計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的原理及發(fā)展趨勢(shì)

【摘 要】計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自產(chǎn)生之日起就對(duì)人類社會(huì)的變革產(chǎn)生了巨大的影響。本文介紹了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本原理及其發(fā)展趨勢(shì)，并以此為出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行了較為深入的討論。

【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；原理；功能；發(fā)展趨勢(shì)

前言

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理的目的是為了提高網(wǎng)絡(luò)的安全性和高效性。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的日新月異，網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)也隨之有了迅猛的發(fā)展。但是就目前而言，網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)還主要應(yīng)用于提高網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的工作效率，對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)行及資源進(jìn)行檢測(cè)，分析和控制。

一.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的概念與分類

（一）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的概念。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，即運(yùn)用通信線路，把不同地方的一臺(tái)或多臺(tái)可獨(dú)立操作和運(yùn)行的計(jì)算機(jī)連接在一起，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)與管理軟件間的有效融合，使計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)中的信息、資源能實(shí)現(xiàn)傳遞與共享的一種技術(shù)[1]。

（二）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的分類：1.局域網(wǎng)，也叫LAN網(wǎng)絡(luò)，它是現(xiàn)階段使用范圍最廣的一種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。局域網(wǎng)技術(shù)投資成本低，短期內(nèi)即可見(jiàn)效，因此，不管是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外的各個(gè)領(lǐng)域中，該技術(shù)都得到了廣泛的應(yīng)用和推廣。局域網(wǎng)也可分為三大類，分別是以太網(wǎng)技術(shù)（局域網(wǎng)中的佼佼者）、令牌環(huán)網(wǎng)（由TI與IBM兩家公司于80年代中期創(chuàng)立，它能對(duì)令牌傳輸媒體進(jìn)行有限訪問(wèn)和控制）以及城域網(wǎng)（雙環(huán)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，即運(yùn)用光纖分布式數(shù)據(jù)接口、網(wǎng)卡等與個(gè)人計(jì)算機(jī)相連接）；2.異步傳模式（ATM），該模式可在WAN、LAN等高速網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下傳輸和交換數(shù)據(jù)，且能讓局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)間實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接；3.傳感器網(wǎng)絡(luò)，它對(duì)推動(dòng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)快速向前發(fā)展，有著極其深刻的意義。通過(guò)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)能全方位監(jiān)控我們自身所處的環(huán)境和部分機(jī)械設(shè)備，它有效融合了傳感器技術(shù)、通信及嵌入式計(jì)算等多項(xiàng)技術(shù)，具有對(duì)信息的探測(cè)、采集與傳輸?shù)榷嘀毓δ堋?/p>

二.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的工作原理及主要功能

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由軟件與硬件兩個(gè)部分組成，在實(shí)現(xiàn)信息的傳輸時(shí)，需要的最基本的核心設(shè)備是數(shù)字信號(hào)至模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換設(shè)備與模擬信號(hào)至數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換設(shè)備。實(shí)施轉(zhuǎn)換過(guò)程時(shí)要求實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制，且主機(jī)的可靠性要高而且還要能夠響應(yīng)及時(shí)，其具體的工作原理如下：

首先是對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集，對(duì)被控量的瞬時(shí)值進(jìn)行相應(yīng)的掃描檢測(cè)，然后再輸入主機(jī)。然后，由主機(jī)對(duì)采集到的數(shù)據(jù)狀態(tài)量進(jìn)行分析，并且按照預(yù)先設(shè)定好的控制規(guī)律，進(jìn)行下一步的控制操作。最后，根據(jù)運(yùn)算結(jié)果，對(duì)執(zhí)行程序發(fā)出控制信號(hào)，完成操作任務(wù)。通過(guò)對(duì)上述三個(gè)主要步驟的重復(fù)操作，就能使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)按照預(yù)先設(shè)定方式進(jìn)行工作，并能夠?qū)?shù)據(jù)和設(shè)備的異常情況及時(shí)地做出處理。

然后再根本不同權(quán)限設(shè)定，在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)體系中的所有用戶都能在權(quán)限范圍內(nèi)調(diào)用和共享這些資源，在這樣的網(wǎng)絡(luò)中所有資源就能夠?qū)崿F(xiàn)自由流通，無(wú)障礙傳輸，這不僅節(jié)約用戶大量的時(shí)間，還極大地改善了系統(tǒng)內(nèi)所有資源的利用情況。另外計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)還可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)信息、數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線傳輸，這一功能使得數(shù)據(jù)傳輸?shù)碾p方能夠在第一時(shí)間得到信息反饋，免去了不必要的等待時(shí)間，使人們?cè)谙嗷ヂ?lián)系的時(shí)候更加直觀，互動(dòng)性更強(qiáng)，同時(shí)使得彼此之間的聯(lián)系更加緊密。

再者，由于在整個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系中，所有網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)是彼此相通，互相備份的關(guān)系，現(xiàn)代的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)利用這一特性，可以在網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)用備份設(shè)備以及調(diào)試數(shù)據(jù)容錯(cuò)技術(shù)，這樣的技術(shù)為網(wǎng)絡(luò)提供了無(wú)數(shù)的備用方案，即網(wǎng)絡(luò)中的某些計(jì)算機(jī)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，利用這一技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)中的其他計(jì)算機(jī)可以在系統(tǒng)的調(diào)度下，自動(dòng)按照程序設(shè)定將故障計(jì)算機(jī)的工作接手過(guò)來(lái)，保障網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，從而不會(huì)出現(xiàn)單機(jī)系統(tǒng)那種一旦出現(xiàn)問(wèn)題，就全盤(pán)熄火的窘境，這使得計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性更高，更理想。

