網絡技術

就是把分布在不同地理區域的計算機與專門的外部設備用通信線路
互連成一個規模大、功能強的網絡系統，從而使眾多的計算機可以方便地互相傳遞信
息，共享信息資源。

網絡的出現使資源共享變得很簡單，交流的雙方可以跨越時空的障
礙，隨時隨地傳遞信息。

 數據是通過網絡傳遞到服務器" target="_blank">服務器中，由服務器集中處理后
再回送到終端。

 負載均衡" target="_blank">負載均衡同樣是網絡的一大特長。舉個典型的例子：一
個大型ICP（Internet內容提供商）為了支持更多的用戶訪問他的網站，在全世界多個
地方放置了相同內容的WWW服務器；通過一定技巧使不同地域的用戶看到放置在離他最
近的服務器上的相同頁面，這樣來實現各服務器的負荷均衡，同時用戶也省了不少冤枉
路。

網絡的一大發展趨勢是多維化，即在一套系統上提供集成的信
息服務，包括來自政治、經濟、等各方面資源，甚至同時還提供多媒體信息，如圖象、
語音、動畫等。在多維化發展的趨勢下，許多網絡應用的新形式不斷涌現，如：
① 電子郵件――這應該是大家都得心應手的網絡交流方式之一。發郵件時收件
人不一定要在網上，但他只要在以后任意時候打開郵箱，都能看到屬于自己的來信。
② 網上交易――就是通過網絡做生意。其中有一些是要通過網絡直接結算，這
就要求網絡的安全性要比較高。
③ 視頻點播――這是一項新興的娛樂或學習項目，在智能小區、酒店或學校應
用較多。它的形式跟電視選臺有些相似，不同的是節目內容是通過網絡傳遞的。
④ 聯機會議――也稱視頻會議，顧名思義就是通過網絡開會。它與視頻點播的
不同在于所有參與者都需主動向外發送圖像，為實現數據、圖像、聲音實時同傳，它對
網絡的處理速度提出了最高的要求。
以上對網絡的功能只是略舉一二，我們將在以后的篇幅中用更詳盡的案例去充實
大家對網絡的理解。
網絡的分類及組成

計算機網絡的類型有很多，而且有不同的分類依據。網絡按交換技術可分為：線
路交換網、分組交換網；按傳輸技術可分為：廣播網、非廣播多路訪問網、點到點網；
按拓樸結構可分為總線型、星型、環形、樹形、全網狀和部分網狀網絡；按傳輸介質又
可分為同軸電纜、雙紐線、光纖或衛星等所連成的網絡。這里我們主要講述的是根據網
絡分布規模來劃分的網絡：局域網、城域網、廣域網和網間網。

將小區域內的各種通信設備互連在一起所形成的網絡，覆蓋范圍一般局限在房
間、大樓或園區內。局域網的特點是：距離短、延遲小、數據速率高、傳輸可靠。
目前常見的局域網類型包括：以太網（Ethernet）、令牌環網 （Token
Ring）、光纖分布式數據接口（FDDI）、異步傳輸模式（ATM）等，它們在拓樸結構、
傳輸介質、傳輸速率、數據格式等多方面都有許多不同。其中應用最廣泛的當屬以太
網―― 一種總線結構的LAN，是目前發展最迅速、也最經濟的局域網。

 插在計算機主板插槽中，負責將用戶要傳遞的數據轉換為網絡上
其它設備能夠識別的格式，通過網絡介質傳輸。它的主要技術參數為帶寬、總線方式、
電氣接口方式等。

 是單一總線共享式設備，提供很多網絡接口，負責將網絡中多
個計算機連在一起。所謂共享是指集線器所有端口共用一條數據總線，因此平均每用戶
（端口）傳遞的數據量、速率等受活動用戶（端口）總數量的限制。它的主要性能參數
有總帶寬、端口數、智能程度（是否支持網絡管理）、擴展性（可否級聯和堆疊）等。

也稱A2%E5%BC%8F%E9%9B%86%E7%BA%BF%E5%99%A8">交換式集線器。它同樣具備許多接口，提供多個網絡
節點互連。但它的性能卻較共享集線器大為提高：相當于擁有多條總線，使各端口設備
能獨立地作數據傳遞而不受其它設備影響，表現在用戶面前即是各端口有獨立、固定的
帶寬。此外，交換機還具備集線器欠缺的功能，如數據過濾、網絡分段、廣播控制等。

