第三章網絡技術3.1計算機網絡概述3.2計算機網絡的互聯與接入3.3網絡技術的發展趨勢3.4小結

學習目標

·掌握計算機網絡的基本概念、組成要素及功能；

·了解計算機網絡的各種分類；

·掌握兩種網絡協議標準的體系結構及各層的主要協議；

·了解計算機網絡互聯與接入的主要方式；

·了解網絡技術的發展趨勢。

1987年9月20日，德國卡爾斯魯厄大學的研究員格德·威克終于收到了一封用英德雙語寫就的電子郵件。郵件的內容很簡單，打印出來還不足半頁紙。郵件上用驕傲的口吻清清楚楚地寫著：“ThisisthefirstELECTRONICMAILsupposedtobesentfromChinaintotheinternationalscientificnetworks”(這是第一封來自中國用國際科技網絡發送的電子郵件)。格德·威克的目光只在這封郵件上停留了一瞬間。因為郵件上的這幾句話，他早就可以倒背如流了。為了這封信，他整整熬了7個晝夜，而萬水千山之外他的中國合作者們為了這一刻，已經忙碌了兩三年。那還是在1985年，中國機械電子部科學研究院研究員王運豐突然冒出一個大膽的想法：建立國際互聯網信道。當時，學術界在中國建立國際互聯網信道的需求日益迫切。中科院理論物理研究所經過多年鉆研，形成了一項科研成果。研究人員按照以往慣例，將科研成果寫成論文預印件，分寄給全球幾大學術認定機構和權威學術雜志。巧的是，以色列在十幾天后也形成了同樣的科研成果，通過電子郵件發送的論文后發卻先至。最終，這項成果被認定歸以色列所有，中方科研人員吃了個啞巴虧。王運豐等學者則由此意識到了互聯網的意義，中科院、機電部等幾個單位紛紛開始籌措建設互聯網。對于打開國門看世界沒幾年的中國科研人員而言，這項世界領先的科技成果陌生而新奇。王運豐深知，憑一己之力辦不成這件事，他需要一個合作者、一個領路人。他想起了曾結識的一位學者——維納·措恩。措恩是德國人，卡爾斯魯厄大學的教授。更重要的是，他還是大名鼎鼎的德國“互聯網之父”，聯邦德國的第一封電子郵件便出自他手。聽了王運豐的想法，措恩非常感興趣。兩人一拍即合，隨即開始籌建中德之間的計算機網絡連接，并商定中方合作單位為機電部下屬的中國兵器工業計算機應用研究所。

1987年夏天，措恩把大半個研究小組都搬到北京來，與留守在卡爾斯魯厄大學的格德·威克小組開始編寫網絡協議。這是建立網絡連接最為關鍵的一步。在此之前，項目其實已經有了實質性進展，中方已經成功地從北京登錄到德方的主機上，并可以把德方電子信箱中的郵件在北京打印出來。只不過，這種電子郵件只是以遠程登錄的方式，操控千里之外的電腦而發送的，從專業角度講，并沒有形成計算機之間的數據交換協議。因為中方并沒有自己的郵件服務器，不能進行存儲、轉發等基本郵件服務，郵件的IP地址也顯示是國外的電腦。中國還需建立自己的電子郵件系統，這便是王運豐和措恩等人正在努力實現的事情。

1987年9月4日到9月14日，整整11天時間，兩個相隔7個時區的科技隊伍終于完成了對主機操作系統的修改，解決了中德之間郵件交換的一切軟件問題。9月14日，王運豐一個字母一個字母地在計算機鍵盤上敲出了那封電子郵件，網絡兩端的11名技術人員翹首以盼。沒想到，郵件卻遲遲發送不過去。幾經排查，人們發現，在一個小協議中存在一處微小的程序漏洞，導致了郵件的發送被延遲，而兩國信號間的傳輸不穩定又加劇了這個漏洞。為修改這處小小的瑕疵，研究組重新編寫了一組程序。幾天后，這封郵件終于穿越了半個地球到達德國。這意味著中國從此進入了國際互聯網時代。

沒有互聯網就沒有電子商務，網絡技術是電子商務最基礎的支持技術。20世紀90年代以來，以計算機遠程通信為主體的網絡技術發展迅速，通信速度、連接方式、通信標準等方面都不斷有新的突破，通信終端也日益變得多樣化。網絡的推廣普及和服務質量的提高極大地推動了電子商務的發展。3.1計算機網絡概述3.1.1計算機網絡的概念

計算機網絡(ComputerNetwork)是計算機技術與通信技術相結合的產物，它是利用通信線路和通信設備，把地理上分散的并具有獨立功能的多個計算機系統互相連接，按照網絡協議進行數據通信，由功能完善的網絡軟件實現資源共享的計算機系統的集合。3.1.2計算機網絡的組成

從計算機網絡的概念來看，“網絡”主要包含四個方面的內容。

1.連接對象

計算機網絡連接的對象是各種類型的計算機(如大型計算機、工作站、微型計算機等)或其他數據終端設備(如各種計算機外部設備、終端服務器等)。這些終端設備的主要作用是負責數據信息的收集、處理、存儲、傳播和提供共享資源。此外，現在已經有越來越多的非計算機類終端設備以多種方式連接到網絡中，如移動電話等手持終端設備和冰箱、電視機、微波爐等信息家電產品都可以通過無線或有線方式上網。從這個意義上說，計算機網絡的概念已經被大大地拓寬了。

2.連接介質

連接介質指用于連接終端設備的通信線路和通信設備。其中，通信線路指的是傳輸介質及其介質連接部件，包括光纜、同軸電纜、雙絞線等；通信設備指網絡連接設備、網絡互聯設備，包括網卡、集線器(Hub)、中繼器(Repeater)、交換機(Switch)、網橋(Bridge)、路由器(Router)以及調制解調器(Modem)等。通信線路和通信設備負責控制數據的發出、傳送、接收或轉發，包括信號轉換、路徑選擇、編碼與解碼、差錯校驗、通信控制管理等。通信線路和通信設備是連接計算機系統的橋梁，是數據傳輸的通道。使用通信線路和通信設備可以將計算機互相連接起來，在計算機之間建立一條傳輸數據的物理通道。

3.連接的結構與方式

連接的結構方式是指網絡的拓撲結構。計算機網絡的拓撲結構是指網絡中各個站點相互連接的形式，在局域網中就是文件服務器、工作站(連接在網絡上的計算機、大容量的外存、高速打印機等設備均可看做網絡上的一個節點，也稱工作站)和電纜等的連接形式。比較常見的拓撲結構有總線型拓撲、星型拓撲、環型拓撲以及混合型拓撲。總線型拓撲就是將文件服務器和工作站都連在稱為總線的一條公共電纜上，且總線兩端必須有終結器的網絡結構類型；星型拓撲則是以一臺設備作為中央連接點，各工作站都與它直接相連形成星型；環型拓撲就是將所有站點彼此串行連接，像鏈子一樣構成一個環形回路；混合型拓撲則是把以上三種最基本的拓撲結構混合起來運用。

4.連接的控制機制

連接的控制機制指各層的網絡協議和各類網絡軟件。協議是指通信雙方必須共同遵守的約定和通信規則，如TCP/IP、NetBEUI協議、IPX/SPX協議，它是通信雙方關于通信如何進行所達成的一致規約。比如，用什么樣的格式表達、組織和傳輸數據，如何校驗和糾正信息傳輸的錯誤，以及傳輸信息的時序組織與控制機制如何等。現代網絡都是層次結構，協議規定了分層原則、層間關系、執行信息傳遞過程的方向、分解與重組等約定。在網絡上通信的雙方必須遵守相同的協議才能正確地交流信息，就像人們談話時要說同一種語言一樣，如果談話時使用不同的語言，就會造成相互都聽不懂對方在說什么的問題，當然也就無法進行交流了。因此，協議在計算機網絡中是至關重要的。一般來說，協議的實現是由軟件和硬件分別或配合完成的。

