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1.8 计算机网络和互联网的发展历史

世界上第一台电子计算机的诞生在当时是很大的创举,但是任何人都没有预测到七十多年后,计算机在社会各个领域的应用和影响是如此广泛和深远。当1969年12月世界上第一个分组交换网络ARPANET出现时,也没有有人预测到时隔五十多年,计算机网络在现代信息社会中扮演了如此重要的角色。ARPANET已从最初的四个节点发展为横跨全世界一百多个国家和地区、挂接有几十万个网络、四亿台计算机、全球有大约58%的人成为其用户的因特网。因特网是当前世界上最大的计算机网络,而且还在发展之中。回顾计算机网络的产生和发展历史,对预测这个行业的未来有一些有益的启示。

1.8.1 计算机网络的发展历史

计算机网络是通信技术和计算机技术相结合的产物,它是信息社会最重要的基础设施,并将构筑成人类社会的信息高速公路。

通信技术的发展经历了一个漫长的过程。1835年,莫尔斯发明了电报,1876年,贝尔发明了电话,从此开辟了近代通信技术发展的历史。通信技术在人类生活和两次世界大战中都发挥了极其重要的作用。

1946年诞生了世界上第一台电子数字计算机,开创了向信息社会迈进的新纪元。20世纪50年代,美国利用计算机技术建立了半自动化的地面防空系统,它将雷达信息和其他信号经远程通信线路送至计算机进行处理,第一次利用计算机网络实现远程集中控制,这是计算机网络的雏形。

随着计算机技术和通信技术的不断发展,计算机网络也经历了从简单到复杂、从单机到多机的发展过程,其发展过程大致分为几个阶段。

终端-主机通信网络是早期计算机网络的主要形式,它将一台主机经通信线路与若干终端直接相连。在简单的终端-主机通信系统中,主机负担较重,既要进行数据处理,又要承担通信功能。为了减轻主计算机的负担,20世纪60年代出现了在主机和通信线路之间设置通信控制处理机(或称为前端处理机,简称前端机)的方案,前端机专门负责通信控制的功能。此外,在终端聚集处设置多路复用器(或称集中器),组成终端群-低速通信线路-集中器-高速通信线路-前端机-主机的结构。美国20世纪60年代初期建成的航空公司飞机订票系统SAVRE-1,就是终端-主机通信网络的典型代表。

1969年,美国国防部的高级研究计划局建立了世界上第一个分组交换网——ARPANET,即国际互联网的前身,这是一个只有4个节点的采用存储转发方式的分组交换广域网,1972年,ARPANET的远程分组交换技术首次在首届国际计算机通信会议上公开展示。

ARPANET有五大特点,即支持资源共享、采用分布式结构、采用分组交换技术、使用通信控制处理机和采用分层协议。以通信子网为中心,多台计算机通过通信子网构成一个有机的整体,原来单一主机的负载可以分散到全网的各个机器上,单机故障不会导致整个网络系统的全面瘫痪。

20世纪70年代,计算机网络也开始向体系结构标准化的方向迈进,即正式进入网络标准化时代。1974年,IBM公司提出了系统网络体系结构(System Network Architecture,SNA)7层标准;1975年,DEC公司公布了数字网络体系结构(Digital Network Architecture,DNA)9层标准;众多不同的专用网络体系标准给不同网络之间的互连带来了很大的不便。鉴于这种情况,国际标准化组织于1977年成立了专门的机构从事“开放系统互连”问题的研究,目的是设计一个标准的网络体系模型。1984年,ISO颁布了OSI参考模型。OSI参考模型的提出引导着计算机网络走向开放的标准化的道路,同时也标志着计算机网络的发展步入成熟阶段。其中最大的体现就是国际互联网的飞速发展和TCP/IP参考模型的成熟。

