INTERNET技术发展简介 王杰 1997-01-01   本文以丰富的数据论述了信息时代INTERNET的发展、作用和我们所面临的挑战,并详细说明了网络的技术概况。提出加快信息网络建设,加快计算机人才的培养和引进,加快计算机的普及。   ●一.信息与计算机 #3  1、信息时代的INTERNET   人类赖以生存与发展的资源,由过去的物资和能源发展到今天的物资、能源和信息。信息已成为一种重要的战略资源,资源的开发是当今社会发展的推动力。信息和信息的交流与人类社会的存在和发展密不可分。信息产业是龙头产业,已成为全球最大的产业。世界由工业化社会向信息化社会转化的过程中,信息成为贫富、强弱的关键。   信息意味着生存。计算机改变了世界,经济系统完全依靠电脑运作,单片机嵌入了汽车、机器及家用电器甚至玩具。   信息意味着强大。信息化时代,权力中心从暴力和金钱转化为以信息为主。谁占有信息,谁就能够站在政治、经济和军事的制高点上,就可以当世界的霸主。   信息由过去的独占,变成了信息分享。不去主动地分享信息,就会被时代抛弃。综合国力的提高与信息资源开发利用的程度密切相关,越是发达的国家,越是重视信息。   信息利用的关键在于快速地收集并分析数以百万计的数据,然后将所得结论及时传送给有关部门。   信息获取、分享、利用的最常见最实用的手段:INTERNET网。INTERNET是最方便、最普及和最有效的信息交流方式。它具有信息容量大、传播速度快、覆盖面广、反馈直接等特点。是全世界最大、最全、最重要的信息网。同时这个国际性大网也是无法律、无边界、无警察的立体式信息网,每时每刻都产生新的信息和创造新的机遇。   目前通过TCP/IP协议与INTERNET网相连的国家与地区有134个,使用电子邮政的国家有186个。与INTERNET网络相连的网络已达13万个,其中A类地址网络95个,B类地址网络5892个,其余均为C类地址的小网。计算机主机1614.6万台,用户5000万台。全世界有一亿人在使用INTERNET。并以每月15%的速度增长,平均每小时有100台主机加入该网。仅仅一年里,全世界的商用Web网址就增加了近10倍,即从1995年末的2.3万个增至目前的近22万个。中国连接INTERNET的主要网络12个,主机6000多台。中国的INTERNET用户在1996年底为30万台,从事网络服务的企业达107家。中国计算机装机总量已逾1300万台。中国是世界上网络产品需求量最大的发展中国家之一。年增长率在100%以上。在将来,一切都将数字化,一切都将网络化。   INTERNET的优点是:开放性、公开性和自由性。详细分说如下:   (1)灵活多样的入网方式。TCP/IP(传输控制协议/网间协议)协议成功地解决了不同硬件平台,不同网络产品和不同操作系统之间的兼容性问题。标志着网络技术的一个重大进步。   (2)采用了分布式网络中最为流行的客户-服务程序方式,大大增加了网络信息服务的灵活性。   (3)把网络技术、多媒体技术和超文本技术融为一体,体现了当代多种信息技术互相融合的发展趋势。   (4)收费低廉。   (5)有极为丰富的信息资源,而且多数是免费的。目前已成为服务全世界的通用信息网络。   (6)丰富的信息服务功能和友好的用户接口。   INTERNET发展的三大趋势是:商业化趋势,全民化趋势,全球化趋势。   INTERNET已成为全球最大的信息资源基地,是人类巨大的财富,包含的内容非常广泛。随着INTERNET本身的迅速发展,要完全掌握这一网络所包含的资源非常困难,因为它几乎包括了人类活动的方方面面,商业、通讯业、教育、科研、娱乐、政府部门、艺术、图书业。科研领域又包括:航空航天、语言、建筑、生物、化学、物理、大气、认识、计算机、文化、地球科学、能源、财经、渔业、环境、森林、地理、法律、文学、数学、医学、电影、海洋学、政治和经济、音乐、宗教、体育。人们借助INTERNET召开电子会议,完成学业,看病等等。   INTERNET网的前身是美国国防部高级研究计划管理局在1969年作为军用实验网络建立的ARPANET。1980年美国国防部通信局和高级研究计划管理局组织研制成功了用于异构网络的TCP/IP协议并正式投入使用。1985年,美国国家科学基金会(NSF)以6个为科研教育服务的超级计算机中心为基础,建立了NSFNET网络,该网由三层网络组成:骨干网、中级网和校园网。骨干网的传输速度由开始的64Kbps提高到1987年的中速虚网T1/E1(1.544Mbps)和1992年高速虚拟网T3/E3(44.736Mbps)。目前NSFNET的经营由三家美国最大的电信公司负责。NSFNET也分成SPRINTNET(X.25分组交换网)、MCINET、ANSNET三部分。   INTERNET的重要的网络服务中心有:   ①美国国际数据网网络信息中心(DDN NIC)   ②SRI国际网络信息系统中心(SRINISC)   ③INTERNET网络信息中心(INTERNIC)   ④NSFNET信息服务(NIS)   ⑤信息科学研究所(ISI) #3  2、 中国INTERNET网的发展与建设   中国业已于1994年4月连入INTERNET网。