網絡軟件是一種在網絡環境下使用和運行或者控制和管理網絡工作的計算機軟件。根據軟件的功能，計算機網絡軟件可分為網絡系統軟件和網絡應用軟件兩大類型。

(1)網絡系統軟件。網絡系統軟件是控制和管理網絡運行、提供網絡通信、分配和管理共享資源的網絡軟件，它包括網絡操作系統、網絡協議軟件、通信控制軟件和管理軟件等。網絡操作系統(NOS，NetworkOperatingSystem)是指能夠對局域網范圍內的資源進行統一調度和管理的程序，它是計算機網絡軟件的核心程序，是網絡軟件系統的基礎。網絡協議軟件(如TCP/IP)是實現各種網絡協議的軟件，它是網絡軟件中最重要的部分，任何網絡軟件都要通過協議軟件才能發生作用。

(2)網絡應用軟件。網絡應用軟件是指為某一個應用目的而開發的網絡軟件，如遠程教學軟件、電子圖書館軟件和Internet信息服務軟件等。網絡應用軟件可為用戶提供訪問網絡的手段及網絡服務，實現資源的共享和信息的傳輸。3.1.3計算機網絡的功能

計算機網絡具有共享硬件與軟件、共享信息及通信等功能，這些功能是各種電子商務應用的重要基礎。

1.共享硬件與軟件

計算機網絡允許網絡上的用戶共享不同類型的硬件設備。可共享的硬件資源有：巨型計算機、專用的高性能計算機、大容量磁盤、高性能打印機、高精度圖形處理設備、通信線路與通信設備等。共享硬件的好處是節約開支。共享軟件是指網絡上的多個用戶可以同時使用的某種軟件，如數據庫管理系統和各種Internet信息服務軟件。特別是客戶機/服務器(C/S)和瀏覽器/服務器(B/S)模式的出現，使人們可以用客戶機來訪問服務器，而服務器軟件則是共享的。另外，在B/S模式下，對于軟件版本的升級修改，只要在服務器上進行，全網用戶都可立即享受。目前可共享的軟件種類很多，包括大型專用軟件、各種網絡應用軟件、各種信息服務軟件等。

2.共享信息

信息也是一種資源，Internet就像是一個信息的海洋，仿佛有取之不盡、用之不竭的信息與數據，每一個接入Internet的用戶都可以共享這些信息資源。可共享的信息資源包括：搜索與查詢的信息，Web服務器上的主頁及各種鏈接，FTP服務器中的軟件，各種各樣的電子出版物，網上消息、報告和廣告，網上大學及網上圖書館資源等等。

3.通信

計算機網絡可以傳輸數據、聲音、圖形和圖像等多媒體信息。建設計算機網絡的主要目的是使分布在不同地理位置的計算機用戶之間能夠相互通信和交流信息。通信功能是計算機網絡的基本功能之一，它可以為網絡用戶提供強有力的通信手段。利用網絡的通信功能，用戶可以發送電子郵件，在網上舉行視頻會議等。3.1.4計算機網絡的分類

人們對網絡有著各種各樣的稱呼，如“局域網”、“總線網”、“以太網”、“光纖網”、“NT網”等，甚至有時對某一種網絡也有多種說法，這是因為使用了不同的分類方法來命名計算機網絡。計算機網絡常用的分類包括：按網絡覆蓋的地理范圍分類，按網絡的拓撲結構分類，按網絡協議分類，按傳輸介質分類，按網絡操作系統分類以及按傳輸技術分類。

1.按網絡覆蓋的地理范圍分類

按網絡覆蓋的地理范圍分類是一種常用的分類方法。按照網絡覆蓋的地理范圍的大小，可以把計算機網絡分為局域網、城域網和廣域網三種類型。

1)局域網(LAN，LocalAreaNetwork)

局域網是將較小地理區域內的計算機或數據終端設備連接在一起的通信網絡，它常用于組建一個辦公室、一棟樓、一個樓群、一個校園或一個企業的計算機網絡，地理范圍一般在幾十米到幾千米之間。局域網的拓撲結構簡單，常用的拓撲結構有總線型、星型、環型等。

2)廣域網(WAN，WideAreaNetwork)

廣域網是在一個廣闊的地理區域內進行數據、語音、圖像信息傳輸的通信網。通信線路大多借用公用通信網絡，如PSTN(PublicSwitchedTelephoneNetwork，公共交換電話網絡)、DDN(DigitalDataNetwork，數字數據網)、ISDN(IntegratedServiceDigitalNetwork，綜合業務數字網)等。廣域網可以覆蓋一個城市、一個國家甚至于全球，這類網絡的作用是實現遠距離計算機之間的數據傳輸和信息共享。因特網是廣域網的一種，但它不是一種具體獨立的網絡，而是將同類或不同類的物理網絡(局域網、廣域網、城域網)互聯，并通過高層協議實現各種不同類網絡間通信的網絡。

3)城域網(MAN，MetropolitanAreaNetwork)

城域網是一種大型的LAN，它的覆蓋范圍介于局域網和廣域網之間，一般為幾千米到幾十千米。也就是說，城域網的覆蓋范圍通常在一個城市內。

2.按網絡的拓撲結構分類

按網絡的拓撲結構可以將網絡分為總線型網絡、環型網絡、星型網絡、樹型網絡、網狀型網絡和混合型網絡。例如，以總線型物理拓撲結構組建的網絡為總線型網絡，同軸電纜以太系統就是典型的總線型網絡；以星型物理拓撲結構組建的網絡為星型網絡，交換式局域網以及雙絞線以太網系統都是星型網絡。

3.按網絡協議分類

根據使用的網絡協議，可以將網絡分為使用IEEE802.3標準協議的以太網(Ethernet)和使用IEEE802.5標準協議的令牌環網(TokenRing)。另外，還有FDDI(FiberDistributedDataInterface，光纖分布式數據接口)網、ATM(AsynchronousTransferMode，異步傳輸模式)網、X.25、TCP/IP網等。

4.按傳輸介質分類

根據網絡使用的傳輸介質，可以將網絡分為雙絞線網絡、同軸電纜網絡、光纖網絡、無線網絡(以無線電波為傳輸介質)和衛星數據通信網(通過衛星鏈路進行數據通信)等。圖3-1為幾種常用的傳輸介質的示意圖。

圖3-1幾種常用的傳輸介質

5.按網絡操作系統分類

根據使用的網絡操作系統，可以將網絡分為NovellNetWare網、UNIX網、Linux網、WindowsNT網等。

6.按傳輸技術分類

根據所使用的傳輸技術，可以將網絡分為廣播式網絡和點到點網絡。

1)廣播式網絡

在廣播式網絡中僅使用一條通信信道，該信道由網絡上的所有站點共享。在傳輸信息時，任何一個站點都可以發送數據分組，傳到每臺機器上，被其他所有站點接收。這些機器根據數據包中的目的地址進行判斷，如果是發給自己的則接收，否則丟棄它。總線型以太網就是典型的廣播式網絡。

2)點到點網絡

與廣播式網絡相反，點到點網絡由一對機器之間的多條連接構成，每對機器之間都有一條專用的通信信道，因此在點到點的網絡中，不存在信道共享與復用的情況。當一臺計算機發送數據分組后，它會根據目的地址，經過一系列中間設備的轉發，直接到達目的站點，這種傳播技術稱為點到點。采用點到點傳輸技術的網絡為點到點網絡。3.1.5計算機網絡協議

