自學網絡工程師-計算機網絡概論1

2020-12-08 網事研究

計算機網絡概論

本章是軟考網絡工程師第一章內容,它包含6個小節的內容,為方便閱讀,這裡以思維導圖的方式來展示。

從導圖內容來看,這一章基本是回顧計算機網絡的發展歷史,下面讓我們回到上個世紀60年代網絡發展之初吧。

計算機網絡的形成和發展

教材上說,公認的具有現代意義的計算機網絡是從1969年美國國防部高級研究計劃局(DARPA)建成的ARPAnet實驗網開始的。這一機構為什麼會建立這樣一個實驗網?

這個故事還得從「冷戰」說起。二戰結束後,以蘇美為首的超級大國,為了爭奪世界霸權,展開了數十年的明爭暗鬥,為了相互遏制對方實力,在不同領域開展競賽,比如軍備競賽、太空競賽等。在這期間的1962年,前蘇聯企圖在古巴建立飛彈發射基地,這事被美國的偵察機發覺,未遂。基於這種威脅的擔憂,美國國防部認為,單靠一個軍事指揮中心,是不夠的。萬一這個中心被摧毀,後果將不堪設想,因此十分有必要設計一個分散的指揮系統。

同年8月,美國麻省理工學院的利克利德在《聯機人機通信》中提出了「巨型網絡」的概念,設想每個人可以通過一個全球範圍內相互連接的設施,在任何地點迅速獲得數據和信息。根據這一設想,這個網絡是自主的和自動調節的,它允許使用不同的存儲技術、不同的作業系統的計算機互聯。在軍方的資助下,這一理論模型也從研究階段進入了實驗室。

直到1969年9月,ARPAnet(阿帕網)實驗網終於建成,它只有4個節點,節點間以電話線路進行連接,兩年後,增加到15個節點,此後它的規模不斷擴大,到70年代後期,網絡節點數超過60個,主機達100多臺。

上文提到,網絡互聯中的主機,存在巨大的差異,由不同設備廠商所生產,要使互異的節點能互聯,它們之間就應該建立一種大家共同都必須遵守的標準,這樣才能使不同的計算機按照一定的規則進行「溝通」。這樣的規則,就是所謂的協議

為了制定統一的規則,自然就少不了一幫人坐在一起開會討論了。於是在1972年,一群人齊聚華盛頓,舉行了第一屆國際計算機通信會議。為了後面組織會議減少溝通協調的成本同時制定為了制定協議規範,成立了網際網路工作組(IETF)。在這個蠻荒時期,必然要有一些領袖,因他們的主導與創造以及分享的精神,為當今開放自由的網絡,奠定了基礎。如溫頓·瑟夫,蒂姆·伯納斯·李,羅伯特·卡恩。1970年12月制定的「網絡控制協議」(NCP),最初就是由他們制定的,因此被稱為「網際網路之父」。後來NCP經過演化,命名為TCP的分組網互通協議,也就是TCP/IP。

ARPAnet有哪些特點

資源共享分散控制分組交換採用專門的通信控制處理機分層的網絡協議這些特點被認為是現代計算機網絡的主要特徵。這裡再列舉一些教材中提及的同時期的網絡:

1973年,英國郵政局的EPSS(公用分組交換網絡)1975年,法國信息與自動化研究所的CYCLADES(分布式數據處理網絡)1976年,加拿大的DATAPAC(公用分組交換網)1979年,日本電報電話公司的DDX-3(公用數據網)這些網絡都已實現計算機之間的遠程數據傳輸和信息共享為目的,通信線路採用租用電話線路為主,少數鋪設專用線路。待續……

[利克利德]:美國國防部高級研究計劃局(DARPA,後改為高級研究計劃局ARPA)的第一任領導。

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