《电子商务概论》课件第3章

第三章网络技术3.1计算机网络概述3.2计算机网络的互联与接入3.3网络技术的发展趋势3.4小结

学习目标

·掌握计算机网络的基本概念、组成要素及功能；

·了解计算机网络的各种分类；

·掌握两种网络协议标准的体系结构及各层的主要协议；

·了解计算机网络互联与接入的主要方式；

·了解网络技术的发展趋势。

1987年9月20日，德国卡尔斯鲁厄大学的研究员格德·威克终于收到了一封用英德双语写就的电子邮件。邮件的内容很简单，打印出来还不足半页纸。邮件上用骄傲的口吻清清楚楚地写着：“ThisisthefirstELECTRONICMAILsupposedtobesentfromChinaintotheinternationalscientificnetworks”(这是第一封来自中国用国际科技网络发送的电子邮件)。格德·威克的目光只在这封邮件上停留了一瞬间。因为邮件上的这几句话，他早就可以倒背如流了。为了这封信，他整整熬了7个昼夜，而万水千山之外他的中国合作者们为了这一刻，已经忙碌了两三年。那还是在1985年，中国机械电子部科学研究院研究员王运丰突然冒出一个大胆的想法：建立国际互联网信道。当时，学术界在中国建立国际互联网信道的需求日益迫切。中科院理论物理研究所经过多年钻研，形成了一项科研成果。研究人员按照以往惯例，将科研成果写成论文预印件，分寄给全球几大学术认定机构和权威学术杂志。巧的是，以色列在十几天后也形成了同样的科研成果，通过电子邮件发送的论文后发却先至。最终，这项成果被认定归以色列所有，中方科研人员吃了个哑巴亏。王运丰等学者则由此意识到了互联网的意义，中科院、机电部等几个单位纷纷开始筹措建设互联网。对于打开国门看世界没几年的中国科研人员而言，这项世界领先的科技成果陌生而新奇。王运丰深知，凭一己之力办不成这件事，他需要一个合作者、一个领路人。他想起了曾结识的一位学者——维纳·措恩。措恩是德国人，卡尔斯鲁厄大学的教授。更重要的是，他还是大名鼎鼎的德国“互联网之父”，联邦德国的第一封电子邮件便出自他手。听了王运丰的想法，措恩非常感兴趣。两人一拍即合，随即开始筹建中德之间的计算机网络连接，并商定中方合作单位为机电部下属的中国兵器工业计算机应用研究所。

1987年夏天，措恩把大半个研究小组都搬到北京来，与留守在卡尔斯鲁厄大学的格德·威克小组开始编写网络协议。这是建立网络连接最为关键的一步。在此之前，项目其实已经有了实质性进展，中方已经成功地从北京登录到德方的主机上，并可以把德方电子信箱中的邮件在北京打印出来。只不过，这种电子邮件只是以远程登录的方式，操控千里之外的电脑而发送的，从专业角度讲，并没有形成计算机之间的数据交换协议。因为中方并没有自己的邮件服务器，不能进行存储、转发等基本邮件服务，邮件的IP地址也显示是国外的电脑。中国还需建立自己的电子邮件系统，这便是王运丰和措恩等人正在努力实现的事情。

1987年9月4日到9月14日，整整11天时间，两个相隔7个时区的科技队伍终于完成了对主机操作系统的修改，解决了中德之间邮件交换的一切软件问题。9月14日，王运丰一个字母一个字母地在计算机键盘上敲出了那封电子邮件，网络两端的11名技术人员翘首以盼。没想到，邮件却迟迟发送不过去。几经排查，人们发现，在一个小协议中存在一处微小的程序漏洞，导致了邮件的发送被延迟，而两国信号间的传输不稳定又加剧了这个漏洞。为修改这处小小的瑕疵，研究组重新编写了一组程序。几天后，这封邮件终于穿越了半个地球到达德国。这意味着中国从此进入了国际互联网时代。

没有互联网就没有电子商务，网络技术是电子商务最基础的支持技术。20世纪90年代以来，以计算机远程通信为主体的网络技术发展迅速，通信速度、连接方式、通信标准等方面都不断有新的突破，通信终端也日益变得多样化。网络的推广普及和服务质量的提高极大地推动了电子商务的发展。3.1计算机网络概述3.1.1计算机网络的概念

计算机网络(ComputerNetwork)是计算机技术与通信技术相结合的产物，它是利用通信线路和通信设备，把地理上分散的并具有独立功能的多个计算机系统互相连接，按照网络协议进行数据通信，由功能完善的网络软件实现资源共享的计算机系统的集合。3.1.2计算机网络的组成

从计算机网络的概念来看，“网络”主要包含四个方面的内容。

1.连接对象

计算机网络连接的对象是各种类型的计算机(如大型计算机、工作站、微型计算机等)或其他数据终端设备(如各种计算机外部设备、终端服务器等)。这些终端设备的主要作用是负责数据信息的收集、处理、存储、传播和提供共享资源。此外，现在已经有越来越多的非计算机类终端设备以多种方式连接到网络中，如移动电话等手持终端设备和冰箱、电视机、微波炉等信息家电产品都可以通过无线或有线方式上网。从这个意义上说，计算机网络的概念已经被大大地拓宽了。

2.连接介质

连接介质指用于连接终端设备的通信线路和通信设备。其中，通信线路指的是传输介质及其介质连接部件，包括光缆、同轴电缆、双绞线等；通信设备指网络连接设备、网络互联设备，包括网卡、集线器(Hub)、中继器(Repeater)、交换机(Switch)、网桥(Bridge)、路由器(Router)以及调制解调器(Modem)等。通信线路和通信设备负责控制数据的发出、传送、接收或转发，包括信号转换、路径选择、编码与解码、差错校验、通信控制管理等。通信线路和通信设备是连接计算机系统的桥梁，是数据传输的通道。使用通信线路和通信设备可以将计算机互相连接起来，在计算机之间建立一条传输数据的物理通道。

3.连接的结构与方式

连接的结构方式是指网络的拓扑结构。计算机网络的拓扑结构是指网络中各个站点相互连接的形式，在局域网中就是文件服务器、工作站(连接在网络上的计算机、大容量的外存、高速打印机等设备均可看做网络上的一个节点，也称工作站)和电缆等的连接形式。比较常见的拓扑结构有总线型拓扑、星型拓扑、环型拓扑以及混合型拓扑。总线型拓扑就是将文件服务器和工作站都连在称为总线的一条公共电缆上，且总线两端必须有终结器的网络结构类型；星型拓扑则是以一台设备作为中央连接点，各工作站都与它直接相连形成星型；环型拓扑就是将所有站点彼此串行连接，像链子一样构成一个环形回路；混合型拓扑则是把以上三种最基本的拓扑结构混合起来运用。

4.连接的控制机制

连接的控制机制指各层的网络协议和各类网络软件。协议是指通信双方必须共同遵守的约定和通信规则，如TCP/IP、NetBEUI协议、IPX/SPX协议，它是通信双方关于通信如何进行所达成的一致规约。比如，用什么样的格式表达、组织和传输数据，如何校验和纠正信息传输的错误，以及传输信息的时序组织与控制机制如何等。现代网络都是层次结构，协议规定了分层原则、层间关系、执行信息传递过程的方向、分解与重组等约定。在网络上通信的双方必须遵守相同的协议才能正确地交流信息，就像人们谈话时要说同一种语言一样，如果谈话时使用不同的语言，就会造成相互都听不懂对方在说什么的问题，当然也就无法进行交流了。因此，协议在计算机网络中是至关重要的。一般来说，协议的实现是由软件和硬件分别或配合完成的。

