網路方向主要學的是交換機和路由器的機理,布線,配置,優化,網路拓撲結構,網路的各種協議,負載均衡,防火牆,會使用網路監控設備,精通linux,機房建設,對各大公司的包括華為,華三,思科的設備要了解,網路自動化管理,流量管控,異常處理,日誌的分析,一定程度的讀寫編程基礎
就業方向基本上是運維工程師,網路工程師吧,這兩個招的人最多(對於大專學歷),負責各種伺服器的日常維護,機房管理,布線,linux一定要熟練,網路配置命令常用的要熟練,要能深入淺出。
學習期間有能力就去考思科或者華為的證,含金量蠻高的,這樣你要是還不能獲得大公司的青睞,你來這題目下把我綁到火箭上射到外太空,我保證沒有一句怨言。或者誇張的說,上面說的任何一項技術只要你能精通,精通,比如linux系統。
⑵ 計算機網路技術專業的發展趨勢
信息化已成為當今世界各國經濟與社會發展的重要手段,計算機網路已經成為信息社會的運行平台和實施載體。社會生產與人類生活中,網路應用的全面延伸促進了計算機網路技術的全面發展。各行各業和人民生活的各個角落都會需要計算機網路技術方面的人才。
2013年,信息產業的人才缺口主要表現在具有研發能力的高端人才和高技能人才兩方面。隨著網路技術的發展,網路管理、網路安全、網路維護、網頁製作、網路資源開發、物聯網應用等方面的人才缺口巨大。
⑶ 計算機網路技術的現狀及發展趨勢
這些年來中國信息技術的變革也是全球信息產業變革調整的一個重要的組成部分。20世紀90年代是全球電信和IT產業迅速發展的時期,這一發展過程實際上遠遠超過了當時國民經濟和社會進步的整體速度。結果是中國電信網路的發展非常普及,現在電話的用戶數(包括行動電話)超過了5億戶。從全球來講,美國電信產業從1984年AT&T分解之後開始產生了巨大的變革,美國的迅速發展導致電信設備的研製、電信網路的建設已經遠遠超過了當時信息應用的消耗量,使網路設備和網路基礎設施大量過剩,直接的結果是導致大量的電信公司陷入了破產或經營不善的境地。
在我國可看到這樣幾個趨勢:一個就是電視、計算機和其他消費家電的融合以及信息技術與通信領域技術的融合,使傳統通信領域的游戲規則和競爭格局發生了根本的改變。我們國家已經由原來以中國電信一家獨大的狀態演變成幾家大運營商在網路運營方面共同競爭的狀態,在信息服務方面有多家信息服務提供運營商在進行全方位的競爭;產業間融合的趨勢正逐步加快,創造了更多的產業發展機會,產業融合使整個消費電子類產品已經成為各個企業爭奪非常集中的焦點,如智能手機、數字電視、移動電視和數碼產品等。剛才我談到了美國、英國等一些國家,如沃達豐、BT等,因在電信方面過分的投入,以及後來在管治政策方面出現嚴重問題,主要是在移動牌照拍賣方面導致企業負擔沉重,使得這些電信運營企業不得不低價變賣他們的通信網路。這反過來給了中國、日本、韓國這些後發展起來的IT大國很好的機會。最近中國網通集團收購了環球亞洲電訊的整體網路,中國運營商不僅僅在國內提供電信服務,也在立足於面向未來,逐步開始向全球提供電信服務和網路接入服務,這也是一個很好的趨勢。從信息技術來講,全球的IT製造業逐步向中國轉化,一個是由於中國有廉價的勞動力,再一個就是近些年中國工人的水平和整個IT技術水平的迅速提高,使得中國作為全球IT製造業基地的形象正逐步地確立起來。從IT業市場來講,中國已經成為全球最大的IT產業市場,吸引全世界的設備製造商、終端製造商、技術的研發機構將關注的焦點放到了中國地區。新技術的應用在中國取得了快速的增長,如大家普遍使用的快閃記憶體只用了兩年時間就迅速應用起來。還有象QQ,QQ實際上是廣東電信的一個課題組研究的一個小項目——即時通信,去年已經突破了5個億的收入,在互聯網上產生的巨大的影響。
在面向全球的信息技術產業變革和調整的過程當中,中國信息產業保持比較理性和穩健的步伐,使中國電信運營商在全球動盪的情況下保持了持續的增長。中國互聯網信息服務提供商在全球IT產業陷入冰河期的時候僅僅經過一年多的時間就已經開始從谷底走出來,進入一個春天。中國設備製造商在全球IT業不景氣的情況下,能夠迅速抓住時機,現在在互聯網的高、中、低端設備方面擁有了自主知識產權的產品,為我們下一步的發展確立了很好的基礎和地位。另外,中國這幾年網路設備的快速增長,包括終端市場,在今後一兩年內還會保持持續增長,而且這種持續是受前幾年增長的帶動。在前不久我們有一個分析,在今年年底明年年初,中國網民將近達到一個億。這第一個一個億是比較容易實現的,達到二個億就比較難了。這就需要城市的應用、互聯網的應用、IT技術的應用以及網路與大家的工作生活結合起來成為大家必不可少的一部分時才有可能達到。在達到第二個億之後,要達到第三個或第四個億就非常費勁。因為從整體上來講,國民收入、國民經濟的整體發展水平必須達到相適應的一個地步,互聯網的發展依託於國民經濟的整體發展水平,而我們現在實際上是超前於國民經濟發展。從未來來看,我們應該很清楚,當網民數量達到第三個億或第四個億,當網路運營商建設網路規模時,互聯網的發展也會受到國民經濟整體發展水平的影響。現在建設的IPv4的網路僅僅是中國電信在國內的帶寬總量就超過了2500個G,這是一個非常大的數量,上面可承載的信息內容和可以為公眾提供的服務是非常大的。2500個G的概念是如果家庭上網使用專用1兆的帶寬,那麼它可為2500萬用戶提供服務。實際上大家使用的都是共享帶寬,而且日常家庭上網的基本功用已經基本滿足大家的使用。在2005、2006年之後,IPv4網路建設的速度也將放緩。同時大家可以看到,IPv6的建設正在逐步展開,幾大運營商,包括教育網、科技網等等都已經參與到IPv6實驗網的建設當中去。隨著實驗的進行,商用實驗網將很快推出,按照中國電信、網通、移動這幾大運營商習慣來看,推出的速度會非常快。我們初步估計在2010年前後,IPv6將占據國內互聯網的主流。同時大家應該看到IPv4不會退出這個市場,在相當長的一個時期內兩種制式都會保留。因為在網路設備上,IP v4、IPv6雙棧路由器已經非常普遍,高端路由器的開發已經非常成熟,因此使用IPv6不會影響IPv4業務的開展。
我們返回來看,10年來中國互聯網的發展成績巨大、輝煌。互聯網給中國的老百姓提供了一個了解世界的信息平台,在這個信息平台上,由中國的網民、中國的老百姓自己去選擇了解什麼東西。在傳統上,我們所接受的信息從報紙、廣播、電視到互相交流所得到信息都是單向式的。從幾千年的傳統觀念來講,大家接受信息的模式是大家很關注、很相信、很接受自上而下的信息傳遞方式。但互聯網的出現使人們具有一個平等的平面的獲取信息的渠道,獲取信息又使人們認識到什麼是信息,哪些信息是自己所需要的。同時人們獲取信息時會發現在發布信息、獲取信息過程當中自己應該擁有的權力,進而人們發現了自己在社會當中應該擁有的權力。我覺得這是互聯網對中國社會和普通老百姓在思維、意識和創新的觀念上帶來的巨大改變。現在大家以平常心態看待網上出現的QQ、ICQ或網上社區,而在10年前我們看待這些新鮮事務的時候首先要看這些是不是政府認可的或者是不是大家的公共觀念可以接受的。現在,我們對於創新的想法,對於創新的意識和觀念與以往具有本質的不同。網路給予大家一種在網上平等交流、平等溝通、平等獲取信息的權力,而這種權力是以往任何一種媒體不具備的,也不能夠給予中國老百姓的。它從根本上改變了中國人幾千年根深蒂固的封建意識帶給大家的思維定勢。互聯網的發展真正能夠使中國13億人的智慧為中國的未來發展創造出無窮的力量。這種平等的平台為大家提供了實現的機會。