計算機網絡最基本的功能就是將分別獨立的計算機系統互聯起來，使它們之間能相互通信(即信息交換)。通信的雙方要進行對話，就必須遵守雙方都認可的規則，而在計算機網絡中將計算機之間通信所必須遵守的規則、標準或是某些約定統稱為網絡協議。網絡協議是計算機網絡的核心問題，是計算機網絡不可缺少的組成部分。

目前，公認的計算機網絡協議標準有兩個：OSI參考模型和TCP/IP模型。

1.OSI參考模型

OSI參考模型是由國際標準化組織制定的，它包括七個層次，自下而上分別為物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。在OSI的七個層次中，應用層是最復雜的，所包含的應用層協議也最多，目前有的還正在研究和開發之中。雖然OSI體系結構從理論上講比較完整，但它還遠遠沒有商品化，真正市場上流行的網絡很少有完全符合OSI各層協議的，大部分網絡產品支持的是TCP/IP協議。

2.TCP/IP模型

TCP/IP模型包含了一簇網絡協議，如圖3-2所示。TCP和IP是其中最重要的兩個協議。它們雖然不是OSI的標準協議，卻是被公認的事實上的標準，是國際互聯網的標準協議。

TCP/IP模型包括四個層次，自下而上分別為網絡接口層、互聯層、傳輸層和應用層。

圖3-2

TCP/IP模型示意圖

(1)網絡接口層。TCP/IP參考模型中，通信主機必須采用該層的某種協議連接到網絡上，并且能夠傳輸網絡數據分組。

(2)互聯層。互聯層的主要功能是負責在互聯網上傳輸數據分組，是TCP/IP參考模型中最重要的一層。它是通信的樞紐，從底層來的數據包由它選擇，繼續傳給其他網絡節點或是直接交給傳輸層，對從傳輸層來的數據包，負責按照數據分組的格式填充報頭，選擇發送路徑，并交由相應的線路發送出去。互聯層主要定義了互聯協議

(IP)以及數據分組的格式。它的主要功能是路由選擇和擁塞控制。

(3)傳輸層。傳輸層的主要功能是負責端到端的對等實體之間進行通信。TCP/IP的傳輸層定義了兩個協議：傳輸控制協議(TCP，TransportControlProtocol)和用戶數據報協議(UDP，UserDatagramProtocol)。

TCP協議是可靠的、面向連接的協議，它用于包交換的計算機通信網絡、互聯系統以及類似的網絡上，保證通信主機之間有可靠的字節流傳輸。

UDP是一種不可靠的、無連接的協議，它的最大優點是協議簡單，額外開銷小，效率較高，缺點是不保證正確傳輸，也不排除重復信息的發生。因此，需要可靠數據傳輸保證的應用應選用TCP，相反，對數據精確度要求不是太高，而對速度、效率要求很高的應用，如聲音、視頻的傳輸，則應該選用UDP。

(4)應用層。應用層是TCP簇的最高層，它包含了所有OSI參考模型中會話層、表示層和應用層這些高層的協議功能。應用層的協議主要包括：SMTP(簡單電子郵件協議)、HTTP(超文本傳輸協議)、FTP(文件傳輸協議)以及DNS(域名服務系統)等。

3.2.1互聯與接入的概念

計算機網絡互聯就是利用網絡互聯設備及相應的技術措施和協議，把兩個以上的計算機網絡連起來，實現計算機網絡之間的連接。計算機網絡互聯的目的是使一個網絡上的用戶能夠訪問其他計算機網絡上的資源，使不同網絡上的用戶能夠相互通信和交流信息，以實現更大范圍的資源共享和信息交流。3.2計算機網絡的互聯與接入計算機網絡的互聯方式有：局域網與局域網互聯，局域網與廣域網互聯，廣域網與廣域網互聯等。因此，互聯網是多個獨立網絡的集合。Internet就是由幾千萬個計算機網絡互聯起來的、全世界最大的、覆蓋面積最廣的計算機互聯網絡。3.2.2網絡連接設備

一般都必須通過網絡連接設備才能實現計算機及網絡間的互聯。常用的網絡連接設備有以下幾種：

(1)中繼器：常用于局域網的擴展，即延長規定的網絡線路長度和改變網絡拓撲結構，在物理層實現互聯。

(2)網橋：主要用于連接兩個同類型的局域網，在數據鏈路層實現互聯。

(3)路由器：主要用于局域網與廣域網之間的互聯，在網絡層實現互聯。

(4)網關：主要用于連接兩個不同類型的局域網，或者一個局域網和另一個廣域網間的連接，在傳輸層及其以上層實現互聯。

(5)調制解調器：一種數據傳輸與轉換設備，用于實現數字信號和模擬信號的轉換。數字信號轉換為模擬信號稱為調制，而由模擬信號到數字信號的轉換則稱為解調。3.2.3互聯與接入的結構

廣義的互聯與接入包括計算機與計算機的相互連接、局域網與局域網的連接、局域網與廣域網的連接、廣域網與廣域網的連接等。即使一個國家的所有計算機都連接在一起，也只能說它是一個廣域網，而不能稱之為Internet，因為Internet是跨越國界的，是世界范圍的互聯。一般來說，互聯的最終目的是接入那個已經存在的國際互聯網——Internet。因此，要了解互聯與接入的結構和方式，必須從Internet的誕生說起。圖3-3是一個互聯與接入結構的簡單示意圖。

圖3-3互聯與接入結構的簡單示意圖

1.Internet的誕生

1969年，美國國防部高級研究計劃署(ARPA,AdvancedResearchProjectsAgency)開始建立一個命名為ARPAnet的網絡。最初，ARPAnet只連接4臺主機，主要用于軍事研究。

1983年，ARPAnet分化為兩部分：ARPAnet和純軍事用的MILnet。

1986年，NSF建立起了六大超級計算機中心，為了使全國的科學家、工程師能夠共享這些超級計算機設施，NSF建立了自己的基于TCP/IP協議簇的計算機網絡NSFnet，并于1990年6月取代了ARPAnet。此后經過十幾年的發展形成了Internet。其應用范圍也由最早的軍事、國防擴展到美國國內的學術機構，進而迅速覆蓋了全球的各個領域，運營性質也由科研、教育為主逐漸轉向商業化。今天通常說的“上網”就是指將個人計算機、局域網、廣域網等接入Internet，與這個全球最大的廣域網互聯。

2.Internet的接入

任何一臺計算機要想接入Internet，只要以某種方式與已經連入Internet的Internet服務提供商(ISP，InternetServicesProvider)的一臺主機進行連接即可。

ISP是提供Internet接入服務的公司或機構，通過為用戶配置與Internet相連所需的設備并建立通信連接，提供信息與接入服務。

作為ISP，一般需要具備如下三個條件：

(1)有專線與Internet相連。

(2)有運行各種Internet服務程序的主機，可以隨時提供各種服務。

(3)有IP地址資源，可以給申請接入的計算機用戶分配IP地址。

在我國，ISP包括兩個層次：第一層次是互聯網絡；第二個層次是接入網絡。

互聯網絡具有獨立的國際出口(連接國際Internet信息線路)，可以直接進行國際聯網，提供互聯網國際線路接入服務，稱為頂級ISP，如中國電信、中國聯通、中國科技網、中國教育和科研計算機網等。接入網絡是指通過互聯網絡接入Internet，然后再向其他計算機用戶提供Internet接入服務，稱為次級ISP，如北京首都在線、世紀互聯、東方網景、網宿等。1999年以來，我國的次級ISP增長迅速，出現了多級ISP，其服務也呈現出良莠不齊的混亂局面。2009年，工信部頒布的《電信業務經營許可管理辦法》指出，要從根源上消除接入互聯網服務中的多級轉租、層層批發的不良市場行為，提倡基礎電信運營商(頂級ISP)直接接入客戶，允許一級ISP存在，但必須直接接入最終客戶。自此，ISP的多級接入問題得到規范。3.2.4我國的主干網