网络软件是一种在网络环境下使用和运行或者控制和管理网络工作的计算机软件。根据软件的功能，计算机网络软件可分为网络系统软件和网络应用软件两大类型。

(1)网络系统软件。网络系统软件是控制和管理网络运行、提供网络通信、分配和管理共享资源的网络软件，它包括网络操作系统、网络协议软件、通信控制软件和管理软件等。网络操作系统(NOS，NetworkOperatingSystem)是指能够对局域网范围内的资源进行统一调度和管理的程序，它是计算机网络软件的核心程序，是网络软件系统的基础。网络协议软件(如TCP/IP)是实现各种网络协议的软件，它是网络软件中最重要的部分，任何网络软件都要通过协议软件才能发生作用。

(2)网络应用软件。网络应用软件是指为某一个应用目的而开发的网络软件，如远程教学软件、电子图书馆软件和Internet信息服务软件等。网络应用软件可为用户提供访问网络的手段及网络服务，实现资源的共享和信息的传输。3.1.3计算机网络的功能

计算机网络具有共享硬件与软件、共享信息及通信等功能，这些功能是各种电子商务应用的重要基础。

1.共享硬件与软件

计算机网络允许网络上的用户共享不同类型的硬件设备。可共享的硬件资源有：巨型计算机、专用的高性能计算机、大容量磁盘、高性能打印机、高精度图形处理设备、通信线路与通信设备等。共享硬件的好处是节约开支。共享软件是指网络上的多个用户可以同时使用的某种软件，如数据库管理系统和各种Internet信息服务软件。特别是客户机/服务器(C/S)和浏览器/服务器(B/S)模式的出现，使人们可以用客户机来访问服务器，而服务器软件则是共享的。另外，在B/S模式下，对于软件版本的升级修改，只要在服务器上进行，全网用户都可立即享受。目前可共享的软件种类很多，包括大型专用软件、各种网络应用软件、各种信息服务软件等。

2.共享信息

信息也是一种资源，Internet就像是一个信息的海洋，仿佛有取之不尽、用之不竭的信息与数据，每一个接入Internet的用户都可以共享这些信息资源。可共享的信息资源包括：搜索与查询的信息，Web服务器上的主页及各种链接，FTP服务器中的软件，各种各样的电子出版物，网上消息、报告和广告，网上大学及网上图书馆资源等等。

3.通信

计算机网络可以传输数据、声音、图形和图像等多媒体信息。建设计算机网络的主要目的是使分布在不同地理位置的计算机用户之间能够相互通信和交流信息。通信功能是计算机网络的基本功能之一，它可以为网络用户提供强有力的通信手段。利用网络的通信功能，用户可以发送电子邮件，在网上举行视频会议等。3.1.4计算机网络的分类

人们对网络有着各种各样的称呼，如“局域网”、“总线网”、“以太网”、“光纤网”、“NT网”等，甚至有时对某一种网络也有多种说法，这是因为使用了不同的分类方法来命名计算机网络。计算机网络常用的分类包括：按网络覆盖的地理范围分类，按网络的拓扑结构分类，按网络协议分类，按传输介质分类，按网络操作系统分类以及按传输技术分类。

1.按网络覆盖的地理范围分类

按网络覆盖的地理范围分类是一种常用的分类方法。按照网络覆盖的地理范围的大小，可以把计算机网络分为局域网、城域网和广域网三种类型。

1)局域网(LAN，LocalAreaNetwork)

局域网是将较小地理区域内的计算机或数据终端设备连接在一起的通信网络，它常用于组建一个办公室、一栋楼、一个楼群、一个校园或一个企业的计算机网络，地理范围一般在几十米到几千米之间。局域网的拓扑结构简单，常用的拓扑结构有总线型、星型、环型等。

2)广域网(WAN，WideAreaNetwork)

广域网是在一个广阔的地理区域内进行数据、语音、图像信息传输的通信网。通信线路大多借用公用通信网络，如PSTN(PublicSwitchedTelephoneNetwork，公共交换电话网络)、DDN(DigitalDataNetwork，数字数据网)、ISDN(IntegratedServiceDigitalNetwork，综合业务数字网)等。广域网可以覆盖一个城市、一个国家甚至于全球，这类网络的作用是实现远距离计算机之间的数据传输和信息共享。因特网是广域网的一种，但它不是一种具体独立的网络，而是将同类或不同类的物理网络(局域网、广域网、城域网)互联，并通过高层协议实现各种不同类网络间通信的网络。

3)城域网(MAN，MetropolitanAreaNetwork)

城域网是一种大型的LAN，它的覆盖范围介于局域网和广域网之间，一般为几千米到几十千米。也就是说，城域网的覆盖范围通常在一个城市内。

2.按网络的拓扑结构分类

按网络的拓扑结构可以将网络分为总线型网络、环型网络、星型网络、树型网络、网状型网络和混合型网络。例如，以总线型物理拓扑结构组建的网络为总线型网络，同轴电缆以太系统就是典型的总线型网络；以星型物理拓扑结构组建的网络为星型网络，交换式局域网以及双绞线以太网系统都是星型网络。

3.按网络协议分类

根据使用的网络协议，可以将网络分为使用IEEE802.3标准协议的以太网(Ethernet)和使用IEEE802.5标准协议的令牌环网(TokenRing)。另外，还有FDDI(FiberDistributedDataInterface，光纤分布式数据接口)网、ATM(AsynchronousTransferMode，异步传输模式)网、X.25、TCP/IP网等。

4.按传输介质分类

根据网络使用的传输介质，可以将网络分为双绞线网络、同轴电缆网络、光纤网络、无线网络(以无线电波为传输介质)和卫星数据通信网(通过卫星链路进行数据通信)等。图3-1为几种常用的传输介质的示意图。

图3-1几种常用的传输介质

5.按网络操作系统分类

根据使用的网络操作系统，可以将网络分为NovellNetWare网、UNIX网、Linux网、WindowsNT网等。

6.按传输技术分类

根据所使用的传输技术，可以将网络分为广播式网络和点到点网络。

1)广播式网络

在广播式网络中仅使用一条通信信道，该信道由网络上的所有站点共享。在传输信息时，任何一个站点都可以发送数据分组，传到每台机器上，被其他所有站点接收。这些机器根据数据包中的目的地址进行判断，如果是发给自己的则接收，否则丢弃它。总线型以太网就是典型的广播式网络。

2)点到点网络

与广播式网络相反，点到点网络由一对机器之间的多条连接构成，每对机器之间都有一条专用的通信信道，因此在点到点的网络中，不存在信道共享与复用的情况。当一台计算机发送数据分组后，它会根据目的地址，经过一系列中间设备的转发，直接到达目的站点，这种传播技术称为点到点。采用点到点传输技术的网络为点到点网络。3.1.5计算机网络协议

