计算机网络发展及应用中的几个热门课题Word格式文档下载.docx

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时,它们又是网络新产品开发的技术基础和

追求目标,指引着网络产品和相关产业的发

展.因此这几个课题很值得我们重视.

1,高速化

计算机网络的高速化和宽带化是业务

综合化的必然要求.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,即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:

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,网络传输率要大于7.37Mbps,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!

当然,通过采取适当的数据压

缩技术,可以减轻对网络传输速率的压力.

为了提高网络的速度和带宽,需要采用

新的传输介质和传输技术.

目前,在高速网中,通常采用光纤作为传

输介质.光纤传输信息的特点是速度高,容

量大,损耗低,距离远.实验室得到的最高比

特率距离乘积达17Gbps×

150km,最高试验

速率达20Gbps.至于传输容量,一根光纤能

传输5000个电视频道的图像信号和50万路

电话的话音信号,通常一条外径为1cm的光

缆,包含有32根光纤,其传输信息容量之大

便可想而知了.

在传输技术方面,目前一种称为异步传

输模式（ATM）的通信传输交换技术正在迅

速发展.ATM为话音,数据,视频,图像等各

类信息提供了单一的转换机制,从而为局域

网与广域网之间的互连消除了障碍.在广域

网及局域网中,ATM提供可伸缩的多媒体

3

电-7-纵横

t一3

宽带传输,是一种传输方式透明,信息长度固

定,信元中继的先进技术,具有多样性,可伸

缩性,透明性和非共享介质,传输速率高等特

点,十分适合在宽带综台业务网中使用.

作为高速局域网,目前最流行的有三类

结构,共十种标准:

第一类,令牌结构网.包括FDD,CDDI,

FDDI1I,FFOL和IEEE802.5等五种标

准.其中,FDDI（FiberDistributedData

Interface）光纤分布数据接口是用于高速局

域网的介质访问控制标准,数据传输速率为

100Mbps:

CDDI是铜缆FDDI（FDD1

0verCopper）,数据传输率为100Mbps,传

输介质为铜缆:

FDDIⅡ,用于多媒体光纤接

口网络,传输率为100Mbps;

FFOL（FDDI

FollowOnLAN）最高传输速率可达2.

4Gbps,是用来取代FDDI的高速局域网标

准;

IEEE802.5是高速令牌环（HighSpeed

TokenRing）标准,纳入IEE802标准体系,

传输速率也是100Mbps.

第二类,以太结构网.包括100BaseVG,

100BaseT,等时以太网三种标准.前两种标

准的传输均为lOOMbps,传输介质为铜缆.

第三种标准（等时以太网）传输速率为

16Mbps,用于多媒体高速以太网.

第三类,交换结构网.包括异步传输模式

（ATM）和光纤通道（FiberChanned）两种

标准.前者适应传输容量有很大差别的信息,

规定各种类型的服务（声音,图像,数据）信息

都用固定尺寸,短格式信元进行传输,目前传

输率最高可达622Mbps;

光纤通道最高传输

速率可达lGb口s,一般作为LAN主干网.

2,多媒体化

“媒体”叉称”媒介”,是指表达信息的载

体.作为信息的媒体有数字,符号,文字,声

音,图形,图像等多种形式,即有多种媒体,称

4

为”多媒体”.多媒体处理技术是指使用计算

机接收,处理,存储,输出,传输媒体信息,进

而集成为一种交互式系统的技术,其主要内

容有:

多媒体系统平台技术,多媒体网络技

术,多媒体应用软件技术,多媒体数据库技

术,等等.

目前大部分的计算机网络,主要业务仍

然是传统的数字和文字,大量使用的是电子

邮件.随着计算机应用的拓宽,数字化音像技

术的发展,传输单一媒体信息的网络显然不

能满足实际需求.目前太多数的多媒体计算

机和PC机多媒体升级套件,一般都是基于

CD—ROM的单机系统.虽然CD—R0M

的存储量较大,但对于多媒体数据来说是远

远不够的.而且为了获得完善的多媒体效

果,还要付出较大的开销.人们期望能在多个

平台上共享图,文,声,像一体化的信息.因

此,只有多媒体通信网,才能把分散的多媒体

计算机（含装了多媒体升级套件的Pc机）互

连成为一个整体;

只有通过多媒体通信网,人

们才能从远程的地方查阅和调用丰富的图

文,声像资料,实时地进行交互,实现多媒体

数据通信:

也只有多媒体通信网,才能实现多

媒体电话,电信会议的支持,实现计算机支持

的合作工作（CSCW）,实现多媒体通信和多

媒体资源的共享.

什么是多媒体计算机网,目前尚无精确

的定义.我们认为,凡是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.