中国网络物理设施建设已基本完成。四大互联网(CHINANET、CHINAGBN、CERNET、CSTNET)通过增加出口,提高传输速率正在逐步完善之中。目前有六个国际网络出口节点,7条INTERNET专线:   (1)中国国家计算机与网络设施(NCFC)   该网由中科院院网(CASNET)、北京大学校园网(PUNET)、清华大学校园网(TUNET)构成核心成员。于1994年4月通过64Kbps专线由中科院计算机网络中心连入INTERNET。该网拥有中国最高域名的服务器,其域名为:ns.cnc.ac.cn   E-mail服务器:ns.cnc.ac.cn    电子邮件   FTP服务器:ftp.cnc.ac.cn    文件传送   NNTP服务器:osf.cnc.ac.cn    信息讨论   WWW服务器:www.cnc.ac.cn    信息查询服务   该网络的WWW地址是:http://www.cnc.an.cn   (2)中国教育科研计算机网(CERNET)   该网由清华大学和北京大学为核心成员。通过128Kbps专线由清华大学计算机网络中心连入美国的TCP/IP网络。该网的WWW的地址是:http://www.cernet.edu.cn   (3)中科院高能物理研究所计算中心(IHEP)   该网于1993年通过64Kbps专线与美国能源科学网(ESNET)相连。该网的WWW地址是:http://www.ihep.ac.cn   (4)北京化工大学网(BUCT)   该网于1994年9月通过64Kbps专线由亚洲研究教育网(CARNET)从日本理工大学进入INTERNET。该网的WWW地址是:http://www.buct.edu.cn,并具有16个C类IP地址。   (5)中国公用互联网(CHINANET)   邮电部从1989年开始组建,1995年5月建成,覆盖全国200多个城市。该网由五个分网组成。   ①中国公用分组交换数据网(CHINAPAC),该网采用加拿大北方电信公司的DPN-100分组交换系统在全国31个省市建立了32个交换机(其中北京2台,四川的重庆和成都各1台)汇接中心。计划的50条大光缆干线,是大容量、高速度高可靠性的2.5Gbit/s光纤环路传输系统,已建成了39条光缆干线。长途光缆干线长度为15万公里。加上县市区间的光缆总长度已达82万公里。其中北京、上海、南京、武汉、西安、成都、广州、沈阳八城市为完全网状结构。覆盖全国3500多个城市。在北京和上海有6个国际出口通道,总的出口带宽为近6Mbit/s,分别通过美国的SPRINT电信公司的SPRINTNET网络进入美国国家科学基金会网络(NSFNET)。广州为港澳地区出口。该网有14万个接口,与国际上23个国家和地区的44个数据网相连。用户4万多。它的基本业务有两种:虚呼叫和永久虚电路。任选业务有30多种,业务功能如下:   *拨号入网用户可持帐号(NUI)全国漫游 。   *多址广播   *虚拟专用网(VPN)   *闭合用户群(CUG)   *用户号码连选(HG)   该网支持的用户接入协议:   # CCITT X.25、X.28、X.29、X.32、X.3、X.75协议等。   #IBM SNA网络协议、T3POS、令牌环、帧中继、TCP/IP。   X.25网的传输率为64Kbps,已连接全国的267个城市,有2万个端口。   用户入网方式和通信速率:   & 电话抉号进网,1200-9600bps.   & 专线进网,1.2-64Kbps。   该网的WWW地址有两个:   上海的WWW地址:http://www.sta.net.cn   北京的WWW地址:http://www.bta.net.cn   ②中国公用数字数据网(CHINADDN),该网提供永久性或半永久性的数字电路通讯,传输率为2Mbps。已建成高速线路(2Mbps)776条,其它线路2600条,连接21个省市。于1994年10月开通,覆盖3000多个城市。端口达14万个,已出租2万条专线电路,网络用户3.2万个。   ③帧中断网(FRAME RELAY),在全国八大区的省会城市设立了节点。   ④市话交换网(FSTN)。   ⑤中国公用电子信箱系统(CHINAMAIL))。   (6)中国金桥信息网(CHINAGBNET)。   该网是国家的“三金”工程的金桥工程。是国家公用经济信息通信网工程。由电子工业部组织领导,吉通通信有限公司作为业主单位具体承担中国金桥信息网的建设和运营管理。为金系列国家重大信息化工程建设提供安全可靠的网络和计算机信息服务,为国家的宏观经济调控和决策服务。金桥网实行天地一网,即天上卫星网和地面光纤网实行互联互通。利用邮电公共通信网结合金桥工程的卫星信道建立其通信环境。以卫星网起步。