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通信网络的历史
1819
Hans Oersted在电线上发送了一束电流,偏移了磁化的针,这项实验开启了电报通信的大门。
1837
美国的Samuel F.B Morse和英国的Charles Wheatstone、William
Cooke发明了电报,英国人申请了专利,并进行了安装,用于铁路上的通信。
1844
Morse从巴尔地摩向华盛顿发送了一则电报消息:"What hath God wrough!",他使用了一系列长短不一的脉冲码来代表字符和单词,被称为摩尔斯(Morse)码,它是当今世界上广泛应用的代码-国际摩尔斯码(International
Morse code)的基础。
1858
加拿大和爱尔兰首次尝试通过海下电缆穿越大西洋通信。由于背景噪声和相对较弱的600V信号的综合影响,几小时后,只收到了几个单词。当信号增强到1000V后,电缆周围的绝缘层溶化,因此信号变得毫无用处。
1860
Pony Express开始在加利福尼亚和密苏里间传递邮件,每次大约10天,需要80个人。
1861
10月标志着Pony Express的结束,Pony Express毕竟是无法与Pacific Telegraph
Company的电报技术的高速度竞争的。
1876
Alexander Graham
Bell构造了第一个电话系统,由发送方和接收方组成,其间用电线连接。通话质量非常出色,Bell的助手可以清晰的听到消息:"Mr.Watson,come
here,I want you."
1877
银行家Roswell
Downer引进了首部商业电话,在他家和办公室之间建立了3mile长的连接。同年,E.T.Holmes运作起第一部电话开关面板,在波士顿的一家工厂实现了与四家银行的连接。由于Holmes是一家防盗铃销售商,因此这种开关面板作为银行的防盗铃在一夜之间销售翻倍。
1906
Lee DeForest 发明了真空三极管,用于放大电流。
1915
AT&T的研究人员首次在旧金山和纽约之间实现了跨洲电话,并开始从事通过无线电波进行跨越大西洋语音通讯的研究。
1927
AT&T启动了商用的至伦敦的跨大西洋电话服务,每5分钟价格为75美分。
1937
Alex Reeves 开发了一种语音数字化技术,即脉冲编码调制(PCM),后来这项技术用在了美国的电话网络中。语音通信中PCM采用8位的代码方案,是20世纪60年代开发的数字编码方案的先驱。PCM采用了一种基本类型的通信通道,为合成信道的高速远程通信方法的发展确立了方向,这种方法就是目前所说的T载波服务系统。
1939
在7,000美金的资助下,爱荷华洲立大学的John Atanasoff和Clifford Berry发明了电子数字计算机,称为Atanasoff-Berry计算机。
1945
由于第二次世界大战期间罗斯福总统的科学顾问Vannevar Bush设计的MEMEX计算机问世,能够储存大量信息。
1946
由J.Presper Eckert、John W.Mauchly以及宾夕法尼亚大学的摩尔电子工程学院的研究队伍共同发明的第一台电子数字计算机问世,这台计算机,称为电子数字集成器和计算机(Electronic
Numerical Integrator and Computer,ENIAC),由18,000个真空管组成,占据了1,500ft二次方(1ft二次方=0.092
903 04平方米)的空间。
1947
贝尔实验室的John Bardeen、Walter Brattain和William
Shockley研制晶体管获得成功,这项发明为他们赢取了1956年度的诺贝尔物理奖。
1956
第一条成功的跨大西洋电缆TAT1铺设完毕,同年,IBM生产了第一个硬盘驱动器,这个驱动器有两个冰箱那么大,可以存储5兆数据,每兆为10,000美元。
1957
前苏联向太空发射了Sputnik卫星。美国立刻意识到在科学技术方面的落后,因此在国防部(DoD)内成立了高级计划研究局(ARPA),以帮助其重塑领导地位。第2年,ARPA便在促进网络技术发展方面发挥了重要的作用。
1958
引导光纤通信技术的贝尔实验室开发了首例激光射线(由放射线的受激放射引起的光的增强)。Texas Instrument公司的Jack
Kilby证实了世界上第一个集成电路,这一集成电路由6个晶体管组成,集成在一个指甲盖大小的极薄的硅片上。
1960
美国发射了第一部通讯卫星,名为Echo。同年,Joseph Licklider出版了《Man-Computer
Symbiosis》一书,预言了“家庭计算机控制台”的诞生。也是在1960年,在数据通信的字符编码领域取得了很大的进步,促进了单一字符如字母和数字的8位编码的发展。这一年还引入了阴极射线终端(cathode