同時我們應該看到互聯網的迅速發展帶來許多問題。我們在網路資源方面非常緊張,只有5000萬的資源,卻有將近1個億的用戶。通過向APNIC、Verisign申請,我們已經與Verisign公司達成協議,將Verisign的一個伺服器移至中國境內,這對於我們國內互聯網的互通具有十分重要的意義。
在互聯網的資源、互聯網市場經營模式、管理方面、業務規范、上網行為規范等方面都存在一些問題。我們國內的從業者在互聯網的發展過程中在不斷地探索如何找到適合自己的經營模式,如何找到適合自己發展的生存方式。在前不久的互聯網大會上,各方面的專家和業界的精英與領袖們都在這方面進行針鋒相對的探索,在網上也有熱烈的反映。另一方面,政府制訂信息網路化發展的政策也是一個逐步探索逐步成熟的過程。我們很早就明確了「積極發展、加強管理、趨利避害、為我所用」這樣一個方針,但在具體執行過程中,網上的許多業務仍然存在主管部門的職能交叉、分工不清的問題,也導致網路發展和管理當中出現了一些問題,這也是政府從國家整體戰略上對互聯網管理和互聯網發展逐步思索、探索得越來越清楚的過程。在制定政策、法規、行為規范方面會有更加成熟、寬松和適合網路發展的政策和措施出台。
網路安全方面的問題應該是非常嚴重的,黑客攻擊行為、網上盜竊、網上欺詐、網路病毒這些問題非常多。網路運營商的經營已經形成了大家比較固定的觀念,比較有保障。但信息服務提供商盈利模式相對來說比較單調,這會影響他們長期的發展和服務的提供。網上的垃圾信息和有害信息還比較多。今年6月10日,我們開通了中國互聯網協會的新聞信息服務工作委員會,開通了違法和不良信息的舉報中心網站。網站開通之後,全社會產生了積極的響應,我們及時向相關政府主管部門匯報了情況,十幾個部委聯合採取了對於網上不良信息尤其色情網站色情信息的治理。這適應了社會公眾和網民的需要,也是社會共同的呼聲。協會對反垃圾郵件也開展了工作,包括推動政府立法、組織技術交流、加強國際合作。在7月初我們有一個統計,全球垃圾郵件的頭號輸出國是美國,它的垃圾郵件數量佔73%到74%;全球垃圾郵件伺服器頭號大國是中國,因為用戶收到垃圾郵件當中74%是從中國的郵件伺服器傳遞給他們的。我昨天剛剛得到一個統計數字,經過政府、企業和行業組織的治理,垃圾郵件伺服器頭號大國已經不是中國而是韓國了,韓國已經佔到全球垃圾郵件伺服器的47%,中國已從73%、74%下降到31%。這是政府、業內、行業組織採取了大量的行動之後取得了一定的成果,尤其是省及市、縣級的相關部門對伺服器和IDC機房進行檢查之後取得了成效。
現在中文信息資源還存在很大不足。前兩年曾有一個口號,是某家公司做過廣告——「到2007年中文將成為網上第一大語言」,而現在網上中文信息資源只佔全球3%,即使每年翻倍,到2007年也達不到目標。我們希望國內信息服務提供商、信息資源的開發者加快信息資源開發,不論是從網上信息陣地的佔領、為下一代青少年服務、提供網路業務等諸多角度來講,我們現在必須加快信息資源的開發與利用,尤其是網路科普聯盟組織的青少年健康網路行活動中介紹的網上博物館、網上圖書館等這類網上應用。將來要加大投入,加大在這方面的開發,一方面要通過違法不良信息舉報制止有害信息對青少年成長中的侵蝕,另一方面也要向他們提供有益的健康的信息,讓他們在成長過程中獲得有益的知識,這樣互聯網才能得到健康的發展。
網上行為也要逐步地進行規范。美國這種網上自由、無管理、無法律的觀念還是深入人心的,深入全球的,大家曾認為互聯網上的任何行為就不應該受到任何規范,不應該有管理。現在出現的問題使大家越來越多地意識到確實需要對網上行為進行規范和管理。網上行為同樣應該遵守現實生活中的道德規范,同樣應該受現實社會規則的約束,網上出現的網路濫用行為是利用了網上的優良特質,從業者、行業組織、政府還需要採取進一步的行動。我們在9月2日公布了中國互聯網協會的互聯網公共電子郵件服務規范,可以說這是國內乃至全世界第一個在互聯網應用方面提出的從業規范。我們與國際上也進行了多次溝通,電子郵件雖然是最普及的應用,但解決垃圾郵件問題非常復雜,涉及到網路的管理、技術、規范。美國在今年1月1日公布了反垃圾郵件法案之後,垃圾郵件反而以每月2%的比率持續上漲,這說明沒有同業的積極參與和各個方面的積極支持配合,僅靠法律是不能解決這些問題的。所以我們公布的電子郵件規范力圖在互聯網的應用服務領域立下第一個規矩,供應商清楚電子郵件服務應有質量和保證;用戶在享受電子郵件服務時,不論是收費的還是免費的,了解自己的義務和權力,使大家能夠在這方面建立起規范的意識。現已有14家企業書面明確表示他們自願參與和遵守服務規范,這些企業提供服務的用戶數已經佔到了國內電子郵件注冊用戶數的80%以上,這件事情還要持續深入地推進下去。電子郵件服務規范是一個起步,我們還會在互聯網上的其它各個方面逐步規范服務,讓互聯網用戶相信網上提供的服務是可以信賴的,使互聯網不再是家長的敵人。在網路變得可信和讓人放心之後,家長和老師才能放心讓孩子自由地在網上沖浪。
網路濫用行為已經是全球化的一個趨勢。現在已形成國際垃圾郵件發送者組織,由垃圾郵件的製造者、訂單採集者、他的合夥人一起通過這種方式將垃圾郵件發送給世界各地,規避各國已經制訂的反垃圾郵件法律。例如,他們從美國接受全球訂單,搜集整理電子郵件地址,再發到加拿大中介人那裡,由中介人分配訂單並制訂結算辦法,中介人再把訂單發到中國或韓國,由他的合作者或代理人通過在國內注冊的大量域名和虛擬主機轉發垃圾郵件回美國。轉發回美國的目的就是為了規避美國國內已經制訂的法律。垃圾郵件僅僅是其中的一個問題,網上的濫用行為使互聯網上全球化和國際性的犯罪組織正逐步形成。所以在這個階段我們要在反對網上濫用行為的立法、管理和政策等一系列方面加快採取措施。隨著垃圾郵件的出現,又出現了一些反垃圾郵件組織,他們公布黑名單,試圖把垃圾郵件擋在自己的郵箱用戶之外,但由於公布黑名單在全球沒有形成一個統一的規范和基本規則,所以公布的黑名單在很多情況下是公布了大量的IP地址段。中國互聯網協會也在公布黑名單,是哪一個地址發了垃圾郵件就公布哪一個地址。而Spamhaus和Spamcop這些組織公布的黑名單是一段一段的地址段,這些地址段中有可能包括128個、256個甚至幾萬個中國的IP地址,他認為在這些IP地址段中有一些相連的地址發出了垃圾郵件,所以整個地址段都被當作是垃圾郵件的發送源。全世界幾十萬個郵件服務商就會根據他公布的IP地址把中國這個地址段的信息全部屏蔽掉。在這個網段上我們確實有個別用戶,比如幾個或十幾個用戶發送了垃圾郵件,其結果是導致這個網段上幾十萬甚至上百萬用戶正常的郵件通信被中斷。所以我們既要制定反垃圾郵件的政策,又要向國際呼籲和反復溝通,反對公布地址段的辦法。因為在地址資源分配時對中國就不公平,我們有大量的動態IP地址在使用,這不僅僅是對中國,對發展中國家都是不公平的。七月份我們參與ITU會議時,尚比亞代表站起來就說反對垃圾郵件的行為我們支持,但是現在出現發達國家向發展中國家轉嫁垃圾郵件的問題。尚比亞全國的IP地址已經全部被列入黑名單,它所有的對外通信已經全部被阻斷了。發達國家有很充足的IP地址,它並不擔心某一地址段有問題,而且它很少使用動態IP。只有IP地址不充足的國家才面臨這些問題,這不公平也不公正。互聯網上盡管有很多好的東西,但是有許多東西是大家平常不會遇到的,背後是國與國之間經濟利益、各個方面利益的沖突。