對內具有互聯網絡服務功能、對外具有獨立國際信息出口的互聯網絡是我國的頂級ISP，通常被稱為主干網。自1994年起，我國的主干網經過分化與重組，迄今為止已經歷了四大主干網、十大主干網、六大主干網等幾個階段。

1.四大主干網

1)中國科技網(CSTNET)

CSTNET是一個具有一定規模的光纖互聯網絡，由中國科學院主持，與北京大學、清華大學合作共同完成，于1993年投入運行，可為CSTNET上的用戶提供Internet全功能服務。

2)中國教育和科研計算機網(CERNET)

CERNET是由原國家計委投資和原國家教委主持建立的，旨在利用先進、實用的計算機技術和網絡通信技術，把全國大部分高等院校連接起來，從而改善國內高校的教學和科研環境，促進高校之間信息和技術合作與交流，推動我國教育和科研事業的發展。CERNET于1995年年底投入使用，可為用戶提供全面的互聯網服務。

3)中國公用計算機互聯網(CHINANET)

CHINANET(又稱163網)是在1994年由前中國郵電部(現為信息產業部)投資建設的中國公用計算機網絡，現由中國電信經營管理。它是中國第一個商業化的計算機互聯網，旨在為中國更廣大的用戶提供Internet的各類服務，推進信息產業的發展。該網于1995年與Internet連通并提供對外服務。

4)中國金橋信息網(ChinaGBN)

ChinaGBN(ChinaGoldenBridgeNet)簡稱金橋網，是由國務院授權的另一個商業化計算機互聯網，由原電子工業部歸口管理，是面向企業的網絡基礎設施。ChinaGBN的特點在于其“天地一網”，它采用衛星網和地面光纖網的互聯互通，可以覆蓋較偏遠的省份和地區。除提供Internet接入服務外，金橋網還提供國際、國內的漫游服務以及IP電話服務等多種增值服務。負責建設、運營和管理金橋網的吉通公司已于2003年并入網通。

2.十大主干網

在2007年1月的第19次中國互聯網絡發展狀況統計調查中，列出了具有獨立國際出口資質的十大運營商：中國公用計算機互聯網(CHINANET)、中國科技網(CSTNET)、中國教育和科研計算機網(CERNET)、中國網絡通信集團(CNCNET)、中國移動互聯網(CMNET)、中國聯通互聯網(UNINET)、中國國際經濟貿易互聯網(CIETNET)、中國長城互聯網(CGWNET)、中國衛星集團互聯網(CSNET)和中國鐵通互聯網(CRNET)。當時，后三個運營商尚在建設中。其中，非營利單位有四家：中國科技網、中國教育和科研計算機網、中國國際經濟貿易互聯網以及中國長城互聯網，其余六家為基礎電信運營商，即電信、網通、移動、聯通、衛通、鐵通。

3.六大主干網

2008年5月，中國電信業重組后，六大電信基礎運營商“瘦身”為三個，重組方案如圖3-4所示。

(1)中國移動通信：原中國移動通信與中國鐵通合并后的稱謂，也稱中國移動互聯網。

(2)中國電信：原中國電信、中國衛通、原中國聯通的CDMA業務合并后的稱謂。

(3)中國聯通：原中國聯通的GSM業務與中國網通合并后的稱謂。

圖3-42008年5月中國電信業重組方案圖

2009年6月，CNNIC第24次《中國互聯網絡發展狀況統計報告》中列出了六大具有獨立國際出口的主干網：中國科技網、中國教育和科研計算機網、中國國際經濟貿易互聯網、中國移動通信、中國電信、中國聯通。3.2.5計算機網絡互聯與接入方式

計算機網絡互聯與接入方式有多種分類方法。下面主要討論兩種分類方法：一種是按接入速率分類，另一種是按互聯和接入的鏈路分類。

1.按接入速率分類

按接入后數據傳輸的速度，Internet的接入方式可分為寬帶接入和窄帶接入。

到目前為止，其實并沒有對“寬帶”的嚴格統一的定義。從網絡傳輸速率來看，美國FCC(FederalCommunicationsCommission，聯邦通信委員會)當前把“寬帶”定義為“下行和上行速率分別為768kb/s和200kb/s以上的互聯網連接”。截至2009年8月，FCC就一份有關寬帶的報告征求各方意見。報告顯示，美國政府擬放寬定義中的“寬帶”網速范圍，新標準定義的“基本寬帶”將可能指下行和上行速率分別達到768kb/s和1.5Mb/s以上。在我國，一種說法是以撥號上網速率的上限56kb/s為分界，將56kb/s及其以上的接入方式稱為“寬帶”，將56kb/s以下的接入方式則歸類為“窄帶”。但是，目前的接入速率顯然已遠遠超過了這個數字。到2009年6月，我國寬帶用戶的平均接入速率約為1.774Mb/s。因此，“寬帶”是一個動態的、發展的概念。從一般的角度理解，它是能夠滿足人們感觀所能感受到的各種媒體在網絡上傳輸所需要的帶寬。對當前我國的家庭用戶而言，“寬帶”是指傳輸速率超過1Mb/s，可以滿足話音、圖像等大量信息傳遞需求的帶寬。在CNNIC的調查報告中，對寬帶的解釋并不是以網絡傳輸速率來定義的，而是根據接入方式來劃分的。CNNIC定義的寬帶接入方式包括xDSL、CABLEMODEM、光纖接入、電力線上網、以太網等，使用了這些寬帶接入方式的網民被統計為“寬帶網民”。

所謂“窄帶”(又稱“窄頻”)，是相對于寬帶而言的接入速度慢、傳輸速率低的互聯網接入方式。例如，電話撥號接入(接入帶寬9.6～56kb/s)、窄頻ISDN接入(接入帶寬64～

128kb/s)、各類手機上網(GPRS、CDMA、3G手機上網接入帶寬為53～384kb/s)等都是較為常見的窄帶接入方式。根據國際經合組織(OECD)的統計，至2007年10月，OECD主要國家的平均網絡下行速率已經達到17.4Mb/s，在寬帶最發達的日本，其下行速率甚至已經超過90Mb/s。在中國，以ADSL為主的網絡接入其大多數下行速率都不超過4Mb/s，高峰時段的速率會更低。由此可見，目前我國寬帶接入速度遠遠落后于世界互聯網發達國家，需要進一步加大互聯網基礎設施建設，不斷提高網絡連接速度，推動中國互聯網向高速互聯網發展。

2.按互聯和接入的鏈路分類

網絡互聯和接入的鏈路主要包括公用數據網、電話網、有線電視網、電力網及無線通信網等。個人用戶計算機、局域網、廣域網等可通過這些公共通信鏈路實現互聯和接入Internet。

1)通過公用數據網的互聯與接入

自20世紀70年代以來，通過公用數據網的接入方式經歷了公用分組交換數據網、幀中繼網、數字數據網三個時期。目前數字數據網是企業用戶接入Internet的主要方式。

(1)公用分組交換數據網。公用分組交換數據網(PSDN，PacketSwitchedDataNetwork)是一種以分組(Packet)為基本數據單元進行數據交換的通信網絡，由于使用X.25協議標準，因此也稱它為X.25網。公用分組交換數據網誕生于20世紀70年代，是最早被廣泛應用的廣域網技術，著名的ARPAnet就是使用分組交換技術組建的。由于它的傳輸速率比較低(約9.6～64kb/s)，因此隨著高帶寬計算機網絡應用的需要以及一些高速廣域網技術的出現，從20世紀90年代開始，使用X.25互聯遠程局域網的用戶越來越少。

