通信导论(第2版)
上QQ阅读APP看书,第一时间看更新

1.3.2 数据交换的出现

20世纪60年代早期,由唐纳德·戴维斯和保罗·巴兰发明分组交换。提出通过把用户消息分割成段,并通过网络分别发送,这是巴兰和戴维斯最重要的创新。

1961年,美国麻省理工学院的伦纳德·克兰罗克博士发表了分组交换技术的论文,该技术后来成了互联网的标准通信方式。

1969年,美国国防部开始启动具有抗核打击性的计算机网络开发计划“ARPANET”。

1971年,位于美国剑桥的BBN科技公司的工程师雷·汤姆林森开发出了电子邮件。此后ARPANET的技术开始向大学等研究机构普及。

1972年,由CCITT组织正式提出综合业务数字网(Integrated Services Digital Network,ISDN)这一数字电话网络国际标准,随后又提出了宽带综合业务数字网(Broadband Integrated Services Digital Network B-ISDN)。B-ISDN是在ISDN的基础上发展起来的,可以支持各种不同类型、不同速率的业务,不但包括连续型业务,还包括突发型宽带业务,其业务分布范围极为广泛,包括速率不大于64kbit/s的窄带业务(如语音、传真),宽带分配型业务(如广播电视、高清晰度电视),宽带交互型通信业务(如可视电话、会议电视),宽带突发型业务(如高速数据等)。

1973年,文顿·瑟夫作为斯坦福大学的助教组织学生做了因特网最初的设计工作,通过采用具有扩展性的通信协议TCP/IP,能够将不同网络相互连接。直到20年以后,网景公司正式推出了万维网服务,使普通人能随意使用网络。文顿·瑟夫等被誉为“互联网之父”(见图1-21)。

图1-21 文顿·瑟夫

1983年,ARPANET宣布将把过去的通信协议NCP(网络控制协议)向新协议TCP/IP(传输控制协议/互联网协议)过渡。

1984年,国际电话电报咨询委员会(CCITT)推荐帧中继(Frame Relay,FR)为一项标准,另外,由美国国家标准协会授权的美国TIS标准委员会也对帧中继做了一些初步工作。

20世纪80年代末,CCITT提出了宽带综合业务数字网的概念,并提出了异步传输模式(ATM)。

20世纪后期,出现了数字数据网(DDN)技术。

1988年,贝尔实验室一位工程师设计了一种方法,可以让数字信号加载到电话线路未使用频段,这就实现了在不影响语音服务的前提下在普通电话线上提供数据通信。但是贝尔的管理层对这个设计并不热心,因为如果用户安装两条线路会带来更多的利润。这一状况直到20世纪90年代晚期有线电视公司开始推销宽带互联网访问时才得到改善。当意识到大多数用户绝对会放弃安装两条电话线访问互联网,贝尔公司才搬出他们已经讨论了10年的xDSL技术,以争夺有线电视网络公司的宽带市场份额。xDSL技术包括非对称用户数字线(ADSL)、高速用户数字线(HDSL)、速率自适应数字用户线路(RADSL)、对称数字用户线路,标准版HDSL(SDSL)、超高速用户数字线(VDSL)。ADSL的上传速率达到604kbit/s~1Mbit/s,下行速率可达8Mbit/s,是普通56K调制解调器的150倍。VDSL的最大上行速率达19.21Mbit/s,下行速率可达155Mbit/s。

1988年,美国伊利诺斯大学的学生(当时)史蒂夫·多那开始开发电子邮件软件“Eudora”。

20世纪90年代后期,美国提出软交换的概念。软交换是一种功能实体,为下一代网络(NGN)提供具有实时性要求的业务的呼叫控制和连接控制功能,是下一代网络呼叫与控制的核心。

1991年,CERN(欧洲粒子物理研究所)的科学家提姆·伯纳斯·李开发出了万维网(World Wide Web),并设计了图形化浏览器,包含一个所见即所得HTML编辑器,为了避免同WWW混淆,这个浏览器后来改名为Nexus。

