计算机网络的应用和发展前景

计算机网络的应用和发展前景 计算机网络所具有的高可靠性、高性能价格比和易扩充性等优点，使得它在各个领域、各个行业获得了越来越广泛的应用。 网络已经渗透到我们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。 (1)办公自动化 办公自动化系统，按计算机系统结构来看是一个计算机网络，每个办公室相当于一个工作站。它集计算机技术、数据库、局域网、远距离通信技术以及人工智能、声音、图象、文字处理技术等综合应用技术之大成，是一种全新的信息处理方式。办公自动化系统的核心是通信，其所提供的通信手段主要为数据/声音综合服务、可视会议服务和电子邮件服务。 (2)电子数据交换 电子数据交换，是将贸易、运输、保险、银行、海关等行业信息用一种国际公认的，通过计算机网络通信，实现各企业之间的数据交换，并完成以贸易为中心的业务全过程。EDI在发达国家应用已很广泛，我国的"金关"就是以EDI作为通信平台的。 (3)远程交换 远程交换是一种在线服务系统。一个公司内本部与子公司办公室之间也可通过远程交换系统，实现分布式办公系统。远程交换的作用也不仅仅是工作场地的转移，它大大加强了企业的活力与快速反应能力。远程交换技术的发展，对世界的整个经济运作规则产生了巨大的影响。 (4)远程教育 远程教育是一种利用在线服务系统，开展学历或非学历教育的全新的教学模式。远程教育几乎可以提供大学中所有的课程，学员们通过远程教育，同样可得到正规大学从学士到博士的所有学位。这种教育方式，对于已从事工作而仍想完成高学位的人士特别有吸引力。 (5)电子银行 电子银行也是一种在线服务系统，是一种由银行提供的基于计算机和计算机网络的新型金融服务系统。电子银行的功能包括:金融交易卡服务、自动存取款作业、销售点自动转帐服务、电子汇款与清算等，其核心为金融交易卡服务。金融交易卡的诞生，标志了人类交换方式从物物交换、货币交换到信息交换的又一次飞跃。 (6)电子公告板系统 电子公告板是一种发布并交换信息的在线服务系统。BBS可以使更多的用户通过电话线以简单的终端形式实现互联，从而得到廉价的丰富信息，并为其会员提供网上交谈、发布消息、讨论问题、传送文件、学习交流和游戏等的机会和空间。 (7)证券及期货交易 证券及期货交易由于获利巨大、风险巨大且行情变化迅速，投资者对信息的依赖格外显得重要。金融业通过在线服务计算机网络提供证券市场分析、预测、金融管理、投资等需要大量计算工作的服务，提供在线股票经纪人服务和在线数据库服务(包括最新股价数据库、历史股价数据库、股指数据库以及有关新闻、文章、股评等)。 (8)校园网 校园网是在大学校园区内用以完成大中型计算机资源及其它网内资源共享的通信网络。无论在国内还是国外，校园网的存在与否，是衡量该院校学术水平与管理水平的重要标志，也是提高学校教学、科研水平不可或缺的重要支撑环节。 共享资源是校园网最基本的应用，人们通过网络更有效地共享各种软、硬件及信息资源，为众多的科研人员提供一种崭新的合作环境。校园网可以提供异型机联网的公共计算 环境、海量的用户文件存储空间、昂贵的打印输出设备、能方便获取的图文并茂的电子图书信息，以及为各级行政人员服务的行政信息管理系统和为一般用户服务的电子邮件系统。 人们常用C&C(computer and communication)来描述计算机网络，但从系统观点看，这还很不够，计算机和通信系统是计算机网络中非常重要的基本要素，但计算机网络并不是计算机和通信系统的简单结合，也不是计算机或通信系统的简单扩展或延伸，而是融合了信息采集、存储、传输、处理和利用等一切先进信息技术，是具有新功能的新系统。因此，对于现代计算机网络的研究和分析，应该特别强调“计算机网络是系统”的观点，站在更高的高度来重新认识计算机网络结构、性能及网络工程技术和网络实际应用中的重要问题，便于把握计算机网络的发展趋向。 (1)下一代Web研究 下一代的Web研究涉及4个重要方向:语义互联网、Web服务、Web数据管理和网格。语义互联网是对当前Web的一种扩展，其目标是通过使用本体和标准化语言，如XML，RDF(Resource Description Framework)和DAML(DARPA Agent Markup Language)，使Web资源的内容能被机器理解，为用户提供智能索引，基于语义内容检索和知识管理等服务。Web服务的目标是基于现有的Web标准，如XML，SOAP(Simple Object Access Protocol)，WSDL(Web Services Description Language)和UDDI(Universal Description， Discovery and Integration)，为用户提供开发配置、交互和管理全球分布的电子资源的开放平台。