三.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

3.1網(wǎng)絡(luò)管理的層次化。隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)復(fù)雜性增強(qiáng)，SNMP管理機(jī)制的不足逐漸顯現(xiàn)了出來(lái)。SNMP是一種平面型網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，管理者容易成為瓶頸；對(duì)于獲取的大量信息，不方便進(jìn)行篩選；缺數(shù)據(jù)源的認(rèn)證功能和沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的安全措施；以及傳送大量的原始數(shù)據(jù)浪費(fèi)帶寬，使網(wǎng)管效率低下等。解決這些問(wèn)題的辦法是將集中式的網(wǎng)管架構(gòu)改變?yōu)閷哟位木W(wǎng)架結(jié)構(gòu)，在管理者和管理代理之間增加中層管理者，實(shí)現(xiàn)分層管理。SNMP已經(jīng)出到第三版，其中SNMP第二版對(duì)第一版的SMI規(guī)格資料型態(tài)上進(jìn)行了增加和強(qiáng)化，如委員穿、網(wǎng)絡(luò)位置和計(jì)數(shù)器等。并且支持管理者之間通信，歷史MIB信息能跟蹤MIB變量的變化過(guò)程，并將記錄結(jié)果反饋給管理者。這些都說(shuō)明SNMP正從集中化向?qū)哟位l(fā)展。

3.2網(wǎng)絡(luò)管理的集成化。CMIP為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）制定，但是由于各種因素，一直未得到業(yè)界的管飯支持和應(yīng)用。而SNMP由于簡(jiǎn)單和易于實(shí)現(xiàn)成為實(shí)際上的網(wǎng)絡(luò)管理工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。但是在處理復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)管理方面，CMIP由于功能強(qiáng)，有著其獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)CMIP的應(yīng)用也在逐漸擴(kuò)大。對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)的研究者來(lái)說(shuō)，能否將CMIP和SNMP兩者進(jìn)行優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，使之完美融合，實(shí)現(xiàn)互通和共存，從而開(kāi)發(fā)出一個(gè)更新的管理協(xié)議方案，對(duì)于保護(hù)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)的投資有著重要的意義。

3.3網(wǎng)絡(luò)管理的Web化。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理界面是網(wǎng)絡(luò)管理命令驅(qū)動(dòng)的遠(yuǎn)程登錄屏幕，必須有專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)管理人員操作，而使用和維護(hù)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)需要培訓(xùn)技術(shù)人員。同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大和網(wǎng)絡(luò)管理功能的復(fù)雜化，使得傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)管理界面的友好程度降低，因此，為了節(jié)約網(wǎng)絡(luò)管理的費(fèi)用，開(kāi)發(fā)性的網(wǎng)絡(luò)管理模式勢(shì)在必行，而基于Web的網(wǎng)絡(luò)管理模式可以解決這些問(wèn)題，達(dá)到節(jié)約的目的。Web的網(wǎng)絡(luò)管理模式分為代理方式和嵌入式兩種。代理方式記載一個(gè)內(nèi)部工作站上運(yùn)行Web服務(wù)器。在這種方式下，網(wǎng)絡(luò)管理軟件作為操作系統(tǒng)上介于瀏覽器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的一個(gè)應(yīng)用，負(fù)責(zé)將收集的網(wǎng)絡(luò)信息穿送到瀏覽器，并將傳統(tǒng)的管理協(xié)議轉(zhuǎn)換成Web協(xié)議（如將SNMP轉(zhuǎn)換成HTTP）。

3.4網(wǎng)絡(luò)管理的智能化。網(wǎng)絡(luò)實(shí)行智能化管理具有很多優(yōu)勢(shì)，如如采用模糊邏輯（fuzzylogic）、主觀Bayes方法、DempsterShafer的證據(jù)理論（belieffunction）等處理網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和王元的不確定性；將多代理協(xié)作和分布式人工智能的思想引入網(wǎng)絡(luò)管理，提高網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的寫(xiě)作能力和互操作性；在某些狀態(tài)下，自動(dòng)啟動(dòng)解決問(wèn)題的處理動(dòng)作，提高適應(yīng)系統(tǒng)變化的能力；根據(jù)收集到的信息，對(duì)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)的問(wèn)題解釋和推理能力等。網(wǎng)絡(luò)管理的智能化可以堅(jiān)強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)管理人員的負(fù)擔(dān)，提高網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的效率，對(duì)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)的問(wèn)題可以迅速的做出準(zhǔn)確的判斷，并采用行之有效的處理方法，從而使網(wǎng)絡(luò)管理更合理和完善。

總之，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展前景不可限量，隨著時(shí)間的推移網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與人類社會(huì)的依存度將會(huì)越來(lái)越高，因此在這樣高速的發(fā)展趨勢(shì)下，了解和掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的前沿科技及發(fā)展?fàn)顩r，這對(duì)個(gè)人或是群體都將具有相當(dāng)積極的意義。

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