ray terminal,
CRT)的使用,以与计算机系统进行交互工作。终端是指具有监视器和键盘但没有CPU进行本地处理的设备,它与主机相连,处理过程在主机上进行。
1961
麻省理工学院的Leonard Kleinrock发表了第一篇关于分组交换技术的论文,论文题目为《Information Flow in
Large Communication Nets》。
1962
AT&T将第一部商用远程通讯卫星-Telstar I
放入环绕地球的轨道。同年,IBM公司创建了一套编码标准,即广为人知的扩克=进制编码+进制交换码(Extended Binary
Coded Decimal Interchange Code ,EBCDIC),其中定义了256种不同的8位字符。
1963
另一种字符编码方法-成为美国信息交换标准码(American Standard Code for Information
Interchange, ASC II)作为EBDIC替代产品而发展起来。ASC
II由96个大小写字母、数字加上32个非打印字符组成。同年,Doug Engelbart发明了计算机用鼠标。
1964
Gordon
Moore预言计算机的能力每18个月会翻一倍,这则预言在今天广为应用。Moore在1968年成为Intel公司的创始人之一。这一年,DEC公司首次大规模生产微型计算机PDP-8。RAND公司的Paul
Baran发表了有关分组交换网络技术的论文,题目为《On Distributed Communications Neiworks》。在他的论文中还讨论了核战争,后来就引起了谣言,声称在核战争的攻击下,各大洲间的计算机网络将协助维持通信。
LAN 和 WAN 的时代:
1965
第一个WAN由Thomas Merrill和Lawrence Roberts在MIT和SDC间建成。术语“超文本”由Ted
Nelson首次引入。
1966
研究人员首次使用光纤来传输电话信号。Donald
Davies创造了术语“分组”和“分组交换”。分组交换是采用了几个通道来传递包的方法。ARPA和Bob
Taylor得到资助,在几所美国大学间创建试验网络,这项工程几年后发展演化为ARPANET。
1967
在ARPA研究人员的一次会议上,Wes
Clark构思了一种观念-采用精密的硬件为网络服务。后来这个设备被称为接口通信处理机(Interface Message
Processor,IMP)。同年,Lawrence Roberts发表了第一篇ARPANET设计论文,题为“Multiple
Computer Networks and Intercomputer Communication”。
1968
英国的国家研究实验室(National Research Laboratory,NRL)为分组交换的应用测试了第一个WAN。8月,ARPA在各大厂商间为ARPANET建立招标。IBM和其它一些大公司没有递交招标书,因为他们不相信这项工程是可行的。12月,位于麻省剑桥的一家小咨询公司Bolt,Beranek
Newman(BBN)赢得了这项合约。BBN在一年的时间里投资100万美元建成了一组网络。
1969
电话设备制造商们通过允许非AT&T的产品可以与电话系统连接,开始了与AT&T的竞争。联邦通信委员会(Fedearl
Communications Commission,
FCC)决定,只要各独立的远程通信设备对电话网络不构成危害,就可以使用。FCC的决议为现代生产厂商和数据通信公司进入远程通信设备市场开辟了道路。
第一个IMP原型中,对Honeywell的516台计算机进行了改动,由Honeywell生产并运给BBN。这个被称为IMP
0的原型不能正常工作,不得不花几个星期的时间来手工重新布线。同年,Steve Crocker编写了第一个RFC文档-Host
Software(位于 info.internet.isi.edu/7c/in-notes/rfc中的Locate online
RFCs下的RFC1.txt)。RFC中说明了IMP设备和主机间的接口。在这里,主机是指可以通过网络访问的主计算机和小型计算机。多年之后,主机这个感念还包括了作为服务器的强大工作站和微型计算机。参与ARPANET的每一个点都要负责创建主机软件将计算机与ARPANET的IMO相连。请求注释(RFC)是一类信息文档,由个人或者团体编写、发布,旨在扩展网络、Internet和计算机通信领域的研究。每一篇RFC都会被分配一编号,以区别于其它文档并为日后检索提供便利。当一篇RFC文档在计算机和网络领域被广为接受后,就常被采纳作为标准来使用。如今,IETF(Internet
