新一代网络体系结构

Harbin Institute of Technology计算机的发展史——论计算机网络的发展院系：班级：姓名：学号：指导教师：哈尔滨工业大学计算机的发展史——论计算机网络的发展摘要：在过去的三百年中，每一个世纪都有一种技术占据主要的地位。

18世纪伴随着工业革命而来的是伟大的机械时代；19世纪是蒸汽机时代；20世纪的关键技术是信息的获取、存储、传送、处理和利用；而在21世纪的今天人们则进入了一个网络时代，使我们周围的信息更在高速的传递着。

计算机是20世纪人类最伟大的发明之一，它的的产生标志着人类开始迈进一个崭新的信息社会，新的信息产业正以强劲的势头迅速崛起。

随着计算机功能的扩展和性能的提高，计算机包含的功能部件也日益增多，其间的互连结构日趋复杂。

以通信子系统为中心的组织方式，使计算机技术与通信技术紧密结合，形成了计算机网络、分布计算机系统等重要的计算机研究与应用领域。

为了提高信息社会的生产力，提供一种全社会的、经济的、快速的存取信息的手段是十分必要的，因而，计算机网络这种手段也应运而生，并且在我们以后的学习生活中，它都起着举足轻重的作用，其发展趋势更是可观。

只有更好的学习与了解计算机网络，计算机系统等重要的计算机研究与应用领域的发展史，才能更深入的了解计算机并且发展计算机技术。

因此我就计算机网络的发展史写成了这篇论文。

一、计算机的发展历程（一）计算机简介计算机（computer）俗称电脑，是一种用于高速计算的电子计算机器，可以进行数值计算，又可以进行逻辑计算，还具有存储记忆功能。

是能够按照程序运行，自动、高速处理海量数据的现代化智能电子设备。

由硬件系统和软件系统所组成，没有安装任何软件的计算机称为裸机。

可分为超级计算机、工业控制计算机、网络计算机、个人计算机、嵌入式计算机五类，较先进的计算机有生物计算机、光子计算机、量子计算机等。

计算机发明者约翰·冯·诺依曼。

计算机是20世纪最先进的科学技术发明之一，对人类的生产活动和社会活动产生了极其重要的影响，并以强大的生命力飞速发展。

新型网络体系架构相关研究作者：杨学超来源：《数字化用户》2013年第21期【摘要】文中介绍了国外以信息为中心的新一代网络体系结构的研究进展并阐述其所具备以内容为中心的典型特点；分析了新一代互联网的基本特征以，并对全文进行了总结。

【关键词】信息中心网络下一代网络一、前言据网络巨头思科的预测，到2016年互联网流量将增长至现在的四倍，在该公司最新发布的“视觉网络指数预测（2011-2016）”报告中，思科公司官方预计，仅在2016年，互联网流量将达到1.3ZB，超过了1984年到2012年间所有“互联网年”1.2ZB的全球网络流量。

该公司预计，2015年和2016年之间的全球互联网流量增长将超过330EB，几乎相当于2011年整年产生的总流量。

其中，视频是流量增长的重要来源。

目前，越来越多的用户通过笔记本和手机观看YouTube视频和流媒体电影，而这样的活动将会占用大量带宽。

思科预计，到2016年，视频将会在所有移动互联网流量中占70%，高于2011年时的约52%。

此外，到2016年，全球将有34亿互联网用户，或约占全世界人口的45%。

2011年，平均每个互联网用户每月生成11.5G流量。

到2016年，这个数字将跃至32.2G每月。

企业互联网用户的数量将会2011年的16亿增长到2016年的23亿。

这一趋势将使互联网运营商面临更大的压力。

二、以信息为中心的新型网络体系所谓的以信息为中心的网络，就是将网络中的一切数据内容都看做是可以传输的信息，实现了直接以信息互联的方式而非主机互联。

数据信息将成为网络中的核心对象，通过设计的命名机制得到一个全域唯一的标识。

数据信息依靠其名字的唯一性实现在网络全域的传输，网络系统可以根据其名字来区别和分类每一条数据信息但无法解析数据内容信息的具体含义，对数据内容的深层次挖掘则需要靠发布者与订阅者上层应用的解释。

在各种数据信息驱动下的整个网络及其终端的作用就是对所有信息的传输和缓存进行监控和管理，并及时对信息的接受者作出快速响应。

计算机网络技术是计算机技术与通信技术相结合的产物计算机网络技术是计算机技术与通讯技术相结合的产物，随着计算机技术和通讯技术的开展，计算机网络技术也在飞速地向前开展。

如今，计算机网络曾经成为信息存储、传达和共享的有力工具，成为信息交流的最正确平台。

了解计算机网络知识，掌握计算机网络技术曾经成为当今社会成员在网络化和数字化世界生活的基本条件。

实际证明，合理、巧妙地应用计算机网络可以极大地提高效率，延长时空距离。

1.1计算机网络的构成与开展计算机网络是由计算机设备、通讯设备、终端设备和网络软件等组成的大的计算机系统，计算机网络中的各个计算机系统都具有独立的功用，它们在脱离网络时依然可以独自运用。

1.1.1计算机网络的构成1．计算机网络的基本概念所谓计算机网络就是将散布在不同天文位置、具有独立功能的多个计算机系统应用通讯设备和通讯线路互连起来，并经过功用完善的网络软件完成网络中的资源共享和信息传递的系统。