(2)幀中繼網。幀中繼(FrameRelay)是20世紀80年代出現的一種公用數據交換網，它是由X.25發展起來的快速分組交換技術。與X.25相比，它更注重快速傳輸，而不強調高可靠性。幀中繼網的傳輸速率為64kb/s～2.048Mbs。

(3)數字數據網。數字數據網(DDN，DigitalDataNetwork)是我國電信部門專為國內用戶提供多種不同傳輸速率(64kb/s～2Mb/s)的數字專線租用服務而建立的公共網絡系統。我國DDN于1994年開通，已經覆蓋了全國絕大部分地區，它是目前應用最廣泛的廣域網連接技術之一。

DDN主要面向集團企業用戶，可為用戶提供一條高帶寬、高質量的數據傳輸通道，能提供2Mb/s或n

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64kb/s(≤2Mb/s)速率的數字傳輸信道，適用于速率高、信息量大、實時性強的信息傳送，可廣泛用于銀行、證券、教育、互聯網運營商等需要高速數據傳送的行業，也適用于任何局域網之間的高速互聯，以及電視會議、遠程教育、遠程醫療等實時性強的話音多媒體的傳送。

2)通過電話網的互聯與接入

計算機網絡間除了可通過專門為計算機互聯組建的各類公用數據網進行遠程互聯外，還可以借助其他的公用通信鏈路，電話網就是其中之一。電話網是傳遞電話信息的電信網，除了電話業務，還兼容許多非電話業務。迄今為止，電話網已逐步實現了由模擬電話網向數字電話網的演變，與之相應的計算機接入方式也由早期的PSTN撥號轉變為ISDN、ADSL等方式入網。目前家庭用戶使用ADSL方式接入的較多。

(1)

PSTN接入。PSTN(PublicSwitchedTelephoneNetwork，公用交換電話網)是一種以模擬技術為基礎的電路交換網絡。

電路交換是相對于分組交換的一個概念。電路交換要求必須首先在通信雙方之間建立連接通道，在連接建立成功之后雙方的通信活動才能開始。通信雙方需要傳遞的信息都是通過已經建立好的連接來進行傳遞的，通信期間這個連接始終占用著通信系統分配給它的資源(有線信道、無線信道、頻段、時隙、碼字等等)，并一直維持到雙方的通信結束。因此，PSTN中的電路交換方式支持電話或數據業務的過程分成建立連接和實施傳遞兩個階段。分組交換則無需為分組數據包建立專門的通路，即不需要建立連接的過程。由于PSTN提供的是一個模擬的專有通道，當兩個主機或路由器設備需要通過PSTN連接時，在兩端的網絡接入側必須使用調制解調器(Modem，俗稱“貓”)來實現數字信號與模擬信號的相互轉換。

普通模擬Modem有內置式和外置式兩種，如圖3-5所示。

(a)內置式(b)外置式

圖3-5內置式和外置式Modem由于利用Modem和電話線上網要先撥ISP號碼(如163、169等)建立連接，因此這種上網方式通常被稱為撥號上網。最早的調制解調器是AT&T公司在1958年推出的Bell103，它僅提供300b/s的傳輸速度。到20世紀八九十年代，Modem技術不斷改進，傳輸速率已達到9.6～56kb/s，成為當時家庭電腦聯網使用最廣泛的一種技術。但是，這種模擬Modem發展到了56kb/s時已達到了模擬電話線路的極限傳輸速率，而且話音傳輸和計算機數據通信不能同時進行，即打電話與上網功能無法同時實現，低速率和功能單一使它最終被市場所淘汰。通過PSTN可以實現的訪問包括：撥號上Internet/Intranet/LAN、兩個或多個LAN之間的網絡互聯以及和其他廣域網技術的互聯。在眾多的廣域網互聯技術中，PSTN的入網方式簡便靈活，通信費用低廉，但其數據傳輸質量及傳輸速度也最差，其網絡資源利用率也比較低。隨著電話網的數字化改造，PSTN的地位被ISDN所取代。

(2)

ISDN接入。ISDN(IntegratedServicesDigitalNetwork，綜合業務數字網)是一種以電話綜合數字網為基礎發展而成的通信網，可以通過普通電話線支持話音、數據、圖形、視頻等多種業務的通信。通過ISDN可以實現局域網的遠程互聯，也可以實現單機入網。

ISDN與模擬電話采用同樣的線路傳輸，保留了人們原來的操作習慣，但速度更快，能提供的服務更多。ISDN接入速率范圍為128～144kb/s，適用于家庭或小型企業。由于ISDN可以同時接入多個設備一起使用，因此，不能像模擬電話一樣把電話機直接接到電話線上，而需先接入一個被稱為網絡終端(NT，NetworkTerminal)或智能網絡終端(NT1+，如圖3-6所示)的設備，再接入電話機、傳真機、上網用的適配卡(網卡)等。

圖3-6不同廠商的智能網絡終端我國在20世紀90年代中期開始使用ISDN，當時中國電信提供的速率為128kb/s，用戶需要承擔的費用接近普通電話費的1.5倍。與PSTN撥號上網相比，ISDN克服了前者的兩大缺點，不僅使速度有所提高，而且話音業務和數據通信也可同時進行。但是，對運營商和用戶而言，投入和使用ISDN的成本較高，且速率仍不能滿足需要。恰在此時，一種新的技術——ADSL橫空出世，并快速占領了市場，ISDN逐步淡出江湖。

(3)

ADSL接入。ADSL(AsymmetricDigitalSubscriberLine，非對稱數字用戶環線)是一種通過現有普通電話線為家庭、辦公室提供寬帶數據傳輸服務的技術。在用戶端，需要使用一個ADSL終端(因為和傳統的Modem類似，所以被稱為“ADSL貓”)來連接電話線路，如圖3-7所示。

圖3-7ADSL調制解調器所謂“非對稱”，指的是ADSL技術提供的上、下行數據傳輸速率是不對稱的，下行速率為1.5～8Mb/s，上行速率為512kb/s～1Mb/s。

與普通撥號Modem和ISDN相比，ADSL接入速率更快，成本更低，一些ADSLModem還帶有路由功能和無線功能，用戶使用起來更加方便，因此成為當前許多家庭用戶的首選。

3)通過有線電視網的互聯與接入

從20世紀90年代中后期開始，有線電視網作為一種公共通信鏈路也被積極地開發和利用，成為計算機互聯和接入的新渠道。這種上網方式是通過已建起的高帶寬的有線電視線纜傳送網絡數據，在有線電視網絡上傳送電視信號的同時傳送計算機數據。

早期的有線電視網絡采用的是同軸電纜結構，現在的有線電視網則采用HFC(HybridFiber-Coaxial，光纖-同軸電纜混合)結構，即在干線上采用光纖傳輸，用戶分配網絡使用同軸電纜，這種光電混合的傳輸方式提高了圖像質量，延長了傳輸距離。由于有線電視網絡是單向網絡，因此要想利用它進行雙向通信就必須進行雙向化改造，其中一個重要設備就是CableModem(電纜調制解調器，簡稱電纜貓)，它也是連接有線電視網和上網終端的中介。配備了CableModem的計算機或電視機都可以作為終端通過有線電視網上網。進入21世紀，數字電視產業發展迅速，機頂盒(STB，Set-TopBox)市場隨即啟動，并成為當前電視機上網的主要設備。下面分別對電纜貓和機頂盒做簡要介紹。

