计算机技术和通信技术的结合为计算机网络技术的产生奠定了基础。计算机网络正以其高可靠性、高性能价格比和易扩充性等优点,在各个领域、各个行业中发挥着越来越重的作用。网络已经渗透到日常工作和生活中的每个角落,Internet将遍布世界的大型和小型网络连接在一起,使它日益成为企事业单位和个人日常活动不可缺少的工具。本文主阐述了计算机网络技术的基本功能、网络应用及发展方向。
关键词计算机网络基本功能网络应用发展方向

一、计算机网络的发展阶段
1、以单计算机为中心的联机终端系统
20世纪60年代中期之前的第一代计算机网络是以单个计算机为中心的远程联机系统。典型应用是由一台计算机和全美范围内2000多个终端组成的飞机定票系统。终端是一台计算机的外部设备包括显示器和键盘,无CPU和内存。随着远程终端的增多,在主机前增加了前端机(FEP)。当时,人们把计算机网络定义为“以传输信息为目的而连接起来,实现远程信息处理或进一步达到资源共享的系统”,但这样的通信系统已具备了网络的雏形。
2、以通信子网为中心的主机互联
20世纪60年代中期,计算机网络不再局限于单计算机网络,许多单计算机网络相互连接形成了有多个单主机系统相连接的计算机网络。计算机网络将分布在不同地点的计算机通过通信线路互连成为计算机-计算机网络。连网用户不仅可以使用本地计算机的软件、硬件与数据资源,也可以使用网络中的其它计算机软件、硬件与数据资源,从而达到了资源共享的目的。
3、网络体系结构标准化阶段
随着计算机网络技术的不断向前发展,各种计算机网络怎么连接起来就显得相当的复杂,因此需把计算机网络形成一个统一的标准,使之更好的连接,因此形成了体系结构标准化的计算机网络。
ISO制订了OSIRM成为研究和制订新一代计算机网络标准的基础。各种符合OSIRM与协议标准的远程计算机网络、局部计算机网络与城市地区计算机网络开始广泛应用。
4、网络互连阶段
网络互连即在简单网络的基础上,将分布在不同地理位置,并且采用不同协议的网络相互连接起来,以构成大规模的、复杂的网络,使不同的网络之间能够在更大范围进行通信,让用户方便、透明地访问各种网络,达到更高层次的信息交换和资源共享。Internet为典型代表,特点是互连、高速、智能与更为广泛的应用。
二、计算机网络的主功能
计算机网络的应用主表现在数据通信,资源共享,分布式处理及提高系统的可靠性、安全性等方面。
1.数据通信
数据通信是计算机网络最基本的功能。用于传递计算机与终端、计算机与计算机之间的各种信息,包括文字信件、新闻消息、咨询信息、图片资料、报纸版面等。通过网络人们享受到了在网上收发电子邮件,发布新闻消息,进行电子商务、远程教育、远程医疗等现代化便捷服务。通过数据通信这项基本功能,实现了分散在不同地区的单位或部门之间的网络连接,从而便于进行统一的控制和管理。
2.资源共享
计算机资源主是指计算机的硬件、软件和数据资源。“共享”指的是网络中的用户都能够部分或全部地享受这些资源。资源共享是计算机网络的一项重功能。通过资源共享,避免了软硬件的重复购置,提高了硬件设备与软件资源的利用率。此外,通过网络的资源共享,实现了分布式计算,从而大大提高了工作效率。
3.分布式处理
即在网络系统中若干台在结构上独立的计算机可以互相协作完成同一个任务的处理。在处理过程中,每台计算机独立承担各自的任务。
在实施分布式处理过程中,当某台计算机负担过重时,或该计算机正在处理某项工作时,网络可将新任务转交给空闲的计算机来完成,这样处理能均衡各计算机的负载,提高处理问题的实时性;对大型综合性问题,可将问题各部分交给不同的计算机分头处理,充分利用网络资源,扩大计算机的处理能力,增强实用性。多台计算机进行网络互连能够构成高性能的计算机体系,对于解决复杂的问题,发挥了重作用。