由以上的概念可以看出，一个计算机网络应包括如下3个要素。

〔1〕多个具有独立功能的计算机系统〔为用户提供效劳和所要共享的资源〕。

〔2〕由各种通讯设备和通讯线路组成的通讯子网。

〔3〕功用完善的网络软件〔为用户共享网络资源和信息传递提供管理和效劳〕。

树立计算机网络的目的就是完成资源共享和信息传递。

2．计算机网络的构成任何一种新技术的出现都必需具有两个条件，即剧烈的社会需求与先期技术的成熟，计算机网络技术的构成与开展也证明了这条规律。

随着计算机运用的开展，出现了多台计算机互连的需求，这种需求主要来自军事、迷信研讨等范围，人们希望将散布在不同地点的计算机经过通讯线路衔接起来，用户不只可以运用本地计算机的资源，也可以运用联网的其他计算机的资源，以到达计算机资源共享的目的。

在计算机开展的早期阶段，计算机所采用的操作系统多为分时系统。

分时系统将主机时间分红片，然后分配给用户一定的时间片。

分时系统允许每一个用户经过只要显示器和键盘的哑终端来运用主机。

图1　3GPP LTE总体发展时间表2 3GPP LTE核心技术及标准化进展2.1 LTE目前的标准化进展第一阶段(SI阶段)延长到2006年9月份才结束，截止到9月已完成包括物理层接入方案、信道结构的研究、RAN-CN功能调整和优化、无线接口协议的体系结构、信令的流程与终端移动性、演进的MIMO机制、宏分集与射频部分、状态与状态转移问题等方面的研究，形成3GPP LTE的可行性研究报告。

图2 R6版本的网络结构版本中。

基站为终端进行空中接口（如信道编解码、速率匹配，扩频等），同时负责网络流量的控制与管理和无线资源管理（如功率控制）。

无线(RNC)则负责对拥有和控制他辖域内的无线资源，包括管理所属小区的负荷控制和拥塞控制，这些小区中待建的新的无线连接进行接纳控制和码字分配，执行系统信息广播与系统接入控制功能，以及切换等移动性管理，宏分集合并等无线资源管理和控制功能。

图3 LTE(R7版本)中的网络结构2006年3月的会议上，3GPP确定接入网结构[4，5]主要由演进型eNodeB(eNodeB)和接入网关(AGW)构成。

eNodeB由R6阶段的NodeB、RNC、SGSN、GGSN四个主要网元演进而来，eNodeB之间通过X2接口采用网格（mesh）方式互连,同时还建议当eNodeB需要同其它eNodeB通信时这个接口总是存在的，例如对支持对处于LTE_ACTIVE状态下手机的切换。

同时E-Node B与AGW之间的接口称为S1接口。

eNodeB通过S1接口与EPC(Evolved Packet Core)连接。

S1接口支持多对多的AGWs图4 E-UTRAN的架构图6 控制平面控制平面负责用户无线资源的管理，无线连接的建立，业务的QoS保证和最终的资源释放，主要有上层的RRC层和非接入子层（NAS）实现。

这种结构简化了控制平面从睡眠状态到激活状态的过程，使得迁移时问相应减少。

其中NAS功能是SAE 承载管理；鉴权；AGW和UE间信令加密控制；用户面信令加密控制；移动性管理；LTE_IDLE时的寻呼发起。

计算机网络技术是计算机技术与通信技术相结合的产物计算机网络概述第1章计算机网络技术是计算机技术与通信技术相结合的产物，随着计算机技术和通信技术的发展，计算机网络技术也在飞速地向前发展。

如今，计算机网络已经成为信息存储、传播和共享的有力工具，成为信息交流的最佳平台。

了解计算机网络知识，掌握计算机网络技术已经成为当今社会成员在网络化和数字化世界生存的基本条件。

实践证明，合理、巧妙地利用计算机网络可以极大地提高效率，缩短时空距离。

1.1 计算机网络的形成与发展计算机网络是由计算机设备、通信设备、终端设备和网络软件等组成的大的计算机系统，计算机网络中的各个计算机系统都具有独立的功能，它们在脱离网络时仍然可以单独使用。

1.1.1 计算机网络的形成1．计算机网络的基本概念所谓计算机网络就是将分布在不同地理位置、具有独立功能的多个计算机系统利用通信设备和通信线路互连起来，并通过功能完善的网络软件实现网络中的资源共享和信息传递的系统。

由以上的概念可以看出，一个计算机网络应包括如下3个要素。

（1）多个具有独立功能的计算机系统（为用户提供服务和所要共享的资源）。

（2）由各种通信设备和通信线路组成的通信子网。

（3）功能完善的网络软件（为用户共享网络资源和信息传递提供管理和服务）。

建立计算机网络的目的就是实现资源共享和信息传递。

2．计算机网络的形成任何一种新技术的出现都必须具备两个条件，即强烈的社会需求与先期技术的成熟，计算机网络技术的形成与发展也证实了这条规律。

随着计算机应用的发展，出现了多台计算机互连的需求，这种需求主要来自军事、科学研究等领域，人们希望将分布在不同地点的计算机通过通信线路连接起来，用户不仅可以使用本地计算机的资源，也可以使用联网分布在不同地理位置且能独立工作的计算机，利用通信线路和通信设备连接起来，彼此交换数据、传递信息，不仅可以共享主机的资源还可以共享其他用户的资源。

20世纪70年代末，随着微机应用的推广，微机联网的需求也随之增大，各种基于微机互连的局域网纷纷出台。