20世纪70年代末到80年代初,微型计算机得到了广泛的应用,各机关和企事业单位为了适应办公自动化的需要,迫切要求将自己拥有的为数众多的微机、工作站、小型机等连接起来,以达到资源共享和相互传递信息的目的,而且迫切要求降低连网费用,提高数据传输效率。这有力地推动了计算机局域网的发展。

因此20世纪70年代,剑桥大学开发了剑桥环网,1976年,施乐发明了以太网,1980年,IBM发明令牌环网。可以说,20世纪80年代是计算机局域网时代,其间局域网开始得到大规模的发展,研究工作开始向产品化、标准化的方向发展,电气电子工程师学会(Institute of Electrical and Electronics Engineers,IEEE)专门成立了802委员会(1980年2月成立,所以称为802委员会)来负责制定局域网标准。

近年来,随着光纤通信技术的出现,计算机网络技术得到了迅猛的发展。光纤作为一种高速率、高带宽、高可靠性的传输介质,在各国的信息基础建设中使用越来越广泛,这为建立高速的网络奠定了基础。10G以太网已经被用于局域网和城域网,40G/100G以太网标准已制定。单波长带宽已达到40G的数量级,复用波数已超过160个,因此单根光纤的带宽已经超过T比特级。当前国内各大电信运营商的传输干线网普遍采用80/160波、单波速率为2.5Gbit/s或10Gbit/s的DWDM系统。网络带宽的不断提高进一步刺激了网络应用的多样化和复杂化,网络应用正迅速朝着宽带化、实时化、智能化、集成化和多媒体化的方向不断发展。

1.8.2 国际互联网的发展历史

1957年,苏联发射了人类第一颗人造地球卫星Sputnik。作为响应,美国国防部(DoD)组建了美国国防高级研究计划局(Defense Advanced Research Projects Agency,DARPA),开始将科学技术应用于军事领域

1969年,DARPA资助建立了世界上第一个分组交换网ARPANET,ARPANET的建成和不断发展标志着计算机网络发展的新纪元。

1964年,RAND公司的Paul Baran发表论文“On Distributed Communications Networks”。1966年,MIT的Lawrence G. Roberts发表论文“Towards a Cooperative Network of Time-Shared Computers”。1967年,Lawrence G. Roberts发表第一篇关于ARPANET设计的论文“Multiple Computer Networks and Intercomputer Communication”。

20世纪70年代末到80年代初,计算机网络蓬勃发展,各种各样的计算机网络应运而生,如MILNET、USENET、BITNET、CSNET等。1982年,DARPA为ARPANET制定传输控制协议(TCP)和网际协议(IP),作为一组协议,通常称为TCP/IP。由此第一次引出了关于互连网络的定义,即互联网(internet)被定义为使用TCP/IP连接起来的一组网络;因特网(Internet)则是通过TCP/IP连接起来的internet。美国国防部宣布将TCP/IP作为国防部标准网络协议。

1983年1月1日,ARPANET开始采用TCP/IP。后来出现的工作站大多使用包含IP的Berkeley UNIX(4.2 BSD)操作系统。

1984年引入域名系统(DNS)。1984年,因特网的主机数超过1000台。

1986年,美国国家科学基金会(National Science Foundation,NSF)资助建成了基于TCP/IP的主干网NSFNET,用于连接美国的若干超级计算中心、主要大学和研究机构。IAB成立互联网工程部(IETF)和Internet研究特别工作组。IETF第一次会议于1986年1月在San Diego召开。

1987年,德国和中国采用CSNET协议建立了连接,9月20日从中国发出了第一封电子邮件。1987年,因特网的主机数超过10000台。

1988年11月2日,莫立斯蠕虫在Internet上蔓延,60000个节点中的大约6000个节点受到影响。蠕虫事件促使DARPA建立了CERT/CC(计算机紧急响应组/协调中心)以应付此类事件

1989年,因特网的主机数超过1000000台。1990年,ARPANET停止运营。

20世纪90年代初期,欧洲粒子物理实验室(CERN)的Tim Berners-Lee开发了万维网(World Wide Web,WWW)。1993年,美国伊利诺伊大学国家超级计算机中心开发成功了网上浏览工具Mosaic,Mosaic进而发展为Netscape。随着Web技术和相应的浏览器的出现,互联网的发展和应用出现了新的飞跃。