4.提高系统的可靠性、可用性
在单机使用的情况下,如没有备用机,则计算机有故障便引起停机。如有备用机,则费用会大大提高。当计算机连成网络后,各计算机可以通过网络互为后备,当某一处计算机发生故障时,可由别处的计算机代为处理,还可以在网络的一些节点上设置一定的备用设备,起到全网络公用后备的作用,这种计算机网络能起到提高可靠性及可用性的作用。特别是在地理分布很广并且实时性管理和不间断运行的系统中,建立计算机网络便可保证更高的可靠性和可用性。
三、计算机网络在不同领域的发展应用
随着计算机网络技术的不断发展,计算机网络在社会中的不同领域都发挥着重的作用。在商业领域,网络可以为经销商和客户提供如信息交流、产品销售、定单生成,电子出版物和信件的收取,建立和维持商业连接,获得市场情报,及网上购物等便捷高效的服务。在企业管理中,通过使用办公自动化系统、管理信息系统(MIS)等计算机网络结构系统,企业内部人员便可以方便快捷地共享信息,高效地协同工作,MIS系统使得企业采购,生产,销售、管理更加便捷、高效。远程教育、校园网等网络应用使得计算机网络在教育科研领域发挥着越来越重的作用。此外,计算机网络在政府机关、金融保险、及军事国防等领域也发挥着举足轻重的作用。
四、计算机网络的发展方向
1.更加开放性和更大容量
系统开放性是任何系统保持旺盛生命力和能够持续发展的重特性。因此也是计算机网络系统发展的一个重方向。基于统一网络通信协议标准的互联网结构,正是计算机网络系统开放性的体现。“互联网结构”实现不同通信子网互联的结构,可以把高速局域通信网、广域公众通信网、光纤通信、卫星通信及无线移动通信等各种不同通信技术和通信系统有机地联入到计算机网络这个大系统中,构成覆盖全球、支持数亿人灵活、方便通信的大通信平台。近几年来,各种互联设备和互联技术的蓬勃发展,也体现了网络开放性的发展趋势。计算机网络的这种全球开放性不仅使它面向数十亿的全球用户,而且也将讯速增加更大量的资源,这必将引成网络系统容量需求的极大增长,从而推动计算机网络系统向大容量方向发展。
2.一体化和方便使用
“一体化结构”就是一种系统优化的结构。计算机网络发展初期是由计算机之间通过通信系统简单互联而实现的,随着计算机网络应用范围的不断扩大和对网络系统功能、性能求的不断提高,网络中的许多成分必将根据系统整体优化的求重新分工、组合、甚至产生新的成分。另外,网络中通信功能从计算机节点中分离出来形成各种专用的网络互联通信设备,如各种路由器、桥接器、交换机、集线器等也是网络系统一体化分工协同的体现。未来的计算机网络将是网络内部进一步优化分工,而网络外部用户可以更方便、更透明的使用网络。
3.多媒体网络
高度综合现代一切先进信息技术的计算机网络应用已越来越广泛地深入到社会生活的各个方便。人类自然信息器官对文字、图形、图像和声音等多种信息形式的需求,实现了各种信息技术与多媒体技术的结合,特别是计算机网络这一综合信息与多媒体技术的结合,既是多媒体技术发展的必然趋势,也是计算机网络技术发展的必然趋势。未来的计算机网络必定是融合电信、电视等更广泛功能,并且渗入到千家万户家庭的多媒体计算机网络。
计算机网络经过几十年的时间,实现了从无到有、从简单到复杂的飞速发展,在政治、经济、科技和文化等诸方面均产生了巨大的影响。目前,关于下一代计算机网络(NGN,NextGenerationNetwork)的研究已全面展开。随着计算机网络技术的不断进步,它必将在社会中发挥着更加重的作用。

参考文献
[1]王新华《网络管理员教程》[M],北京清华大学出版社,2006
[2]张新昕《计算机网络》[M],北京清华大学出版社,2001
[3]马红艳,计算机网络管理[M],北京人民邮电出版社,2008
[4]于立国《计算机网络发展趋势研究》北京电子工业出版社,2000