计算机网络最基本的功能就是将分别独立的计算机系统互联起来，使它们之间能相互通信(即信息交换)。通信的双方要进行对话，就必须遵守双方都认可的规则，而在计算机网络中将计算机之间通信所必须遵守的规则、标准或是某些约定统称为网络协议。网络协议是计算机网络的核心问题，是计算机网络不可缺少的组成部分。

目前，公认的计算机网络协议标准有两个：OSI参考模型和TCP/IP模型。

1.OSI参考模型

OSI参考模型是由国际标准化组织制定的，它包括七个层次，自下而上分别为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。在OSI的七个层次中，应用层是最复杂的，所包含的应用层协议也最多，目前有的还正在研究和开发之中。虽然OSI体系结构从理论上讲比较完整，但它还远远没有商品化，真正市场上流行的网络很少有完全符合OSI各层协议的，大部分网络产品支持的是TCP/IP协议。

2.TCP/IP模型

TCP/IP模型包含了一簇网络协议，如图3-2所示。TCP和IP是其中最重要的两个协议。它们虽然不是OSI的标准协议，却是被公认的事实上的标准，是国际互联网的标准协议。

TCP/IP模型包括四个层次，自下而上分别为网络接口层、互联层、传输层和应用层。

图3-2

TCP/IP模型示意图

(1)网络接口层。TCP/IP参考模型中，通信主机必须采用该层的某种协议连接到网络上，并且能够传输网络数据分组。

(2)互联层。互联层的主要功能是负责在互联网上传输数据分组，是TCP/IP参考模型中最重要的一层。它是通信的枢纽，从底层来的数据包由它选择，继续传给其他网络节点或是直接交给传输层，对从传输层来的数据包，负责按照数据分组的格式填充报头，选择发送路径，并交由相应的线路发送出去。互联层主要定义了互联协议

(IP)以及数据分组的格式。它的主要功能是路由选择和拥塞控制。

(3)传输层。传输层的主要功能是负责端到端的对等实体之间进行通信。TCP/IP的传输层定义了两个协议：传输控制协议(TCP，TransportControlProtocol)和用户数据报协议(UDP，UserDatagramProtocol)。

TCP协议是可靠的、面向连接的协议，它用于包交换的计算机通信网络、互联系统以及类似的网络上，保证通信主机之间有可靠的字节流传输。

UDP是一种不可靠的、无连接的协议，它的最大优点是协议简单，额外开销小，效率较高，缺点是不保证正确传输，也不排除重复信息的发生。因此，需要可靠数据传输保证的应用应选用TCP，相反，对数据精确度要求不是太高，而对速度、效率要求很高的应用，如声音、视频的传输，则应该选用UDP。

(4)应用层。应用层是TCP簇的最高层，它包含了所有OSI参考模型中会话层、表示层和应用层这些高层的协议功能。应用层的协议主要包括：SMTP(简单电子邮件协议)、HTTP(超文本传输协议)、FTP(文件传输协议)以及DNS(域名服务系统)等。

3.2.1互联与接入的概念

计算机网络互联就是利用网络互联设备及相应的技术措施和协议，把两个以上的计算机网络连起来，实现计算机网络之间的连接。计算机网络互联的目的是使一个网络上的用户能够访问其他计算机网络上的资源，使不同网络上的用户能够相互通信和交流信息，以实现更大范围的资源共享和信息交流。3.2计算机网络的互联与接入计算机网络的互联方式有：局域网与局域网互联，局域网与广域网互联，广域网与广域网互联等。因此，互联网是多个独立网络的集合。Internet就是由几千万个计算机网络互联起来的、全世界最大的、覆盖面积最广的计算机互联网络。3.2.2网络连接设备

一般都必须通过网络连接设备才能实现计算机及网络间的互联。常用的网络连接设备有以下几种：

(1)中继器：常用于局域网的扩展，即延长规定的网络线路长度和改变网络拓扑结构，在物理层实现互联。

(2)网桥：主要用于连接两个同类型的局域网，在数据链路层实现互联。

(3)路由器：主要用于局域网与广域网之间的互联，在网络层实现互联。

(4)网关：主要用于连接两个不同类型的局域网，或者一个局域网和另一个广域网间的连接，在传输层及其以上层实现互联。

(5)调制解调器：一种数据传输与转换设备，用于实现数字信号和模拟信号的转换。数字信号转换为模拟信号称为调制，而由模拟信号到数字信号的转换则称为解调。3.2.3互联与接入的结构

广义的互联与接入包括计算机与计算机的相互连接、局域网与局域网的连接、局域网与广域网的连接、广域网与广域网的连接等。即使一个国家的所有计算机都连接在一起，也只能说它是一个广域网，而不能称之为Internet，因为Internet是跨越国界的，是世界范围的互联。一般来说，互联的最终目的是接入那个已经存在的国际互联网——Internet。因此，要了解互联与接入的结构和方式，必须从Internet的诞生说起。图3-3是一个互联与接入结构的简单示意图。

图3-3互联与接入结构的简单示意图

1.Internet的诞生

1969年，美国国防部高级研究计划署(ARPA,AdvancedResearchProjectsAgency)开始建立一个命名为ARPAnet的网络。最初，ARPAnet只连接4台主机，主要用于军事研究。

1983年，ARPAnet分化为两部分：ARPAnet和纯军事用的MILnet。

1986年，NSF建立起了六大超级计算机中心，为了使全国的科学家、工程师能够共享这些超级计算机设施，NSF建立了自己的基于TCP/IP协议簇的计算机网络NSFnet，并于1990年6月取代了ARPAnet。此后经过十几年的发展形成了Internet。其应用范围也由最早的军事、国防扩展到美国国内的学术机构，进而迅速覆盖了全球的各个领域，运营性质也由科研、教育为主逐渐转向商业化。今天通常说的“上网”就是指将个人计算机、局域网、广域网等接入Internet，与这个全球最大的广域网互联。

2.Internet的接入

任何一台计算机要想接入Internet，只要以某种方式与已经连入Internet的Internet服务提供商(ISP，InternetServicesProvider)的一台主机进行连接即可。

ISP是提供Internet接入服务的公司或机构，通过为用户配置与Internet相连所需的设备并建立通信连接，提供信息与接入服务。

作为ISP，一般需要具备如下三个条件：

(1)有专线与Internet相连。

(2)有运行各种Internet服务程序的主机，可以随时提供各种服务。

(3)有IP地址资源，可以给申请接入的计算机用户分配IP地址。

在我国，ISP包括两个层次：第一层次是互联网络；第二个层次是接入网络。

互联网络具有独立的国际出口(连接国际Internet信息线路)，可以直接进行国际联网，提供互联网国际线路接入服务，称为顶级ISP，如中国电信、中国联通、中国科技网、中国教育和科研计算机网等。接入网络是指通过互联网络接入Internet，然后再向其他计算机用户提供Internet接入服务，称为次级ISP，如北京首都在线、世纪互联、东方网景、网宿等。1999年以来，我国的次级ISP增长迅速，出现了多级ISP，其服务也呈现出良莠不齐的混乱局面。2009年，工信部颁布的《电信业务经营许可管理办法》指出，要从根源上消除接入互联网服务中的多级转租、层层批发的不良市场行为，提倡基础电信运营商(顶级ISP)直接接入客户，允许一级ISP存在，但必须直接接入最终客户。自此，ISP的多级接入问题得到规范。3.2.4我国的主干网