未來比較明顯的趨勢是寬頻業務和各種移動終端的普及,如可照相手機越來越多,實際上這對網路帶寬和頻譜產生了巨大的需求。整個寬頻的建設和應用將進一步推動網路的整體發展。IPv6和網格等下一代互聯網技術的研發和建設將在今後取得比較明顯的進展。另一方面,從去年我們組織「中國互聯網發展報告」的過程中看到,中國互聯網的製造業在網路設備方面的研發已經取得了很多突破,包括現在在高、中、低端路同器產品方面都已經有具有自主知識產權的產品出現。我們現在有許多郵件服務商、技術提供商在網路標准方面進行積極的研究和開發。這個方面是我們在國際方面要加強的內容。另一方面是互聯網和傳統產業更加緊密地結合起來,這種結合隨著電子政務的普及、隨著相關法律措施的完善,象前一段時間通過的電子簽名法,逐步使得電子商務真正能夠在建立了社會信用機制的基礎之上開展起來。大量電子社區的出現也使互聯網的應用也越來越廣泛。互聯網經營和生存的模式也將更加豐富。互聯網產業的從業者以今後的發展具有堅定的信息。從以往看,大家在網上更多的是瀏覽信息、使用電子郵件、玩網路游戲,把互聯網更多地當作自己的一個高級的信息技術玩具,隨著互聯網的發展,玩具能夠變成工具,成為人們日常生活、工作離不開的工具。電子政務的推進會推動這樣一個進程。網路服務會逐步規范化,這個規范是一個長期的過程,不是一兩天就能實現的,也不是政府下達文件指令或行業組織號召一下就能實現的,它需要從業者的認識,當大家都意識到,當大家都規范起來並能夠在這個產業里很好地生存時,這個規范才有實際的價值。網路的應用也更加開放,這個開放指的是各個方面,包括社會事務方面,有許多政府網站已經將其事務到網站上去,如徵求意見、地方基層選舉等,這些使網路的應用更加開放和多樣化。盡管對網路安全技術的研究越來越深入,但是網路自身的特點,即它的簡單性、便宜性,使得它的安全問題仍然很突出。尤其是IPv6出現以後,它的安全性、服務質量會有更大提高,在將來一段時間針對IPv6的網路安全問題也會出現。我們希望網路信息要人為本,尤其是今年互聯網大會的一個主題是構建一個繁榮誠信的互聯網,互聯網做為一個信息平台它的用戶主流50%以上是30歲以下青少年,那麼為青少年建設的網路應該是一個可信、健康的網路,它應該成為青少年成長過程中的朋友和助手。科普網站和提供精神食糧信息資源開發的單位在這方面還要做大量的工作。希望學校老師、家長成為應用互聯網的行家裡手,不應該害怕使用互聯網。現在孩子對互聯網的使用要比家長熟練,這也是家長不讓孩子上網的一個重要原因。我們希望將來家長了解哪些網站對孩子是有益的,能夠指導他們瀏覽什麼樣的網站。這樣,學校老師和家長對互聯網學習將成為熱潮。PFP業務將來對網路結構和網路安全會產生重大影響,這是互聯網技術開發和政策管制部門所關心的。網路教育將是下一個互聯網業務的熱點問題,網路搜索,大容量電子郵件,電子商務平台,移動互聯網,無線區域網,網路資源信息開發等業務都將成為互聯網業務的熱點問題。功能比較強大的個人終端以及共享信息資源這些將來會出現。
參考資料:http://www.kepu629.cn/showthread.asp?id=49&thistype=%D1%A7%CA%F5%BD%BB%C1%F7
⑷ 計算機網路發展趨勢分析
1計算機網路管理系統發展趨勢
1.1分布式網路管理
基於傳統集中式網路管理模式下,其利用SNMP對網路設備進行操控,並將設備集為一體,實施有效管理。但隨著網路用戶的逐漸增長,傳統的集中式網路管理形式在音頻、視頻等數據傳輸過程中凸顯出效率低等問題影響到了網路環境的整體服務水平。因而在信息化發展背景下,應逐步貫穿QOS思想,且將交互問題視為網路管理的核心問題,繼而以分布式系統構建形式優化CORBA平台,並依據網路環境,設立多個域對網路設備進行管理,最終以此來為跨平台用戶提供良好的信息交互環境,且就此滿足其信息傳遞需求。此外,在分布式網路管理模式下其對網路環境的協調性提出了更高的要求,因而在此基礎上應深入探究CORBA技術,且賦予網路系統數據採集、集中管理、分發代碼等功能,以此來營造靈敏度較高的網路空間。
1.2綜合化網路管理
綜合化網路管理是基於多種級制的支撐下實現的,同時在綜合化網路管理環境下應依據網路空間設置總操作台,從而透過操作台實現對子網業務、故障定位、故障排除的全面掌控,且以互連的多個網路管理形式來實現高效率的網路環境管理狀態。例如,IP網路、SDH網路均為綜合化網路管理形式的體現。此外,當代網路電視在系統監控、管理過程中即結合網路互聯的特點,對數字干線傳輸、HFC綜合接入網、分前端機供電方供電等多個網管系統實施互聯的管理形式,最終由此緩解了網路設備復雜性問題,且就此滿足了當代群眾網路環境需求。另外,在綜合化網路管理模式下要求相關技術人員應針對已經存在的子網管理系統進行深入分析,繼而由此構建綜合網路管理系統,實施高效率網路管理模式。
2可拓展視角下計算機網路管理系統技術
2.1分布式失效檢測技術
2.1.1輪詢方法
基於可拓展視角下為了保障網路管理系統的安全性,逐漸將輪詢失效檢測方法應用於網路管理環境下,即由檢測者定期發送查詢請求,同時以被檢測對象接收信息後「回」或者「不回」的行為對其「活動」、「實效」狀態進行判斷。此外,基於輪詢檢測方法應用的基礎上,要求檢測者應在一輪查詢完成後,針對「活動」檢測對象展開新一輪的檢測行為,最終由此實現對網路管理系統的有效管理。另外,由於在「輪詢」過程中檢測者承擔著主要職能,因而在檢測對象選擇過程中應確保其合理性,同時賦予檢測設備ICMPEcho發送功能,繼而通過檢測數據的發送判斷IP層端ICMPEchoReply信息接收情況,即其設備數據傳輸功能的有效性。另外,輪詢檢測方法亦可應用於客戶服務情況檢測過程中,即以客戶訪問模擬形式要求Ping發送查詢請求,從而透過服務速度來判斷分布式失效情況,並對其展開行之有效的處理[2]。
2.1.2心跳檢測法
心跳檢測法的簡稱為HB,HB檢測即通過定期發送預約消息的形式來對分布式失效情況進行判斷。在心跳檢測法中,檢測者處於被動的地位,即其需根據被檢測者的「心跳信息」反饋數據對檢測對象「活動」、「失效」狀況進行識別。如,基於檢測者、被檢測者分別為c、d的條件下,c會在△t時間內發送hi個HB消息,同時d在第i個消息接收後會對消息進行相應的反饋,而如若第i+1個消息發送時,d仍無反應,則表示計算網路管理系統分布式失效。同時,在心跳檢測過程中應注重用T0(預約超時時間)+Ti來表示Ti+1,繼而由此來簡化檢測過程。從以上的分析中即可看出,HB檢測法中對被檢測對象HB消息接收質量提出了更高的要求,因而在對此方法進行應用的過程中應著重提高對其的重視程度。例如,LinuxHA系統在實施網路管理環節的過程中即對HB檢測方法進行了合理的運用,繼而由此滿足了人們網路服務需求,且為其營造安全、可靠的網路空間[3]。
2.2Web伺服器技術
隨著信息化技術的不斷發展,網路管理系統為了實現高效率的信息傳遞、發送目標,以LAN、WAN分布於多台Web伺服器的形式滿足了受眾網路應用需求,同時通過組織調度規劃實現對用戶Web請求的協調處理,最終由此提升整體網路服務質量。在Web伺服器應用過程中CARD方法的應用得到了較大的成效,即以前端機設置的形式處理用戶流量請求,同時通過IP映像的設計,便於各站點在主機請求轉發信息接收後對請求信息進行處理,達到高質量信息處理狀態。另外,在CARD處理模式下,要求計算機主機應先對用戶請求信息內容進行深入分析,繼而在此基礎上通過HTTP協議將信息發送至適宜的站點,即具體的Web伺服器,最終基於TCP連接的基礎上滿足用戶網路應用需求[4]。
3結語
綜上可知,當前計算機網路管理系統在運行過程中逐漸凸顯出效率低等問題影響到了人們對網路資源的有效利用,因而在此基礎上,為了營造良好的網路空間,要求相關技術人員在計算機網路管理系統開發過程中應著重強調對Web伺服器技術、心跳檢測法、輪詢方法等的運用,繼而由此來應對傳統集中式網路管理模式下凸顯出的相應問題,且提升整體網路管理系統規劃水平,避免不規范管理行為的凸顯影響到網路環境的安全性。