 局域網的距離擴展需要通過線纜來實現，不同的局域網有不同連接線
纜，如光纖、雙絞線、同軸電纜等。

- MAN(Metropolitan Area Network)
MAN的覆蓋范圍限于一個城市，目前對于市域網少有針對性的技術，一般根據實
際情況通過局域網或廣域網來實現。

WAN連接地理范圍較大，常常是一個國家或是一個洲。其目的是為了讓分布較遠
的各局域網互連，所以它的結構又分為末端系統（兩端的用戶集合）和通信系統（中間
鏈路）兩部分。通信系統是廣域網的關鍵，它主要有以下幾種：

 即PSTN（Public Swithed Telephone Network），速度9600bps～
28.8kbps，經壓縮后最高可達115.2kbps，傳輸介質是普通電話線。它的特點是費用
低，易于建立，且分布廣泛。

 即ISDN（Integrated Service Digital Network），也是一
種撥號連接方式。低速接口為128kbps（高速可達2M），它使用ISDN線路或通過電信局
在普通電話線上加裝ISDN業務。ISDN為數字傳輸方式，具有連接迅速、傳輸可靠等特
點，并支持對方號碼識別。ISDN話費較普通電話略高，但它的雙通道使其能同時支持兩
路獨立的應用，是一項對個人或小型辦公室較適合的網絡接入方式。

在中國稱為DDN，是一種點到點的連接方式，速度一般
選擇64kbps～2.048Mbps。專線的好處是數據傳遞有較好的保障，帶寬恒定；但價格昂
貴，而且點到點的結構不夠靈活。

 是一種出現較早且依然應用廣泛的廣域網方式，速度為9600bps～
64kbps；有 冗余糾錯功能，可 靠性高，但由此帶來的副效應是速度慢,延遲大；

 即Frame Relay，是在X.25基礎上發展起來的較新技術，速度一般選擇
為64kbps～2.048Mbps。幀中繼的特點是靈活、彈性：可實現一點對 多點的連接，并且
在數據量大時可超越約定速率傳送數據，是一種較好的商業用戶連接選擇。

 即ATM（Asynchronous Transfer Mode），是一種信元交換網
絡，xxx特點的速率高、延遲小、傳輸質量有保障。ATM大多采用光纖作為連接介質，
速率可高達上千兆（109bps），但成本也很高。

廣域網與局域網的區別在于：線路通常需要付費。多數企業不可能自己架設線
路，而需要租用已有鏈路，故廣域網的大部分花費用在了這里。人們常常考慮如何優化
使用帶寬，將“好刀用在刀刃上”。

（Router） 廣域網通信過程根據地址來尋找到達目的地的路徑，這個
過程在廣域網中稱為"路由（Routing）"。路由器負責在各段廣域網和局域網間根據地
址建立路由，將數據送到最終目的地。

（Modem） 作為末端系統和通信系統之間信號轉換的設備，是廣域
網中必不可少的設備之一。分為同步和異步兩種，分別用來與路由器的同步和異步串口
相連接，同步可用于專線、幀中繼、X.25等，異步用于PSTN的連接。 

即Internetwork，是一系列局域網和廣域網的組合，因此包含的技術也是現有的
局域網和廣域網技術的綜合。Internet便是一個當前xxx也最為典型的網間網。

如何定義網絡協議，它有哪些意義？
協議是對網絡中設備以何種方式交換信息的一系列規定的組合，它對信息交換的
速率、傳輸代碼、代碼結構、傳輸控制步驟、出錯控制等許多參數作出定義。

網絡是一個相互聯結的大群體，因此要想加入到這個群體中來，就不能隨心所
欲，任由興之所發。就好象一個國家或一個種族擁有自己的語言，大家都必須通曉并憑
借這種語言來對話一樣，相互聯結的網絡中各個節點也需要擁有共同的“語言”，依據
它所定義的規則來控制數據的傳遞，這種語言便是大家經常聽說的 “協議”。協議是
對網絡中設備以何種方式交換信息的一br />碼、代碼結構、傳輸控制步驟、出錯控制等許多參數作出定義。

對網絡始入門者來說，紛繁復雜的協議常常讓人頭痛不已―這些協議各起什么作
用？它們之間又有什么聯系？為什么有了A協議還需要補充B協議？這些問題搞不清楚，
往往成為進一步學習的障礙。其實這個問題應該這樣理解：是先有了各種不同語言的民
族，后來隨著社會的發展，才有了不同民族間交流的需求。網絡也是這樣，最初人們在
小范圍內建立網絡，只需要自己作一些簡單的約定，保證這一有限范圍內的用戶遵守就
可以了；到后來網絡規模越來越大，才考慮到制定更嚴格的規章制度即協議；而為了實
現多個不同網絡的互聯，又會增加不少新協議作為補充，或成長為統一的新標準。