对内具有互联网络服务功能、对外具有独立国际信息出口的互联网络是我国的顶级ISP，通常被称为主干网。自1994年起，我国的主干网经过分化与重组，迄今为止已经历了四大主干网、十大主干网、六大主干网等几个阶段。

1.四大主干网

1)中国科技网(CSTNET)

CSTNET是一个具有一定规模的光纤互联网络，由中国科学院主持，与北京大学、清华大学合作共同完成，于1993年投入运行，可为CSTNET上的用户提供Internet全功能服务。

2)中国教育和科研计算机网(CERNET)

CERNET是由原国家计委投资和原国家教委主持建立的，旨在利用先进、实用的计算机技术和网络通信技术，把全国大部分高等院校连接起来，从而改善国内高校的教学和科研环境，促进高校之间信息和技术合作与交流，推动我国教育和科研事业的发展。CERNET于1995年年底投入使用，可为用户提供全面的互联网服务。

3)中国公用计算机互联网(CHINANET)

CHINANET(又称163网)是在1994年由前中国邮电部(现为信息产业部)投资建设的中国公用计算机网络，现由中国电信经营管理。它是中国第一个商业化的计算机互联网，旨在为中国更广大的用户提供Internet的各类服务，推进信息产业的发展。该网于1995年与Internet连通并提供对外服务。

4)中国金桥信息网(ChinaGBN)

ChinaGBN(ChinaGoldenBridgeNet)简称金桥网，是由国务院授权的另一个商业化计算机互联网，由原电子工业部归口管理，是面向企业的网络基础设施。ChinaGBN的特点在于其“天地一网”，它采用卫星网和地面光纤网的互联互通，可以覆盖较偏远的省份和地区。除提供Internet接入服务外，金桥网还提供国际、国内的漫游服务以及IP电话服务等多种增值服务。负责建设、运营和管理金桥网的吉通公司已于2003年并入网通。

2.十大主干网

在2007年1月的第19次中国互联网络发展状况统计调查中，列出了具有独立国际出口资质的十大运营商：中国公用计算机互联网(CHINANET)、中国科技网(CSTNET)、中国教育和科研计算机网(CERNET)、中国网络通信集团(CNCNET)、中国移动互联网(CMNET)、中国联通互联网(UNINET)、中国国际经济贸易互联网(CIETNET)、中国长城互联网(CGWNET)、中国卫星集团互联网(CSNET)和中国铁通互联网(CRNET)。当时，后三个运营商尚在建设中。其中，非营利单位有四家：中国科技网、中国教育和科研计算机网、中国国际经济贸易互联网以及中国长城互联网，其余六家为基础电信运营商，即电信、网通、移动、联通、卫通、铁通。

3.六大主干网

2008年5月，中国电信业重组后，六大电信基础运营商“瘦身”为三个，重组方案如图3-4所示。

(1)中国移动通信：原中国移动通信与中国铁通合并后的称谓，也称中国移动互联网。

(2)中国电信：原中国电信、中国卫通、原中国联通的CDMA业务合并后的称谓。

(3)中国联通：原中国联通的GSM业务与中国网通合并后的称谓。

图3-42008年5月中国电信业重组方案图

2009年6月，CNNIC第24次《中国互联网络发展状况统计报告》中列出了六大具有独立国际出口的主干网：中国科技网、中国教育和科研计算机网、中国国际经济贸易互联网、中国移动通信、中国电信、中国联通。3.2.5计算机网络互联与接入方式

计算机网络互联与接入方式有多种分类方法。下面主要讨论两种分类方法：一种是按接入速率分类，另一种是按互联和接入的链路分类。

1.按接入速率分类

按接入后数据传输的速度，Internet的接入方式可分为宽带接入和窄带接入。

到目前为止，其实并没有对“宽带”的严格统一的定义。从网络传输速率来看，美国FCC(FederalCommunicationsCommission，联邦通信委员会)当前把“宽带”定义为“下行和上行速率分别为768kb/s和200kb/s以上的互联网连接”。截至2009年8月，FCC就一份有关宽带的报告征求各方意见。报告显示，美国政府拟放宽定义中的“宽带”网速范围，新标准定义的“基本宽带”将可能指下行和上行速率分别达到768kb/s和1.5Mb/s以上。在我国，一种说法是以拨号上网速率的上限56kb/s为分界，将56kb/s及其以上的接入方式称为“宽带”，将56kb/s以下的接入方式则归类为“窄带”。但是，目前的接入速率显然已远远超过了这个数字。到2009年6月，我国宽带用户的平均接入速率约为1.774Mb/s。因此，“宽带”是一个动态的、发展的概念。从一般的角度理解，它是能够满足人们感观所能感受到的各种媒体在网络上传输所需要的带宽。对当前我国的家庭用户而言，“宽带”是指传输速率超过1Mb/s，可以满足话音、图像等大量信息传递需求的带宽。在CNNIC的调查报告中，对宽带的解释并不是以网络传输速率来定义的，而是根据接入方式来划分的。CNNIC定义的宽带接入方式包括xDSL、CABLEMODEM、光纤接入、电力线上网、以太网等，使用了这些宽带接入方式的网民被统计为“宽带网民”。

所谓“窄带”(又称“窄频”)，是相对于宽带而言的接入速度慢、传输速率低的互联网接入方式。例如，电话拨号接入(接入带宽9.6～56kb/s)、窄频ISDN接入(接入带宽64～

128kb/s)、各类手机上网(GPRS、CDMA、3G手机上网接入带宽为53～384kb/s)等都是较为常见的窄带接入方式。根据国际经合组织(OECD)的统计，至2007年10月，OECD主要国家的平均网络下行速率已经达到17.4Mb/s，在宽带最发达的日本，其下行速率甚至已经超过90Mb/s。在中国，以ADSL为主的网络接入其大多数下行速率都不超过4Mb/s，高峰时段的速率会更低。由此可见，目前我国宽带接入速度远远落后于世界互联网发达国家，需要进一步加大互联网基础设施建设，不断提高网络连接速度，推动中国互联网向高速互联网发展。

2.按互联和接入的链路分类

网络互联和接入的链路主要包括公用数据网、电话网、有线电视网、电力网及无线通信网等。个人用户计算机、局域网、广域网等可通过这些公共通信链路实现互联和接入Internet。

1)通过公用数据网的互联与接入

自20世纪70年代以来，通过公用数据网的接入方式经历了公用分组交换数据网、帧中继网、数字数据网三个时期。目前数字数据网是企业用户接入Internet的主要方式。

(1)公用分组交换数据网。公用分组交换数据网(PSDN，PacketSwitchedDataNetwork)是一种以分组(Packet)为基本数据单元进行数据交换的通信网络，由于使用X.25协议标准，因此也称它为X.25网。公用分组交换数据网诞生于20世纪70年代，是最早被广泛应用的广域网技术，著名的ARPAnet就是使用分组交换技术组建的。由于它的传输速率比较低(约9.6～64kb/s)，因此随着高带宽计算机网络应用的需要以及一些高速广域网技术的出现，从20世纪90年代开始，使用X.25互联远程局域网的用户越来越少。