1992年,IAB更名为Internet Architecture Board,并成为Internet协会的一部分。因特网主机数超过1000000。

1993年,因特网开始引起商业界和新闻媒体的注意。1993年,.gov和.org域名开始被使用。

1995年,NSF建立超高速主干网服务(vBNS),连接超级计算中心NCAR、NCSA、SDSC、CTC、PSC,新的NSFNET诞生。1995年被认为是网络商业化的第一年,SSL(安全套接字层)加密是由Netscape开发的,使在线金融交易(如信用卡支付)更加安全。

1996年,MCI公司为Internet主干网升级,增加了大约13000个端口,使主干网有效速率从155Mbit/s升至622Mbit/s。Internet特设委员会宣布计划增加7个新的顶级域名(gTLD):.firm、.store、.web、.arts、.rec、.info和.nom。WWW浏览器之间的战争爆发,主要是在Netscape和Microsoft之间展开,这带来了软件开发的新时代,如今Internet用户急于测试即将发布的软件,使得每个季度都有新版软件发布。

1998年,谷歌上线,开始改变人们在线查找信息的方式。Napster的推出打开了通过互联网共享音频文件的大门。

2000年是互联网泡沫破灭的一年,给众多投资者造成了巨大损失。数百家公司倒闭,其中一些从未为投资者带来利润。上市大量受泡沫影响的科技公司的纳斯达克,曾一度达到5000多点的顶峰,随后一天内下跌10%,最终于2002年10月触底。

2001年维基诞生,这是为集体网络内容生成/社交媒体铺平道路的网站之一。

2003年,MySpace诞生,一度成为最受欢迎的社交网络(后来被Facebook取代)。

2004年,Web 2.0诞生,允许用户创建和共享内容,相互联系的站点和网络应用程序的社交媒体在这一时期开始;Facebook向大学生开放。

2005年,YouTube推出,为大众带来免费的在线视频托管和共享。

2006年,Twitter推出,它最初被称为twittr(受Flickr启发)。

2007年,电视节目被放到网上,提供在线观看的热门电视节目。

2007年的最大创新是iPhone的发布,它标志着智能手机的诞生和移动互联网时代的到来。

2008年,谷歌发布了Chrome网络浏览器。

2010年,注册域名数量达到2亿。

2011年,互联网用户达到20亿。

2012年,亚马逊成为最大的主机托管站点,拥有118000台面向网络的计算机。

2013年,移动设备占所有网页浏览量的18%。

2014年,Facebook以190亿美元收购了WhatsApp。

2015年,一场关于网络中立性的辩论吸引了公众的注意力。

今天,随着20世纪所有的技术进步,因特网特别是移动互联网已经成为我们日常生活中不可分割的一部分。

1.8.3 中国互联网的发展历史

1987年9月,CANET在北京计算机应用技术研究所正式建成中国第一个国际互联网电子邮件节点,并于9月发出了中国第一封电子邮件Across the Great Wall we can reach every corner in the world(越过长城,走向世界),揭开了中国人使用互联网的序幕。

1994年4月初,中国向美国国家科学基金会重申连入Internet的要求得到认可,4月20日,中国正式接入国际互联网,开启了中国互联网的时代。

1994年5月15日,中科院高能物理研究所建立了国内第一个Web服务器。

1994年5月21日,在钱天白教授和德国卡尔斯鲁厄大学的协助下,中国科学院计算机网络信息中心完成了中国国家顶级域名(CN)服务器的设置,改变了中国的CN顶级域名服务器放在国外的历史。

1995年1月,邮电部电信总局分别在北京、上海设立的通过美国Sprint公司接入美国的64k专线开通,并且通过电话网、DDN专线以及X.25网等方式开始向社会提供Internet接入服务。