數據在網絡中由源傳輸到目的地，需要一系列的加工處理，為了便于理解，我們
這里不妨打個比喻。如果我們把數據比做巧克力：我們可以把加工巧克力的設備作為
源，而把消費者的手作為目的來看看會有什么樣的傳輸過程。巧克力廠通常會為每塊巧
克力外邊加上一層包裝，然后還會將若干巧克力裝入一個巧克力盒，再把幾個巧克力盒
一起裝入一個外包裝，運輸公司還會把許多箱巧克力裝入一個集裝箱，到達消費者所在
的城市后，又會由運輸商、批發商、零售商、消費者打開不同的包裝層。不同層次的包
裝、解包裝需要不同的規范和設備，計算機網絡也同樣有不同的封裝、傳輸層面，為此
國際標準化組織ISO于1978 年提出“開放系統互連參考模型”，即著名的OSI(Open
System interconnection)七層模型，它將是我們后續篇幅中要介紹的內容，這里先不
展開論述。 網絡的協議就是用作這些不同的網絡層的行為規范的。網絡在發展過程中
形成了很多不同的協議族，每一協議族都在網絡的各層對應有相應的協議，其中作為
Internet規范的是ICP/IP協議族，這也是我們今天要講的。

什么是TCP/IP協議，劃為幾層，各有什么功能？
TCP/IP協議族包含了很多功能各異的子協議。為此我們也利用上文所述的分層的
方式來剖析它的結構。TCP/IP層次模型共分為四層：應用層、傳輸層、網絡層、數據鏈
路層。

TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol，傳輸控制協議/
網間網協議)是目前世界上應用最為廣泛的協議，它的流行與Internet的迅猛發展密切
相關―TCP/IP最初是為互聯網的原型ARPANET所設計的，目的是提供一整套方便實用、
能應用于多種網絡上的協議，事實證明TCP/IP做到了這一點，它使網絡互聯變得容易起
來，并且使越來越多的網絡加入其中，成為Internet的事實標準。

* 應用層―應用層是所有用戶所面向的應用程序的統稱。ICP/IP協議族在這一層
面有著很多協議來支持不同的應用，許多大家所熟悉的基于Internet的應用的實現就離
不開這些協議。如我們進行萬維網（WWW）訪問用到了HTTP協議、文件傳輸用FTP協議、
電子郵件發送用SMTP、域名的解析用DNS協議、 遠程登錄用TELNET協議等等，都是屬于
TCP/IP應用層的；就用戶而言，看到的是由一個個軟件所構筑的大多為圖形化的操作界
面，而實際后臺運行的便是上述協議。

* 傳輸層―這一層的的功能主要是提供應用程序間的通信，TCP/IP協議族在這一
層的協議有TCP和UDP。

* 網絡層―是TCP/IP協議族中非常關鍵的一層，主要定義了IP地址格式，從而能
夠使得不同應用類型的數據在Internet上通暢地傳輸，IP協議就是一個網絡層協議。

* 網絡接口層―這是TCP/IP軟件的最低層，負責接收IP數據包并通過網絡發送
之，或者從網絡上接收物理幀，抽出IP數據報，交給IP層。
background-color: rgb(250, 250, 250); font-size: 16px; font-weight: bold; line-height: 24px;">TCP/UDP協議
TCP (Transmission Control Protocol)和UDP(User Datagram Protocol)協議屬
于傳輸層協議。其中TCP提供IP環境下的數據可靠傳輸，它提供的服務包括數據流傳
送、可靠性、有效流控、全雙工操作和多路復用。通過面向連接、端到端和可靠的數據
包發送。通俗說，它是事先為所發送的數據開辟出連接好的通道，然后再進行數據發送
；而UDP則不為IP提供可靠性、流控或差錯恢復功能。一般來說，TCP對應的是可靠性要
求高的應用，而UDP對應的則是可靠性要求低、傳輸經濟的應用。TCP支持的應用協議主
要有：Telnet、FTP、SMTP等；UDP支持的應用層協議主要有：NFS（網絡文件系統）、
SNMP（簡單網絡管理協議）、DNS（主域名稱系統）、TFTP（通用文件傳輸協議）等。