Engineering Task Force)负责对RFC进行分类和管理。IETF是致力于建立Internet标准的国际组织,RFC的目的在于在平等的基础上建立广泛的合作,并在先进的网络技术领域发挥重要作用。同年7月,Neil
Armstrong 和BUzz Aldrin 首次登上月球,当时数百万人通过电视目睹了这一盛况。
9月,BBN的“IMP Guys”在UCLA安装了第一个ARPANET
IMP结点,该点准确无误地连接到了UCLA地Sigma-7计算机上。10月,斯坦福研究院建立了第2个结点并连接在他们地SDS
940计算机上。这两个结点在50Kbps的电路上连接时都做了一番调整。加州大学Santa
Barbara分校在11月、犹他大学在12月分别建成了第3个和第4个结点。
1970
在ARPANET地资助下,夏威夷大学地Norman Abrahamson创建了ALOHAnet。它传输数据地速度较低,仅为4.8Kbps,但是却为流行的网络传输Ethernet奠定了基础。同年,BBN的总部成为ARPANET的第5个结点。
1971
ARPANET在下列位置中具有了15个点,总共23台主机:UCLA、SPI、University of
Utah、UCSB、MIT、BBN、RAND、SDS、Lincoln Labs、Stanford、Harvard、University
of Illinois、NASA at Ames、Case Western Reserve University和Central
Michigan University。每天的网络流量为700,000包。同年,RFC 172中对文件传输协议(File
Transfer Protocol, FTP)作出了概述。
1972
BBN的Ray Tomlinson发明了E-Mail,很快就成为在ARPANET上最流行的软件。同年,在RFC 318中,Jon
Postel提出了基于网络的终端仿真采用了TELNET应用协议,可以使得计算机如同终端一般运行。下半年,Bob
Kahn在国际计算机通信会议上用40台计算机显示了ARPANET的网络通信功能,由此成立了InterNetworking
Group(INWG),从事ARPANET和网络标准的建立。
1973
英国的University College of London和挪威的Royal Radar
Establishment建立了第1个向ARPANET的国际连接。至今,ARPANET每天要传送300多万个信息包。3月,Vinton
Cerf设计了一个尚不成熟的网关结构;5月,Robert M.Metcalfe在哈佛大学的博士论文中提出了以太网通信的思想。Metcalfe和David
Boggs后来创建了第一个以太网,每秒运行大约3,000,000位(Mbps),网络上的试验计算机以19世纪两位科学家的名字命名-Michelson和Morley,这两位科学家成功的成就在于证明了以太是不存在的(古代人们认为有一种充满宇宙的物质,是光的传输载体,称之为以太)。6年后,Metcalfe创建了3Com公司,提供网络设备。
1974
Dataphone Digital Service(DDS)发明了商业数字传输工具和设备,该公司在推动Bell系统使其由模拟转为数字远程通信网络系统方面发挥了重要作用。同年,Vinton
Cerf和Bob Kahn在论文《A Protocol for Packet Network Interworking》中提出了传输控制协议(Transmission
Control Protocol, TCP),并引入了Internet的概念。
1975
维护ARPANET日常操作,成为美国国防通信局的(Defense Communications
Agency)现更名为美国国防信息系统局(Defense Information Systems
Agency)的主要职责。同年,第一个数字电话开关SL-1由Northern Telecom研制成功。
1976
在Leonard Kleinrock的论文《Queuing Systems Volume II-Computer
Applications》影响下,交换得到了计算机网络专家的认可。同年,一种新型的分组交换网络X.25建成,70年代末期在Tymnet和Telnet公共网络上得到广泛应用。
1977
Tymnet公共网由Tymshare启动,稍后,第一个无线网关连接到了ARPANET上。该系统采用了一种称为分组无线电的技术通过无线电波来传输包,这项技术在今天还在广泛使用。
1978
Internet协议(Internet Protocol, IP)计划,作为从TCP中分离出来的路由功能,由Vinton