1995年5月,张树新创办北京瀛海威科技有限责任公司,主营ISP(互联网服务提供商)业务;1996年12月,瀛海威的8个主要节点建成开通,初步形成了全国性的主干网。

1996年4月12日,成立一年多的YAHOO!上市,彻底激发了中国企业的互联网创业潮:1996年6月,新浪网的前身“四通利方网站”开通;1996年8月,搜狐的前身“爱特信信息技术有限公司”成立;1997年5月,网易公司成立;1998年11月,腾讯公司成立;1999年3月,阿里巴巴成立;1999年5月,中华网成立;2000年1月,百度公司成立。

1996年底至2000年初,形成中国互联网商业格局的公司基本在这一时期成立,其中多以“网站建设”为主,也就是我们说的门户时代。

在2000—2002年的互联网泡沫期,“移动梦网”帮助中国互联网企业实现盈利。在此期间,中国互联网企业也在不断探索新的商业模式。后期,中国移动强制改革分成模式,因为其当时的垄断地位是无法撼动的,这让很多互联网企业很无奈,所以建立更多新的商业模式势在必行。

2002年,互联网泡沫期渐渐地过去,人们对于互联网的热情随时间的推进变得越来越高涨。截至2005年,中国网民规模迅速增长到1亿多。这代表互联网的概念已经深入人心,成熟的盈利模式可以开始实施,互联网的商业价值得以实现。典型的商业模式有四种,即广告、网游、搜索引擎和电商。

2005年,博客的盛行标志着Web 2.0的到来,由门户和搜索时代转向社交化网络,大批的社交型产品诞生:博客中国、天涯社区、人人网、开心网和QQ空间,以及国外的Facebook。网民的地位开始由被动转向主动,他们不光是信息的接收者,也成为信息的创造者和传播者。

同时,Web 2.0时代赋予了互联网新的意义:社会价值和主体地位。在互联网的商业价值和社会价值都得以实现后,中国互联网的商业格局基本确定。搜索有百度,社交有腾讯,电商有阿里,门户有新浪、网易和后起的腾讯网。互联网生态已经形成,后期的发展都是以既定的商业格局为基础继续拓展。

比如微博初期就获得了快速的增长,根据CNNIC的统计,截至2013年中,中国的微博用户超过3.3亿,微博在网民中的渗透率达到56.0%。

尽管网民规模仍以指数级增长,互联网的载体仍然以PC为主、手机为辅。直到2012年,手机网民首次超越PC,成为中国网民的第一上网终端,这预示着移动互联网的爆发。

移动互联网时代的模式是移动App与消息流型社交网络并存。这个阶段的主要形式是内容与服务并重。内容提供方式则主要是信息流,其中以消息流为主,以内容流为辅。这个阶段的内容发现机制借助于各种App,用户直面服务。换句话说,App成为内容和服务的中心,用户已不需要仅仅使用搜索引擎或内容流型社交网络。

接下来市场上层出不穷的App,其产品发展模式的本质基本相同,只不过其服务聚焦的点各有不同,细分于不同领域,如O2O、社交类、视频类、金融、出行、直播、外卖、知识付费、支付等。

2015年3月5日,在十二届全国人大三次会议上,李克强在政府工作报告中首次提出“互联网+”行动计划:制订“互联网+”行动计划,推动移动互联网、云计算、大数据、物联网等与现代制造业结合,促进电子商务、工业互联网和互联网金融健康发展,引导互联网企业拓展国际市场。

2017年至今,互联网渗透到各行各业。互联网相关的创业公司众多;自媒体大热,知识付费崛起;出现了区块链、人工智能、新零售等概念;共享经济大火,出现了共享单车、共享汽车、共享电动车,甚至共享马扎、共享雨伞、共享充电宝等。 sREWdEQvrj0slJNNGxQqsNj+WeTjzAXyA1YhusWzDmQYBKEQUr4y7QaRvEW4A/CL

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