1993年,伊利诺斯大学美国国家超级计算机应用中心的学生马克·安德里森等人开发出了真正的浏览器“Mosaic”。

1994年,马克·安德里森带领Mosaic的程序员成立了网景公司,并发布了第一款商业浏览器Netscape Navigator。此后互联网开始得以爆炸性普及。

1995年,微软针对Netscape发布了自己的浏览器IE,第一场浏览器之战爆发。

1996年,挪威最大的通讯公司Telenor推出了Opera,并在两年后进军移动市场,推出Opera的移动版。

2003年,苹果Safari浏览器登场,推出自己的Webkit引擎,该引擎非常优秀,后来被包括Google、Nokia之类的厂商用于手机浏览器。

2004年,Firefox推出Firefox 1.0浏览器。2008年,Google发布了自己的浏览器。

2006年,朱利安·阿桑奇在墨尔本念大学时,创办了“维基解密”,他被称为“黑客罗宾汉”,也有人称他引爆了“第一次网络世界大战”。阿桑奇及其他的“维基解密”同事们的重要创新不仅在于不断提升网络攻防技术,促进了人们对网络安全的重视。更重要的是研制了一种软件,使上网人员在向“维基解密”上传各种文件后,可以消除自己的上网痕迹,从而在网上泄密后不会被发现和逮捕。这一技术的后果是全球所有的人,包括美国掌握绝密情报的人都可向维基网站传输美国的绝密情报而不会被美国官方发现,于是一场针对揭发美国各种有损他国利益的行为不断在“维基解密”网站上曝光,给美国带来巨大麻烦。由此给人们带来的启示是,未来的战争也可能以网络战的形式对他国造成无法挽回的损失。

阿桑奇于1971年出生在澳大利亚北部昆士兰的汤什维尔。出生后不到一年,父母离婚。阿桑奇两岁时,母亲与一个艺术家朋友再婚。阿桑奇九岁生日后不久,他的父母分居了,随后便离了婚。童年时,由于阿桑奇的父母开办了一个流动演出公司,阿桑奇从小就过着吉普赛人式的流浪生活,长期接受家庭式教育,到他14岁时,他和母亲已经搬了37次家,他在中小学阶段一共上过37个学校,还上过6个大学。也许正是这种颠沛流离的生活造就了他不安分的冒险性格。16岁时,阿桑奇就成了黑客,朋友形容其智商“接近天才”。他成立过“国际破坏者”黑客组织,多次入侵美国国防部等政府机构网站。1991年,20岁的阿桑奇与黑客好友们闯入加拿大一家电信公司的网络终端,随后他被逮捕并承认了25项指控。法官最终以“智能好奇”为理由只判决他支付小额的赔偿金。随后,阿桑奇开始在墨尔本大学学习数学和物理,但不久就退学。他在2006年与9名董事会成员创办“维基解密”这一以揭秘为职业的网站,在这个没有总部、没有办公地址、没有电话的组织中,阿桑奇是唯一对外公开身份的人。为“维基解密”工作的编辑,都是世界各地的志愿者,通过网络保持联系,但大多数都互不相识。“维基解密”致力于揭露政府、企业腐败行为,每天贴出30份以上机密文件。网站声称,在这里,检举人、新闻记者可以揭发各种腐败行为,而不用担心雇主和政府的报复。阿桑奇认为,透露公共治理机构的秘密文件和信息,对大众来说是件有益的事。由于“维基解密”通过各种渠道搜集信息,它也成为美国及其他一些政府的眼中钉,美国决定追捕“维基解密”的创始人朱利安·阿桑奇。阿桑奇则说,政府和大机构隐藏了太多秘密,自己无意损害任何一个国家的利益,但“维基解密”还是卷入了大约100场官司,有人指责阿桑奇打着自由的旗号损害国家利益。2007年肯尼亚大选时,阿桑奇曾经通过“维基解密”爆过一些政客的料,随即就遭遇了危险。一天晚上他刚睡下,几名匪徒就闯进房间,命令他趴在地上,他瞅准时机跳起来大喊招来保安才逃过此劫。2010年8月20日瑞典政府指控阿桑奇涉嫌强奸,并对他发出逮捕令。阿桑奇在网站上为自己喊冤,称这种指控是没有根据的,是“维基解密”让他招惹此祸。一日之后,瑞典政府又戏剧化地火速撤销了逮捕令。为了逃命,他在全球漂泊,不断搬家:肯尼亚、坦桑尼亚、澳大利亚、美国和欧洲各国都有他的足迹,有时甚至一连几天住在机场。阿桑奇说“既然下定决心要走这条路,我就毫不妥协,也因此陷入一个极为特殊的境地”。阿桑奇始终不放弃挖掘机密,他相信,只有通过解密,才能对抗靠隐瞒真相维持霸权的政府。他的日常生活犹如特工,使用昂贵的加密手机,经常变装出行,入住酒店使用假名登记,在沙发或地板上睡觉,付账用现金而非信用卡,拮据时得跟朋友借钱。