(2)帧中继网。帧中继(FrameRelay)是20世纪80年代出现的一种公用数据交换网，它是由X.25发展起来的快速分组交换技术。与X.25相比，它更注重快速传输，而不强调高可靠性。帧中继网的传输速率为64kb/s～2.048Mbs。

(3)数字数据网。数字数据网(DDN，DigitalDataNetwork)是我国电信部门专为国内用户提供多种不同传输速率(64kb/s～2Mb/s)的数字专线租用服务而建立的公共网络系统。我国DDN于1994年开通，已经覆盖了全国绝大部分地区，它是目前应用最广泛的广域网连接技术之一。

DDN主要面向集团企业用户，可为用户提供一条高带宽、高质量的数据传输通道，能提供2Mb/s或n

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64kb/s(≤2Mb/s)速率的数字传输信道，适用于速率高、信息量大、实时性强的信息传送，可广泛用于银行、证券、教育、互联网运营商等需要高速数据传送的行业，也适用于任何局域网之间的高速互联，以及电视会议、远程教育、远程医疗等实时性强的话音多媒体的传送。

2)通过电话网的互联与接入

计算机网络间除了可通过专门为计算机互联组建的各类公用数据网进行远程互联外，还可以借助其他的公用通信链路，电话网就是其中之一。电话网是传递电话信息的电信网，除了电话业务，还兼容许多非电话业务。迄今为止，电话网已逐步实现了由模拟电话网向数字电话网的演变，与之相应的计算机接入方式也由早期的PSTN拨号转变为ISDN、ADSL等方式入网。目前家庭用户使用ADSL方式接入的较多。

(1)

PSTN接入。PSTN(PublicSwitchedTelephoneNetwork，公用交换电话网)是一种以模拟技术为基础的电路交换网络。

电路交换是相对于分组交换的一个概念。电路交换要求必须首先在通信双方之间建立连接通道，在连接建立成功之后双方的通信活动才能开始。通信双方需要传递的信息都是通过已经建立好的连接来进行传递的，通信期间这个连接始终占用着通信系统分配给它的资源(有线信道、无线信道、频段、时隙、码字等等)，并一直维持到双方的通信结束。因此，PSTN中的电路交换方式支持电话或数据业务的过程分成建立连接和实施传递两个阶段。分组交换则无需为分组数据包建立专门的通路，即不需要建立连接的过程。由于PSTN提供的是一个模拟的专有通道，当两个主机或路由器设备需要通过PSTN连接时，在两端的网络接入侧必须使用调制解调器(Modem，俗称“猫”)来实现数字信号与模拟信号的相互转换。

普通模拟Modem有内置式和外置式两种，如图3-5所示。

(a)内置式(b)外置式

图3-5内置式和外置式Modem由于利用Modem和电话线上网要先拨ISP号码(如163、169等)建立连接，因此这种上网方式通常被称为拨号上网。最早的调制解调器是AT&T公司在1958年推出的Bell103，它仅提供300b/s的传输速度。到20世纪八九十年代，Modem技术不断改进，传输速率已达到9.6～56kb/s，成为当时家庭电脑联网使用最广泛的一种技术。但是，这种模拟Modem发展到了56kb/s时已达到了模拟电话线路的极限传输速率，而且话音传输和计算机数据通信不能同时进行，即打电话与上网功能无法同时实现，低速率和功能单一使它最终被市场所淘汰。通过PSTN可以实现的访问包括：拨号上Internet/Intranet/LAN、两个或多个LAN之间的网络互联以及和其他广域网技术的互联。在众多的广域网互联技术中，PSTN的入网方式简便灵活，通信费用低廉，但其数据传输质量及传输速度也最差，其网络资源利用率也比较低。随着电话网的数字化改造，PSTN的地位被ISDN所取代。

(2)

ISDN接入。ISDN(IntegratedServicesDigitalNetwork，综合业务数字网)是一种以电话综合数字网为基础发展而成的通信网，可以通过普通电话线支持话音、数据、图形、视频等多种业务的通信。通过ISDN可以实现局域网的远程互联，也可以实现单机入网。

ISDN与模拟电话采用同样的线路传输，保留了人们原来的操作习惯，但速度更快，能提供的服务更多。ISDN接入速率范围为128～144kb/s，适用于家庭或小型企业。由于ISDN可以同时接入多个设备一起使用，因此，不能像模拟电话一样把电话机直接接到电话线上，而需先接入一个被称为网络终端(NT，NetworkTerminal)或智能网络终端(NT1+，如图3-6所示)的设备，再接入电话机、传真机、上网用的适配卡(网卡)等。

图3-6不同厂商的智能网络终端我国在20世纪90年代中期开始使用ISDN，当时中国电信提供的速率为128kb/s，用户需要承担的费用接近普通电话费的1.5倍。与PSTN拨号上网相比，ISDN克服了前者的两大缺点，不仅使速度有所提高，而且话音业务和数据通信也可同时进行。但是，对运营商和用户而言，投入和使用ISDN的成本较高，且速率仍不能满足需要。恰在此时，一种新的技术——ADSL横空出世，并快速占领了市场，ISDN逐步淡出江湖。

(3)

ADSL接入。ADSL(AsymmetricDigitalSubscriberLine，非对称数字用户环线)是一种通过现有普通电话线为家庭、办公室提供宽带数据传输服务的技术。在用户端，需要使用一个ADSL终端(因为和传统的Modem类似，所以被称为“ADSL猫”)来连接电话线路，如图3-7所示。

图3-7ADSL调制解调器所谓“非对称”，指的是ADSL技术提供的上、下行数据传输速率是不对称的，下行速率为1.5～8Mb/s，上行速率为512kb/s～1Mb/s。

与普通拨号Modem和ISDN相比，ADSL接入速率更快，成本更低，一些ADSLModem还带有路由功能和无线功能，用户使用起来更加方便，因此成为当前许多家庭用户的首选。

3)通过有线电视网的互联与接入

从20世纪90年代中后期开始，有线电视网作为一种公共通信链路也被积极地开发和利用，成为计算机互联和接入的新渠道。这种上网方式是通过已建起的高带宽的有线电视线缆传送网络数据，在有线电视网络上传送电视信号的同时传送计算机数据。

早期的有线电视网络采用的是同轴电缆结构，现在的有线电视网则采用HFC(HybridFiber-Coaxial，光纤-同轴电缆混合)结构，即在干线上采用光纤传输，用户分配网络使用同轴电缆，这种光电混合的传输方式提高了图像质量，延长了传输距离。由于有线电视网络是单向网络，因此要想利用它进行双向通信就必须进行双向化改造，其中一个重要设备就是CableModem(电缆调制解调器，简称电缆猫)，它也是连接有线电视网和上网终端的中介。配备了CableModem的计算机或电视机都可以作为终端通过有线电视网上网。进入21世纪，数字电视产业发展迅速，机顶盒(STB，Set-TopBox)市场随即启动，并成为当前电视机上网的主要设备。下面分别对电缆猫和机顶盒做简要介绍。