什么是IP協議，IP地址如何表示，分為幾類，各有什么特點？
為了便于尋址和層次化地構造網絡，IP地址被分為A、B、C、D、E五類，商業應
用中只用到A、B、C三類。

IP協議(Internet Protocol)又稱互聯網協議，是支持網間互連的數據報協議，
它與TCP協議（傳輸控制協議）一起構成了TCP/IP協議族的核心。它提供網間連接的完
善功能， 包括IP數據報規定互連網絡范圍內的IP地址格式。

Internet 上，為了實現連接到互聯網上的結點之間的通信，必須為每個結點
（入網的計算機）分配一個地址，并且應當保證這個地址是全網xxx的，這便是IP地
址。

目前的IP地址（IPv4：IP第4版本）由32個二進制位表示，每8位二進制數為一個
整數，中間由小數點間隔，如159.226.41.98，整個IP地址空間有4組8位二進制數，由
表示主機所在的網絡的地址（類似部隊的編號）以及主機在該網絡中的標識（如同士兵
在該部隊的編號）共同組成。

為了便于尋址和層次化的構造網絡，IP地址被分為A、B、C、D、E五類，商業應
用中只用到A、B、C三類。

：A類地址的網絡標識由xxx組8位二進制數表示，網絡中的主機標識占3組8位二進制數，A類地址的特點是網絡標識的xxx位二進制數取值必須為“0”。不
難算出，A類地址允許有126個網段，每個網絡大約允許有1670萬臺主機，通常分配給擁
有大量主機的網絡（如主干網）。

B類地址的網絡標識由前兩組8位二進制數表示，網絡中的主機標識
占兩組8位二進制數，B類地址的特點是網絡標識的前兩位二進制數取值必須為“10”。
B類地址允許有16384個網段，每個網絡允許有65533臺主機，適用于結點比較多的網絡
（如區域網）。

C類地址的網絡標識由前3組8位二進制數表示，網絡中主機標識占1
組8位二進制數，C類地址的特點是網絡標識的前3位二進制數取值必須為“110”。具有
C類地址的網絡允許有254臺主機，適用于結點比較少的網絡（如校園網）。

為了便于記憶，通常習慣采用4個十進制數來表示一個IP地址，十進制數之間采
用句點“.”予以分隔。這種IP地址的表示方法也被稱為點分十進制法。如以這種方式
表示，A類網絡的IP地址范圍為1.0.0.1－127.255.255.254；B類網絡的IP地址范圍為：
128.1.0.1－191.255.255.254；C類網絡的IP地址范圍為：192.0.1.1－
223.255.255.254。

由于網絡地址緊張、主機地址相對過剩，采取子網掩碼的方式來指定網段號。

TCP/IP協議與低層的數據鏈路層和物理層無關，這也是TCP/IP的重要特點。正因
為如此 ，它能廣泛地支持由低兩層協議構成的物理網絡結構。目前已使用TCP/IP連接
成洲際網、全國網與跨地區網。

是什么促進了網絡的發展？
縱觀近幾十年信息時代的風云變換，人們可以了解網絡的發展是與計算機、尤其
是個人電腦（PC）的發展密切相關的。

xxx臺計算機誕生于1945年，標志著人類自學會使用工具的漫長歲月中，終于擁
有了可以替代人類腦力勞動的“工具”；到六、七十年代，進而衍生出計算機互連系
統―嚴格說來還算不上真正的網絡―它是IBM和Digital的中央處理系統，網絡主體是一
臺或多臺大型主機，被隔離在一個相對封閉的機房（那時人們通常稱這種機房為“玻璃
屋”），然后由一群身穿白大褂的工作人員小心維護；大多數??有對終端的操作都將通過低速鏈路傳遞到主機去進行處理，網絡的
效率主要由鏈路的速率和主機的性能決定。這樣的網絡不是面向大眾的，僅局限于一些
專業領域，如：金融行業、研究機構等。對大多數人而言，網絡是陌生的、神秘的甚至
是虛無縹緲的東西。

