第一节　计算机网络的产生和发展

计算机网络的发展过程是由简单到复杂逐步发展的过程，从单机到多机、从终端到计算机之间的通信，最后到计算机与计算机之间的直接通信的过程，其间大致经历了以下4个阶段。

一、远程终端联机阶段

早期的计算机由于数量很少、价格昂贵且高度集中，使得一台计算机根本不可能提供给每一个用户使用，但后来随着计算机软、硬件的发展，使得计算机能够同时处理多个任务，且通过终端允许多个用户同时访问这台计算机。同时通过通信功能，使分布在不同地理位置上处理分散的终端都能通过公用电话网及相应的通信设备与一台计算机相连并使用该计算机系统。这种具有通信功能的计算机系统通常就被称为第一代计算机网络——远程联机系统，其基本模型如图1.1.1所示。

图1.1.1所示的调制解调器的作用是进行数/模转换，具体地说就是在通信前，先把计算机或远程终端发出的子网掩码数字信号转换成可以在电话线上传输的模拟信号；在通信后再将被转换的信号复原。

图1.1.1　远程联机系统基本模型

线路控制器（Line Controller）是计算机与远程终端设备的接口，它负责进行串行和并行传输的转换以及简单的差错控制。

注意：远程联机系统中只有主机具有独立处理数据的功能，而终端没有。

远程联机系统的系统结构的发展有以下几种：

1．多重线路控制器结构

最初的线路控制器只能负责控制处理一个终端，但随着联机系统内远程终端数目的不断增加，系统内部就需要使用多个线路控制器，这样就需要占用多个主机接口，因此后来又研制生产出了多重线路控制器（Multiline Controller），用它就可以实现多个终端的连接，如图1.1.2所示。

图1.1.2　多重线路控制器模式的联机系统

2．前端处理机结构

随着终端数量的不断增加，主机的负荷不断加重，其工作效率也就不断下降，为此，就在系统主机的前面增设了一个前端处理机FEP（Front End Processor）和通信控制器CCU（Communication Control Unit）来进行部分的数据处理和通信工作，这样就可以更大地发挥中心计算机的数据处理能力，如图1.1.3所示。

图1.1.3　FEP和CCU模式的联机系统(www.daowen.com)

3．集中器结构

为了进一步提高通信效率，把多个终端用集中器（Concentrator）集中起来后由集中器将用户终端的信息传输给前端处理机和通信控制器，再交给主机处理。同样，当主机处理好后，信息再经由前端处理机和集中器最后分发给用户（终端），如图1.1.4所示。

图1.1.4　集中器模式的联机系统

二、计算机网络阶段

到20世纪60年代，随着计算机性能的提高和价格的下降，许多机构已经有能力配置独立的计算机，将多个不同地理位置的计算机互联起来就可以实现资源共享和交换信息，从而发展到计算机与计算机之间的直接通信，从此，计算机网络的发展就进入到了第二阶段，即计算机网络阶段。这种网络中的各个计算机通过通信线路连接起来，彼此独立而又相互连接，如图1.1.5所示。

提示：计算机互联网络阶段实现了计算机与计算机之间的直接通信。

图1.1.5　计算机互联网络

三、标准化网络阶段

第二阶段的网络系统没有统一的体系结构和标准，使得网络产品无论在技术上还是结构上都具有很大的差异，因此不同厂家的计算机产品很难互联。为了解决这一问题，1974年，美国的IBM公司研制并发布了一种系统网络体系结构SNA（System Network Architecture）；相隔一年后，DEC又推出了其“分布式网络体系结构DNA”。

不久，各种不同的分层网络系统体系结构相继推出，这种发展形势对网络的发展极为不利。于是，在1977年，国际标准化组织ISO成立了专门的机构来研究该问题，并于1984年公布了开放式系统互连/参考模型OSI/RM（Open System Interconnection/Reference Model），OSI/RM的推出对统一网络体系结构具有重要的意义，而遵循这一标准的计算机网络也就进入到了计算机网络发展的第三阶段。

四、网络互联阶段

到了20世纪90年代，随着计算机技术和通信技术的迅猛发展，全世界出现了许多局域网（LAN）和广域网（WAN），而将其全部连接起来实现更大范围的资源共享就成了迫切需要，Internet随之应运而生，它是全球规模最大、覆盖面积最广的互联网。目前，它已经成为人类最重要的、最大的知识宝库。这时计算机网络的发展就进入到了第四阶段，如图1.1.6所示。

提示：目前计算机网络的发展就处于第四阶段。

图1.1.6　网络互联的基本模型