网路概观.docx

1、网路概观甲篇網路概觀在我們這個時代, 根本沒有必要建造傳統式圖書館 Barry Munitz, Principle, California State University (Newsweek, Feb. 6, 1995)加州州立大學在Monterey Bay的校區, 沒有圖書館。網際網路的發展貝爾(Alexander Graham Bell, 1847-1922)於1876年發明電話時, 人類的第一個反應是, 我要打給誰。傳真機也要普遍之後, 才有意義, 網際網路亦然。1448年, 古騰堡(Johannnes Gutenberg)以印刷機印出西方世界的第一份印刷品 聖經。Oral, prin

2、t, digital網際網路的定義On October 24, 1995, the FNC unanimously passed a resolution defining the term Internet. This definition was developed in consultation with the leadership of the Internet and Intellectual Property Rights (IPR) Communities. RESOLUTION:The Federal Networking Council (FNC) agrees that

3、the following language reflects our definition of the term Internet. Internet refers to the global information system that - (i) is logically linked together by a globally unique address space based on the Internet Protocol (IP) or its subsequent extensions/follow-ons;(ii) is able to support communi

4、cations using the Transmission Control Protocol / Internet Protocol (TCP/IP) suite or its subsequent extensions/follow-ons, and/or other IP-compatible protocols; and (iii) provides, uses or makes accessible, either publicly or privately, high level services layered on the communications and related

5、infrastructure described herein. http:/www.fnc.gov/Internet_res.html我們在網際網路上祗做兩件事: 人際溝通及資訊流動, 嚴格說來, 人際溝通也是資訊流動的一個類型; 所以, 實際上, 網際網路的作用祗有一個, 那就是資訊流動。網際網路的出發點是資源共享, 它的作為是自由。為了完成資訊的流動, 首先要有相當的資訊存在, 可供流動, 另外, 供流動的媒介, 必須足夠, 否則就像週休二日的高速公路, 卡在那裡, 進退失據, 上下不能, 動彈不得。可以從四個層面來看網際網路的發展: 技術的演進增進網際網路的範圍、效率及服務; 作業及管

6、理方式, 架設成全球性的基礎骨幹; 網路公民(Internauts)形成新的社會階級; 網路商機, 更是未來發展的契機。1993年4月12日的Times及同年5月的Newsweek雜誌, 刊登Internet的文章, 可以視為Internet走出象牙塔的開始。1995年7月, Dun & Bradstreet公司成功的安裝第一批三千個全球資訊網站, 啟動了另一個世界。估計到了二十一世紀, 全球的上網人數應在二億以上。第1節 分封交換網路1962年8月, 在麻省理工學院任職的J.C.R. Licklider首度提出構想, 將全球電腦連在一起, 共享程式及資料。1961年7月, 在麻省理工學院任職

7、的Leonard Kleinrock首度提出分封網路(Packet Switching)的概念, 藉以取代舊型的權杖網路(Token Circuits)歐美各國對分封交換網路(PSN)的研究, 是網際網路的序幕, 分封交換網路的技術在於將待傳送的資料塊, 切割成小單位的封包, 以利傳輸。而且還可以讓不同連線的封包, 共用同一條傳輸介質, 形成多工的效果。各封包獨立傳送, 任何封包失效時, 不影響其他封包的傳送, 祗要重送失效的封包即可。網際網路本來就是針對教育及軍事用途而設計的, 對它的發展具有決定影響力的, 還是商業用途。http:/www.eff.org/pub/Net_culture/i

8、nternet_sterling.history, Sterling, Bruce, “A Short History of the Internet,”已經連上網際網路的地區第2節 ARPANET1957年, 美國艾森豪總統President Eisenhower, 在蘇聯發射人造衛星Sputnik的刺激下, 為應冷戰時期的需要, 架構核子攻擊下的通訊架構, 美國國防部於1960年代成立高級研究計畫署(Defense Agency Research Projects Administration, DARPA), 構想設計一無控制中心的網路系統(Advanced Research Proje

