網(wǎng)絡技術又稱計算機通信或數(shù)據(jù)通信，主要研究的是安全、可靠和高效地傳遞計算機或其它設備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信號。“數(shù)據(jù)信號”是相對于傳統(tǒng)電信中的“話音信號”和傳統(tǒng)廣播電視中的“視頻信號”而言。因為在網(wǎng)絡技術誕生前，話音和視頻都是模擬信號。數(shù)據(jù)信號多為計算機產(chǎn)生的數(shù)字化信號，并且呈現(xiàn)出與話音和視頻信號諸多不同的傳輸特點。
古代數(shù)據(jù)通信主要以聲光為載體，例如旗語和擊鼓等，只能在可視或可聽的短距離內(nèi)傳輸，可靠性差、速度慢、保密性低。由于缺乏現(xiàn)代數(shù)據(jù)通信中的“信令平面”，可以傳遞的信息只能事先約定好并且無法實時協(xié)商，導致可傳遞信息量少。當然，中國古代的烽火通信系統(tǒng)相當發(fā)達，已經(jīng)具備了現(xiàn)代數(shù)據(jù)通信中“中繼”的概念，可以將少量軍情信息快速“中繼”到首都甚至全國各地。但因仍沒有“信令平面”，“周幽王烽火戲諸侯”才得以上演成一場歷史“悲劇”。
當電替代聲光作為信息載體后，遠距離和大數(shù)據(jù)超的快速信息傳遞才得以實現(xiàn)。首先是可傳送少量文字信息的電報網(wǎng)的出現(xiàn)。19世紀30年代，由于鐵路迅速發(fā)展，迫切需要一種不受天氣影響并且比火車跑得快的通信工具，這足促進電報產(chǎn)生的社會基礎。1838年，美國人塞繆爾?莫爾斯(Samuel Finley Breese Morse)發(fā)明了莫爾斯電碼，以點和劃形式傳遞離散的文本信息，被認為是現(xiàn)代數(shù)據(jù)通信的原型，開啟了電子通信時代的新紀元。電報網(wǎng)通信方式簡單，內(nèi)容單一，可傳送的信息量也少。
人們在使用電報網(wǎng)傳遞文字信息的幾十年后，新聞業(yè)和攝影業(yè)等對遠距離傳送圖片的需求不斷增加。1843年，英國發(fā)明家啞歷山大?貝恩(Alexander Bain)就已經(jīng)發(fā)明了傳真技術，但直至20世紀初，隨著圖片傳送需求的增加，法國攝影協(xié)會成員愛德華?貝蘭(Edward Berlin)制成了相片傳真機之后，傳真才開始在商業(yè)上規(guī)模化應用。1925年，美國電報電話公司的貝爾研究所研制出相片傳真機并在電報網(wǎng)上使用。由于電報網(wǎng)的傳輸速度和普及范圍所限。傳真只應用在新聞、軍事、公共安全和醫(yī)療等特殊部門。為了擴大傳真的使用范圍，1968年美國率先在公用電話網(wǎng)上開放傳真業(yè)務，世界各國相繼利用電話網(wǎng)開展傳真業(yè)務。自此，傳真開始了大發(fā)展階段。
與此同時，電報一這一最早的現(xiàn)代數(shù)據(jù)通信技術，在經(jīng)過多年的混亂競爭之后，因在傳遞圖片的業(yè)務上沒有發(fā)展等原因而隕落。傳真技術在20世紀80年代中期達到了巔峰，成為普通辦公環(huán)境中不可缺少的工具。但是近年來隨著互聯(lián)網(wǎng)上電子郵件和網(wǎng)絡傳真技術的快速發(fā)展和應用，傳統(tǒng)傳真業(yè)務呈大幅下降趨勢，僅在某些特殊的場景下具有不可取代的位置。
1、網(wǎng)絡技術理論準備階段(1960-1970)
20世紀60年代，隨著計算機日益廣泛的應用，產(chǎn)生了計算機之間大規(guī)模數(shù)據(jù)通信的需求。最初的計算機通信都是通過撥號聯(lián)網(wǎng)，基于電話網(wǎng)和調(diào)制解調(diào)器實現(xiàn)的。傳輸速度低、可靠性差，效率低.價格高(大容量廉價的光通信技術當時還沒有出現(xiàn))。這種基于電話網(wǎng)的、通過調(diào)制解調(diào)器方式的數(shù)據(jù)通信模式(類似電話網(wǎng)的傳真模式)，根本無法滿足未來計算機大規(guī)模組網(wǎng)和突發(fā)式、多速率通信的需求。
20世紀60年代，美國蘭德公司(Rand)的Paul Baran。英國國家物理實驗室(NPL)的Donald Davies和麻省理工學院的博士生Leonard Kleinrock，從不同的角度提出了目前被稱為“包交換”的網(wǎng)絡技術。包交換技術將用戶傳送的數(shù)據(jù)分成若干比較短的、標準化的“分組”(或稱包)進行交換和傳輸，每個分組由用戶數(shù)據(jù)以及必要的地址和控制信息組成，從而保證網(wǎng)絡能夠?qū)?shù)據(jù)傳遞到目的地。分組交換是以分組為單位進行存儲、轉(zhuǎn)發(fā)的。分組到達交換機后，先存儲在交換機中，當所需要的輸出電路空閑時，再將該分組發(fā)送接收端。這種思想完全不同于電話網(wǎng)所采用的電路交換技術：電話網(wǎng)用戶通話前先建立連接，通話時獨占資源。包交換技術目前已經(jīng)成為數(shù)據(jù)、話音和視頻通信的共用技術。