互联网始人蒂姆·伯纳斯·李及其贡献:

1990年蒂姆·伯纳斯·李(Tim Berners-Lee)成为第一个使用超文本来分享资讯并发明了首个网页浏览器(World Wide Web)的人,他建立的世界上第一个网站是http://info.cern.ch/,并于1991年8月6日上网,它解释了万维网是什么,如何使用网页浏览器和如何建立一个网页服务器。1996年底美国《研究和发展杂志》授予蒂姆“年度科学家”称号。2017年,他因“发明万维网、第一个浏览器和使万维网得以扩展的基本协议和算法”而获得2016年度的图灵奖。

蒂姆的父母都参与了世界上第一台商业电脑,曼彻斯特1型(Manchester Mark I)的建造,1973年中学毕业后进入牛津大学王后学院深造,1976年他从牛津大学物理系获得一级荣誉学位。毕业后,曾经供职于英国一些高技术公司,从事集成电路和系统设计研究。1984年一个偶然的机会,他进入瑞士日内瓦的欧洲原子核研究会(CERN)建立的粒子实验室。该实验室的首席研究员是华裔物理学家、诺贝尔奖获得者丁肇中。在这里蒂姆接受了一项极富挑战性的工作:为了使欧洲各国的核物理学家能通过计算机网络及时沟通传递信息进行合作研究,委托他开发一个软件,以便使分布在各国各地物理实验室、研究所的最新信息、数据、图像资料可供大家共享。软件开发虽非蒂姆的本行,但强有力的诱惑促使他勇敢地接受了这个任务。其实,早在牛津大学主修物理时蒂姆就不断地思索,是否可以找到一个“点”,能像人脑那样透过神经传递、自主做出反应。经过艰苦的努力,他编制成功了第一个高效局部存取浏览器“Enquire”,并把它应用于数据共享浏览等。1989年3月,蒂姆向CERN递交了一份立项建议书,建议采用超文本技术(Hypertext)把CERN内部的各个实验室连接起来,在系统建成后,将可能扩展到全世界。此后又花2个月重新修改建议书,最终得到了上司的批准,获得一笔经费,购买了一台NEXT计算机,并率领助手开发试验系统。在20世纪80年代后期超文本技术已经出现,当时还有国际超文本学术会议,每次都有上百篇的有关超文本的论文问世,但没有人能想到把超文本技术应用到计算机网络上来,超文本只是一种新型的文本而已。机遇偏爱有准备的人。有一次蒂姆端着一杯咖啡,走在实验室走廊上经过怒放的紫丁香花丛,盛夏幽雅的花香伴随着醇香的咖啡味飘入实验室,霎那间蒂姆脑中灵感迸发:人脑可以透过互相连贯的神经传递信息,为什么不可以经由电脑文件互相连接形成“超文本”呢?1989年仲夏之夜,蒂姆成功开发出世界上第一个Web服务器和第一个Web客户机。虽然这个Web服务器简陋得只能说是CERN的电话号码簿,它只是允许用户进入主机以查询每个研究人员的电话号码,但它实实在在是一个所见即所得的超文本浏览/编辑器。1989年12月,蒂姆为他的发明正式定名为World Wide Web,即人们熟悉的WWW;1991年5月,WWW在Internet上首次露面,立即引起轰动,获得了极大的成功被广泛推广应用。