9、cts Agency, ARPANET), 讓每臺電腦皆負有同樣重要的責任, 祗要經由可用線路, 就能夠收送訊息, 不必以特定的線路為限。冷戰時期美國的智庫蘭德公司 (RAND Coperation) 面臨嚴酷的戰略問題, 如何在核戰後, 仍保持良好的通信系統? 1964年公佈其構想, 必須是沒有中央控制單位, 在殘缺不全的情況下, 仍可以運轉的系統。也就是以分散式、防彈式、分封交換方式形成網路。英國的國立物理實驗室 (National Physical Laboratory) 基於這個構想, 於1968年設立第一個實驗性網路。稍後, 才由美國高級研究計畫暑建立另一個更具規模的網路。1969年

10、秋季, 第一個節點在加州大學洛杉磯分校成立, 到了同年12月, 由Bolt Beranek and Newman(BBN)公司架設的ARPANET完成, 祗有四個節點: 史丹福研究所(Standford Research Institute, SRI)、加州大學洛杉磯分校(University of California at Los Angel, UCLA)、加州大學聖塔芭芭拉分校(University of California at Santa Barbara, USSB)、猶他大學鹽湖城分校(University of Utah - Salt Lack Campus), 以56K專線連

11、接, 採取分封交換(Packet Switching)技術。在電腦資源非常昂貴的七十年代, 能夠以電話線連上電腦, 已是非常偉大的成就。1971年節點增加到15個, 1972年有37個節點, 增加非常快速。就在ARPANET成立沒多久, 出現了郵件名單技術, 第一個名單是科幻小說迷專用的 SF-LOVERS。這件事和研究無關, ARPANET管理者想要禁止它, 卻無能為力。1972年10月, 在計算機通訊國際會議(International Computer Communication Conference, ICCC)上, 首次對公眾展示ARPANET的功能。1972年推出電子郵件。ARPA

12、NET的第一個通訊協定是Netwrok Control Protocol (NCP), 1974年, 才制訂了網際網路協定(Internet Protocol, IP), 處理電腦的定址方式, 允許電腦網路自由連結。搭配後來的傳輸控制協定(Transfer Control Protocol, TCP), 讓訊息以封包方式流動, 到了目的地後, 再重組回原來的內容, 形成網際網路最基本的通訊規格。1972年Bob Kahn到了ARPANET不久就提出了開放式架構網路的觀念, 各網路可以自由決定它的內部作業模式, 網際網路因此得以順利的由ARPANET延伸出來。Kahn的想法基於四個基本原則:1.

13、 每個網路都是獨立的個體, 不必因為與其他網路相連, 而改變內部的任何設定。2. 以最佳狀態(best effort basis)通信, 不能安全送到終點的封包, 將由送出點重送。3. 以閘道及集線器連結各網路, 不儲存任何經過的封包, 保持它的簡單性, 以避免不必要的失誤。4. 在作業層次上, 沒有全球性的管理機制。另外, 還有幾個要點, 對於往後網際網路的發展有相當的影響力:1. 適度的演算法, 避免失效的封包干擾通訊, 並讓它順利的重送。2. 提供主機對主機的管線, 在中繼網路同意的前題下, 同時傳送多個封包。3. 閘道需具備適度轉送封包的功能, 包括解讀IP標頭的內容, 以便選擇路徑、

14、處理介面等事宜, 甚至在必要的時候, 可以切割既有的封包。4. 總數檢查防錯功能, 重組封包的能力, 以及必要時偵測重複封包的能力。5. 全球定址的能力。6. 主機對主機的流量控制功能。7. 處理各種作業系統的介面。8. 至於應用時的效率及跨網能力等, 都是其次的考慮。1973年的時候, Ethernet還在實驗裡, PC還不曉得在那裡, 在這樣的環境下, 決定採用32位元的IP定址方式。IP協定祗處理定址及轉送獨立封包事宜, 流量控制、重送封包等複雜的工作, 則交給TCP協定。完全用不到TCP協定的應用軟體, 另外有UDP(User Datagram Protocol)可用, 直接附加在IP