直到八十年代PC的出現，才給網絡吹來一股清新之風―相對終端而言，PC具備自
己的處理引擎（CPU）和文件存貯區域（硬盤），能夠裝載多種應用程序，獨立地完成
許多工作，從而將強大的計算能力交到個人手里；相對大型主機而言，這種輕便的機器
內部結構xxx簡化，其價格遠低于大型機，并且隨著批量生產和技術的迅速成熟還在不
斷下降，使越來越多的用戶能享受到這種智能設備帶來的迅速、方便、功能強大的服
務。因此可以說PC的出現首先是滿足了個人用戶信息處理的需要。但與個人信息處理緊
密相聯的便是信息的交換，于是聯網的需求應運而生―人們購買網絡設備和連線，在自
己的辦公室內搭建起局域網，實現本地通訊；為了擴展網絡距離，又向提供服務的電話
公司租用電話線或其它線路，在城市的各個角落甚至城市之間建立起廣域網；再進一步
發展下去，又出現了一類專門的服務行業，可以通過主干連接將原本隔離的多個網絡互
聯起來，構成跨越國度的網際網。在這一過程中，Internet（國際互聯網）的蓬勃興起
毫無疑問地成為網絡技術成長的催化劑。

Internet是如何演變的？
Internet的應用范圍由最早的軍事、國防，擴展到美國國內的學術機構，進而迅
速覆蓋了全球的各個領域，運營性質也由科研、教育為主逐漸轉向商業化。

在科學研究中，經常碰到“種瓜得豆”的事情，Internet的出現也正是如此：它
的原型是1969年美國國防部遠景研究規劃局（Advanced Research Projects Agency）
為軍事實驗用而建立的網絡，名為ARPANET，初期只有四臺主機，其設計目標是當網絡
中的一部分因xxx原因遭到破 壞時，其余部分仍能正常運行；80年代初期ARPA和美國
國防部通信局研制成功用于異構網絡的 TCP/IP協議并投入使用；1986年在美國國會科
學基金會（National Science Foundation)的支持下，用高速通信線路把 分布在各地
的一些超級計算機連接起來，以NFSNET接替ARPANET；進而又經過十幾年的發展形成
Internet。其應用范圍也由最早的軍事、國防，擴展到美國國內的學術機構，進而迅速
覆蓋了全球的各個領域，運營性質也由科研、教育為主逐漸轉向商業化。

90年代初，中國作為第71個xxx網加入Internet，目前，Internet已經在我國
開放，通過中國公用互連網絡(CHINANET)或中國教育科研計算機網(CERNET)都可與
Internet聯通。只要有一臺微機，一部調制解調器和一部國內直撥電話就能夠很方便地
享受到Internet的資源；這是Internet逐步"爬"入普通人家的原因之一；原因之二，友
好的用戶界面、豐富的信息資源、貼近生活的人情化感受使非專業的家庭用戶既做到應
用自如，又能大飽眼福，甚至利用它為自己的工作、學習、生活錦上添花，真正做到"
足不出戶，可成就天下事，瀟灑作當代人"。

網絡的神奇作用吸引著越來越多的用戶加入其中，正因如此，網絡的承受能力也
面臨著越來越嚴峻的考驗―從硬件上、軟件上、所用標準上......，各項技術都需要適
時應勢，對應發展，這正是網絡迅速走向進步的催化劑。到了今天，Internet能夠負擔
如此眾多用戶的參與，說明我們的網絡技術已經成長到了相當成熟的地步，用戶自己也
能耳聞目睹不斷涌現的新名詞、新概念。但這還不是終結，僅僅是歷史長河的一段新紀
元的開始而已。

Internet可為我們做哪些事？
Internet如此美妙，初入門者不免好奇：它究竟可以為我們做哪些事？總的說
來，Internet是一套通過網絡來完成有用的通訊任務的應用程序，下面的篇幅將從應用
入手，展示Internet的幾項最廣為流行的功能，它包括：電子郵件、WWW、文件傳輸、
遠程登 錄、新聞組、信息查詢等。
電子郵件(Email)
有了通達全球的Internet后，人們首先想到的是可以利用它來提供個人之間的通
信，而且這種通信應能兼具電話的速度和郵政的可靠性等優點。這種思路生根發芽成長
起來，最終得到的果實便是Email。通過它，每人都可以有自己的私有信箱，用以儲存
已收到但還未來得及閱讀的信件，Email地址包括用戶名加上主機名,并在中間用@符號
隔開,如 hdc@gbnet.gb.co.cn 。

從最初的兩人之間的通信，如今的電子郵件軟件能夠實現更為復雜、多樣的服務
,包括：一對多的發信，信件的轉發和回復，在信件中包含聲音、圖像等多媒體信息等
；甚至可以做到只要有你的郵件到達，掛在你身上的BP機就嘀嘀作響發出提示；人們還
可以象訂購報刊雜志一樣在網上訂購所需的信息，通過電子郵件定期送到自己面前。