Cerf、Steve Crocker和Danny
Cohen提出。TCP和IP成为日后Internet通信的至关重要的组成部分。同年,超媒体光盘在MIT演示成功。
1979
开办了Internet Configuration Control Board(ICCB)致力于网络网关问题。Tom
Truscott、Steve Bellovin和Jim
Ellis在杜克大学和北卡大学之间建立了USENET网络。70年代眼见就要结束,硅片上的集成电路在各种类型的电子设备上都得到应用,包括复杂的大规模集成(LSI)和超大规模集成(VLSI)。LSI和VLSI提高数字设备如计算机和计算机终端等的速度、降低其成本铺平了道路,而且对于个人计算机的发展来说,已经是万事具备了。
1981
由Ira Fuchs和Greydon Freeman创建的Because It's Time Network(BITNET)与纽约的城市大学和耶鲁大学建立了连接。到1989年末,BITNET成为美国各地大学、学院的成功伙伴。同年在1981年,IBM的个人计算机(Personal
Computer, PC)标价位4500美元,冲入市场,一夜之间获得巨大成功。这一年也标志着拨号调制解调器技术开始快速发展。
1982
ARPANET采纳TCP和IP成为其主要的协议套。同年,美国的军事部门启动Defense Data
Network(国防数据网),后来称为Milnet(Military Network)。在6月的国家计算机会议上,Drew
Major、Kyle Powell和Dale Neibaur展现了第一个PC LAN,其中使用的软件是Novell
Netware网络操作系统的基础。
1983
随着Milnet专注于军事领域的应用,ARPANET逐渐称为平民化的网络。它们的分道扬镳标志着Internet的到来。ARPA的协议从NCP转变为TCP/IP,而Berkeley
UNIX也进行了修正以包容TCP/IP。至此,500台主机连接在Internet上。
1984
连接在Internet上的主机超过了1000台。这一年,William
Gibson在小说《Neuromancer》中提出“空间信息”(cyberspace)的概念。AT&T的贝尔系统自立门户,成立了一家新的远程通信公司,加剧了通信业的竞争。竞争尤其集中在高速通信技术上,因此诞生了T载波服务,速度高达1.544Mbps。
1986
Internet上的主机增加到了5000多台,国家科学基金会(National Sceiene Foundation,
NSF)对全美大学中的5各超级计算机中心进行赞助,这些计算机中心以56Kbps的速度连接到新建成的NSFnet上。在这样的高速连接下,超级计算机和NSFnet为已经连接在BITNET和Internet等网络上的大学进行大规模研究项目的开发提供了方便。
1987
Internet连接了10,000多台计算机。第1套超媒体著作系统由苹果计算机公司推出并投向市场,标志这桌面计算机著作和多媒体产品时代的到来。Jeff
Case、Mark Fedor、Martin Schoffstall和James Davin进一步提出了网络管理问题,并创建了简单网关监控协议(Simple
Gateway Monitoring Protocol, SGMP),这项协议后来集成到了TCP/IP中,称为简单网络管理协议(Simple
Network Management Protocol, SNMP)。很巧,第一次SGMP的演示就被波及范围很广的Internet运行中断给阻碍了,这恰恰强调了网络管理的重要性。
1988
Internet上的主机数目超过了60,000台、NSFnet以1.544Mbps的速度运作,使得NSFnet上流量每天达到75,000,000多个包。同年,欧洲和北美之间第一条跨大西洋的光纤电缆实现了链接,从而能够同时传递40,000个电话信号。这一年,小Robert
Morris编写了第一个以Internet为攻击目标的病毒-Internet Worm,感染了Internet上大约10%的主机。
1989
另外40,000台主机连接到了Internet上,Internet上的主机数目达到了100,000台。Tim Berners
Lee首次向Internet社会发布了World Wide
Web(万维网)Project的提议。80年代末期,LAN的配置无处不在,能在小型办公室和整座写字楼中维用户提供数据通讯网络。计算机用户日益发现他们可以任意地访问计算机、打印机和WAN等,俨然是科技和软件进步地受益者。新型网络设备扩展LAN服务区域、提高数据传输速度地能力也越来越强。同时,由于UNIX和NetWare作为网络操作系统日渐流行,Internet和网络主机逐渐由大型平台向小型工作站和PC机迁移。