⑸ 計算機網路的發展趨勢是什麼
雖然電子計算機被人們稱為「電腦」,但是現在「電腦」與「人腦」相比較,還有重大的、本質的差異,其中最顯著的差異是電腦具有剛性體系結構,而人腦具有柔性體系結構。人腦是人體高級神經中樞系統,是人體的信息中心、控制中心、智能中心。作為人體控制系統的高級生物信息處理機,人腦可被視為具有柔性體系結構的生物智能計算機。在結構與性能方面具有多種優越性。通過從體系結構、應用性能、智能水平方面,對現有的電腦--電子計算機產品與「人腦」--高級生物智能計算機進行了比較分析後,筆者提出了關於柔性智能計算機的設計思想,主要包括:1.柔性自組織式硬體系統結構;2.柔性自適應軟體體系結構;3.擬人腦智能特性與功能。擬人腦智能特性與功能中包括:聯想式存儲系統;推理式運算系統;自動軟體設計;自動定時鍾頻率;自學習、自完善能力;自診斷、自修復能力;自然信息輸入能力和自然信息輸出能力等。 雖然電子計算機被人們稱為"電腦",但是現在"電腦"與"人腦"相比較,還有重大的、本質的差異,其中最顯著的差異是電腦具有剛性體系結構,而人腦具有柔性體系結構。因此,人們開始探索--柔性智能計算機的發展前景。 一、電腦剛性體系結構的問題 計算機的發展已經歷了四代:電子管計算機、晶體管計算機、集成電路計算機、超大規模集成電路計算機。前四代計算機在結構和性能方面都取得了巨大的進展,提高了存儲容量、運算速度、可靠性與通用性,減少了體積、重量和能耗,降低了製造成本和運行費用,優化了性能/價格比,從而為計算機的規模生產與廣泛應用提供了技術條件和物質基礎。 但是,前四代計算機在工作原理與體系結構上都沒有重大突破,仍是基於馮.諾曼原理的、集中式剛性體系結構的計算機,其主要特徵包括:剛性體系結構、集中體系結構、串列工作方式、兩態邏輯基礎、固定時鍾頻率、軟硬分離模式。 現有電腦雖然在分布式體系結構、並行處理方式上有所改進,但是,大多數計算機產品,如微型計算機,仍是具有上述特徵的剛性計算機,在體系結構、應用性能和智能水平方面還存在許多問題。 1.體系結構方面的問題 (1)剛性集中式結構、串列工作方式、固定時鍾頻率等從原理上限制了計算機的運行速度和處理能力,被稱為"馮.諾曼瓶頸"。為了提高運行速度和處理能力,只能求助於不斷增加的時鍾主頻,如從286到586。 (2)由於採用了剛性硬體體系結構及軟、硬體分離的模式,因此現有計算機的各種應用系統,必須預先編制相應的應用程序,詳細規定每一操作的步驟,計算機的應用功能完全取決於應用軟體,剛性硬體只能機械地執行預先編制的程序指令,而不能在運行過程中靈活可調,以適應軟體實現和用戶的需求。 (3)由於現有電腦以二進制兩態邏輯為基礎,因此應用計算機求解任何問題都是依靠軟體,將各種問題求解轉化為一系列布爾代數運算,才能在計算機上實現。然而,許多實際問題都是復雜的、多態邏輯的、非確定性的,而不是簡單的、兩態邏輯的、確定的,所以,給軟體設計、編制、調試和驗證增加了困難和故障,導致所謂的"軟體危機"。 2.智能水平方面的問題 (1)缺乏推理能力。現有計算機本身並不具有知識推理能力,只能依靠知識工程師開發的基於知識的應用軟體,才能利用知識推理,進行問題求解,如專家系統。(2)缺乏理解能力。現有計算機只能在程序流控制下,機械地執行程序指令,完成相應的計算任務或信息處理工作,它並不能理解自身的行為,需要人通過程序告訴它"做什麼"、"怎麼做",而不能理解"為什麼做"。(3)缺乏聯想能力。現有計算機本身一般不具備聯想功能,如聯想檢索、聯想運算等。"關系資料庫"軟體只能提供某些類似於聯想的檢索功能。(4)缺乏自學習功能。現有計算機本身不具有自學習功能,不能自行通過學習,改善其性能,而需要通過人"示教",編製程序,教會計算機工作。(5)缺乏自編程功能。現有計算機還不能進行自動程度設計,實現程序綜合和驗證,需要依靠編程人員,採用相應的編程輔助工具,進行程序設計和驗證。(6)缺乏自組織功能。現有計算機不具備自組織能力,不能依據用戶需求自動調整硬體結構和體系結構。(7)缺乏自修復功能。現有計算機一般不具備自動診斷、自動修復其硬體故障或系統軟體故障的能力。(8)缺乏自適應能力。不能適應運行環境條件和用戶需求的變化,自行調整其時鍾頻率、運行速度、指令字長,自行尋找其最優工作狀態
⑹ 計算機網路未來發展趨勢到底是什麼
1、運營產業化:
以Internet運營為產業的企業迅速崛起,從1995年5月開始.多年資助Internet研究開發的美國科學基金會( NSF)退出Internet,把NFSnet的經營權轉交給美國3家最大的私營電信公司(即Sprint, MCI和ANS),這是Internet發展史一的重大轉折。
2、應用商業化:
隨著Internet對商業應用的開放,它已成為一種十分出色的電子化商業媒介。眾多公司和企業不僅把它作為市場銷售和客戶支持的重要手段,而且把它作為傳真、快遞及其他通信手段的廉價特代品,藉以形成與全球客戶保持聯系和降低日常的運營成本。
如電子郵件、IP電話、網路傳真、VPN和電子商務等,日漸受到人們的重視便是最好例證。
3、互聯全球化:
Internet雖然已有30來年的發展歷史,但早期主要是限於美國國內的科研機構、政府機構和它的盟國范圍內使用。隨著各國紛紛提出適合本國國情的信息高速公路計劃,現在已迅速形成了世界性的信息高速公路建設熱潮,各個國家都在以最快的速度接入Internet。
4、互聯寬頻化:
隨著網路基礎的改善、用戶接入方面新技術的採用、接入方式的多樣化和運營商服務能力的提高,因為接入網速率慢而形成的瓶頸問題將會得到進一步改善,上網速度將會更快,帶寬瓶頸約束將會消除,互聯必然寬頻化,從而促進更多的應用在網上實現,並能滿足用戶多方面的網路需求。
5、多業務綜合平台化、智能化:
隨著信息技術的發展,互聯網將成為圖像、語音和數據「三網合一」的多媒體業務綜合平台,並與電子商務、電子政務、電子公務、電子醫務和電子教學等交叉融合。10—20年內,互聯網將超過報刊、廣播和電視的影響力,逐漸形成「第四媒體」。
⑺ 計算機網路技術的發展趨勢呈現出哪些特點
1.技術先進性計
算機網路技術的發展非常迅速,在計算機應用領域佔有越來越重要的地位。必須認識到,建立計算機網路是一個動態的過程,在這個過程中將不斷有新技術產生,有新產品出現。因此,一定要採用最先進的組網技術,選用代表當今世界潮流趨勢的計算機公司的網路產品,才能在未來的發展中保持技術領先。
2. 國際標准及開放性
現代網路技術的發展趨勢是遵循國際統一標準的開放系統、支持分布式計算和客戶機/計算機,運行多種網路操作系統、網路協議,兼容其他廠商的網路產品,遵守國際標準的開放式系統。這樣,才能在未來的發展中保持網路配置和應用模式的靈活性。
3.充足的、可擴展的帶寬隨著應用軟體復雜程度的增加,網路用戶數量的增長以及多媒體技術的普及,當今網路對帶寬的需求日益增加。傳統的共享式10M/16M 網路已不能滿足需求。網路系統應該能為用戶提供足夠的帶寬,滿足用戶的實際應用需求,並且帶寬應該是動態可調整、可擴展的。
4. 安全可靠性
網路的安全可靠性是網路的一個重要的指標。計算機網路系統必須絕對可靠,網路設計必須可靠性重點考慮。從結構設計、產品選擇以及網路管理上要對網路的可靠性作出保證。安全性與可靠性同樣重要,除了系統提供多種安全控制的手段外,網路設計也要提供保障其安全的手段。
5. 網路可管理