(1)電纜調制解調器(CableModem)。CableModem是一種可以通過有線電視網絡進行高速數據接入的裝置。它一般有兩個接口：一個用來接室內墻上的有線電視端口，另一個與計算機相聯，如圖3-8所示。它集調制解調器、路由器、加/解密設備、橋接器、網絡接口卡等多種功能于一身，可支持個人計算機和局域網接入Internet。

圖3-8Motorola公司生產的CableModem

CableModem的連接方式可分為兩種：對稱速率型和非對稱速率型。對稱速率型的數據上傳速率和下載速率相同，都在500kb/s～2Mb/s之間；對于非對稱速率型的數據上傳速率，用戶可在200kb/s～2Mb/s之間任選，下載速率可在3～10Mb/s之間任選。20世紀90年代主要應用非對稱模式。

CableModem系統有比較高的帶寬，下行速率高，提高了網絡資源的利用率，同時還具有永久在線、無須撥號的優點。但是，其工作方式是帶寬共享的，用戶要和鄰近用戶分享有限的帶寬。因此，當一條線路上用戶激增時，其速度會明顯下降。此外，CableModem的技術標準有四種(歐洲標準和北美標準各兩種)，長期無法統一，而與它同時期發展起來的ADSL雖然帶寬上不占優勢，但其用戶可獨享帶寬，且技術標準少(只有兩種)，統一迅速，這些優點使得ADSL的商業化應用和普及推廣速度更快。

(2)

機頂盒(Set-TopBox)。對于“機頂盒”，目前沒有標準的定義。從廣義上說，凡是與電視機連接的網絡終端設備都可稱之為機頂盒，包括模擬型和數字型兩類。現在所說的“機頂盒”多指數字型機頂盒(如圖3-9所示)。按功能分，當前市場上的機頂盒基本上可劃分為數字電視機頂盒、網絡電視機頂盒和多媒體機頂盒三類。

圖3-9機頂盒示意圖數字電視機頂盒的主要功能就是將接收的數字電視信號轉換為模擬電視信號，使模擬電視機用戶不用更換電視機就能收看數字電視節目，圖像質量接近500線水平，但無上網功能。

網絡電視機頂盒的主要功能是使模擬電視機用戶通過PSTN(公眾電話交換網)和雙向CATV(CommunityAntennaTelevision，有線電視)網連入Internet，用戶可以收/發電子郵件、游戲、網上學習等。

多媒體機頂盒是在綜合了前兩種機頂盒功能的基礎上產生的，也稱綜合業務機頂盒或全功能數字機頂盒。它可以支持幾乎所有的廣播和交互式多媒體應用，包括收看普通電視節目、數字加密電視節目、點播多媒體節目和信息、電子節目指南(EPG，ElectronicProgramGuide)，收/發電子郵件，瀏覽因特網，網上購物，遠程教育等。其需要的條件是雙向CATV網，Internet接入功能是由機頂盒內置的CableModem實現的。因此，多媒體機頂盒不但支持電視機上網，而且支持計算機上網。

4)通過電力網的互聯與接入

電力線上網(PLC，PowerLineCommunication)是指利用電力線傳輸數據和話音信號的一種通信方式。該技術不需要重新布線，而是在現有電線上實現數據、話音和視頻等多種業務的承載，最終實現集數據、話音、視頻以及電力于一體的“四網合一”。終端用戶只需要插上電源插頭，就可以實現因特網接入、電視頻道接收節目、打電話或者可視電話。

PLC的技術原理是利用1.6～30MHz頻帶范圍傳輸信號，在電腦端接一個“電力貓”(電力調制解調器)，信息發送時，將用戶數據進行調制，然后在電力線上進行傳輸，接收端先經過濾波器將調制信號濾出，再經過解調，就可得到原通信信號。廣義的電力線通信技術早在六十多年前就應用在輸電線路上，用于發電廠及變電站的調度指揮通信。現在通常所說的PLC是指利用低壓配電線路傳輸高速數據、話音、圖像等多媒體業務信號的一種通信方式，主要應用于家庭Internet寬帶接入和家電智能化聯網控制，即高速數據PLC。其傳輸速率依設備廠家的不同而在4.5～45Mb/s之間，實際傳輸速率最高可達14Mb/s。

5)通過無線通信網的互聯與接入

所謂無線接入，是指利用無線電波(微波、紅外線等)作為信息傳輸媒介實現網絡間互聯或計算機及其他終端接入Internet

的方式。一般認為，只要上網終端沒有連接有線線路，都稱為無線上網。目前，無線上網方式主要分三類：一類是利用衛星通信網絡實現各類網絡互聯及單機接入；第二類是以傳統局域網為基礎，以無線AP(AccessPoint，無線接入點)和無線網卡來構建的無線上網方式，也稱無線局域網；第三類是通過手機的移動通信網作為信息傳輸介質接入Internet，又稱無線廣域網。下面分別介紹這三種無線接入方式。

(1)衛星通信網。衛星通信是指利用人造地球衛星作為中繼站轉發無線電信號，在兩個或多個地面站之間進行的通信方式。它具有覆蓋地域廣、傳輸距離長、傳輸質量好、通信速率快等特點。因此，該方式通常在互聯網主干網的環境中使用。例如，中國電信的CHINANET最早從1996年1月開始采用國際衛星組織的2Mb/s鏈路與美國的Internet互聯。目前已運行從2Mb/s至45Mb/s不同速率的Internet國際衛星鏈路有20多條，總帶寬約為250Mb/s。個人用戶也可通過衛星直接遠程接入Internet，接入速率約為2Mb/s。

與地面通信技術相比，衛星通信技術成本比較高，通信容量比較小，時間延遲比較大，這些因素決定了它在目前中國Internet領域中只能占據較少的市場份額。

(2)無線局域網。無線局域網(WLAN，Wireless-LAN)是計算機網絡與無線通信技術相結合的產物，是以傳統局域網為基礎，終端設備通過無線AP和無線網卡接入有線網絡上網的方式，如圖3-10所示。之所以還稱其是局域網，是因為會受到無線連接設備與電腦之間距離的遠近限制而影響傳輸范圍，所以必須要在一定區域范圍之內才可以實現網絡連接。局域網上常用的無線技術是Wi-Fi(WirelessFidelity，無線保真技術)。

圖3-10無線局域網示意圖無線AP(又稱無線局域網收/發器)是用于無線工作站與有線局域網間相互訪問的設備，它是移動計算機用戶進入有線以太網骨干的接入點，也是無線網絡的核心。其工作原理是：將網絡信號通過雙絞線傳送過來，經過AP產品的編譯，將電信號轉換成為無線電信號發送出來，形成無線網的覆蓋。根據不同的功率，其可以實現不同程度、不同范圍的網絡覆蓋，一般無線AP的最大覆蓋距離可達300m，無線傳輸速率高達11Mb/s。增加了無線網關、無線網橋功能的AP稱為無線路由器，可支持局域網用戶的網絡連接共享。

無線網卡是無線上網使用的無線終端設備。根據接口類型的不同，無線網卡主要分為三種類型，即PCMCIA無線網卡、PCI無線網卡和USB無線網卡。

PCMCIA(PersonalComputerMemoryCardInternationalAssociation，個人計算機內存卡國際協會)無線網卡僅適用于筆記本電腦，支持熱插拔，可以非常方便地實現移動無線接入。

PCI(PeripheralComponentInterconnect，外設連接接口)無線網卡適用于普通的臺式計算機。PCI無線網卡只是在PCI轉接卡上插入一塊普通的PCMCIA卡。