(1)电缆调制解调器(CableModem)。CableModem是一种可以通过有线电视网络进行高速数据接入的装置。它一般有两个接口：一个用来接室内墙上的有线电视端口，另一个与计算机相联，如图3-8所示。它集调制解调器、路由器、加/解密设备、桥接器、网络接口卡等多种功能于一身，可支持个人计算机和局域网接入Internet。

图3-8Motorola公司生产的CableModem

CableModem的连接方式可分为两种：对称速率型和非对称速率型。对称速率型的数据上传速率和下载速率相同，都在500kb/s～2Mb/s之间；对于非对称速率型的数据上传速率，用户可在200kb/s～2Mb/s之间任选，下载速率可在3～10Mb/s之间任选。20世纪90年代主要应用非对称模式。

CableModem系统有比较高的带宽，下行速率高，提高了网络资源的利用率，同时还具有永久在线、无须拨号的优点。但是，其工作方式是带宽共享的，用户要和邻近用户分享有限的带宽。因此，当一条线路上用户激增时，其速度会明显下降。此外，CableModem的技术标准有四种(欧洲标准和北美标准各两种)，长期无法统一，而与它同时期发展起来的ADSL虽然带宽上不占优势，但其用户可独享带宽，且技术标准少(只有两种)，统一迅速，这些优点使得ADSL的商业化应用和普及推广速度更快。

(2)

机顶盒(Set-TopBox)。对于“机顶盒”，目前没有标准的定义。从广义上说，凡是与电视机连接的网络终端设备都可称之为机顶盒，包括模拟型和数字型两类。现在所说的“机顶盒”多指数字型机顶盒(如图3-9所示)。按功能分，当前市场上的机顶盒基本上可划分为数字电视机顶盒、网络电视机顶盒和多媒体机顶盒三类。

图3-9机顶盒示意图数字电视机顶盒的主要功能就是将接收的数字电视信号转换为模拟电视信号，使模拟电视机用户不用更换电视机就能收看数字电视节目，图像质量接近500线水平，但无上网功能。

网络电视机顶盒的主要功能是使模拟电视机用户通过PSTN(公众电话交换网)和双向CATV(CommunityAntennaTelevision，有线电视)网连入Internet，用户可以收/发电子邮件、游戏、网上学习等。

多媒体机顶盒是在综合了前两种机顶盒功能的基础上产生的，也称综合业务机顶盒或全功能数字机顶盒。它可以支持几乎所有的广播和交互式多媒体应用，包括收看普通电视节目、数字加密电视节目、点播多媒体节目和信息、电子节目指南(EPG，ElectronicProgramGuide)，收/发电子邮件，浏览因特网，网上购物，远程教育等。其需要的条件是双向CATV网，Internet接入功能是由机顶盒内置的CableModem实现的。因此，多媒体机顶盒不但支持电视机上网，而且支持计算机上网。

4)通过电力网的互联与接入

电力线上网(PLC，PowerLineCommunication)是指利用电力线传输数据和话音信号的一种通信方式。该技术不需要重新布线，而是在现有电线上实现数据、话音和视频等多种业务的承载，最终实现集数据、话音、视频以及电力于一体的“四网合一”。终端用户只需要插上电源插头，就可以实现因特网接入、电视频道接收节目、打电话或者可视电话。

PLC的技术原理是利用1.6～30MHz频带范围传输信号，在电脑端接一个“电力猫”(电力调制解调器)，信息发送时，将用户数据进行调制，然后在电力线上进行传输，接收端先经过滤波器将调制信号滤出，再经过解调，就可得到原通信信号。广义的电力线通信技术早在六十多年前就应用在输电线路上，用于发电厂及变电站的调度指挥通信。现在通常所说的PLC是指利用低压配电线路传输高速数据、话音、图像等多媒体业务信号的一种通信方式，主要应用于家庭Internet宽带接入和家电智能化联网控制，即高速数据PLC。其传输速率依设备厂家的不同而在4.5～45Mb/s之间，实际传输速率最高可达14Mb/s。

5)通过无线通信网的互联与接入

所谓无线接入，是指利用无线电波(微波、红外线等)作为信息传输媒介实现网络间互联或计算机及其他终端接入Internet

的方式。一般认为，只要上网终端没有连接有线线路，都称为无线上网。目前，无线上网方式主要分三类：一类是利用卫星通信网络实现各类网络互联及单机接入；第二类是以传统局域网为基础，以无线AP(AccessPoint，无线接入点)和无线网卡来构建的无线上网方式，也称无线局域网；第三类是通过手机的移动通信网作为信息传输介质接入Internet，又称无线广域网。下面分别介绍这三种无线接入方式。

(1)卫星通信网。卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站转发无线电信号，在两个或多个地面站之间进行的通信方式。它具有覆盖地域广、传输距离长、传输质量好、通信速率快等特点。因此，该方式通常在互联网主干网的环境中使用。例如，中国电信的CHINANET最早从1996年1月开始采用国际卫星组织的2Mb/s链路与美国的Internet互联。目前已运行从2Mb/s至45Mb/s不同速率的Internet国际卫星链路有20多条，总带宽约为250Mb/s。个人用户也可通过卫星直接远程接入Internet，接入速率约为2Mb/s。

与地面通信技术相比，卫星通信技术成本比较高，通信容量比较小，时间延迟比较大，这些因素决定了它在目前中国Internet领域中只能占据较少的市场份额。

(2)无线局域网。无线局域网(WLAN，Wireless-LAN)是计算机网络与无线通信技术相结合的产物，是以传统局域网为基础，终端设备通过无线AP和无线网卡接入有线网络上网的方式，如图3-10所示。之所以还称其是局域网，是因为会受到无线连接设备与电脑之间距离的远近限制而影响传输范围，所以必须要在一定区域范围之内才可以实现网络连接。局域网上常用的无线技术是Wi-Fi(WirelessFidelity，无线保真技术)。

图3-10无线局域网示意图无线AP(又称无线局域网收/发器)是用于无线工作站与有线局域网间相互访问的设备，它是移动计算机用户进入有线以太网骨干的接入点，也是无线网络的核心。其工作原理是：将网络信号通过双绞线传送过来，经过AP产品的编译，将电信号转换成为无线电信号发送出来，形成无线网的覆盖。根据不同的功率，其可以实现不同程度、不同范围的网络覆盖，一般无线AP的最大覆盖距离可达300m，无线传输速率高达11Mb/s。增加了无线网关、无线网桥功能的AP称为无线路由器，可支持局域网用户的网络连接共享。

无线网卡是无线上网使用的无线终端设备。根据接口类型的不同，无线网卡主要分为三种类型，即PCMCIA无线网卡、PCI无线网卡和USB无线网卡。

PCMCIA(PersonalComputerMemoryCardInternationalAssociation，个人计算机内存卡国际协会)无线网卡仅适用于笔记本电脑，支持热插拔，可以非常方便地实现移动无线接入。

PCI(PeripheralComponentInterconnect，外设连接接口)无线网卡适用于普通的台式计算机。PCI无线网卡只是在PCI转接卡上插入一块普通的PCMCIA卡。

USB(UniversalSerialBus，通用串行总线)无线网卡适用于笔记本和台式机，支持热插拔。如果网卡外置了无线天线，那么，USB无线网卡就是一个比较好的选择。无线局域网互联与接入是一种宽带上网方式。中国电信的无线宽带用户可享受1～54Mb/s的高速上网服务。若是家庭接入，无线设备的接入速度就是ADSL接入互联网的速度，约为1～2Mb/s。