網路系統有限公司的網路是一條信息公路,設計時必須提供足夠的手段對信息公路進行方便的管理,以確保其始終保持在最佳狀態下運行。沒有網路管理功能將很難保證系統的正常運行。
6. 實用性
網路設計一定要充分保護網路系統現有資源。同時要根據實際情況,採用新技術和新裝備,還需要考慮組網過程要與平台建設及開發同步進行,建立一個實用的網路。力求使網路既滿足目前需要,又能適應未來發展,同時達到較好的性能/價格比。
特點為:(1)開放式的網路體系結構,使不同軟硬體環境、不同網路協議的網可以互連,真正達到資源共享,數據通信和分布處理的目標。 (2)向高性能發展。追求高速、高可靠和高安全性,採用多媒體技術,提供文本、聲音圖像等綜合性服務。 (3)計算機網路的智能化,多方面提高網路的性能和綜合的多功能服務,並更加合理地進行網路各種業務的管理,真正以分布和開放的形式向用戶提供服務。 隨著社會及科學技術的發展,對計算機網路的發展提出了更加有利的條件。計算機網路與通信網的結合,可以使眾多的個人計算機不僅能夠同時處理文字、數據、圖像、聲音等信息
⑻ 計算機網路的發展趨勢
九大技術支撐未來網路技術NGN
IPv6
作為網路協議,NGN將基於IPv6。IPv6相對於IPv4的主要優勢是:擴大了地址空間、提高了網路的整體吞吐量、服務質量得到很大改善、安全性有了更好的保證、支持即插即用和移動性、更好地實現了多播功能。
光纖高速傳輸技術
NGN需要更高的速率、更大的容量,但到目前為止我們能夠看到的,並能實現的最理想傳送媒介仍然是光。因為只有利用光譜才能帶給我們充裕的帶寬。光纖高速傳輸技術現正沿著擴大單一波長傳輸容量、超長距離傳輸和密集波分復用(DWDM)系統三個方向在發展。單一光纖的傳輸容量自1980至2000年這20年裡增加了大約1萬倍。目前已做到40Gb/s,預計幾年後將再增加16倍,達到6.4 Tb/s。超長距離實現了1.28T(128x10G)無再生傳送8000Km。波分復用實驗室最高水平已做到273個波長、每波長40Gb(日本NEC)。
光交換與智能光網
光有高速傳輸是不夠的,NGN需要更加靈活、更加有效的光傳送網。組網技術現正從具有分插復用和交叉連接功能的光聯網向利用光交換機構成的智能光網發展,從環形網向網狀網發展,從光-電-光交換向全光交換發展。智能光網能在容量靈活性、成本有效性、網路可擴展性、業務靈活性、用戶自助性、覆蓋性和可靠性等方面比點到點傳輸系統和光聯網帶來更多的好處。
寬頻接入
NGN必須要有寬頻接入技術的支持,因為只有接入網的帶寬瓶頸被打開,各種寬頻服務與應用才能開展起來,網路容量的潛力才能真正發揮。這方面的技術五花八門,主要有以下四種技術,一是基於高速數字用戶線(VDSL);二是基於乙太網無源光網(EPON)的光纖到家(FTTH);三是自由空間光系統(FSO);四是無線區域網(WLAN)。
城域網
城域網也是NGN中不可忽視的一部分。城域網的解決方案十分活躍,有基於SONET/SDH/SDH的、基於ATM的、也有基於乙太網或WDM的,以及MPLS和RPR(彈性分組環技術)等。
這里需要一提的是彈性分組環(RPR)和城域光網(MON)。彈性分組環是面向數據(特別是乙太網)的一種光環新技術,它利用了大部分數據業務的實時性不如話音那樣強的事實,使用雙環工作的方式。RPR與媒介無關,可擴展,採用分布式的管理、擁塞控制與保護機制,具備分服務等級的能力。能比SONET/SDH更有效地分配帶寬和處理數據,從而降低運營商及其企業客戶的成本。使運營商在城域網內通過乙太網運行電信級的業務成為可能。城域光網是代表發展方向的城域網技術,其目的是把光網在成本與網路效率方面的好處帶給最終用戶。城域光網是一個擴展性非常好並能適應未來的透明、靈活、可靠的多業務平台,能提供動態的、基於標準的多協議支持,同時具備高效的配置能力、生存能力和綜合網路管理的能力。
軟交換
為了把控制功能(包括服務控制功能和網路資源控制功能)與傳送功能完全分開,NGN需要使用軟交換技術。軟交換的概念基於新的網路分層模型(接入與傳送層、媒體層、控制層與網路服務層四層)概念,從而對各種功能作不同程度的集成,把它們分離開來,通過各種介面協議,使業務提供者可以非常靈活地將業務傳送協議和控制協議結合起來,實現業務融合和業務轉移,非常適用於不同網路並存互通的需要,也適用於從話音網向多業務多媒體網的演進。
3G和後3G移動通信系統
3G定位於多媒體IP業務,傳輸容量更大,靈活性更高,並將引入新的商業模式,目前正處在走向大規模商用的關鍵時刻。制定3G標準的3GPP組織於2000年5月已經決定以IPv6為基礎構築下一代移動網,使IPv6成為3G必須遵循的標准。包括4G在內的後3G系統將定位於寬頻多媒體業務,使用更高的頻帶,使傳輸容量再上一個台階。在不同網路間可無縫提供服務,網路可以自行組織,終端可以重新配置和隨身佩帶,是一個包括衛星通信在內的端到端IP系統,與其他技術共享一個IP核心網。它們都是支持NGN的基礎設施。
IP終端
隨著政府上網、企業上網、個人上網、汽車上網、設備上網、家電上網等等的普及,必須要開發相應的IP終端來與之適配。許多公司現正在從固定電話機開始開發基於IP的用戶設備,包括汽車的儀錶板、建築物的空調系統以及家用電器,從音響設備和電冰箱到調光開關和電咖啡壺。所有這些設備都將掛在網上,可以通過家庭LAN或個人網(PAN)接入或從遠端PC機接入。
網路安全技術
網路安全與信息安全是休戚相關的,網路不安全,就談不上信息安全。現在,除了常用的防火牆、代理伺服器、安全過濾、用戶證書、授權、訪問控制、數據加密、安全審計和故障恢復等安全技術外,今後還要採取更多的措施來加強網路的安全,例如,針對現有路由器、交換機、邊界網關協議(BGP)、域名系統(DNS)所存在的安全弱點提出解決辦法;迅速採用強安全性的網路協議(特別是IPv6);對關鍵的網元、網站、數據中心設置真正的冗餘、分集和保護;實時全面地觀察了解整個網路的情況,對傳送的信息內容負有責任,不盲目傳遞病毒或攻擊;嚴格控制新技術和新系統,在找到和克服安全弱點之前不允許把它們匆忙推向市場。
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未來網路的發展方向
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目前綜合布線系統的主流是銅纜+光纖,6類銅纜系統由於綜合造價比超5類高30%,因此目前在市場中大約只佔30%左右。不過由於應用需求的推動以及技術進步所帶來的生產成本下降,未來幾年將是6類系統與光纖系統普及的時代。
綜合布線技術將會隨著相關技術的進步在以下幾個方面得到發展。
(1) 光纖到桌面。基於Web應用和綜合多媒體(視頻、音頻等)應用的Internet接入需求的急劇膨脹,大大促進了對寬頻網路的需求。6類系統的推出為用戶從真正意義上跨入千兆網路的時代奠定了堅實的基礎,同時,光纖系統的價格也會由於應用擴大而降低,使更多的用戶得以採用光纖到桌面的解決方案。
(2)綜合布線與智能建築結合。在智能建築自動化及控制領域,人們越來越多地開始關心並使用綜合布線,控制系統的網路正在不斷地從專有網路向乙太網發展。由於各系統網路化設備的快速發展,為在同一布線網路下各系統的集成提供了一個基礎。
(3)有線和無線相結合。今後在網路中將會是有線與無線相結合的綜合網路,由於無線網路的方便、快捷與靈活性,因此整個系統採用先進的有線網和無線網相互覆蓋、相互結合的組網方式將會是未來的發展方向。