World Wide Web(通常被稱為WWW)在中文里常被譯作“萬維網”，除發音相近
外，也體現了其變化萬千的內涵。用戶借助于一個瀏覽器軟件，在地址欄里輸入所要查
看的頁面地址（或域名），就可以連接到該地址所指向的WWW服務器，從中查找所需的
圖文信息。WWW訪問的感覺有些象逛大商場，既可以漫無邊際地徜徉，也可以奔著一個
目標前進；但不論如何，當用戶最終獲得想要的內容時，也許已經跨越了千山萬水，故
有時我們也稱之為“Web沖浪”。

WWW服務器所存貯的頁面內容是用HTML語言(Hyper Text Mark-up Language)書寫
的，它通過HTTP協議(Hyper Text Transfering Protocol)傳送到用戶處。

盡管電子郵件也能傳送文件,但它一般用于短信息傳遞。Internet提供了稱作FTP
（File Transfer Protocol）的文件傳輸應用程序，使用戶能發送或接收非常大的數據
文件：當用戶發出ftp命令，連接到FTP服務器后，可以輸入命令顯示服務器存貯的文件
目錄，或從某個目錄拷貝文件，通過網絡傳遞到自己的計算機中。

FTP服務器提供了一種驗證用戶權限的方法（用到用戶名、密碼），限制非授權
用戶的訪問。不過,很多系統管理員為了擴大影響,打開了匿名ftp服務設置――匿名ftp
允許沒有注冊名或口令的用戶在機器上存取指定的文件，它用到的特殊用戶名為
“anonymous”。

遠程登錄允許用戶從一臺機器連接到遠程的另一臺機器上,并建立一個交互的登
錄連接。登錄后，用戶的每次擊鍵都傳遞到遠程主機，由遠程主機處理后將字符回送到
本地的機器中, 看起來仿佛用戶直接在對這臺遠程主機操作一樣。遠程登錄通常也要有
效的登錄帳號來接受對方主機的認證。常用的登錄程序有TELNET、RLOGIN等。

Usenet新聞是Internet上的討論小組或公告牌系統(BBS)。Usenet在一套名為"新
聞組"的標題下組織討論，用戶可以閱讀別人發送的新聞或發表自己的文章。新聞組包
括數十大類、數千組"新聞"，平均每一組每天都有成百上千條"新聞"公布出來。新聞組
的介入方式也非常隨便,你可以在上面高談闊論、問問題，或者只看別人的談論。

上面所列舉的僅是Internet文化長廊中的主要內容，但絕不是全部。Internet永
遠是在不斷發展、推陳出新的，這將是我們下一篇的內容――Internet的發展趨勢。
Internet發展面臨的問題

Internet的發展正面臨哪些困境？
在上篇中我們講述了Internet的發展簡史和它的方方面面的應用。正是由于
Internet的豐富多彩，才會吸引越來越多的人加入其中：對用戶而言，Internet正一步
步滲透到我們工作、生活的各個方面，極大地改變了長久以來形成的傳統思維和生活方
式；而對Internet而言，用戶的積極參與使得這一全球通行的網絡迅速膨脹起?耐受力面臨帶寬的短缺、IP地址資源匱乏等嚴峻
考驗。
帶寬的短缺
據1995年年中的估計, 有150多個國家和地區的6萬多個網絡同Internet聯結, 入
網計算機約450萬臺, 直接使用Internet的用戶達4000萬人。而到今天，Internet已經
開通到全世界大多數國家和地區，幾乎每隔三十分鐘就有一個新的網絡連入，主機數量
每年翻兩番，用戶數量每月增長百分之十，預計到本世紀末和下世紀初, Internet將連
接近億臺計算機, 達到以十億計的用戶。而對更遠的將來，人們很難精確估計。不管怎
么說，這些數字已足以說明Internet的危機所在：就好象一根懸掛了很多重物的鋼絲
繩，重量增加了，繩子就有斷裂的危險；而用戶在Internet上的游歷實際上要走過很多
根這樣的“鋼絲繩”，用戶越多，繩子的負載越重，其中任一根不結實，都會成為瓶
頸，導致網絡訪問的失敗。因此，“鋼絲繩”的加固―帶寬容量的增加勢在必行，從
Internet主干到分支，直至最終用戶的接入，都出現了許多成熟的或正在發展的鏈路技
術來實現這項需求，我們將在后文著重介紹其中用戶最為關心的幾種接入技術。

