也说TCP/IP之计算机网络发展史

Posted 2022-12-12 明立

聊起计算机网络的发展史，可能得离不开计算机的一个整体的发展概述。我们都知道，世界上第一台的计算机出现于美国，主要的功能是用来计算导弹的轨迹。这点相信大家都清楚，甚至熟悉历史的同学还能把首台计算机的名字，制造年月，面积什么的都给说出来。但这并不是我们的知识重点，我们的知识重点在于，这台计算机的运行方式，作为第一台计算机，或者可以说是后世计算机的可行模型，它的最大作用在于数学运算，这也是它被创造出来的使命。目的就是通过计算机来减轻人脑计算的负荷以及取得精度结果。这似乎也和我们现在的计算机一样，精于数值运算，但其实，在当时，计算机的组成并没有多么的先进，他们甚至没有完整的存储结构，也是用卡带进行代替，什么是卡带？其实就是厚实的纸张，有孔的代表0，没有孔的则为1.科学家为了得到某些结果，就需要通过移动卡带的方式进行推导，为了得到一个数值，可能需要在机房里面花上几天的时间。非常的耗时间，但相对于复杂的计算来说，却又解放了我们的能力。因此，科学家们也舍不得放下这个大宝贝，由此也进入了计算机的首个历史时期。
既然说了首次，计算机刚出来，网络自然也还没有形成，但我们为什么还要讲这一段呢？就是为了滤清前世因果，一步一步地让计算机网络从无到有，岂不快哉？
接下来，一个新的里程碑开始了，我们不说图灵机，也不说冯诺依曼结构，说什么呢？批处理（Batch Processing）。前面我们说到，我们的计算机帮我们进行复杂的数值运算，代价就是耗时间。有时候对于同一个算法，只是数据不同的原因，科学家们需要重新再运行一遍，一次还好，次次如此，科学家们可不满意了，这不活遭罪吗，咱都是聪明人，怎么能被这机器给难倒了呢？于是，科学家们研究出了批处理系统，也就是把事先准备好的算法程序和数据装入卡带（这个时间段，磁带也逐渐发展），然后由人根据程序的流程，启动计算机进行运算。这个时间段里，对计算机的操作还是很复杂的，所以会有专门的人员负责对计算机进行操作，用户呢，只需要把程序交给工作人员，然后回家等待程序计算结果出来之后，再过来取进行，比之前可是方便了很多呀，而我们把这种计算机操作方式，称之为批处理系统，时至今日，我们仍能在我们的系统上看到批处理，虽然性能和逻辑上比那时好了不知道多少倍，但如果没有这样的基础，有怎么能有更好的下一代呢？
是的，接下来就是下一代。我们前面说到，我们可以把程序和数据交给计算机的工作人员，他们负责帮助我们运行结果。但是这个时候的计算机，一次只能运行一个人的程序。有可能我这个月过来提交程序，然而前面还有一百几十个人在排队，按照一个程序3天来说好了，那我的预约可能就得等到明年了，这怎么可以忍受得了呢！！！于是，分时系统（Tss）就被研究出来了，它主要是通过连接多个终端的方式，让多个用户同时使用一个系统，就好像计算机工作人员忙不过来，招了几个助手一起工作一样，不过这些助手之前的交流是隔离的，每个人负责各自的动作，不会干扰到别人的工作。也就是我们说的分时系统的一个比较重要的特性–》独占性”这是使计算机从一人同时一机的状态变为了多人同时一机的状态，从工作量来说，极大简化了计算机的工作时长。哪怕到了今天，我们仍能从计算机系统的身上看到分时系统的影子，毫无疑问，这是跨时代发展的一个重要的一环。为什么呢，在这一个时期，计算机开始朝着小型化发展，由军用发展到学校以及工厂的群体使用。但这还不是最重要的时期，因为下一个更好的时代，随着计算机的小型化发展，正迎面而来。
我们前面说到的批处理和分时系统，都局限在一个部分，单机操作，也就是在本机上操作，如何把数据共享到其他地方呢，就当时而言，还是比较繁琐的，我们需要事先把数据存储到存储介质，比如软盘或者磁盘等，再通过存储介质保存到其他的电脑上，这看起来似乎不就是我们用u盘存东西吗，有啥好说的，注意了，我们要站在时代的层面想这个问题，在当时，尽管小型机已经开始出现，学校和工厂也在慢慢使用，但这玩意其实还是个稀罕的货色，可能一间学校里面就只有一台电脑，我要把这个存储介质上的东西拷贝到另一台电脑上，但算了下距离，妈呀，40公里！跑过去腿怕是都要断了吧。有没有更好的方法呢？没有?既然以前没有，那现在就应该有了，以前没有人弄出来，我们就把他弄出来吧。嗯，计算机通信技术就出现了，他主要通过通信线路连接各个地方的电脑，由此借助通信电路进行数据传输，也第一次的，把两台及以上的电脑给联系起来了。实现了，多人同时多机的操作，也就是我们的主角，计算机网络的前身。这里所拥有的技术，日后就逐渐演变成了我们今天的局域网（LAN），当然，这个时期的网络架构还是非常稚嫩，一切以能够进行网络连接为主要前提，由此也造成了网络对于信息不安全的影响。当然这是后话，我们暂且不说，接下来要进入的时代，是一个正在跨时代性的黄金前期：
所谓黄金前期，又叫计算机网络时代，这个时代由哈佛剑桥共同创造，因为他们两校，成功进行了一次实验，就是，把哈佛的局域网和剑桥局域网进行了一次联动，由此诞生可日后的广域网技术(WAN)。广域网的出现，真正意义上把全球的计算机连接起来这个梦想变成了现实，由此也诞生了互联网时代这个时代的出现，离不开小型计算机的进一步发展，在这个时期，个人计算机开始普及，甚至有的地方已经做到人手一机，此时的点击计算机，得益于窗口系统的出现，对人们使用计算机带来了极大的便利，同时，这时候，Email和万维网等信息传播技术开始出现，并得以普及，从而使得我们的生活更加的丰富和多彩。但这个时间的互联网时代，还是一个不健全，有漏洞的时代，于是，这个时代的计算机网络工作者们更倾向于杜绝这种混乱的，不健全的，不安全的，安全漏洞百出互联网环境。最后，在高校及一些组织机构的带领下，互联网时代开始逐渐进行统一，形成了以TCP/IP为核心的互联时代，也是我们当前所处的,虽然仍不失必定安全，但质量更高，更稳定的互联网时代。而这个，也是计算机网络发展的基本概述，其中有些地方，为了通俗化的阅读效果，进行了修饰和简略，目的是为了让同学们能够对计算机发展的几个阶段有一定的了解。当然，一下也是我所准备的，计算机发展一览表。如有不当，还请指正：

时期	年代	简单记忆描述
20世纪50年代	批处理	一人同时一机
20世纪60年代	分时系统	多人同时一机
20世纪70年代	计算机间通信	一人同时多机
20世纪80年代	计算机网络	小规模多人即时通信
21世纪（2000年）	互联网时代	混乱的大规模多人即时通信
21世纪（2010年）	TCP/IP	相对稳定的大规模多人即时通信

如有疑问，请联系更正。
下一章预告：也说TCP/IP之理解什么是协议（二），敬请期待