(4)智能連接是方向。由於網路性能的飛速發展,對布線的線材與設備提出了更高要求,有近一半的網路運行緩慢、效率低下的原因源於布線線纜或器材。對布線系統來講,每增加一次連接,意味著性能會有所下降。因此,智能配線、免跳線,實現全面、直接的連接智能性將是未來的發展方向,可以將人工產生的錯誤降到最低
⑼ 計算機網路的最新發展趨勢
計算機的發展歷史
一、第一台計算機的誕生
第一台計算機(ENIAC)於1946年2月,在美國誕生。
ENIAC PC機
耗資 100萬美圓 600美圓
重量 30噸 10kg
佔地 150平方米 0.25平方米
電子器件 1.9萬只電子管 100塊集成電路
運算速度 5000次/秒 500萬次/秒
二、計算機發展歷史
1、第一代計算機(1946~1958)
電子管為基本電子器件;使用機器語言和匯編語言;主要應用於國防和科學計算;運算速度每秒幾千次至幾萬次。
2、第二代計算機(1958~1964)
晶體管為主要器件;軟體上出現了操作系統和演算法語言;運算速度每秒幾萬次至幾十萬次。
3、第三代計算機(1964~1971)
普遍採用集成電路;體積縮小;運算速度每秒幾十萬次至幾百萬次。
4、第四代計算機(1971~ )
以大規模集成電路為主要器件;運算速度每秒幾百萬次至上億次。
三、我國計算機發展歷史
從1953年開始研究,到1958年研製出了我國第一台計算機
在1982年我國研製出了運算速度1億次的銀河I、II型等小型系列機。
計算機的歷史
計算機是新技術革命的一支主力,也是推動社會向現代化邁進的活躍因素。計算機科學與技術是第二次世界大戰以來發展最快、影響最為深遠的新興學科之一。計算機產業已在世界范圍內發展成為一種極富生命力的戰略產業。
現代計算機是一種按程序自動進行信息處理的通用工具,它的處理對象是信息,處理結果也是信息。利用計算機解決科學計算、工程設計、經營管理、過程式控制制或人工智慧等各種問題的方法,都是按照一定的演算法進行的。這種演算法是定義精確的一系列規則,它指出怎樣以給定的輸入信息經過有限的步驟產生所需要的輸出信息。
信息處理的一般過程,是計算機使用者針對待解抉的問題,事先編製程序並存入計算機內,然後利用存儲程序指揮、控制計算機自動進行各種基本操作,直至獲得預期的處理結果。計算機自動工作的基礎在於這種存儲程序方式,其通用性的基礎則在於利用計算機進行信息處理的共性方法。
計算機的歷史
現代計算機的誕生和發展 現代計算機問世之前,計算機的發展經歷了機械式計算機、機電式計算機和萌芽期的電子計算機三個階段。
早在17世紀,歐洲一批數學家就已開始設計和製造以數字形式進行基本運算的數字計算機。1642年,法國數學家帕斯卡採用與鍾表類似的齒輪傳動裝置,製成了最早的十進制加法器。1678年,德國數學家萊布尼茲製成的計算機,進一步解決了十進制數的乘、除運算。
英國數學家巴貝奇在1822年製作差分機模型時提出一個設想,每次完成一次算術運算將發展為自動完成某個特定的完整運算過程。1884年,巴貝奇設計了一種程序控制的通用分析機。這台分析機雖然已經描繪出有關程序控制方式計算機的雛型,但限於當時的技術條件而未能實現。
巴貝奇的設想提出以後的一百多年期間,電磁學、電工學、電子學不斷取得重大進展,在元件、器件方面接連發明了真空二極體和真空三極體;在系統技術方面,相繼發明了無線電報、電視和雷達……。所有這些成就為現代計算機的發展准備了技術和物質條件。
與此同時,數學、物理也相應地蓬勃發展。到了20世紀30年代,物理學的各個領域經歷著定量化的階段,描述各種物理過程的數學方程,其中有的用經典的分析方法已根難解決。於是,數值分析受到了重視,研究出各種數值積分,數值微分,以及微分方程數值解法,把計算過程歸結為巨量的基本運算,從而奠定了現代計算機的數值演算法基礎。
社會上對先進計算工具多方面迫切的需要,是促使現代計算機誕生的根本動力。20世紀以後,各個科學領域和技術部門的計算困難堆積如山,已經阻礙了學科的繼續發展。特別是第二次世界大戰爆發前後,軍事科學技術對高速計算工具的需要尤為迫切。在此期間,德國、美國、英國部在進行計算機的開拓工作,幾乎同時開始了機電式計算機和電子計算機的研究。
德國的朱賽最先採用電氣元件製造計算機。他在1941年製成的全自動繼電器計算機Z-3,已具備浮點記數、二進制運算、數字存儲地址的指令形式等現代計算機的特徵。在美國,1940~1947年期間也相繼製成了繼電器計算機MARK-1、MARK-2、Model-1、Model-5等。不過,繼電器的開關速度大約為百分之一秒,使計算機的運算速度受到很大限制。
電子計算機的開拓過程,經歷了從製作部件到整機從專用機到通用機、從「外加式程序」到「存儲程序」的演變。1938年,美籍保加利亞學者阿塔納索夫首先製成了電子計算機的運算部件。1943年,英國外交部通信處製成了「巨人」電子計算機。這是一種專用的密碼分析機,在第二次世界大戰中得到了應用。
1946年2月美國賓夕法尼亞大學莫爾學院製成的大型電子數字積分計算機(ENIAC),最初也專門用於火炮彈道計算,後經多次改進而成為能進行各種科學計算的通用計算機。這台完全採用電子線路執行算術運算、邏輯運算和信息存儲的計算機,運算速度比繼電器計算機快1000倍。這就是人們常常提到的世界上第一台電子計算機。但是,這種計算機的程序仍然是外加式的,存儲容量也太小,尚未完全具備現代計算機的主要特徵。
新的重大突破是由數學家馮·諾伊曼領導的設計小組完成的。1945年3月他們發表了一個全新的存儲程序式通用電子計算機方案—電子離散變數自動計算機(EDVAC)。隨後於1946年6月,馮·諾伊曼等人提出了更為完善的設計報告《電子計算機裝置邏輯結構初探》。同年7~8月間,他們又在莫爾學院為美國和英國二十多個機構的專家講授了專門課程《電子計算機設計的理論和技術》,推動了存儲程序式計算機的設計與製造。
1949年,英國劍橋大學數學實驗室率先製成電子離散時序自動計算機(EDSAC);美國則於1950年製成了東部標准自動計算機(SFAC)等。至此,電子計算機發展的萌芽時期遂告結束,開始了現代計算機的發展時期。
在創制數字計算機的同時,還研製了另一類重要的計算工具——模擬計算機。物理學家在總結自然規律時,常用數學方程描述某一過程;相反,解數學方程的過程,也有可能採用物理過程模擬方法,對數發明以後,1620年製成的計算尺,己把乘法、除法化為加法、減法進行計算。麥克斯韋巧妙地把積分(面積)的計算轉變為長度的測量,於1855年製成了積分儀。
19世紀數學物理的另一項重大成就——傅里葉分析,對模擬機的發展起到了直接的推動作用。19世紀後期和20世紀前期,相繼製成了多種計算傅里葉系數的分析機和解微分方程的微分分析機等。但是當試圖推廣微分分析機解偏微分方程和用模擬機解決一般科學計算問題時,人們逐漸認識到模擬機在通用性和精確度等方面的局限性,並將主要精力轉向了數字計算機。
電子數字計算機問世以後,模擬計算機仍然繼續有所發展,並且與數字計算機相結合而產生了混合式計算機。模擬機和混合機已發展成為現代計算機的特殊品種,即用在特定領域的高效信息處理工具或模擬工具。
20世紀中期以來,計算機一直處於高速度發展時期,計算機由僅包含硬體發展到包含硬體、軟體和固件三類子系統的計算機系統。計算機系統的性能—價格比,平均每10年提高兩個數量級。計算機種類也一再分化,發展成微型計算機、小型計算機、通用計算機(包括巨型、大型和中型計算機),以及各種專用機(如各種控制計算機、模擬—數字混合計算機)等。
計算機器件從電子管到晶體管,再從分立元件到集成電路以至微處理器,促使計算機的發展出現了三次飛躍。