我們曾介紹了IP地址的格式和分類，這里所指的都是現行的IPv4―它是一個32位
二進制數，因此總地址容量為232，也即有數億個左右。而按照TCP/IP協議（同很多其
它協議一樣）的規定，相互聯接的網絡中每一個節點都必須有自己xxx的地址來作
為標識，那么很顯然，相對前文日益增長的用戶數，現有IP地址資源已不堪重負，很快
將被用光―有預測表明，以目前Internet發展速度計算，所有IPv4地址將在2005～2010
年間分配完畢。

解決IP地址缺乏的辦法之一是想辦法延緩資源耗盡的時間，目前最廣泛應用的技
術當屬NAT（Network Address Translation，網絡地址翻譯）―它使企業用戶在內部網
絡應用中采用自行定義的地址，只在需要作Internet訪問時才翻譯為合法的Internet地
址；它的xxx好處是用戶加入Internet時不需更改內部地址結構，而只需在內外交界處
實施地址轉換，并且能夠實現多個用戶復用同一合法地址，從而xxx節省地址資源；但
作NAT轉換的同時也增加了網絡的復雜性，何況它并不能阻止可用地址越來越減少的趨
勢。

作為對IPv4問題的解決，一種新的IP地址定義應運而生，它便是下文講的IPv6。

如何解決Internet的發展瓶頸？Internet新的應用趨勢是什么？
Internet的發展首先是要走出困境，擴展容量，然后才有可能繼續推出各項新的
應用并且運用自如。現在我們將從網絡線路的發展說起，談談近年來成為通信熱點的寬
帶接入技術，以及Internet新的應用趨勢。

接入技術也稱“最后一公里”技術，表示從最終用戶到本地電信服務商之間的一
段連接。大家已經熟悉的有PSTN撥號、ISDN和專線等技術，而近幾年接入技術發展迅
猛，比較成熟的有：

ADSL又稱非對稱數字用戶線，是DSL家族系列技術（HDSL、VDSL、IDSL等）中應
用最廣的一種。它的xxx好處是利用現有的電話雙絞線作為傳輸介質，因此成本較低；
接入帶寬卻相對電話線傳輸的PSTN（目前最高115.2Kbps）快了許多，從局端到用戶的
下行速率理論上可達7-8M，實際使用的下行速率一般為1.5-2Mbps，從用戶到局端的上
行速率為幾百Kbps，這也比PSTN有了很大提高；ADSL的非對稱性與終端用戶的網絡訪問
特點是相一致的――個人用戶多數應用都是以客戶方式從網上去獲取數據，如WWW、
FTP，只在個別時候才向網絡大量發送數據，如發送附帶多媒體信息的電子郵件，因此
下行數據量大、上行數據量小，也為非對稱方式。

線纜調制解調器是一項非常適宜于家庭用戶的接入技術。它在電纜電視的基礎
上，將分配網絡的主干部分改為光纜，在各個服務節點處完成光電轉換，再由同軸電纜
將傳輸信號送到用戶家里，可有效地實現Internet訪問、電視點播和數據電話等業務，
市場前景廣闊。線纜傳輸也是非對稱方式，每服務節點下行速率高達10-30Mbps，上行
速率可達2M左右，但與ADSL不同，它是一個共享網絡，實際每用戶可用帶寬與節點所連
的上網用戶數成反比，即便如此，用戶能享用的帶寬也是相當可觀的。

線纜調制解調器應用發展的xxx障礙是線纜線路的雙向改造――傳統的有線電視
大多是單向傳輸；而數據的訪問是雙向進行的，因此必須實施線路改造以適應這項新的
應用。在改造完成之前也有一種暫時的解決辦法：即下行數據傳遞采用電視線纜，上行
數據則采用電話線回傳。

作為有線接入的補充，在不便于有線接入的地區，用無線通信設備把用戶接入市
話交換網，統稱為無線接入系統。無線本地環路系統技術來源于以下三個方面：

（1） 來源于蜂窩移動通信系統；
（2） 來源于大區制通信系統、數字無繩電話系統、數字微波和衛星通信系統。
大區制系統主要指集群通信系統。
（3）來源于專用的無線本地環路系統，采用大功率、大覆蓋、低成本。以其獨
特的優點，很快被市場接受，發展十分迅速。目前世界各大通信公司幾乎都有典型產
品。