(3)无线广域网。无线广域网(WWAN，Wireless-WAN)又称移动宽带网，是指计算机、手机等终端设备通过移动电话网络接入Internet的无线上网方式。无线宽带网采用了蜂窝式无线技术，因此在可获得蜂窝式电话服务的所有区域均能提供Internet访问功能。手机和笔记本电脑等终端都可采用移动宽带接入方式上网，接入时需要到运营商(电信、移动或联通公司)处申请办理，并购买适用于不同终端的无线上网卡(如图3-11所示)。“无线上网卡”不同于前文提及的“无线网卡”。“无线网卡”指的是具有无线连接功能的局域网卡，它的作用、功能跟普通电脑网卡一样，是用来连接到局域网上的，它只是一个信号收/发的设备；“无线上网卡”的作用、功能相当于有线的调制解调器，它可以在拥有无线电话信号覆盖的任何地方，利用手机的SIM卡来连接到Internet。

图3-11笔记本通过无线上网卡上网

2009年，3G网络商业化前，国内支持此种无线上网服务的网络主要是中国移动的GPRS和中国联通的CDMA1X(现已为中国电信所有)两种。

GPRS(GeneralPacketRadioService，通用分组无线服务)采用分组交换技术，数据传输速率最高理论值可达171.2kb/s，实际接入速率为40kb/s，能满足用户浏览网页和收/发E-mail等基本上网需求。中国移动在全国重点酒店、会议中心建有多个“热点”，GPRS用户在这些区域能自动享受高速的无线宽带上网。CDMA1X(CDMA的全称为CodeDivisionMultipleAccess，中文简称为码分多址，是一种无线通信技术)采用2.5G的移动技术，数据传输速率可达153.6kb/s，平均连接速率一般在80kb/s左右，能满足用户浏览网页和收/发E-mail等上网需求。

至2009年5月，三大电信运营商争相跨入3G(3rdGeneration，第三代移动通信技术)时代。3G是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统，它能够处理图像、话音、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务，为手机融入多媒体元素提供强大的支持。第三代通信网络主要定位于实时视频、高速多媒体和移动Internet访问业务。

根据运营商的不同，目前我国的3G网络主要分为三类：中国移动的TD-SCDMA、中国电信的CDMA2000EV-DO和中国联通的WCDMA。其下行速率峰值理论上分别可达到3.6Mb/s、3.1Mb/s及7.2Mb/s，上行速率的峰值理论上分别可达384kb/s、1.8Mb/s及5.7Mb/s。

3.各种互联和接入技术的比较

表3-1中总结了前面列出的几种互联与接入方式，主要对不同互联与接入方式的接入速率与接入网络进行了比较。具体选用时，用户可根据不同的环境和需求进行选择。表3-1各种互联与接入技术的比较

随着网络技术的进步，有线接入正从“三分天下”走向“三网融合”，上网方式逐步摆脱了线缆的羁绊，实现了无线移动，上网终端也迅速从单一的计算机向多元化方向发展。在计算机的地址分配方面，IPv4已现瓶颈，IPv6将取而代之，基于IPv6的下一代互联网终将已进入人们的视野。同时，射频、传感、云计算等技术与Internet的结合应用将把人类推向“物物相连”的物联网时代。3.3网络技术的发展趋势3.3.1三网融合

目前，接入网络的发展趋势正从“三分天下”向“三网融合”变迁。“三分天下”是指有线接入领域电信网、广播电视网、互联网“三分天下”的格局，如果再加上电力网，就是四分天下。在这种格局下，电信、广电等部门的各自为政给用户应用带来了不便，网络基础设施方面也存在低水平的重复建设和资源浪费现象。因此，1996年起，美国、英国、加拿大、法国、日本等相继实现了三网融合。三网融合在中国有十多年的进化史。在2006年的“十一五”规划中提出了三网融合的要求。2008年的“1号文件”又进一步明确了三网融合的政策。2010年初，在国务院政策推动下，三网融合进入实质发展阶段。2010年1月13日，国务院总理温家宝主持召开国务院常务会议，决定加快推进电信网、广播电视网和互联网三网融合。会议明确了三网融合的时间表，确定了两大阶段性目标：2010—2012年，重点开展广电和电信业务双向进入试点；2013—2015年全面实现三网融合，普及应用融合业务。预计不久的将来，我国及世界上的其他国家都将走上“三网融合”或“四网融合”之路。从实现方式上看，关于三网融合的含义，一种是指相同的服务和内容既可在广电网又可在电信网上被提供；另一种是广播电视网与电信网配合，从而实现业务融合，例如广播电视网负责视频广播，电信网承载互动功能。广义上说，三网融合涉及技术融合、业务融合、行业融合、终端融合及网络融合。但在现阶段三网融合并不意味着电信网、广播电视网和互联网三大网络的物理合一，而主要是指高层业务应用的融合，表现为技术上趋向一致，网络层上可以实现互联互通，形成无缝覆盖，业务层上互相渗透和交叉，应用层上趋向使用统一的IP协议，在经营上即有竞争又有合作，有着向人类提供多样化、多媒体化、个性化服务的统一目标，并且行业管制和政策方面也逐渐趋向统一。加快推进三网融合，对于全面推进我国国民经济和社会信息化，加快培育战略性新兴产业，促进经济社会发展和满足人民群众需要，具有十分重大的战略意义。三网融合对广电行业、电信行业、设备厂商及用户都将带来很大影响。对广电行业、电信行业、设备厂商而言，既是机会，又是挑战；对用户来说，则将带来极大的生活便利，节省信息费用。三网融合后，用户只要安装一个网络，便可同时完成上网、看电视、打电话、发短信等几乎所有的日常信息处理，用户可以按着遥控器打电话，打开电视机上网冲浪，盯着电视屏幕玩网络游戏，握着手机看电视新闻、实况转播等。3.3.2无线上网

从上网方式上看，网络技术的发展趋势正从有线向无线过渡。除了前面提及的卫星通信网、无线局域网和无线广域网外，无线网络还包括无线城域网和无线个人网。

无线城域网是连接数个无线局域网的无线网络形式，如美国的密歇根州GrandHaven市的无线城域网包括了陆地接入及离岸15海里(注：1海里

=

1852米)内的船上接入。在我国，杭州市的“无线数字城市”项目于2007年7月启动，2008年7月底完成了一期工程，实现了城区内主、次干道，景区及热点区域的全面网络覆盖，城市覆盖率达到80％，成为全国无线网络覆盖率最高的城市。到2010年，无线宽带城域网已覆盖包括周边县市在内的大杭州范围，市民可随时随地通过笔记本、电视手机、MP4等各种无线终端上网。

无线个人网(WPAN，WirelessPersonalAreaNetwork)是在小范围内相互连接数个装置所形成的无线网络，通常工作范围在10m以内，可应用于计算机、打印机、手机、耳机等设备间的无线通信。