金桥网在全国24个中心城市用卫星通信技术建立了一个以VSAT技术为主体,以高速透明传输(IDR)和帧中断交换技术为辅助,可以传输数据、图像、语言等内容的网络。它连接国家信息中心、中南海及国际网络,1996年9月在全国24个城市连网开通。并开通了256Kbps-2Mbps的专线联入美国的(NSFNET)。金桥网的业务功能如下:   ①单向广播型业务   ②双向交互式业务   ③透明数据传输业务   ④高速远程局域网互连业务   ⑤增值服务业务:   电子信箱业务   电子数据交换业务   计算机信息服务业务   INTERNET业务   金桥网的技术特点:   ①技术先进适用   ·在国内首次建立和应用卫星综合业务数字网(N-ISDN);   ·在国内首批建立和应用快速分组交换的帧中继网;   ·在国内首次建立和应用多路复接的卫星高速信道(IDR/MUX)。速率可达64kb/s-512kb/s;   ·在国内首批建立和应用无线区域网和用户接入网。速率可达64kb/s-512kb/s。   ②支持多种业务   ·能满足数据、话音、文字和图象等综合信息的需求;   ·能提供增值业务和信息服务   ③网络安全可靠   ·配置了网络管理和安全服务器,初具安全管理功能;   ·具有实时在线监测功能,信道误码率低   ④传输速率快   ·基干网速率可达64kb/s-2mb/s   ·区域网和用户接入网速率可达19.2kb/s-512kb/s;   上网方式有PPP式和通过CHINADDN与当地CHINAGBN连接。 #3  3、 专业信息网   在INTERNET的基础上,有关部门建立了相应的专业网络。   (1)中国经济信息网(CEINET)   该网由国家信息中心和各省市信息中心、部分部委信息中心共同组建,提供宏观经济资料、分析、预测和数据。它的WWW地址是:http://www.cei.go.cn   (2)中国石油天燃气行业信息中心网络   该网络骨干采用高速光纤网,把信息中心与各大油田和直属部门的分中心连接在一起。   (3)中国科技信息网(STINET)   该网的WWW地址是:http://www.sti.net.cn   (4)中国医学信息网(CMINNET)   该网的WWW地址是:http://www.cnc.net.cn   (5)中国在线网   该网由深圳讯业集团与邮电部电信总局的邮电数据网络集成开发中心合作建成。19个城市已连通,38个城市在建调试,200个城市两年规划。该网主要用于商业应用,有26个专项系统,全国有12个行业上网。   该网的WWW地址是:http://www.col.co.cn   (6)赢海威时空网   该网由赢海威信息通信有限责任公司于1995年9月开通。已连通北京、上海、广州、深圳、福州、西安、沈阳和哈尔滨八城市。已有230万元次上网,被称为大众网。   该网的WWW地址是:http://www.ihw.co.cn   该网的Enail地址是:Email:ihw@ihw.co.cn   ●二.INTERNET的信息服务   INTERNET所提供的信息服务可分为六大类: #3  1、电子邮件服务Electronic Mail   通过INTERNET发送和接收电子邮件的过程十分简单。它是一种通过计算机联网与其它用户进行联络的快速、简便、高效、价廉的现代化通信手段。可以使用电子邮件同朋友、商业伙伴、甚至美国总统(president@whitehouse.gov)直接联系。也可使用电子邮件进行数据库查询并将结果寄回。而且用户可以不受时间、地点的限制来收发邮件。据统计,电子邮件是INTERNET上应用范围最广泛的服务。通过INTERNET发一页邮件的费用仅比发一页国际航空信多不到一倍,在传递时间上快则数分钟,慢则数小时,便可以送达世界上任何一个与INTERNET相连的用户,而且通过相应的网关,还可以送达APPLELINK、AT&T MAIL BITNET、COMPUSERVE、DECNET、MCI MAIL、SPRINTMAIL等异种网络的用户,为使用者带来了极大的方便。 #3  2、文件传送服务FTP   文件传送服务允许INTERNET上的用户将一台计算机上的文件传送到另一台上。FTP服务是由TCP/IP的文件传送协议支持的。它是一种实时的联机服务,在进行工作时先要登录到对方的计算机上。使用FTP可以进行与文件搜索和文件传送有关的操作。FTP几乎可以传送任何类型的文件:正文文件、二进制可执行程序文件、图像文件、声音文件、数据压缩文件等。使用FTP几乎可以获得任何领域的信息,通过FTP还可以获取数以万计的计算机程序软件。 #3  3、远程登录服务TELNET   远程登录是指在网络通信协议TELNET的支持下,用户的计算机通过INTERNET暂时成为远程计算机终端的过程。用户可以实时使用远程计算机对外开放的全部资源。全世界的许多大学图书馆都通过TELNET对外提供联机检索服务,一些政府部门、研究机构也将它们的数据库对外开放,并提供各种菜单驱动的用户接口,甚至全文检索接口,供用户通过TELNET查询。 #3  4、信息查询服务ARCHIE、GOPHER、WAIS与WWW   ARCHIE由加拿大MCGILL大学开发,可自动并定期地查询大量的INTERNET FTP服务器,将其中的文件索引创建到一单一的、可搜索的数据库中。该数据库可定期更新。除了接受联机查询外,许多ARCHIE服务器还受理用户电子邮件发来的查询。   GOPHER是由美国明尼苏达大学研制的基于菜单驱动的信息查询软件。用户可以对INTERNET上的远程联机信息系统进行实时访问。   广域信息服务器WAIS又称为数据库的数据库,是供用户查询分布在INTERNET上各类数据库的一个通用接口软件。该系统能自动进行远程查询。   WWW是环球网之义,是一个基于超文本方式的信息工具。通过将位于全世界INTERNET上不同地点的相关数据信息有机地编织在一起。WWW提供一种友好的信息查询接口,即用户仅需提出查询要求,而到什么地方查询及如何查询则由WWW自动完成。WWW除了可浏览文本信息外,还可以通过相应软件(MOSAIC)显示与文本相配合的图像、影视和声音等信息。 #3  5、信息研讨和公布服务NEWSGROUP与LISTSERV #3  6、娱乐PLAY和会话TALK   ●三.ISP技术及服务   ISP是INTERNET SERVICE PROVIDER的首字母缩写,即INTERNET服务商。   INTERNET服务商同时包含客户端-服务器结构的两个部分:一方面,一个ISP的客户拨号进入ISP的机器来享受INTERNET的各项服务;另一方面,用户如想进入其他的WWW的主页,则是要通过该ISP的机器去访问另一个服务器。ISP提供如下服务: #3  1、电子邮件:可与遍布全球的大约三千万用户进行直接通讯。从服务器到用户的PC上,通过POP邮件协议以及象Eudora一样免费公用程序,用户可以直接利用E-mail服务。 #3  2、图形World Wide Wed(WWW)浏览:WWW是INTERNET的“杀手锏”。它易于操作,遍布各地且登录容易。WWW页的内容包括图片、文本、声音信息,以及电影短片。JAVA语言又为此注入了强大动力,能使网络服务器创造鲜活的文本。 #3  3、基于文本格式的WWW浏览:用户不涉及一张图片,LYNX程序提供非图片格式的WWW浏览。 #3  4、文件传输:在ISP站点内或ISP站点外。 #3  5、IRC(INTERNET RELAY CHAT)互联网中继交谈程序:IRC程序包括几百块公共的或私人的交谈区,其中的话题囊括了所有人们感兴趣的问题。通过实时论坛的方式,可以用英语或其它语言同地球上任意角落的人进行交流。 #3  6、USENET新闻组:遍布在全球的成千上万的用户参与了新闻组的讨论,这些用户发来的文章可提供给其他读者阅读。 #3  7、通过SLIP或PPP拨号线进行IP联接:通过TCP/IP协议进行访问是所有INTERNET联接的本质内容。向用户提供SLIP或PPPP访问,可以使他们从他们的站点上加入到所有服务清单中去,这意味着所有图形功能都适用于PPP/SLIP线路的用户。 #3  8、ARCHIE访问:ARCHIE是对成百上千个INTERNET站点进行文件跟踪的程序。ARCHIE通常驻存在一些站点中,用户可以在你的站点上通过网络进行访问。 #3  9、VERONICA:它可以帮助用户寻找WWW网址以获得不同的信息,VERONICA驻存在其它人的网址中。 #3  10、GOPHER:它是伴随着BBS而流行起来的文件检索程序,现在的WWW浏览器已包含此功能。通过GOPHER和WWW可以在自己的站点上把信息传送给其他人。 #3  11、WAIS:它是一种文本检索服务,现在YAHOO、LYCOS、ALTA、VISTA可以在WWW上进行检索。   ●四.通信协议TCP/IP及INTERNET基本原理与主要技术 #3  1、 INTERNET采用的通信协议是TCP/IP   TCP/IP是传输控制协议/网间协议之义。TCP/IP的层次结构分为四个层次,即物理层、网际层、传输层和应用层。   TCP/IP的工作过程可以形象地描述为“自上而下,自下而上”的一种过程,或者说TCP/IP的数据信息的传递是按应用层~传输层~网际层~物理层传递的。具体地说:   (1)应用层将数据流传递给发送方的传输层。   (2)传输层将接收的数据流分解成以若干字节为一组的TCP段,并在每段增加一个带序号的控制包头,然后再传递给网际IP层。   (3)IP层在TCP段的基础上,再增加一个含有发送方和接收方的IP地址数据包头,同时还要明确接收方的物理地址及到达目的的主机路径,然后将此数据包和物理地址传递给数据链路层。   (4)在数据链路层进行组帧,然后以数据链路层的帧格式数据包通过物理层发送给接收方计算机。   (5)在接收方计算机中,数据链路层先把接收到的IP数据包舍掉数据控制信息,再把它传递给IP层。   (6)在IP层,先检查IP包头的检验和,如果IP包头的检验和与IP层算出的检验和相匹配,那么就取消IP包头,再把剩下的TCP段传递给TCP层。