15、協定之上。ARPANET、Packet Radio、Packet Satellite是網際網路上最早的三個網路。1977年, 美國國防部已採用TCP/IP做為國防用的標準, 1981年, 開始把舊型的NCP(Network Control Program)轉換為TCP/IP, 算是宣告Internet的誕生。1983年元月, ARPANET把主機的通信協定, 從NCP改為TCP/IP。1983年3月完成ARPANET的建置, 完全以TCP/IP取代NCP, 整個ARPANET包括美國國防部網路、承包商及各學校的網路, ARPANET的主機同時成長為320部。最早用的是Network Contr

16、ol Protocol (NCP), 它沒有向下定址的能力, 從某個角度來看, 比較像是驅動程式, 後來的Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP)則更具通信協定的樣子。為了顧及國防安全, 1983年時, 將美國防禦資料網(DDN)的非機密部份, 切割出來, 形成MILNET, 僅供美國國防部內部使用。當時的Internet指的是, 由MILNET和ARPANET構成的整個網路。到了1985年的時候, 網際網路的各項技術都已完備, 網路內部的電子郵件已相當流行, 但是跨網溝通尚未成氣候。第3節 NSFNET1970年代的中期

17、, 各式各樣的網路在美國開始萌芽。AT&T公司為了推廣UNIX作業系統, 採用UUCP通訊協定, 建立了USENET; 1981年時, Ira Fuchs及Greydon Freeman設計了BITNET, 把學術機構的主機連結在一起。此外, 美國能源部的MFENet, 美國航空暨太空總署的CSNET都是為了特定目的而建的, 專供特定群體的學者使用, 外人無從參與。USENET、CSNET、BITNET等網路, 相繼成立, 和ARPANET彼此互連。未和政府簽約的機構, 不能使用ARPANET, 因此, 美國國家科學基金會(National Science Foundation, NSF)補助

18、規劃建立符合TCP/IP規格的CSNET網路。1984年開始規畫超級電腦中心和高速網路, 1986年建立合乎TCP/IP協定的NSFNET網路系統, 1987年獲得美國聯邦政府的補助, 在美國各地建立了七大超級電腦中心, 使全美各地的科學家可以共享超級電腦的資源, 並對外連結至ARPANET。為了避免成本增高, 將全美劃分為若干區域, 使各學校就近相連構成各別的通訊網, 再向上連結到就近的超級電腦中心, 最後再把各超級電腦中心連結在一起。1989年ARPANET功成身退。英國於1984年建立的JANET, 以整個學術界為對象, 不再限制特定的少數人群。這種設計讓ARPANET有了功成身退的機會

19、, 於1990年, NSFnet成為網際網路的骨幹, ARPANET則降為網際網路的一部份。終究商業色彩要超過學術研究的光芒, 到了1995年4月美國政府不再補助NSFNet, 讓它和網際網路說再見。若干政策在NSFNET裡面形成, 逐漸成為後來網際網路的要素:1. 聯邦政府支付最底層的基礎建設。2. 由國家級的網路委員會 (Federal Networking Council) 協調各項事宜.3. 建立網路行為規範(Acceptable Use Policy, AUP)。4. 1994年的報告 Realizing The Information Future: The Internet an

20、d Beyond, 確定美國的資訊高速公路未來, 並提出資訊自由化等議題。5. 1995年4月, 確定網際網路將走向商業化。第4節 ANSNET其他的網路服務供應商, UUNET、PSInet、NETCOM、On-line communications、BBN Planet 及 MCI 加入服務, 鋪設與 NSFnet 相當的全國性幹線。到了1991年底, 網際網路大受歡迎, 上網單位急劇增加, 不可能讓政府單位全額負擔整個費用。於是輔導民間成立ANS公司, 架構ANSnet取代NSFNET主幹線, 將網際網路朝向商業化的路徑。因此, 1995/4 以後, NSFnet 就不再獲得任何經費的補