USB(UniversalSerialBus，通用串行總線)無線網卡適用于筆記本和臺式機，支持熱插拔。如果網卡外置了無線天線，那么，USB無線網卡就是一個比較好的選擇。無線局域網互聯與接入是一種寬帶上網方式。中國電信的無線寬帶用戶可享受1～54Mb/s的高速上網服務。若是家庭接入，無線設備的接入速度就是ADSL接入互聯網的速度，約為1～2Mb/s。

(3)無線廣域網。無線廣域網(WWAN，Wireless-WAN)又稱移動寬帶網，是指計算機、手機等終端設備通過移動電話網絡接入Internet的無線上網方式。無線寬帶網采用了蜂窩式無線技術，因此在可獲得蜂窩式電話服務的所有區域均能提供Internet訪問功能。手機和筆記本電腦等終端都可采用移動寬帶接入方式上網，接入時需要到運營商(電信、移動或聯通公司)處申請辦理，并購買適用于不同終端的無線上網卡(如圖3-11所示)。“無線上網卡”不同于前文提及的“無線網卡”。“無線網卡”指的是具有無線連接功能的局域網卡，它的作用、功能跟普通電腦網卡一樣，是用來連接到局域網上的，它只是一個信號收/發的設備；“無線上網卡”的作用、功能相當于有線的調制解調器，它可以在擁有無線電話信號覆蓋的任何地方，利用手機的SIM卡來連接到Internet。

圖3-11筆記本通過無線上網卡上網

2009年，3G網絡商業化前，國內支持此種無線上網服務的網絡主要是中國移動的GPRS和中國聯通的CDMA1X(現已為中國電信所有)兩種。

GPRS(GeneralPacketRadioService，通用分組無線服務)采用分組交換技術，數據傳輸速率最高理論值可達171.2kb/s，實際接入速率為40kb/s，能滿足用戶瀏覽網頁和收/發E-mail等基本上網需求。中國移動在全國重點酒店、會議中心建有多個“熱點”，GPRS用戶在這些區域能自動享受高速的無線寬帶上網。CDMA1X(CDMA的全稱為CodeDivisionMultipleAccess，中文簡稱為碼分多址，是一種無線通信技術)采用2.5G的移動技術，數據傳輸速率可達153.6kb/s，平均連接速率一般在80kb/s左右，能滿足用戶瀏覽網頁和收/發E-mail等上網需求。

至2009年5月，三大電信運營商爭相跨入3G(3rdGeneration，第三代移動通信技術)時代。3G是指將無線通信與國際互聯網等多媒體通信結合的新一代移動通信系統，它能夠處理圖像、話音、視頻流等多種媒體形式，提供包括網頁瀏覽、電話會議、電子商務等多種信息服務，為手機融入多媒體元素提供強大的支持。第三代通信網絡主要定位于實時視頻、高速多媒體和移動Internet訪問業務。

根據運營商的不同，目前我國的3G網絡主要分為三類：中國移動的TD-SCDMA、中國電信的CDMA2000EV-DO和中國聯通的WCDMA。其下行速率峰值理論上分別可達到3.6Mb/s、3.1Mb/s及7.2Mb/s，上行速率的峰值理論上分別可達384kb/s、1.8Mb/s及5.7Mb/s。

3.各種互聯和接入技術的比較

表3-1中總結了前面列出的幾種互聯與接入方式，主要對不同互聯與接入方式的接入速率與接入網絡進行了比較。具體選用時，用戶可根據不同的環境和需求進行選擇。表3-1各種互聯與接入技術的比較

隨著網絡技術的進步，有線接入正從“三分天下”走向“三網融合”，上網方式逐步擺脫了線纜的羈絆，實現了無線移動，上網終端也迅速從單一的計算機向多元化方向發展。在計算機的地址分配方面，IPv4已現瓶頸，IPv6將取而代之，基于IPv6的下一代互聯網終將已進入人們的視野。同時，射頻、傳感、云計算等技術與Internet的結合應用將把人類推向“物物相連”的物聯網時代。3.3網絡技術的發展趨勢3.3.1三網融合

目前，接入網絡的發展趨勢正從“三分天下”向“三網融合”變遷。“三分天下”是指有線接入領域電信網、廣播電視網、互聯網“三分天下”的格局，如果再加上電力網，就是四分天下。在這種格局下，電信、廣電等部門的各自為政給用戶應用帶來了不便，網絡基礎設施方面也存在低水平的重復建設和資源浪費現象。因此，1996年起，美國、英國、加拿大、法國、日本等相繼實現了三網融合。三網融合在中國有十多年的進化史。在2006年的“十一五”規劃中提出了三網融合的要求。2008年的“1號文件”又進一步明確了三網融合的政策。2010年初，在國務院政策推動下，三網融合進入實質發展階段。2010年1月13日，國務院總理溫家寶主持召開國務院常務會議，決定加快推進電信網、廣播電視網和互聯網三網融合。會議明確了三網融合的時間表，確定了兩大階段性目標：2010—2012年，重點開展廣電和電信業務雙向進入試點；2013—2015年全面實現三網融合，普及應用融合業務。預計不久的將來，我國及世界上的其他國家都將走上“三網融合”或“四網融合”之路。從實現方式上看，關于三網融合的含義，一種是指相同的服務和內容既可在廣電網又可在電信網上被提供；另一種是廣播電視網與電信網配合，從而實現業務融合，例如廣播電視網負責視頻廣播，電信網承載互動功能。廣義上說，三網融合涉及技術融合、業務融合、行業融合、終端融合及網絡融合。但在現階段三網融合并不意味著電信網、廣播電視網和互聯網三大網絡的物理合一，而主要是指高層業務應用的融合，表現為技術上趨向一致，網絡層上可以實現互聯互通，形成無縫覆蓋，業務層上互相滲透和交叉，應用層上趨向使用統一的IP協議，在經營上即有競爭又有合作，有著向人類提供多樣化、多媒體化、個性化服務的統一目標，并且行業管制和政策方面也逐漸趨向統一。加快推進三網融合，對于全面推進我國國民經濟和社會信息化，加快培育戰略性新興產業，促進經濟社會發展和滿足人民群眾需要，具有十分重大的戰略意義。三網融合對廣電行業、電信行業、設備廠商及用戶都將帶來很大影響。對廣電行業、電信行業、設備廠商而言，既是機會，又是挑戰；對用戶來說，則將帶來極大的生活便利，節省信息費用。三網融合后，用戶只要安裝一個網絡，便可同時完成上網、看電視、打電話、發短信等幾乎所有的日常信息處理，用戶可以按著遙控器打電話，打開電視機上網沖浪，盯著電視屏幕玩網絡游戲，握著手機看電視新聞、實況轉播等。3.3.2無線上網

從上網方式上看，網絡技術的發展趨勢正從有線向無線過渡。除了前面提及的衛星通信網、無線局域網和無線廣域網外，無線網絡還包括無線城域網和無線個人網。

無線城域網是連接數個無線局域網的無線網絡形式，如美國的密歇根州GrandHaven市的無線城域網包括了陸地接入及離岸15海里(注：1海里

=

1852米)內的船上接入。在我國，杭州市的“無線數字城市”項目于2007年7月啟動，2008年7月底完成了一期工程，實現了城區內主、次干道，景區及熱點區域的全面網絡覆蓋，城市覆蓋率達到80％，成為全國無線網絡覆蓋率最高的城市。到2010年，無線寬帶城域網已覆蓋包括周邊縣市在內的大杭州范圍，市民可隨時隨地通過筆記本、電視手機、MP4等各種無線終端上網。

無線個人網(WPAN，WirelessPersonalAreaNetwork)是在小范圍內相互連接數個裝置所形成的無線網絡，通常工作范圍在10m以內，可應用于計算機、打印機、手機、耳機等設備間的無線通信。