与普通计算机网络相比,多媒体计算机

网络由于要实时地传输语音和活动图像等信

息.这些信息的突破性强,数据交换量大,易

出现拥挤现象.因此,多媒体网络需要有更高

的传输速率,更宽的带宽,更短的延迟时间,

同时还应具有视昕数据优先存取控制的功

能传统的以太网和令牌环形网很难满足多

媒体网络的要求.因此,一些新方案应运而

生,例如FiberChannel和ATM.此外,现有

传输率在100Mhps左右的高速局域网,如

100VG—AnyLAN,FDDIⅡ等,也可在一

定程度上满足多媒体传输的要求,至于广域

网,B—ISDN,Internct,信息高速公路的发

展,将会对多媒体传输提供强力的支持.因为

这些网络的发展与多媒体通信技术的发展是

紧密联系在一起的.实际上,它们本身就是一

种多媒体网络——多媒体公共网.

在多媒体公共网的建设上,美国,El本,

加拿大等众多经济发达国家都有庞大的计

划,特别是美国NII（俗称”信息高速公路”）

的公布和实施,对世界信息网络建设产生了

深远影响,引起世界各国多媒体通信网络建

设热潮,唤起电子信息产业界对全球信息基

础设施GII（GlobalInformationInfras—

tructure）建设市场的兴趣.

多媒体通信,多媒体网络及其应用技术,

目前尚在发展和完善之中,各种应用尚未形

成统一的技术标准,还有许多关键技术问题,

如多媒体终端处理技术,以及多媒体通信的

组网技术等,还需要进一步深入研究.但其应

用已扩展到教育,培训,交互TV,视频会议,

多媒体电子邮件,多媒体数据库,超文本查

询,计算机协同工作等.据Communication

1ndustryResearchers公司预测:

1996年,多

媒体网络市场将会有163.66亿美元的收入,

到1999年,会增加到547.12亿美元,到2000

一{

电子纵横’々自$

年将达1173亿美元.

3,智能化

智能化是计算机网络的另一发展趋势,

但是何谓智能?

如何衡量某一系统或某一产

品是否有智能?

看法还很不一致1994年美

国一位学者提出,智能（hatelligence）有三个

层次:

第一层次是生物智能（Biologicall11.

te11igence,简称BI）,它是由人脑的物理化学

过程反映出来的,人脑是有机物,是智能的物

质基础;

第二层次是人工智能（ArlificialIn.

telligence,简称AI）,它是人造的,非生物

的,常见符号表示.AI的来源是人类知识的

精华和传感数据;

第三层次是计算机智能

（C0mputatiollalIntelligencc简称CI）,它

是由数学方法和数字处理实现的.CI的来源

是数值及非数值计算的传感器.从复杂性看,

显然是BI）AI）CI.目前计算机网络的智能化

情况属于第二及第三层次.

随着人类社会的高度信息化,管理系统

最优化,生产过程实时控制和自动化,乃至军

事指挥与决策系统智能化的需求,网络用户

不仅需要多媒体综合化的信息处理能力,而

且要求网络能够提供高级信息处理（知识处

理）和对管理系统,军事指挥系统提供最佳辅

助决策,这就促进了网络的诞生和对现行网

络进行智能化的开发研究.

智能网络IN智能（IntelligentNe1.

work）的含义从不同的角度有多种解释.以

广域网为基础的IN,一般侧重于网络通信智

能化方面.诸如在广域网上开发故障自动检

测与自动康复专家系统,流量控制和路由选

择专家系统等,也就是说,只要在广域网上开

发某种需求的”操作智能化”,即可定义和理

解为IN.这里的”操作智能化”,是指网络运

行,维护和管理方面的智能化.对于以局域网

为基础的IN,多数侧重于高级培息处理（例

5

如知识处理）,最佳实时控制和最佳辅助决策

等方面.也就是说,对IN的理解和定义侧重

于网络对用户”服务智能化”.这里的”服务智

能化”,是指网络通过不同领域的专家系统和

知识库,为用户提供方便友好的服务,提供高

级信息处理和最佳辅助决策.因此,IN的定

义严格地说,它除应该具备现行网络的系统

内的资源共享,信息的分布式处理和负载均

衡等功能外,更主要的应该是能够实现”服务

智能化”和”操作智能化”的计算机网络.

从目前世界各国对IN的开发情况看,

IN可分为两类:

第一类是对现行网络智能化

的IN,第二类是用新一代计算机（智能计算

机）连网的IN.由于智能计算机仍然处于开

发研制和完善阶段,所以目前人们把研究开

发重点放在第一类IN上.其中主要的研究

开发工作可以分为两个方面:

一方面是在局

域网的基础上改革网络结点配置,吸取第五

代机推理机制与知识库系统相结合的先进结

构的特点,引进AI领域的有关技术,（如分

布知识库技术和领域专家系统技术等）,通过

智能工作站（IntelligentWorkstation）联

网,构成可以提供”操作智能化”和”服务智能

化”的IN;

;

另一方面是在广域网的基础上对

现行网络体系结构智能化,也就是说,在OS.

I环境支持下对标准化的七层协议进行