Web数据管理是建立在广义数据库理解的基础上，在Web环境下，实现对信息方便而准确的查询与发布，以及对复杂信息的有效组织与集成。从技术上讲，Web数据管理融合了WWW技术、数据库技术、信息检索技术、移动计算技术、多媒体技术以及数据挖掘技术，是一门综合性很强的新兴研究领域。网格计算初期主要集中在高性能科学计算领域，提升计算能力，并不关心资源的语义，故不能有效的管理知识，但目前网格已从计算网络发展成为面向服务的网格，语义就成为提供有效服务的主要依据。 (2)网络计算 Internet上汇集了大量的数据资源、软件资源和计算资源，各种数字化设备和控制系统共同构成了生产、传播和使用知识的重要载体。信息处理也已步入网络计算(Network Computing)的时代。 目前，网络计算还处于发展阶段。网络计算有四种典型的形式:企业计算、网格计算(Grid Computing)、对等计算(P2P， Peer-to–Peer Computing)和普适计算(Ubiquitous Computing)。其中P2P与分布式已成为当今计算机网络发展的两大主流，通过分布式，将分布在世界各地的计算机联系起来;通过P2P又使通过分布式联系起来的计算机可以方便的相互访问，这样就充分利用了所有的计算资源。并且网络计算的主要实现技术也已从底层的套接字(Socket)、远程过程调用(RPC，Remote Procedure Call)，发展到如今的中间件(Middleware)技术。 (3)业务综合化 所谓业务综合化，是指计算机网络不仅可以提供数据通信和数据处理业务，而且还可提供声音、图形、图像等通信和处理业务。业务综合化要求网络支持所有的不同类型和不同速率的业务，如话音、传真等窄带业务;广播电视，高清晰度电视等分配型宽带业务;可视电话、交互式电视、视频会议等交互型宽带业务;高速数据传输等突发型宽带业务等等。为了满足这些要求，计算机网络需要有很高的速度和很宽的频带。例如，一幅640×480中分辨度的彩色图像的数据量为7.37Mb,帧。即便每秒传输一帧这样的图像，则网络传输率要大于7.37Mbps方可，假如要求实现图像的动态实时传输，网络传输速率还应增加十倍。 业务综合化带来多媒体网络。一般认为凡能实现多媒体通信和多媒体资源共享的计算机网络，都可称为多媒体计算机网。它可以是局域网、城域网或广域网。多媒体通信是指在一次通信过程中所交换的信息媒体不只一种，而是多种信息媒体的综合体。所以，多媒体通信技术是指对多媒体信息进行表示、存贮、检索和传输的技术。它可以使计算机的交互性、通信的分布性、电视的真实性融为一体。 (4)移动通信 便携式智能终端(PCS，Personal Communication System)可以使用无线技术，在任何地方以各种速率与网络保持联络。用户利用PCS进行个人通信，可在任何地方接收到发给自己的呼叫。PCS系统可以支持语音、数据和报文等各种业务。PCS网络和无线技术将大大改进人们的移动通信水平，成为未来信息高速公路的重要组成部分。 随着增加频谱、采用数字调制、改进编码技术和建立微小区和宏小区等，在未来十年里，无线系统的容量将增加1000倍以上。而且系统的容量通过动态信道分配技术将得到进一步的增长。利用自适应无线技术，将由电子信息组成的无线电波信号发送到接收方，并将其它的干扰波束清除，从而可降低干扰，提高系统的容量和质量。 第一代无线业务分为两类:一类是蜂窝/PCS广域网，提供语音业务，工作在窄带，服务区被分为宏小区;第二类是无线局域网，工作于更宽的带宽，提供本地的数据业务。新一代的无线业务将包括新的移动通信系统和宽带信道速率(64kps-2Mbps)在微小区之间进行的固定无线接入业务。 (5)网络安全与管理 当前网络与信息的安全受到严重的威胁，一方面是由于Internet的开放性和安全性不足，另一方面是由于众多的攻击手段的出现，诸如病毒、陷门、隐通道、拒绝服务、侦听、欺骗、口令攻击、路由攻击、中继攻击、会话窃取攻击等。以破坏系统为目标的系统犯罪，以窃取、篡改信息、传播非法信息为目标的信息犯罪，对国家的政治、军事、经济、文化都会造成严重的损害。为了保证网络系统的安全，需要完整的安全保障体系和完善的网络管理机制，使其具有保护功能、检测手段、攻击的反应以及事故恢复功能。 计算机网络从60年代末、70年代初的实验性网络研究，经过70年代中后期的集中式、闭关网络应用，到80年代中后期的局部开放应用，一直发展到90年代的开放式大规模推广，其速度发展之快，影响之大，是任何学科不能与之相匹致的。计算机网络的应用从科研、教育到工业，如今已渗透到社会的各个领域，它对于其它学科的发展具有使能和支撑 作用。目前，关于下一代计算机网络(NGN，Next Generation Network)的研究已全面展 开，计算机网络正面临着新一轮的理论研究和技术开发的热潮，计算机网络继续朝着开放、 集成、高性能和智能化方向的发展将是不可逆转的大趋势。