21、助, 網際網路成為大型商業網路(MCInet、SprintLink、ANSnet等)的競逐場。第5節 Mosaic1993年, 馬克安德森(Marc Andreesen)還是美國伊利諾大學國家超級電腦中心(NCSA)的學生, 與他的同事共同開發一個名為馬賽克Mosaic的瀏覽器。除了基本的格式化文件檔外, 還能嵌入圖形、視訊與音頻, 成為推展網際網路的最佳應用軟體。稍後創設Netscape公司, 1995正式推出Netscape軟體。Internet 沒有正式進入市場的確切時間, 大約是在1993/9至1994/3 之間。Internet 使這個世界有三個特色: 平等、創意及時效。第6節 現況

22、網際網路是個開放的環境, 它的現況永遠沒有人知道, 可是每個人都對它的現況很好奇, 運用一些協調機構的檔案, 以及商業公司的統計調查報告, 還是可以大略瞭解網際網路現況, 嚴格說來是接近現況的歷史。已上網的國家及地區網際網路萌芽的時候, 正處於計算機的分時運算 (time-sharing), 現在已邁入個人電腦、主從架構、對等計算及網路電腦的紀元。區域網路尚未出現前, 就有了網際網路, 現在有更進步的ATM及frame 交換服務。檔案共享及遠程簽入是最早的功能, 現在則進入資源共享、合作、電子郵件及全球資訊網的時代。從一小群學術研究者的手中, 擴展為每年幾十億美元的商機。它所代表的未來, 絕不

23、是電話或電視可以比擬或想像的。已經連上網際網路的國家http:/www.psd.iii.org.tw/inews/map.htmhttp:/www.psd.iii.org.tw/inews/look.htm網路人口The First eStats eOverview 根據eMarketer公司於1998年6月29日公佈的統計報告, 全球有六千萬位18歲以上的常用者(Active net users), 其中有三千七百萬是美國人, 約佔美國成年人口的18.5%, 相當於總人口數的13.7%。這些數字較為保守, 不包括試用一兩回, 就不再上網的人, 這個部份大約佔總上網人口的28%; 也不含那些自

24、稱上網, 實際每週上網低於一兩次, 每次少於一兩個小時者, 這個部份大約佔總上網人口的15%。網際網路的發展時程取材自http:/www.isoc.org/internet-history/brief.html第7節 自我測驗參考書目網際網路基本介紹 有點陳舊的資料 http:/hy.ntu.edu.tw/workshop/dan/chap1.htmlArchive.org把Internet的各項內容存起來, 以備史學家查考, http:/www.archive.orgA Brief History of the Internet by Leiner, Barry M. etc. 1998/2

25、/20 第3.1版, http:/www.isoc.org/internet-history/brief.htmlSterling, Bruce, A Short Histroy of the Internet, http:/www.eff.org/pub/Net_culture/internet_sterling.historyZakon, robert Hobbes, Hobbes Internet Timeline v 3.1, http:/info.isoc.org/guest/zakon/Internet/History/HIT.html臺灣的網際網路江衍勳, “從85年度Inter

26、net使用者調查結果看我國Internet應用現況,” http:/www.psd.org.tw/inews/focus/user85/user85.htm“我國Internet使用者應用趨勢調查,” http:/www.psd.org.tw/inews/focus/isurvey/isurvey.htm瞿海源, “資訊網路與臺灣社會 網路使用的社會意義,” 在資訊科技對人文社會的衝擊與影響期末研究報告 (臺北 : 中央研究院資訊科學研究所, 民86年6月20 日), 頁165。蕃薯藤第二次臺灣網際網路使用調查http:/taiwan.yam.org.tw/survey/survey97無論是