支持無線個人網的技術包括：藍牙、ZigBee、UWB(UltraWideBand，超寬帶)、IrDA(InfraredDataAssociation，紅外數據組織提出的一種紅外連接技術)、HomeRF(HomeRadioFrequency，家庭射頻)等。其中，藍牙技術在無線個人網中的使用最廣泛，它是一種開放性的、短距離無線通信技術。該技術并不想成為另一種無線局域網(WLAN)技術，它面向的是移動設備間的小范圍連接，從本質上說它是一種代替線纜的技術，可以在較短距離內取代目前的多種線纜連接方案，穿透墻壁等障礙，通過統一的短距離無線鏈路，在各種數字設備之間實現靈活、安全、低成本、小功耗的話音和數據通信。3.3.3上網終端多樣化

從上網設備來看，互聯網的發展趨勢正從計算機向多種終端演進。隨著無線通信技術的發展，上網的終端設備逐步擺脫了有線電纜的限制，不再是單一的計算機，而是呈現出多元發展的趨勢。從PC到筆記本電腦、PDA(PersonalDigitalAssistant，個人數字助理)、移動電話、電視機及各類家電產品等都漸漸納入網絡視野，成為能夠上網的工具。

據《第28次中國互聯網絡發展狀況統計報告》的數據顯示，截至2011年6月底，我國手機網民規模達3.18億，占總體網民的比例達65.5%，構成了拉動中國總體網民規模攀升的主要動力，使用筆記本上網的網民在總體網民中的比例為46.2%。各種信息家電和網絡家電也令人耳目一新，電冰箱、洗衣機、微波爐等不同家電之間不但能夠互相識別、協同工作，而且能與外部網絡進行通信。2000年11月6日，意大利梅洛尼公司推出了世界上第一臺通過互聯網和GSM無線網控制的商業化洗衣機，用戶可以通過移動電話遙控洗衣機，洗衣機在需要維修時還可以通過互聯網通知梅洛尼的維修人員。2002年1月，韓國LG公司向市場推出了該公司生產的“網絡冰箱”，這種冰箱的門上有一個15英寸(注：1英寸≈2.54厘米)的液晶顯示器，用戶可以通過冰箱上網、打可視電話和觀看影片，液晶顯示器還可以顯示冰箱內部的溫度和食品的保質期。如果冰箱出了問題，它還可以自動通知維修服務中心。據專家預測，到2013年網絡家電會逐漸普及。屆時，人們只要通過移動電話就可以向家里的電器發出指令了：空調器先清潔空氣，將溫度調至用戶覺得最舒服的感覺，電飯鍋、微波爐接受指令開始工作。此外，它們還可以實現網上下載，隨時更新版本。3.3.4IPv6

從互聯設備的地址分配上看，互聯網正從IPv4向IPv6遷移。眾所周知，IP地址是互聯網上的設備間通信的重要標識，其作用和重要性就如同人的身份證號。當前全世界廣泛使用的是第一代國際互聯網，相應的IP地址協議是IPv4，即第4版。IPv4設定的網絡地址編碼是32位，提供的IP地址總數為2的32次方，大約43億個，這些地址數現在已遠不能滿足人們的上網要求。2011年2月，IANA將最后5個A分配給五大區域地址分配機構(RIR)，標志著全球IPv4地址總庫完全耗盡。五大區域地址分配機構的分庫將在2011—2015年相繼耗盡，全球IPv4地址將真正地枯竭。因此，下一代互聯網采用的是IPv6協議，它設定的地址是128位編碼，能產生2的128次方個IP地址，地址資源極其豐富。如果這些IPv6地址平均分配在地球表面，地球上的每一平方米即可獲得幾百萬個IP地址，采用IPv6地址后，未來的移動電話、冰箱等信息家電都可以擁有自己的IP地址。夸張點說，地球上每粒沙子都會有IP地址。在IPv6的設計過程中，除了一勞永逸地解決了地址短缺問題以外，還考慮了在IPv4中解決不好的其他問題。IPv6的主要優勢體現在以下幾方面：擴大地址空間，提高網絡的整體吞吐量，改善服務質量，安全性有更好的保證，支持即插即用和移動性以及更好地實現多播功能。全球關于IPv6的研究始于1996年，我國啟動關于IPv6的研究項目是在1998年，此后日本、德國、意大利、加拿大、法國及亞洲很多國家也相繼展開了研究。2008年5月，歐盟委員會向成員國進行通告，發布行動計劃，明確IPv6在歐洲的進程。歐盟第七框架計劃中還通過一些組織來強制使用IPv6，目的在于使整個歐洲盡快并在更廣泛的范圍內采用IPv6。至2009年，我國已建立了全世界最大的純IPv6網絡，運營商已經制定好了針對IPv6的商業化方案，到2012年將全面商用。截至2011年6月底，我國擁有IPv6地址429塊/32，全球排名第15位。3.3.5下一代互聯網

基于IPv6的下一代互聯網主要涉及三個計劃：VBNS、Internet2和NGI。這三個計劃幾乎是同時提出和進行研究的。

VBNS(VeryHighSpeedBackboneNetworkService，超高速骨干網服務)計劃由美國國家科學基金會(NSF)發起，初衷是建立一個主要為研究機構和高等院校提供超高速網絡服務的專用網，于1995年4月起投入運行，連接了5個超級計算機中心和100所大學及研究機構。2000年，VBNS主干網速率達到2.5Gb/s。

Internet2是在1996年10月1日由美國34所大學和一些科研機構聯合發起的新一代因特網項目，目前全美已有超過70家企業、200所以上大學機構、40個政府相關機構投入該項研究。1997年9月UCAID(大學高級互聯網發展集團)成立，專門管理Internet2。該組織稱，Internet2的最終目標并不是商業化，對連接公眾Internet也沒有太大興趣，作為高等學府和科研機構的專用網絡，Internet2在科學研究以及教育領域被寄予厚望。1998年，Internet2的速度是10Gb/s，這已經比通常的家庭連接快了1000倍。2007年Internet2的骨干網速率達100Gb/s。2008年，歐洲核子研究中心耗資18億美元研制的強子對撞機實驗就應用了Internet2。在項目中數千名物理學家同時讀取大型強子對撞機的實驗數據，他們是全球最早使用超高速Internet2網絡的人。

NGI(NextGenerationInternet，下一代互聯網)計劃是美國政府在1996年10月6日宣布的，與Internet2的提出僅隔5天。NGI側重于研究事務處理安全性和網絡管理等。1997年，已有150多個硅谷公司作為伙伴參加進來。這個龐大計劃的最終目標之一是建立數據傳輸速率達到10～100Tb/s的網絡，由與此相關的技術所描繪的驚人未來使NGI成為最令人期待的下一代Internet計劃。目前，NGI主要服務于美國國防部、美國航空航天局等政府機構。

雖然上述三大計劃分別有自己明確的任務和目標，推動它們的資金和技術來源也互不相同，但它們之間也存在著很大關聯。對于下一代Internet的構想，不管是VBNS、NGI還是Internet2都不約而同地以光纖為傳輸介質。NGI在3個計劃中是最領先的，是美國政府大規模網絡計劃的組成部分，Internet2和VBNS也受其影響。同時，VBNS為Internet2提供主干網服務，Internet2也參與NGI在高等教育領域的某些項目，Internet2被認為是完成NGI計劃的第一個目標，即連接100所一流大學并開發下一代網絡應用。NGI和Internet2將確保由多個不同的網絡服務者提供的相兼容的骨干網、區域網都能獲得高級網絡服務。可以說，這三個計劃實質上是一體的，它們在許多領域協同工作，在不同