否则舍弃此包。   (7)在TCP层,首先检查TCP包头和数据的检验和,如果与TCP层算出的检验和相匹配,那么就舍弃TCP包头,并将真正的数据传递给应用层,同时发出“确认收到”的信息。   (8)在应用层接收到的数据正好与发送方所发送的数据流完全一样。 #3  2、INTERNET基本原理   INTERNET的基本原理之一是分组交换。   共享传输路径可以节约资金但却带来了延迟。分组交换系统则能使多台计算机在一个共享网络上进行通信时,具有最小的延迟。因为分组交换将每个会话分成小的分组,并且使共享网络的计算机轮流发送分组。   INTERNET的基本原理之二是网际协议。   IP精确地定义了分组必须怎样组成,以及路由器必须怎样将每一个分组递交到其目的地。   INTERNET的基本原理之三是传输控制协议。   TCP帮助IP实现可靠递交并提供计算机程序之间的连接。TCP可以恢复丢失分组的能力,并具有自动进行重传的功能。TCP和IP可以很好地协同工作。 #3  3、INTERNET的主要技术   (1)卫星网技术   ①PES(Personal Earth Station)系统,属综合卫星商用网络(ISBN)。PES系统为星状网络结构,由主站和若干远端站组成。任意两小站间必须通过主站连接,经过卫星双跳(Two Hops)才可完成。PES采用TDM/TDMA通信体制,可提供同步数据或异步数据业务,速率可达64kb/s。PES支持X.25协议以及以太网和网桥协议,主要用于远程用户接入和LAN -LAN互连。   PES主要技术规范:   ·拓扑结构:星状   ·调制方式:QPSK   ·纠错方式:1/2FEC   ·误码率   ·工作频率:Ku波段   ·通信体制:TDM(出境)/TDMA(入境)   ·网络协议:X.25,以太网和网桥协议   ②TES/IES(Telephony Earth Station/ISDN Earth Station)系统。TES是网状结构,采用SCPC/DAMA通信体制,任意两小站经过卫星单跳(Single Hop)进行,TES(VCU)可为话音提供按需分配(DAMA)服务,TES(DCU)为数据提供64kb/s速率的预分配专用信道服务。利用TES(DCU)透明传输信道,配置帧中继交换机构成网状态连接的帧中继网。   IES基于TES技术,采用SCPC/DAMA通信体制,支持通过卫星单跳和全网状的ISDN服务。近来由于INTERNET业务和图象压缩技术的发展,用户已不满足模拟线路提供速率,地面N-ISDN业务有了新的发展。IES的基本功能有:   ·IES可直接呼叫另一远端IES,组成专用ISDN网。   ·IES网ISDN PAPX相连向ISDN PABX呼叫。   ·IES作交换机,将两台IESDN PAPX连接。   由于IES可提供N-ISDN基连接口(BRI),速率达2B+D即144kb/s,主要用于视像会议系统和LAN-LAN互连。目前多种符合CCITT H.320标准的多媒体视像会议终端可通过IES系统实现数据话音和图象的综合传输。   IES主要技术规范   ·拓扑结构:网状单跳   ·调制方式:QPSK   ·信道纠错:1/2FEC或3/4FEC   ·通信体制:SCPC/DAMA   ·误码率   ·工作频段:Ku波段   ·中频范围:52-88MHz   ·用户接口:I.431BRI(2B+D),I.413PRI(30B+D)   ·D信道数据链路:I.430LAP-D   ·网络控制:Q.931   ·物理接口:ISO88778线ISDN接口   ③IDR中速卫星调制解调器。IDR可将数字信号通过编码解码器调制解调器中频(IF)载波和卫星通信实现远地点-点透明传输,速率从64kb/s-8.448Mb/s,将IDR和复接器配套使用可提供n条64kb/s专用信道。IRD提供干线速率的能力可用来组成基干网,例如将IDR专用信道和多协议的路由器相连,可构成支持TCP/IP,PPP等协议的INTERNET互联网。IDR也可以用于要求图象质量高的视像会议系统。   IDR主要技术规范:   ·拓扑结构:点--点   ·调制方式:QPSK,BPSK   ·编码方式:卷积编码   ·解码方式:维特比算法   ·误码率   ·数据速率:64kb/s-8.448Mb/s   ·物理接口:RS422,RS449.v.35和G.730   (2)无线区域网   超音频(800MHZ)无线分组网(PRN),采用的技术有Motorola的DATA TAC或AT&T的CDPD,提供用户端速率64kb/s。由于采用了扩频技术,这种无线调制解调器具有信道利用率高、抗干扰能力强、误码率低、功率小和传输远等特点,适合城市内高楼间无遮挡点-点或点对多点的传输,也可以用于城郊几十公里范围内的远距传输。   