20世纪60年代在就诞生了国际互联网Internet,但长期以来由于连接到Internet需要经过一系列复杂的操作,网络的权限也很分明,而且网上内容的表现形式极为端单调枯燥,这使其没有迅速流传开来。Web通过一种超文本方式,把网络上不同计算机内的信息有机地结合在一起,并且可以通过超文本传输协议(HTTP)从一台Web服务器转到另一台Web服务器上检索信息。Web服务器能发布图文并茂的信息,甚至在软件支持的情况下还可以发布音频和视频信息。此外,Internet的许多其他功能,如E-mail、Telnet、FTP、WAIS等都有可通过Web实现。美国著名的信息专家《数字化生存》的作者尼葛洛庞帝教授认为:1989年是Internet历史上划时代的分水岭。

1992年,蒂姆和他的研究伙伴曾向欧洲权威的律师咨询,考虑开放“网软”公司(Websoft)销售网络浏览器软件,但他最后放弃了这个决定。因为蒂姆当时预见到一旦他的浏览/编辑器问世,势必引起网络软件大战,使国际互联网陷入割据分裂,为了他所钟爱的WWW事业,他决定在WWW的百家争鸣中扮演一个技术直辖市的角色,而不是角逐财富的商人。

20世纪90年代以来国际互联网的发展正如蒂姆所预见的,网景与微软的浏览器之争,被称为万维网第一商战,快速膨胀的网络已有瘫痪之虞。为此在1994年,蒂姆创建了非营利性的万维网联盟W3C(World Wide Web Consortium),邀集Microsoft、Netscape、Sun、Apple、IBM等共155家互联网上的著名公司,致力达到WWW技术标准化的协议,并进一步推动Web技术的发展。蒂姆坚持W3C最基本的任务是维护互联网的对等性,让它保有最起码的秩序。

当时,NCSA Mosaic是一个先在UNIX运行的图像浏览器,很快便发展到在Apple Macintosh和Microsoft Windows也能运行,1993年9月发表了1.0版本。后来,NCSA中Mosaic项目的负责人马克·安德森(Marc Andreesen)辞职并建立了网景通讯公司。1994年10月,网景公司发布了旗舰产品Navigator(导航者)。但第二年Netscape的优势就被削弱了。因为错失了因特网浪潮的微软在这个时候匆促地购入了Spyglass公司的技术,改成Internet Explorer,掀起了软件巨头微软和网景之间的浏览器大战,这同时也加快了万维网的发展步伐。这场战争把网络带到了千百万普通计算机用户面前,但也显露了因特网商业化后这两家公司是如何妨碍统一标准制定的。微软和网景都在产品中加入了许多互不兼容的HTML扩展代码,并试图以这些特点来取胜。1998年,网景公司承认其市场占有率已跌至无法挽回的地步,这场战争便随之而结束。微软能取胜的其中一个因素是它把浏览器与其操作系统一并出售,这也使它面对反垄断诉讼。网景公司以开放源代码迎战,创造了Mozilla。但这个并不能挽回Netscape的市场占有率。在1998年底美国在线收购了网景公司。2003年,微软宣布不会再推出的独立的Internet Explorer,但却会变成视窗平台的一部分;同时也不会再推出任何Macintosh版本的Internet Explorer。不过,于2005年初,微软却改变了计划,并宣布将会为Windows XP、Windows Server 2003和即将发布的Windows Vista操作系统推出Internet Explorer 7。2015年7月29日,微软宣布在全球190个国家地区推送平板电脑与PC的Windows10免费升级。较之此前的XP、Windows 8,其中一项最大的改变就是采用了全新的Edge浏览器,Edge引擎正式登场。以Windows 10强大的市场覆盖率,这就意味着,兼容Edge引擎,将会是众多浏览器急需面对的问题。