20世紀60年代，計算機界和電信業(yè)都意識到了這一新技術的歷史意義。計算機界從需求的角度意識到：網(wǎng)絡技術將成為計算機最重要的功能之一，是計算機技術發(fā)展的必然；而電信業(yè)從供給的角度意識到：計算機通信將是繼話音通信之后，又一種前景廣闊的電信“增值”業(yè)務，是電信技術發(fā)展的必然。
由于不同的利益訴求、技術背景、人員結構和政策環(huán)境等，再加上各種政治斗爭和國家利益，導致了計算機界和電信業(yè)在網(wǎng)絡技術方面長達30余年的技術路線之爭，電信數(shù)據(jù)網(wǎng)和計算機網(wǎng)絡的技術發(fā)展方向分道揚鑣，直到近年來才走向了“融合”。20世紀60年代后網(wǎng)絡技術的簡單發(fā)展歷程，如圖1所示。
2、網(wǎng)絡技術競爭階段(1970-1993)
2.1電信數(shù)據(jù)網(wǎng)
20世紀60年代是數(shù)據(jù)通信技術的發(fā)展初期，當時的數(shù)據(jù)終端沒有智能化，電信部門所能提供的網(wǎng)絡是模擬電話網(wǎng)絡，數(shù)據(jù)通信是在模擬線路上進行的，傳輸質(zhì)量差，噪聲干擾大。
20世紀70年代出現(xiàn)低速時分多路復用器和調(diào)制解調(diào)器，這個時期的數(shù)據(jù)通信通過公用電話網(wǎng)進行，傳輸質(zhì)量有所提高。20世紀70年代末出現(xiàn)的分組交換技術x.25采用統(tǒng)計復用技術，大大提高了通信線路的利用率、可靠性和質(zhì)馕，在相當一長段時間內(nèi)成為廠數(shù)據(jù)通信的主流，在全世界范圍內(nèi)也大規(guī)模建設了基于x.25的電路交換公眾數(shù)據(jù)網(wǎng)。隨著局域網(wǎng)的發(fā)展，基于X.25的電路交換公眾數(shù)據(jù)網(wǎng)成為世界范圍的“互聯(lián)網(wǎng)”。
20世紀70年代中期，美國已經(jīng)出現(xiàn)了用戶對高速優(yōu)質(zhì)專線業(yè)務的需求。美國AT&T公司開始向用戶提供數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)(DDN)業(yè)務。隨著傳輸網(wǎng)絡的數(shù)字化發(fā)展和改造，由最初的模擬線路、偽同步數(shù)字網(wǎng)(PDH)再到同步數(shù)字網(wǎng)(SDH)，DDN以其靈活的接入方式和相對較短的網(wǎng)絡延遲，受到了世界各地用戶的歡迎，曾一度得到了廣泛的發(fā)展。直到進入21世紀，才逐步被其它技術所替代。
20世紀80年代，產(chǎn)生了綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)(ISDN)技術。但由于ISDN標準化的過程太慢.以及異步傳遞模式(ATM)、幀中繼(FR)和IP等技術的興起.ISDN逐步成為一種典型的窄帶接入技術。
進入20世紀80年代，隨著數(shù)據(jù)業(yè)務進一步發(fā)展以及網(wǎng)絡傳輸質(zhì)量的改善。基于x.25的分組交換網(wǎng)絡暴露出很多缺點，無法適應當時的業(yè)務發(fā)展需求。幀中繼和ATM技術作為x.25的改善型技術被提出，尤其是ATM技術在當時被認為是寬帶ISDN(B-ISDN)的承載技術而得到了大力發(fā)展，ATM骨干網(wǎng)絡替代x.25網(wǎng)絡成為互聯(lián)網(wǎng)的骨干網(wǎng)絡。ATM的出現(xiàn)使端到端的高速、有服務質(zhì)量(QoS)保證的數(shù)據(jù)業(yè)務成為可能，但ATM最終沒能取代IP進入用戶桌面應用。
進入21世紀后，隨著技術的發(fā)展，路由器技術在吸取了ATM技術的精髓之后獲得了技術性的突破，吉比特線速轉(zhuǎn)發(fā)的路由器被研發(fā)成功，光傳輸技術的發(fā)展使得以太網(wǎng)在單模光纖上的傳輸距離最大可以達到600km以下。因此，IP網(wǎng)絡逐漸取代ATM網(wǎng)絡成為互聯(lián)網(wǎng)的主體網(wǎng)絡，ATM則逐漸退出歷史舞臺。
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