主要技术规范:   ·拓扑结构:点--点,点对多点   ·调制方式:扩频,BPSK   ·扩频码:直接序列8PN码   ·误码率   ·工作频率:S波段,L波段   ·天线:定向全向   ·输出功率:650mw,800mw   ·输出增益:17dbm,23dbm   ·数据速率:512kb/s 256kb/s   ·物理接口:RS232,RS422,v.35   (3)网络集成   网络提供了多种业务的集成及多协议网络的互连和管理,是非常复杂的技术问题。网络提供的业务除数据外,还有话音和图象。目前还是每种网支持各自的业务。未来的网络将是以ATM为基础的宽带综合业务数字网(B-ISDN),支持数据、图象和话音的综合业务。在帧中继基干网中,用数据链路连接标识符(DLCI)来标识永久虚连接(PVC),这和X.25分组交换网的永久虚电路的概念是相当的,每个帧中继接口要有数十条PVC,分别支持LAN-LAN,IP,LPX或X.25的连接。采用多协议路由器来完成异构网的互连。路由器可将具有不同协议和传输介质的网络互连并选择最佳路径,不仅减少主机系统因互连和路由带来的额外开销,也可大大提高主机利用率。路由器可提供协议封装和协议转换等功能。主要协议接口和传输介质如下:   802.3   802.5   FDDI和CDDI   ISDN BRI   TCP/IP,UDP/IP   IPX   X.25   FRAME RELAY   ATM   DECNET PHACE IV和V   IBM SDLC   (4)路由技术   当前的网络通常是由三个基本部件:智能集线器(Intelligent Hub)、网桥(Bridge)和路由器(Router)组成的。集线器是在局域网中提供一个可控制的存取点,允许多个以太网段存在于集线器中。网桥提供了高的数据吞吐率。而路由器则是建立与集线器互连的网络交换设备,网桥正被路由器替代。   在以太网和FDDI等这些基于包交换的网络中,路由器是用于局域网和广域网互连的最常用的设备。路由信息是包含在数据包中第三层网间网层的信息。每三层路由信息向每个包增加40个字节的路由信息,其中包含网络地址,以识别每个网络站点(用户)和它们在网络上的位置。网络节点地址必须正确配置,且与其连接的逻辑子网匹配。但路由器并不管每个网络站点,而只管该网络站点所在的逻辑子网。一个物理多协议路由器,实际上是由许多单独的逻辑路由器在起作用,每个逻辑路由器支持一种协议,有其路由表(路由拓扑数据库)。当有用户连入网络或迁移,就需重新配置路由表,这种重新配置不但需要许多时间和高技能,且重新配置占用了很多的网络带宽。   路由技术提供了局域网和广域网的连接,控制网段之间的通信量,以节省带宽。采用多协议路由器是局域网和广域网互连的有效方法,但路由器不具备可扩充性来支持大量使用带宽的应用程序及单用户高速专用局域网的连接,而面向连接的交换技术这比较适合。   (5)交换技术   交换技术代表网络技术发展方向。采用信元交换技术(CELL SWITCHING)则是向ATM网络方向发展;采用帧交换技术(FRAME SWITCHING)则是向交换以太网和交换令牌环网方向发展。鉴于路由技术需要静态地在端点设备和路由设备中配置第三层路由信息,对大型网络系统,其改变是困难的,同时新的网络应用如网络并行计算,客户/服务器及多媒体应用等要求提供足够的带宽来消除瓶颈,消除延迟和网络故障。故而采用交换技术支持计算机之间多条专用的高速连接,为大型网络提供强有力的可控制性和可扩展性的虚拟网络正在兴起。虚拟网络是由软件控制和管理的交换机组成的动态网络,如ATM网络,交换以太网和交换令牌网等。   (6)X.25与帧中继   帧中继(FR)源于X.25,FR标志着分组交换技术从窄带向宽带迈进了一大步。FR不用网络层,并对X.25的数据链路层进行简化,使用Q.922核心子层来支持永久虚电路(PVC)连接。把原来X.25分组级和链路级两级上的差错控制与流量控制等复杂耗时的处理都交给用户的高层协议去完成。当网络某节点发现数据出错时,FR不象X.25那样要求重发,而是采取丢弃出错数据的简单化原则。X.25帧有控制字段C,而FR帧没有控制字段C。FR与X.25流量窗口技术不同,采用的是阻塞控制标志。在64kb/s链路上,FR数据吞叶量是X.25的10倍,相应地延时只是X.25的十分之一。   ●五.INTERNET的连接 #3  1、INTERNET的网际连接   (1)低速公共电话网   传输速率为28.8Kb/s,中国为9.6Kb/s   (2)公共数据交换网(X.25)   传输速率为64Kb/s,中国为64Kb/s。已联通267个城市,2万个端口。   (3)数字数据网(DDN)   传输速率为1.544-2Mb/s,中国为2MKb/s。全国已建成高速电路77条,其它电路2600条,连接21个城市。   (4)卫星网(VSAT)   传输速率为1.544-2Mb/s,中国为64Kb/s。中国金桥信息网采用的就是卫星网。   (5)高频微波无线网   传输速率为45Mb/s,中国为64Kb/s。   (6)T1/E1中速虚拟网   传输速率为1.54-2Mb/s,中国待建。   (7)T3/E3高速虚拟网   传输速率为44.736Mb/s,中国待建。   (8)高速异步交换网(ATM)   传输速率为155Mb/s,中国待建。   (9)窄带ISDN   传输速率为1.544Mb/s,中国待建。 #3  2、INTERNET的连入   INTERNET的连入类型有:仿真终端方式、拨号PPP方式、局域网方式、广域网方式。   (1)仿真终端方式   利用微机上的仿真软件把微机仿真成主机的终端,其功能与真正的终端完全一样。这种方式具有简单、实用和费用较低的优点。对微机的性能要求不高。缺点是没有IP地址。   设备为:286以上微机,内存2-4M,带有一个硬盘和一个软驱。调制解调器9600bps以上。   软件:PCPLUS、KERMIT、TCLIX、PROCOMM、XTALK WINDOWS PROCMM   (2)拨号PPP方式   拨号PPP方式是利用“串行线INTERNET协议”或“点对点协议”把微机和主机连接起来。SLIP是串行线路INTERNET协议的英文缩写,是一种较老的连接方式。PPP是点对点协议的英文缩写,是一种较新的连接方式。两者在功能上没有太大差别。优点是具有独立的IP地址和使用高级用户接口(如、MOSAIC和NETSCAPE)   SLIP/PPP可以用于主机与主机、主机与路由器或路由器之间的通信。这种协议只完成数据报的传输,没有寻址功能、数据校验功能、分组类型识别功能和数据压缩功能。   SLIP/PPP可以用于专用线路,也可以用于拨号线路。   设备为:486以上,内存>4M,硬盘>120M   调制解调器9600bps以上   软件:MOSAIC和NETSCAPE   (3)INTERNET子网   INTERNET按照网络地址的分类,构成的子网可分为A、B、C三类。由于INTERNET的网络拓扑结构属于层次结构,所以这些子网还可以构成若干层次的子网。子网进入上级网络的出口点,即节点,是路由器的存放点。   子网与主机的连接包括:通信量的估算,通信方式的选择,路由器参数的确定,域名服务器的建立及路由协议的选择,子网的网络管理系统。   INTERNET在路由器的安装上,有一个基本原则:一个子网与INTERNET只能有一个物理连接点。   (4)局域网方式   局域网通信距离常限于中等规模的地理区域内,它能借助具有中高速的数据传输率的物理通信信道实现可靠的通信。   局域网通常有三种物理拓扑方式:总线型、星型和环型,其网络结构为以太网、ARCNET网、令牌环网。目前高速局域网有三类10种结构标准。   ①令牌传递结构:   FDDI标准:光纤分布数据接口。FDDI是标准化的,广泛使用的高速网络技术,传输速率为100Mbps,网络拓扑结构为环形,使用令牌传递协议。物理层需要标准定义的FDDI适配卡及电缆,可采用第5类非屏蔽双绞线(UTP-5),多模光纤(62.5/125um)或单模光纤。该结构可以作为以太网和令牌环网的主干网,环形园周最大为100公里。但FDDI是共享通路网络存取机制,100Mbps已是极限速度。而且FDDI与以太网的网桥和路由选择是复杂的,不适于多媒体视频/音频的传送。   CDDⅠ标准:铜缆FDDI   FDDIⅡ标准:多媒体光纤接口   FFOL标准   高速令牌环形网   ②以太网:   快速以太网:铜缆   快速以太网:CSMA/CD   等时以太网:多媒体的16Mbit/s的高速以太网   ③基于交换结构   ATM:异步传输模式。ATM标准包括UNI(用户与网络间接口)和NNI(网络与网络间的接口)。ATM可采用的速度为25.6,44.736,51.84,100,155,622Mbit/s。速度在100Mbps以下可采用无屏蔽双绞线,100和155Mbps可使用多模光纤,622Mbps则需使用单模光纤。数据是以确定的长度53个字节数据包构成一个ATM信息单元(5个字节头标,48个字节数据)。ATM交换机与网上站点的连接,以及交换机之间的连接可以按多种速度操作。ATM可以为面向连接的应用提供各种新的网络应用,是一种灵活的技术,适用于从工作组局域网到广域网的各种应用,ATM虚拟局域网与其它现有的局域网和广域网连接时,还需要路由器。   光纤通道标准1GBIT/S   评价局域网络性能的十大指标:数据传输率、信道吞吐率和容量、信道利用率、传输延迟、响应时间、负载能力、扩展性和适应性、连接性和兼容性、可靠性和可维护性、费用。   局域网与INTERNET的连接有两种方式:一种是通过局域网的服务器、一个高速调制解调器和电话线路把局域网与INTERNET的主机连接起来,局域网上的所有微机共享服务器的一个IP地址。第二种是通过路由器把局域网与主机连接起来,局域网上的所有主机都可以有自己的IP地址。路由器与INTERNET主机的通信可以通过X.25网或DDN专线实现。   (5)广域网的连接   广域网的连接部分大体包括三大块:   ①主干网的连接   网络中心通过主干网的连接部分建立与其它INTERNET节点的联系,而使自己成为INTERNET的网点。