1990
ARPANET被Internet取代,正式推出历史舞台。Signaling System
7(7号信令系统,SS7)逐渐成为公用电话网络首选地数字交换协议。SS7提供了大量地客户服务,可以快速地定位电话网故障,可以重新配置网络路径。美国和瑞典是第一批在远程通信领域贯穿SS7的国家,采用的是通用信道信令这种新技术,使得下列的服务在通信服务器中是可行的:
呼叫转移、电话会议、呼叫等待。
自动重叫和自动回叫。
一条住宅区的电话线克支持多个电话号码。
语音信箱。
来电显示。
语音拨号。
在线路过于繁忙时,可以重新定向800个呼叫。
这一年标志这快速LAN和WAN通信技术时代的开始,又有11个国家成为NSFnet的新成员。
1991
Internet主机数目超过600,000台,每月都增加成千上万的机器。NSFnet向商业领域开放,这是其使用方向转移的一个里程碑。这时的NSFnet的运行速度为44.736Mbps,网络流量增加到每月一百亿包。Gopher和WWW技术让个人计算机也可以连到Internet上,从而引发了一场争作市场霸主的竞争。
1992
迄今为止,已经有100多万台计算机连接在Internet上,又有13个国家(从寒冷的南极洲到温暖的厄瓜多尔)加入其中。人们开始了“网上冲浪”的生活,这是Jean
Armour Polly发明的新词。
1993
Internet上的主机超过200万,非洲、亚洲、中美洲和欧洲的17个国家成为Internet的新成员。美国总统和副总统都申请了Internet访问功能和E-Mail地址。在年初,共有50台基于Web的服务器,而到了年底,数量增加到500台。同年,发布了Mosaic
Web浏览器。
1994
Internet主机超过300万台,又有20多个国家(从阿尔及利亚到乌兹别克斯坦)加盟。Web以每年341
634%的速度增长。NSFnet的传输能力扩展到155Mbps,使得每月网上流量增加到十万亿字节。这一年,第1家网上银行-First
Virtual开业,网景公司的前身-Mosaic Communications公司问世。
1995
Internet主机达到400万,且最高的Internet流量时来自于基于Web的通信中。NSFnet中止了操作,美国国家科学基金会对其进行了革新,使其致力于主干网服务(Very
high speed Backbone Network Service,
vBNS)的研究。美国国内和国际的网络流量主要时由不同的网络服务提供商(Internet Service provider,
ISP)构成,ISP、用户和主机的集合被认为是Internet群体。
1996
Internet上的主机达到900万台,又有30多个国家加入到Internet中,MCI
Telecommunications建立了速度高达622Mbps的通信。
1997
Internet上的主机超过1600万台,又新增了20个成员国。
1998
Internet上的流量每100天就翻一倍。Internet在商业领域的应用代表着其进入了发展最广阔的天地。1000多万美国和加拿大人在Internt上从事商业活动,购买机票、图书、器具、计算机和汽车。据估计,基于Web的买卖在4年内超过三千亿美元。网络设备商开始大规模提供带宽为1Gbps的网络通讯设备。
1999
......
后记,历时几个月,断断续续的完成了这个网络历史的整理,1999年以后的历史实在是不知道该怎么说,尤其是中国的网络建立和普及。
我的一个朋友看后说,网络的电子商务应用不是已经成了泡沫了吗,多少人当时感慨于纳斯达克的瞬间倾覆。我想起在NIT的教材上看过的一篇描述:100年以前,电话刚刚出现,想象一下,如果当时一个电话推销员进入一个老板的办公室推销电话,那个老板会怎么做?也许一部分的人会认为电话是个时髦而有趣的东西,绝大部分的人绝不会去购买的,因为他们认为电话是个可有可无的装饰。但是今天,没有电话的公司你见过吗?你能够离开电话吗?那些早使用电话的人是早受益的人。电子商务的泡沫是因为人们过于乐观的估计了它的技术成熟程度,起码现在有很多的业务还不能太依赖Internet(比如在线购买),但是利用网络的便利达到资源共享、、管理统一与数据交互的功能已经非常的普及了。网络技术发展处在一个成熟的稳定的增长时期了。
Brus Gao 整理
2003.10.18
参考文献:Michael Palmer,Robert Bruce Sinclair: Aguide to Designing and
Implementing Local and Wide Area Networks
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