刷术以来在信息传播方面的第二次革命。据 2012 年全球互联网发展报告显示，截至 2012 年底，全球 WWW 站点数量达到了惊人的 6. 34 亿个，而在 1993 年只有 627 个，上网用户突破 24 亿人，全年发送的电子邮件达到了22 亿封。
虽然我国互联网技术发展较晚，直到 1994 年 4 月才正式接入 Internet , 但我国是世界上互联网发展速度最快的国家之一。到目前为止，我国已陆续建造了基于Internet 技术的并可以和 Internet 互连的 9 个全国范围的公用计算机网络，它们分别是：
( 1 ) 中国公用计算机互联网( CHINANET) ;
( 2 ) 中国教育和科研计算机网( CERNET ) ;
( 3 ) 中国科学技术网( CSTNET) ;
( 4 ) 中国联通互联网( UNI NET ) ;
( 5 ) 中国网通公用互联网( CNCNET ) ;
( 6 ) 中国国际经济贸易互联网( CIETNET) ;
( 7 ) 中国移动互联网( CMN ET) ;
( 8 ) 中国长城互联网( CGWNET) ;
( 9 ) 中国卫星集团互联网( CSNET ) 。
经过了不到 20 年的高速发展，我国很多 Internet 指标已位居世界前列。据《第30 次中国互联网络发展状况统计报告》，截至 2012 年 6 月底，我国互联网普及率为 39. 9%, 网站总数为250 万个，IP v4 地址数量为 3. 30 亿，IPv6 地址数量为 12499块/ 32 , 居世界第 3 , 上网用户数达 5. 38 亿，居世界第 1 , 其中手机用户规模达到3. 88 亿，超越台式计算机成为第一大上网终端，使用即时通信软件用户数达4. 4 亿人，微博用户数 2. 7 亿人，网络购物用户规模为 2. 1 亿人。

Compare Plans

三网融合之计算机网络的起源与发展

计算机网络的定义与分类

相关内容

融合通信设备有哪些应用场景？能解决哪些问题？

航天六院指挥调度融合通信方案

富士康融合通信平台方案