连接主干网的网络设备,通常有较多的网络接口,汇集了较大的数据流量,并且往往要保存复杂而庞大的大路由表,再加上主干网的高可靠性需要,所以对设备的要求比较高。通常主干网采用DDN线路。路由器则选择CISCO公司的7500系列,它支持目前所有主要的网络协议和路由协议:多CPU、多总线的体系结构,带有很高的包转发速度(PPS),可以支持多媒体128MB的内存,并以FLASH MEMORY进一步增强系统的可靠性。   ②下级网络的接入   下级网络和用户网络的接入可以通过多种方式接入网络中心,如通过数字专线、X.25分组交换网、ISDN、卫星线路、无线扩频网及FRAME RALAY等。并考虑接口数量的可扩展性。   ③电话线拨号访问   ISP需要为拨号用户准备电话中继线。每条中继线可以支持较多的用户,通常的比例是1:10。ISP一般使用调制解调器组连接公用电话网(PSTN)。经调制解调器的信号通过访问服务器进入网络接入点的网络,访问服务器可以是主机,也可以是专用设备。   ●六.局域网硬件和ISP的硬件 #3  1、局域网硬件包括:   (1)集线器(HUB)   集线器实质是通讯中心,用它可以发送和接收所有信息。它使网络中电缆连接的总长度超过单条电缆的最大长度。常见的集线器有:   开关集线器   多路集线器   模数集线器   转发器集线器   (2)路由器   路由器是用于检查消息的目的地址和选择最有效路径的设备,完成网络层的功能。路由器具有扩展局域网距离,减少网络上的通信量,并为通信量确定最佳路径的功能。路由器把两个网络互连起来,且每个分离的网段保留自己的逻辑标识号。基于路由技术的互连网络由许多不同的逻辑子网构成,每个子网是独立管理的域,多协议路由器可以处理多个协议。不包含网络层的规程并使用冗余路径分散负载。路由器能分析信息包控制域的内容,并作为选出路由的依据,也可以改变这些域的内容。   (3)桥   桥完成数据链连层的功能,它把两个或多个分离的网络连成一个逻辑网络,且对每个网上的设备都是透明的。原来的多个网络成为一个网络。桥可连接运行不同协议的若干网络,桥接网络拓扑是基本拓扑的写真。它的好处是:   *能使局域网的通信量限制在需要的范围   *能扩大局域网物理分布领域   *增加了工作站的最大数目   *能使不同媒体共存于扩展型的局域网之中   *提高了网络系统的可靠性   网桥的关键特征是滤除速率和转发速率。市场上多数产品都是桥或桥/路由器,纯路由器很少见。   (4)分组交换机(X.25)   (5)ATM交换机   (6)ISDN接口设备   (7)光纤等传输介质   (8)FDDI卡   (9)X.25卡   (10)以太网卡   (11)环网卡   (12)调制解调器 #3  2、ISP硬件包括:   (1)专用线路   (2)CSU/DSU   (3)路由器或高速串口卡   (4)电话线路和调制解调器   (5)本地网络   (6)PC(PENTIUM或PENTIUM PRO)   (7)多端串口   (8)以太网   (9)备份磁带驱动器   (10)SISC卡 #3  3、DIGITAL的INTERNET解决方案   INTERNET/INTRANET模式的基本思路是:整个网络使用INTERNET的TCP/IP等技术进行通信;在单位内部加上防火墙,形成单位的INTRANET(内部网),以建立必要的安全保密机制;利用WEB作为统一的软件应用和开发平台;   DIGITAL为用户提供四种INTERNET组件,汇总了DIGITAL在硬件、软件和服务等方面的技术,来满足用户在INTERNET方面的业务需求,构成了DIGITAL的INTERNET解决方案。这些组件包括:   (1)ISP组件:   该组件是为ISP设计的整体化解决方案,支持250-5000个用户,使ISP只需考虑建立和销售INTERNET服务,而不必考虑复杂的网络技术。   DEC的列架式ALPHASERVER8000   管理客户帐号系统   WEB HOSTING   DNS   信息供给及整套鉴别和记帐系统   (2)INTERNET信息分配组件   该组件将DIGITAL ALPHA服务器的功能和大范围的咨询服务结合在一起,形成高性能的WEB服务器。该组件主要面向复杂工业产品供应商和批发商。   ALPHASERVER400或列架式ALPHASERVER1000   INTERNET检索和恢复软件集FTP、GOPHER、WAIS   选择性WEB发行的软件   (3)INTERNET协作组件   该组件是为工作组协作而设计的,允许用户群体通过INTERNET或INTRANET共享信息、记录文件、组织协作。   ALPHASERVER系统WORKGRONG WEB FONUN软件   选择性使用DEC的隧道产品   (4)INTERNET商贸组件   该组件是为利用电子商店通过INTERNET进行贸易、接收定单和信用卡记帐的用户设计的一种解决方案。