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也說TCP/IP之計算機網路發展史(一)

聊起計算機網路的發展史,可能得離不開計算機的一個整體的發展概述。我們都知道,世界上第一臺的計算機出現於美國,主要的功能是用來計算導彈的軌跡。這點相信大家都清楚,甚至熟悉歷史的同學還能把首臺計算機的名字,製造年月,面積什麼的都給說出來。但這並不是我們的知識重點,我們的知識重點在於,這臺計算機的執行方式,作為第一臺計算機,或者可以說是後世計算機的可行模型,它的最大作用在於數學運算,這也是它被創造出來的使命。目的就是通過計算機來減輕人腦計算的負荷以及取得精度結果。這似乎也和我們現在的計算機一樣,精於數值運算,但其實,在當時,計算機的組成並沒有多麼的先進,他們甚至沒有完整的儲存結構,也是用卡帶進行代替,什麼是卡帶?其實就是厚實的紙張,有孔的代表0,沒有孔的則為1.科學家為了得到某些結果,就需要通過移動卡帶的方式進行推導,為了得到一個數值,可能需要在機房裡面花上幾天的時間。非常的耗時間,但相對於複雜的計算來說,卻又解放了我們的能力。因此,科學家們也捨不得放下這個大寶貝,由此也進入了計算機的首個歷史時期。
既然說了首次,計算機剛出來,網路自然也還沒有形成,但我們為什麼還要講這一段呢?就是為了濾清前世因果,一步一步地讓計算機網路從無到有,豈不快哉?
接下來,一個新的里程碑開始了,我們不說圖靈機,也不說馮諾依曼結構,說什麼呢?批處理

(Batch Processing)。前面我們說到,我們的計算機幫我們進行復雜的數值運算,代價就是耗時間。有時候對於同一個演算法,只是資料不同的原因,科學家們需要重新再執行一遍,一次還好,次次如此,科學家們可不滿意了,這不活遭罪嗎,咱都是聰明人,怎麼能被這機器給難倒了呢?於是,科學家們研究出了批處理系統,也就是把事先準備好的演算法程式和資料裝入卡帶(這個時間段,磁帶也逐漸發展),然後由人根據程式的流程,啟動計算機進行運算。這個時間段裡,對計算機的操作還是很複雜的,所以會有專門的人員負責對計算機進行操作,使用者呢,只需要把程式交給工作人員,然後回家等待程式計算結果出來之後,再過來取進行,比之前可是方便了很多呀,而我們把這種計算機操作方式,稱之為批處理系統,時至今日,我們仍能在我們的系統上看到批處理,雖然效能和邏輯上比那時好了不知道多少倍,但如果沒有這樣的基礎,有怎麼能有更好的下一代呢?
是的,接下來就是下一代。我們前面說到,我們可以把程式和資料交給計算機的工作人員,他們負責幫助我們執行結果。但是這個時候的計算機,一次只能執行一個人的程式。有可能我這個月過來提交程式,然而前面還有一百幾十個人在排隊,按照一個程式3天來說好了,那我的預約可能就得等到明年了,這怎麼可以忍受得了呢!!!於是,分時系統(Tss)
就被研究出來了,它主要是通過連線多個終端的方式,讓多個使用者同時使用一個系統,就好像計算機工作人員忙不過來,招了幾個助手一起工作一樣,不過這些助手之前的交流是隔離的,每個人負責各自的動作,不會干擾到別人的工作。也就是我們說的分時系統的一個比較重要的特性–》獨佔性”這是使計算機從一人同時一機的狀態變為了多人同時一機的狀態,從工作量來說,極大簡化了計算機的工作時長。哪怕到了今天,我們仍能從計算機系統的身上看到分時系統的影子,毫無疑問,這是跨時代發展的一個重要的一環。為什麼呢,在這一個時期,計算機開始朝著小型化發展,由軍用發展到學校以及工廠的群體使用。但這還不是最重要的時期,因為下一個更好的時代,隨著計算機的小型化發展,正迎面而來。
我們前面說到的批處理和分時系統,都侷限在一個部分,單機操作,也就是在本機上操作,如何把資料共享到其他地方呢,就當時而言,還是比較繁瑣的,我們需要事先把資料儲存到儲存介質,比如軟盤或者磁碟等,再通過儲存介質儲存到其他的電腦上,這看起來似乎不就是我們用u盤存東西嗎,有啥好說的,注意了,我們要站在時代的層面想這個問題,在當時,儘管小型機已經開始出現,學校和工廠也在慢慢使用,但這玩意其實還是個稀罕的貨色,可能一間學校裡面就只有一臺電腦,我要把這個儲存介質上的東西拷貝到另一臺電腦上,但算了下距離,媽呀,40公里!跑過去腿怕是都要斷了吧。有沒有更好的方法呢?沒有?既然以前沒有,那現在就應該有了,以前沒有人弄出來,我們就把他弄出來吧。嗯,計算機通訊技術就出現了,他主要通過通訊線路連線各個地方的電腦,由此藉助通訊電路進行資料傳輸,也第一次的,把兩臺及以上的電腦給聯絡起來了。實現了,多人同時多機
的操作,也就是我們的主角,計算機網路的前身。這裡所擁有的技術,日後就逐漸演變成了我們今天的區域網(WAN),當然,這個時期的網路架構還是非常稚嫩,一切以能夠進行網路連線為主要前提,由此也造成了網路對於資訊不安全的影響。當然這是後話,我們暫且不說,接下來要進入的時代,是一個正在跨時代性的黃金前期:
所謂黃金前期,又叫計算機網路時代,這個時代由哈佛劍橋共同創造,因為他們兩校,成功進行了一次實驗,就是,把哈佛的區域網和劍橋區域網進行了一次聯動,由此誕生可日後的廣域網技術。廣域網的出現,真正意義上把全球的計算機連線起來這個夢想變成了現實,由此也誕生了網際網路時代這個時代的出現,離不開小型計算機的進一步發展,在這個時期,個人計算機開始普及,甚至有的地方已經做到人手一機,此時的點選計算機,得益於視窗系統的出現,對人們使用計算機帶來了極大的便利,同時,這時候,Email和全球資訊網等資訊傳播技術開始出現,並得以普及,從而使得我們的生活更加的豐富和多彩。但這個時間的網際網路時代,還是一個不健全,有漏洞的時代,於是,這個時代的計算機網路工作者們更傾向於杜絕這種混亂的,不健全的,不安全的,安全漏洞百出網際網路環境。最後,在高校及一些組織機構的帶領下,網際網路時代開始逐漸進行統一,形成了以TCP/IP為核心的互聯時代,也是我們當前所處的,索然仍不失必定安全,但質量更高,更穩定的網際網路時代。而這個,也是計算機網路發展的基本概述,其中有些地方,為了通俗化的閱讀效果,進行了修飾和簡略,目的是為了讓同學們能夠對計算機發展的幾個階段有一定的瞭解。當然,一下也是我所準備的,計算機發展一覽表。如有不當,還請指正:

時期 年代 簡單記憶描述
20世紀50年代 批處理 一人同時一機
20世紀60年代 分時系統 多人同時一機
20世紀70年代 計算機間通訊 一人同時多機
20世紀80年代 計算機網路 小規模多人即時通訊
21世紀(2000年) 網際網路時代 混亂的大規模多人即時通訊
21世紀(2010年) TCP/IP 相對穩定的大規模多人即時通訊

如有疑問,請聯絡更正。
下一章預告:也說TCP/IP之理解什麼是協議(二),敬請期待