支持无线个人网的技术包括：蓝牙、ZigBee、UWB(UltraWideBand，超宽带)、IrDA(InfraredDataAssociation，红外数据组织提出的一种红外连接技术)、HomeRF(HomeRadioFrequency，家庭射频)等。其中，蓝牙技术在无线个人网中的使用最广泛，它是一种开放性的、短距离无线通信技术。该技术并不想成为另一种无线局域网(WLAN)技术，它面向的是移动设备间的小范围连接，从本质上说它是一种代替线缆的技术，可以在较短距离内取代目前的多种线缆连接方案，穿透墙壁等障碍，通过统一的短距离无线链路，在各种数字设备之间实现灵活、安全、低成本、小功耗的话音和数据通信。3.3.3上网终端多样化

从上网设备来看，互联网的发展趋势正从计算机向多种终端演进。随着无线通信技术的发展，上网的终端设备逐步摆脱了有线电缆的限制，不再是单一的计算机，而是呈现出多元发展的趋势。从PC到笔记本电脑、PDA(PersonalDigitalAssistant，个人数字助理)、移动电话、电视机及各类家电产品等都渐渐纳入网络视野，成为能够上网的工具。

据《第28次中国互联网络发展状况统计报告》的数据显示，截至2011年6月底，我国手机网民规模达3.18亿，占总体网民的比例达65.5%，构成了拉动中国总体网民规模攀升的主要动力，使用笔记本上网的网民在总体网民中的比例为46.2%。各种信息家电和网络家电也令人耳目一新，电冰箱、洗衣机、微波炉等不同家电之间不但能够互相识别、协同工作，而且能与外部网络进行通信。2000年11月6日，意大利梅洛尼公司推出了世界上第一台通过互联网和GSM无线网控制的商业化洗衣机，用户可以通过移动电话遥控洗衣机，洗衣机在需要维修时还可以通过互联网通知梅洛尼的维修人员。2002年1月，韩国LG公司向市场推出了该公司生产的“网络冰箱”，这种冰箱的门上有一个15英寸(注：1英寸≈2.54厘米)的液晶显示器，用户可以通过冰箱上网、打可视电话和观看影片，液晶显示器还可以显示冰箱内部的温度和食品的保质期。如果冰箱出了问题，它还可以自动通知维修服务中心。据专家预测，到2013年网络家电会逐渐普及。届时，人们只要通过移动电话就可以向家里的电器发出指令了：空调器先清洁空气，将温度调至用户觉得最舒服的感觉，电饭锅、微波炉接受指令开始工作。此外，它们还可以实现网上下载，随时更新版本。3.3.4IPv6

从互联设备的地址分配上看，互联网正从IPv4向IPv6迁移。众所周知，IP地址是互联网上的设备间通信的重要标识，其作用和重要性就如同人的身份证号。当前全世界广泛使用的是第一代国际互联网，相应的IP地址协议是IPv4，即第4版。IPv4设定的网络地址编码是32位，提供的IP地址总数为2的32次方，大约43亿个，这些地址数现在已远不能满足人们的上网要求。2011年2月，IANA将最后5个A分配给五大区域地址分配机构(RIR)，标志着全球IPv4地址总库完全耗尽。五大区域地址分配机构的分库将在2011—2015年相继耗尽，全球IPv4地址将真正地枯竭。因此，下一代互联网采用的是IPv6协议，它设定的地址是128位编码，能产生2的128次方个IP地址，地址资源极其丰富。如果这些IPv6地址平均分配在地球表面，地球上的每一平方米即可获得几百万个IP地址，采用IPv6地址后，未来的移动电话、冰箱等信息家电都可以拥有自己的IP地址。夸张点说，地球上每粒沙子都会有IP地址。在IPv6的设计过程中，除了一劳永逸地解决了地址短缺问题以外，还考虑了在IPv4中解决不好的其他问题。IPv6的主要优势体现在以下几方面：扩大地址空间，提高网络的整体吞吐量，改善服务质量，安全性有更好的保证，支持即插即用和移动性以及更好地实现多播功能。全球关于IPv6的研究始于1996年，我国启动关于IPv6的研究项目是在1998年，此后日本、德国、意大利、加拿大、法国及亚洲很多国家也相继展开了研究。2008年5月，欧盟委员会向成员国进行通告，发布行动计划，明确IPv6在欧洲的进程。欧盟第七框架计划中还通过一些组织来强制使用IPv6，目的在于使整个欧洲尽快并在更广泛的范围内采用IPv6。至2009年，我国已建立了全世界最大的纯IPv6网络，运营商已经制定好了针对IPv6的商业化方案，到2012年将全面商用。截至2011年6月底，我国拥有IPv6地址429块/32，全球排名第15位。3.3.5下一代互联网

基于IPv6的下一代互联网主要涉及三个计划：VBNS、Internet2和NGI。这三个计划几乎是同时提出和进行研究的。

VBNS(VeryHighSpeedBackboneNetworkService，超高速骨干网服务)计划由美国国家科学基金会(NSF)发起，初衷是建立一个主要为研究机构和高等院校提供超高速网络服务的专用网，于1995年4月起投入运行，连接了5个超级计算机中心和100所大学及研究机构。2000年，VBNS主干网速率达到2.5Gb/s。

Internet2是在1996年10月1日由美国34所大学和一些科研机构联合发起的新一代因特网项目，目前全美已有超过70家企业、200所以上大学机构、40个政府相关机构投入该项研究。1997年9月UCAID(大学高级互联网发展集团)成立，专门管理Internet2。该组织称，Internet2的最终目标并不是商业化，对连接公众Internet也没有太大兴趣，作为高等学府和科研机构的专用网络，Internet2在科学研究以及教育领域被寄予厚望。1998年，Internet2的速度是10Gb/s，这已经比通常的家庭连接快了1000倍。2007年Internet2的骨干网速率达100Gb/s。2008年，欧洲核子研究中心耗资18亿美元研制的强子对撞机实验就应用了Internet2。在项目中数千名物理学家同时读取大型强子对撞机的实验数据，他们是全球最早使用超高速Internet2网络的人。

NGI(NextGenerationInternet，下一代互联网)计划是美国政府在1996年10月6日宣布的，与Internet2的提出仅隔5天。NGI侧重于研究事务处理安全性和网络管理等。1997年，已有150多个硅谷公司作为伙伴参加进来。这个庞大计划的最终目标之一是建立数据传输速率达到10～100Tb/s的网络，由与此相关的技术所描绘的惊人未来使NGI成为最令人期待的下一代Internet计划。目前，NGI主要服务于美国国防部、美国航空航天局等政府机构。

虽然上述三大计划分别有自己明确的任务和目标，推动它们的资金和技术来源也互不相同，但它们之间也存在着很大关联。对于下一代Internet的构想，不管是VBNS、NGI还是Internet2都不约而同地以光纤为传输介质。NGI在3个计划中是最领先的，是美国政府大规模网络计划的组成部分，Internet2和VBNS也受其影响。同时，VBNS为Internet2提供主干网服务，Internet2也参与NGI在高等教育领域的某些项目，Internet2被认为是完成NGI计划的第一个目标，即连接100所一流大学并开发下一代网络应用。NGI和Internet2将确保由多个不同的网络服务者提供的相兼容的骨干网、区域网都能获得高级网络服务。可以说，这三个计划实质上是一体的，它们在许多领域协同工作，在不同