在電子管計算機時期(1946~1959),計算機主要用於科學計算。主存儲器是決定計算機技術面貌的主要因素。當時,主存儲器有水銀延遲線存儲器、陰極射線示波管靜電存儲器、磁鼓和磁心存儲器等類型,通常按此對計算機進行分類。
到了晶體管計算機時期(1959~1964),主存儲器均採用磁心存儲器,磁鼓和磁碟開始用作主要的輔助存儲器。不僅科學計算用計算機繼續發展,而且中、小型計算機,特別是廉價的小型數據處理用計算機開始大量生產。
1964年,在集成電路計算機發展的同時,計算機也進入了產品系列化的發展時期。半導體存儲器逐步取代了磁心存儲器的主存儲器地位,磁碟成了不可缺少的輔助存儲器,並且開始普遍採用虛擬存儲技術。隨著各種半導體只讀存儲器和可改寫的只讀存儲器的迅速發展,以及微程序技術的發展和應用,計算機系統中開始出現固件子系統。
20世紀70年代以後,計算機用集成電路的集成度迅速從中小規模發展到大規模、超大規模的水平,微處理器和微型計算機應運而生,各類計算機的性能迅速提高。隨著字長4位、8位、16位、32位和64位的微型計算機相繼問世和廣泛應用,對小型計算機、通用計算機和專用計算機的需求量也相應增長了。
微型計算機在社會上大量應用後,一座辦公樓、一所學校、一個倉庫常常擁有數十台以至數百台計算機。實現它們互連的局部網隨即興起,進一步推動了計算機應用系統從集中式系統向分布式系統的發展。
在電子管計算機時期,一些計算機配置了匯編語言和子程序庫,科學計算用的高級語言FORTRAN初露頭角。在晶體管計算機階段,事務處理的COBOL語言、科學計算機用的ALGOL語言,和符號處理用的LISP等高級語言開始進入實用階段。操作系統初步成型,使計算機的使用方式由手工操作改變為自動作業管理。
進入集成電路計算機發展時期以後,在計算機中形成了相當規模的軟體子系統,高級語言種類進一步增加,操作系統日趨完善,具備批量處理、分時處理、實時處理等多種功能。資料庫管理系統、通信處理程序、網路軟體等也不斷增添到軟體子系統中。軟體子系統的功能不斷增強,明顯地改變了計算機的使用屬性,使用效率顯著提高。
在現代計算機中,外圍設備的價值一般已超過計算機硬體子系統的一半以上,其技術水平在很大程度上決定著計算機的技術面貌。外圍設備技術的綜合性很強,既依賴於電子學、機械學、光學、磁學等多門學科知識的綜合,又取決於精密機械工藝、電氣和電子加工工藝以及計量的技術和工藝水平等。
外圍設備包括輔助存儲器和輸入輸出設備兩大類。輔助存儲器包括磁碟、磁鼓、磁帶、激光存儲器、海量存儲器和縮微存儲器等;輸入輸出設備又分為輸入、輸出、轉換、、模式信息處理設備和終端設備。在這些品種繁多的設備中,對計算機技術面貌影響最大的是磁碟、終端設備、模式信息處理設備和轉換設備等。
新一代計算機是把信息採集存儲處理、通信和人工智慧結合在一起的智能計算機系統。它不僅能進行一般信息處理,而且能面向知識處理,具有形式化推理、聯想、學習和解釋的能力,將能幫助人類開拓未知的領域和獲得新的知識。
計算技術在中國的發展 在人類文明發展的歷史上中國曾經在早期計算工具的發明創造方面寫過光輝的一頁。遠在商代,中國就創造了十進制記數方法,領先於世界千餘年。到了周代,發明了當時最先進的計算工具——算籌。這是一種用竹、木或骨製成的顏色不同的小棍。計算每一個數學問題時,通常編出一套歌訣形式的演算法,一邊計算,一邊不斷地重新布棍。中國古代數學家祖沖之,就是用算籌計算出圓周率在3.1415926和3.1415927之間。這一結果比西方早一千年。
珠算盤是中國的又一獨創,也是計算工具發展史上的第一項重大發明。這種輕巧靈活、攜帶方便、與人民生活關系密切的計算工具,最初大約出現於漢朝,到元朝時漸趨成熟。珠算盤不僅對中國經濟的發展起過有益的作用,而且傳到日本、朝鮮、東南亞等地區,經受了歷史的考驗,至今仍在使用。
中國發明創造指南車、水運渾象儀、記里鼓車、提花機等,不僅對自動控制機械的發展有卓越的貢獻,而且對計算工具的演進產生了直接或間接的影響。例如,張衡製作的水運渾象儀,可以自動地與地球運轉同步,後經唐、宋兩代的改進,遂成為世界上最早的天文鍾。
記里鼓車則是世界上最早的自動計數裝置。提花機原理劉計算機程序控制的發展有過間接的影響。中國古代用陽、陰兩爻構成八卦,也對計算技術的發展有過直接的影響。萊布尼茲寫過研究八卦的論文,系統地提出了二進制算術運演算法則。他認為,世界上最早的二進製表示法就是中國的八卦。
經過漫長的沉寂,新中國成立後,中國計算技術邁入了新的發展時期,先後建立了研究機構,在高等院校建立了計算技術與裝置專業和計算數學專業,並且著手創建中國計算機製造業。
1958年和1959年,中國先後製成第一台小型和大型電子管計算機。60年代中期,中國研製成功一批晶體管計算機,並配製了ALGOL等語言的編譯程序和其他系統軟體。60年代後期,中國開始研究集成電路計算機。70年代,中國已批量生產小型集成電路計算機。80年代以後,中國開始重點研製微型計算機系統並推廣應用;在大型計算機、特別是巨型計算機技術方面也取得了重要進展;建立了計算機服務業,逐步健全了計算機產業結構。
在計算機科學與技術的研究方面,中國在有限元計算方法、數學定理的機器證明、漢字信息處理、計算機系統結構和軟體等方面都有所建樹。在計算機應用方面,中國在科學計算與工程設計領域取得了顯著成就。在有關經營管理和過程式控制制等方面,計算機應用研究和實踐也日益活躍。
計算機科學與技術
計算機科學與技術是一門實用性很強、發展極其迅速的面向廣大社會的技術學科,它建立在數學、電子學 (特別是微電子學)、磁學、光學、精密機械等多門學科的基礎之上。但是,它並不是簡單地應用某些學科的知識,而是經過高度綜合形成一整套有關信息表示、變換、存儲、處理、控制和利用的理論、方法和技術。
計算機科學是研究計算機及其周圍各種現象與規模的科學,主要包括理論計算機科學、計算機系統結構、軟體和人工智慧等。計算機技術則泛指計算機領域中所應用的技術方法和技術手段,包括計算機的系統技術、軟體技術、部件技術、器件技術和組裝技術等。計算機科學與技術包括五個分支學科,即理論計算機科學、計算機系統結構、計算機組織與實現、計算機軟體和計算機應用。
理論計算機學 是研究計算機基本理論的學科。在幾千年的數學發展中,人們研究了各式各樣的計算,創立了許多演算法。但是,以計算或演算法本身的性質為研究對象的數學理論,卻是在20世紀30年代才發展起來的。
當時,由幾位數理邏輯學者建立的演算法理論,即可計算性理論或稱遞歸函數論,對20世紀40年代現代計算機設計思想的形成產生過影響。此後,關於現實計算機及其程序的數學模型性質的研究,以及計算復雜性的研究等不斷有所發展。
理論計算機科學包括自動機論、形式語言理論、程序理論、演算法分析,以及計算復雜性理論等。自動機是現實自動計算機的數學模型,或者說是現實計算機程序的模型,自動機理論的任務就在於研究這種抽象機器的模型;程序設計語言是一種形式語言,形式語言理論根據語言表達能力的強弱分為O~3型語言,與圖靈機等四類自動機逐一對應;程序理論是研究程序邏輯、程序復雜性、程序正確性證明、程序驗證、程序綜合、形式語言學,以及程序設計方法的理論基礎;演算法分析研究各種特定演算法的性質。計算復雜性理論研究演算法復雜性的一般性質。
計算機系統結構 程序設計者所見的計算機屬性,著重於計算機的概念結構和功能特性,硬體、軟體和固件子系統的功能分配及其界面的確定。使用高級語言的程序設計者所見到的計算機屬性,主要是軟體子系統和固件子系統的屬性,包括程序語言以及操作系統、資料庫管理系統、網路軟體等的用戶界面。使用機器語言的程序設計者所見到的計算機屬性,則是硬體子系統的概念結構(硬體子系統結構)及其功能特性,包括指令系統(機器語言),以及寄存器定義、中斷機構、輸入輸出方式、機器工作狀態等。