27、撥接或專線方式, 任何人都必須透過網際網路服務商(Internet Service Provider, ISP)的連線服務, 才能夠連上網際網路。教育部出資的臺灣學術網路, 以非營利性質為原則, 是臺灣最早的網際網路服務商, 中華電信公司的HiNet和資訊工業策進會的SEEDNet是商業化網際網路服務商中, 規模較大者, 另外尚有近百家的其他網際網路服務商。除了連線服務外, 網際網路服務商還有其他可以發揮的空間, 傳真轉存服務、電子信息服務、系統整合服務第8節 臺灣學術網路(Taiwan Academic NETwork, TANet)http:/www.edu.twhttp:/www.edu

28、.tw/tanet/introduction.html教育部電子計算機中心研究服務簡訊, 陳文生 http:/www.cs.ccu.edu.tw/thc82u/tan-1.htmlhttp:/www.edu.tw/tanet/internet.htmlhttp:/www.edu.tw/tanet/tan-intro/br1.htmlhttp:/www.edu.tw/tanet/tan-intro/br4.html臺灣學術網路簡介, 86/01 製http:/www.edu.tw/moecc/rs/tanet/br8601/三大網簡介及其架構 http:/ww.cis.nctu.edu.tw:8

29、080/yihuang/i5-4.html臺灣的學生在校內上網, 不必另外付費, 已經由教育部代為統籌支付, 有的學校會要求另付若干電腦實習費。上網的權利, 就像上圖書館和體育場一樣, 都是學生的基本學習權利, 不可分割。從1989年7月31日開始, 教育部擔任 .tw 網域名稱的登錄工作。沿革於1983年, 規劃設立教學研究資訊支援服務站 , 並於1985年4月安裝二十餘種研究用套裝軟體, 並於台大、工技學院、中央、清大、交大、中興、成大、中山等校設立工作站, 提供工作站校內教授及研究生使用。1986年9月再增師大、政大、中興法商、海洋、交大管研、中研院等六個工作站。當時校園電腦網路大致可分

30、為三種: 以CDC機器相連接之UNI-NET, 以VAX機器相連之IF-NET, 以及用IBM工作站相連之教育部教學研究資訊服務站。不同廠牌主機之電腦網路尚不能互連, 因此只有相同廠牌主機才能連接成跨校相連之網路, 共享資源。1987年, 串接BITNET(Because Its Time Network); 1989年9月, 教育部推動校園網路三年發展計畫, 協助國立大學建立校園網路。1990年2月正式提出臺灣學術網路(Taiwan Academic NETwork, TANet)計畫, 採用TCP/IP通訊協定, 做為我國接上網際網路基礎。到了1991年12月3日, 以64K專線, 透過美

31、國普林斯頓大學(Princeton University)的JvNCnet, 接上NSFNET主幹, 從此和CSNET、JANET等網路連結。1992年6月9日正式宣佈開放。1996年5月, 進入美國的連接點改為西岸的GLOBAL-ONE。圖對外連線圖圖架構示意圖功能及組織臺灣學術網路的主要目的是為了支援全國各級學校及研究機構間之教學研究活動, 以相互分享資源並提供合作機會。臺灣學術網路具有骨幹(Backbone)和區域(Regional)的網路架構與研究相關資訊應用之基台(Information Infrastructure)。現行管理組織, 規畫為三個階層式組織, 包括台灣學術網路管理委員會、區域網路中心推動小組, 以及縣市教育網路中心推動小組。在最上層的台灣學術網路管理委員會之下, 設有TANet技術小組及TANet調解評議小組。台灣學術網路架構分為三個階層: 國家骨幹網路, 對內連接區域網路中心, 對外連接網際網路, 並與種子網路(SEEDNet)、網際資訊網路(HiNet)相連。地區性網路, 透過區域網路中心與國家骨幹網路相連。目前有七個: 臺北(教育部電算中心、台灣大學、政治大學)、桃園(中央大學)、竹苗(交通大學)、台中(中興大學)、雲嘉(中正大學)、高