CDMA（碼分多址）和其衍生的無線本地環路技術有著其他無線接入技術不可比擬
的優點，代表無線接入技術的發展方向。

接入技術的發展充分體現了“三網合一”的應用趨勢：ADSL是利用原來的語音載
體電話線傳遞數據，線纜調制解調器則利用原有的圖像載體有線電視傳遞數據，大家熟
悉的IP電話則是通過各類數據載體傳送語音。因此，今后的數據網、電視網和電話網將
不再相互隔離，共同承攬數據、語音、圖像集成的業務，緩解了Internet的帶寬壓力。

正當人們為IPv4面臨的問題而焦頭爛額時，IPv6出現了，它給人們帶來了近乎完
美的解決方案：

●如同電話號碼升位一樣，IPv6提供了128位的IP地址，使地址數量大幅增加，
從而解決了現在的IP地址資源危機；
●IPv6采用了“可聚集全球統一計算地址”的構造，這使IP地址構造同網絡的拓
撲結構（連接形態）相一致，從而縮小了路由表，使路由器能夠高效率地決定路由；
●IPv6具有自動把IP地址分配給用戶的功能xxx減少了網絡管理費用。

盡管IPv6比IPv4具有明顯的優越性，但在全球范圍內實現地址的升級有許多實際
困難。為此，Internet研究組織IETF制定了一套IPv4向ipv6過渡的方案，其中包括三個
機制：兼容IPv4的IPv6地址、雙IP協議棧和基于IPv4隧道的IPv6。

在Internet發展史xxx篇中我們介紹了基于Internet的各項應用，但它們只是人

們用以達到某些目標的手段，就象原始人學會了利用工具一樣。電子商務
（E-Commerce）便是基于網絡應用的各種技術在各行各業實施的全方位的改造，為人們
展示了一個全新、璀璨的世界。電子商務不一定都通過Internet來完成，但Internet的
高速發展卻為其提供了生根萌芽的沃土。大名鼎鼎的Amazon公司應該說敢為勇者先，率
先架筑起自己圖書購銷配套服務的龐大帝國成為電子商務運作的典范。同以前所提到的
應用相比，電子商務更象一種理念，它的實現并沒有固定的格式。在Internet或自己的
網絡上利用各種技術建設適合自身特點的Intranet、Extranet，其中策略的制定是發展
的關鍵。不論進度如何，電子商務必然是Internet應用的一項主要發展趨勢。

縱觀十多年來Internet的發展史，人們很難說清，未來它究竟會是什么樣，但
Internet還將繼續改變我們的生活，推動人類文明的發展，這是誰都否認不了的。
OSI七層模型
ISO國際標準組織所定義的開放系統互連七層模型的定義和各層功能。它是網絡
技術入門者的敲門磚，也是分析、評判各種網絡技術的依據―從此網絡不再神秘，它也
是有理可依，有據可循的。

建立七層模型主要是為解決異種網絡互連時所遇到的兼容性問題。它的xxx優點
是將服務、接口和協議這三個概念明確地區分開來；也使網絡的不同功能模塊分擔起不
同的職責。

網絡發展中一個重要里程碑便是ISO（Internet Standard Organization，國際
標準組織）對OSI（Open System Interconnect，開放系統互連）七層網絡模型的定
義。它不但成為以前的和后續的各種網絡技術評判、分析的依據，也成為網絡協議設計
和統一的參考模型。

建立七層模型的主要目的是為解決異種網絡互連時所遇到的兼容性問題。它的最
大優點是將服務、接口和協議這三個概念明確地區分開來：服務說明某一層為上一層提
供一些什么功能，接口說明上一層如何使用下層的服務，而協議涉及如何實現本層的服
務；這樣各層之間具有很強的獨立性，互連網絡中各實體采用什么樣的協議是沒有限制
的，只要向上提供相同的服務并且不改變相鄰層的接口就可以了。網絡七層的劃分也是
為了使網絡的不同功能模塊（不同層次）分擔起不同的職責，從而帶來如下好處：

● 減輕問題的復雜程度，一旦網絡發生故障，可迅速定位故障所處層次，便于
查找和糾錯；
● 在各層分別定義標準接口，使具備相同對等層的不同網絡設備能實現互操
作，各層之間則相對獨立，一種高層協議可放在多種低層協議上運行；
● 能有效刺激網絡技術革新，因為每次更新都可以在小范圍內進行，不需對整
個網絡動大手術；
● 便于研究和教學。

網絡分層體現了在許多工程設計中都具有的結構化思想，是一種合理的劃分。