硬體子系統的典型結構是馮·諾伊曼結構,它由運算器控制器、存儲器和輸入、輸出設備組成,採用「指令驅動」方式。當初,它是為解非線性、微分方程而設計的,並未預見到高級語言、操作系統等的出現,以及適應其他應用環境的特殊要求。在相當長的一段時間內,軟體子系統都是以這種馮·諾伊曼結構為基礎而發展的。但是,其間不相適應的情況逐漸暴露出來,從而推動了計算機系統結構的變革。
計算機組織與實現 是研究組成計算機的功能、部件間的相互連接和相互作用,以及有關計算機實現的技術,均屬於計算機組織與實現的任務。
在計算機系統結構確定分配給硬子系統的功能及其概念結構之後,計算機組織的任務就是研究各組成部分的內部構造和相互聯系,以實現機器指令級的各種功能和特性。這種相互聯系包括各功能部件的布置、相互連接和相互作用。
隨著計算機功能的擴展和性能的提高,計算機包含的功能部件也日益增多,其間的互連結構日趨復雜。現代已有三類互連方式,分別以中央處理器、存儲器或通信子系統為中心,與其他部件互連。以通信子系統為中心的組織方式,使計算機技術與通信技術緊密結合,形成了計算機網路、分布計算機系統等重要的計算機研究與應用領域。
與計算實現有關的技術范圍相當廣泛,包括計算機的元件、器件技術,數字電路技術,組裝技術以及有關的製造技術和工藝等。
軟體 軟體的研究領域主要包括程序設計、基礎軟體、軟體工程三個方面。程序設計指設計和編製程序的過程,是軟體研究和發展的基礎環節。程序設計研究的內容,包括有關的基本概念、規范、工具、方法以及方法學等。這個領域發展的特點是:從順序程序設計過渡到並發程序設計和分幣程序設計;從非結構程序設計方法過渡到結構程序設計方法;從低級語言工具過渡到高級語言工具;從具體方法過渡到方法學。
基礎軟體指計算機系統中起基礎作用的軟體。計算機的軟體子系統可以分為兩層:靠近硬體子系統的一層稱為系統軟體,使用頻繁,但與具體應用領域無關;另一層則與具體應用領域直接有關,稱為應用軟體;此外還有支援其他軟體的研究與維護的軟體,專門稱為支援軟體。
軟體工程是採用工程方法研究和維護軟體的過程,以及有關的技術。軟體研究和維護的全過程,包括概念形成、要求定義、設計、實現、調試、交付使用,以及有關校正性、適應性、完善性等三層意義的維護。軟體工程的研究內容涉及上述全過程有關的對象、結構、方法、工具和管理等方面。
軟體目動研究系統的任務是:在軟體工程中採用形式方法:使軟體研究與維護過程中的各種工作盡可能多地由計算機自動完成;創造一種適應軟體發展的軟體、固件與硬體高度綜合的高效能計算機。
計算機產業
計算機產業包括兩大部門,即計算機製造業和計算機服務業。後者又稱為信息處理產業或信息服務業。計算機產業是一種省能源、省資源、附加價值高、知識和技術密集的產業,對於國民經濟的發展、國防實力和社會進步均有巨大影響。因此,不少國家採取促進計算機產業興旺發達的政策。
計算機製造業包括生產各種計算機系統、外圍設備終端設備,以及有關裝置、元件、器件和材料的製造。計算機作為工業產品,要求產品有繼承性,有很高的性能-價格比和綜合性能。計算機的繼承性特別體現在軟體兼容性方面,這能使用戶和廠家把過去研製的軟體用在新產品上,使價格很高的軟體財富繼續發揮作用,減少用戶再次研製軟體的時間和費用。提高性能-價格比是計算機產品更新的目標和動力。
計算機製造業提供的計算機產品,一般僅包括硬體子系統和部分軟體子系統。通常,軟體子系統中缺少適應各種特定應用環境的應用軟體。為了使計算機在特定環境中發揮效能,還需要設計應用系統和研製應用軟體此外,計算機的運行和維護,需要有掌握專業知識的技術人員,這常常是一股用戶所作不到的。
針對這些社會需要,一些計算機製造廠家十分重視向用戶提供各種技術服務和銷售服務。一些獨立於計算機製造廠家的計算機服務機構,也在50年代開始出現。到60年代末期,計算機服務業在世界范圍內已形成為獨立的行業。
計算機的發展與應用
計算機科學與技術的各門學科相結合,改進了研究工具和研究方法,促進了各門學科的發展。過去,人們主要通過實驗和理論兩種途徑進行科學技術研究。現在,計算和模擬已成為研究工作的第三條途徑。
計算機與有關的實驗觀測儀器相結合,可對實驗數據進行現場記錄、整理、加工、分析和繪制圖表,顯著地提高實驗工作的質量和效率。計算機輔助設計已成為工程設計優質化、自動化的重要手段。在理論研究方面,計算機是人類大腦的延伸,可代替人腦的若干功能並加以強化。古老的數學靠紙和筆運算,現在計算機成了新的工具,數學定理證明之類的繁重腦力勞動,已可能由計算機來完成或部分完成。
計算和模擬作為一種新的研究手段,常使一些學科衍生出新的分支學科。例如,空氣動力學、氣象學、彈性結構力學和應用分析等所面臨的「計算障礙」,在有了高速計算機和有關的計算方法之後開始有所突破,並衍生出計算空氣動力學、氣象數值預報等邊緣分支學科。利用計算機進行定量研究,不僅在自然科學中發揮了重大的作用,在社會科學和人文學科中也是如此。例如,在人口普查、社會調查和自然語言研究方面,計算機就是一種很得力的工具。
計算機在各行各業中的廣泛應用,常常產生顯著的經濟效益和社會效益,從而引起產業結構、產品結構、經營管理和服務方式等方面的重大變革。在產業結構中已出觀了計算機製造業和計算機服務業,以及知識產業等新的行業。
微處理器和微計算機已嵌入機電設備、電子設備、通信設備、儀器儀表和家用電器中,使這些產品向智能化方向發展。計算機被引入各種生產過程系統中,使化工、石油、鋼鐵、電力、機械、造紙、水泥等生產過程的自動化水平大大提高,勞動生產率上升、質量提高、成本下降。計算機嵌入各種武器裝備和武器系統干,可顯著提高其作戰效果。
經營管理方面,計算機可用於完成統計、計劃、查詢、庫存管理、市場分析、輔助決策等,使經營管理工作科學化和高效化,從而加速資金周轉,降低庫存水準,改善服務質量,縮短新產品研製周期,提高勞動生產率。在辦公室自動化方面,計算機可用於文件的起草、檢索和管理等,顯著提高辦公效率。
計算機還是人們的學習工具和生活工具。藉助家用計算機、個人計算機、計算機網、資料庫系統和各種終端設備,人們可以學習各種課程,獲取各種情報和知識,處理各種生活事務(如訂票、購物、存取款等),甚至可以居家辦公。越來越多的人的工作、學習和生活中將與計算機發生直接的或間接的聯系。普及計算機教育已成為一個重要的問題。
總之,計算機的發展和應用已不僅是一種技術現象而且是一種政治、經濟、軍事和社會現象。世界各國都力圖主動地駕馭這種社會計算機化和信息化的進程,克服計算機化過程中可能出現的消極因素,更順利地向高
時代的車輪即將駛進21世紀的大門。人們將怎樣面向未來?無論你從事什麼工作,也不論你生活在什麼地方,都會認識到我們所面臨的世紀是科技高度發展的信息時代。計算機是信息處理的主要工具,掌握計算機知識已成為當代人類文化不可缺少的重要組成部分,計算機技能則是人們工作和生活必不可少的基本手段。
基於這樣的認識,近年來我國掀起了一個全國范圍的學習計算機熱潮,各行各業的人都迫切地要求學習計算機知識和掌握計算機技能。對於廣大的非計算機專業的人們,學習計算機的目的是應用,希望學以致用,立竿見影,而無須從系統理論學起。
掌握計算機技能關鍵是實踐,只有通過大量的實踐應用才能真正深入地掌握它。光靠看書是難以真正掌握計算機應用的。正如同在陸地上是無法學會游泳一樣,要學游泳必須下到水中去。同樣,要學習計算機應用,必須坐到計算機旁,經常地、反復地操作計算機,熟能生巧。只要得法,你在計算機上花的時間愈多,收獲就愈大......