[其他] 谈谈网络发展的历史

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bibi_im286 发表于 2023-10-7 20:59:22|来自:北京 | 显示全部楼层 |阅读模式
一、 引言
有段时间没有写文章了,主要是因为家里添了一个新成员,我的自由时间变的很少了,然而现在一切又都慢慢的变的有序起来了,所以我也要拾起我的这点爱好。

二、计算机的发展
本节参考(https://blog.csdn.net/shuzishij/article/details/87030579)

一切要从计算机的诞生说起,因为没有计算机,也就没有网络的必要,所以我们要先看看计算机的发展。
1. 自动计算的想法起源很早,我们就不介绍了,但是不得不提1924年,IBM公司成立,一个划时代的公司。
2. 1936年,美国青年霍德华·艾肯去哈佛攻读物理学博士学位,由于博士论文设计空间电荷传导理论,需要计算非常复杂的非线性微分方程。艾肯想发明一种机器代替人工计算,幻想有一台计算机帮他解决数学难题。数年后,艾肯辗转得到了IBM董事长沃森的帮助。艾肯开始了“MARK I”(马克1号)的研发。马克1号借助电流进行运算,最关键的部件采用继电器组成,马克1号上安装了大约3000个继电器。继电器接通电路表示“1”,继电器断开则表示“0”。
    1944年2月,马克1号计算机在哈佛大学正式运行。从外表看,它的外壳用钢和玻璃制成,长约15米,高约2.4米,自重达到31.5吨,他可以每分钟进行200次以上的运算。可以作23位数加23位数的加法,一次仅需要0.3秒;而进行同样位数的乘法,则需要6秒多的时间。
马克1号被称为最后一台“史前”计算机——机械/电动方式
3. 时间向前一年,也就是1943年,此时正是二战时期,美国为了实验新式火炮,需要计算火炮的弹道表。需要进行大量计算。一张弹道表需要计算近4000条弹道,每条弹道需要计算750此乘法和更多的加减法,工作量巨大。你可以想象这样一个场景:一发炮弹大出去,100多人用一种手摇计算机算个不停,还经常出错,费力不讨好。当时任职宾夕法尼亚大学莫尔电机工程学院的莫希利(John Mauchly)于 1942年提出了试制第一台电子计算机的初始设想——“高速电子管计算装置的使用”,期望用电子管代替继电器以提高机器的计算速度。
美国军方得知这一设想后,拨款成立了一个以莫希利、埃克特(John Eckert)为首的研制小组。终于在1946年2月14日,世界上第二台电子计算机,世界上第一台通用计算机 (多个行业都可以使用)埃历阿克”(ENIAC,译成中文是“电子数字积分和计算机”)诞生于美国宾夕法尼亚大学。
     ENIAC长30.48米,宽6米,高2.4米,占地面积约170平方米,30个操作台,重达30英吨,耗电量150千瓦,造价48万美元。它包含了17,468根真空管(电子管)7,200根晶体二极管。每秒能进行5000次加法运算,每秒400次乘法运算,是使用继电器运转的机电式计算机的1000倍、手工计算的20万倍。。它还能进行平方和立方运算,计算正弦和余弦等三角函数的值及其它一些更复杂的运算。
以我们的眼光来看,这当然很微不足道。但这在当时可是很了不起的成就!原来需要20多分钟时间才能计算出来的一条弹道,现在只要短短的30秒!
ENIAC虽然威力强大,但是它毕竟还很不完善,比如存在着耗电多、费用高的缺点。它的耗电量超过174千瓦,据说那些年,只要埃历阿克一开动,整个费城城市的所有灯光顿时黯然失色。那些个电子管发光又发热,平均每隔7分钟要损坏一只。虽然当初只花了军械部40万元的研制费用,可谁能料到,维护它的费用后来竟超过200万之巨!
4. 在埃历阿克尚未投入运行前,冯·诺依曼就已开始着手起草一份新的设计报告,要对这台电子计算机进行脱胎换骨的改造。他把新机器的方案命名为“离散变量自动电子计算机”,英文缩写译音是“埃德瓦克”(EDVAC)。1945年6月,冯·诺依曼与戈德斯坦、勃克斯等人,为埃德瓦克方案联名发表了一篇长达101页纸洋洋万言的报告,即计算机史上著名的“101页报告”。这份报告奠定了现代电脑体系结构坚实的根基,直到今天,依旧被认为是现代电脑科学发展里程碑式的文献。报告明确规定出计算机的五大部件(输入系统、输出系统、存储器、运算器、控制器),并用二进制替代十进制运算,大大方便了机器的电路设计。
5. 第一代电子管计算机(1946~1958):操作指令是为特定任务而编制的,每种机器有各自不同的机器语言,功能受到限制,速度也慢。另一个明显特征是使用真空电子管和磁鼓储存数据。
6. 第二代晶体管计算机 (1956-1963):特点:晶体管代替了体积庞大电子管,使用磁芯存储器。体积小、速度快、功耗低、性能更稳定。还有现代计算机的一些部件:打印机、磁带、磁盘、内存、操作系统等。在这一时期出现了更高级的COBOL和FORTRAN等编程语言,使计算机编程更容易。新的职业(程序员、分析员和计算机系统专家)和整个软件产业由此诞生。
7. 第三代集成电路计算机 (1964-1971): 以中小规模集成电路,来构成计算机的主要功能部件。主存储器采用半导体存储器。运算速度可达每秒几十万次至几百万次基本运算。在软件方面,操作系统日趋完善。
8. 第四代大规模集成电路计算机 (1971-至今):从1970年以后采用大规模集成电路(LSI)和超大规模集成电路(VLSI)为主要电子器件制成的计算机,重要分支是以大规模、超大规模集成电路为基础发展起来的微处理器和微型计算机。


三、网络的发展

  • 1958 年 美国国防部高级计划署ARPA成立是个标志性时间,其成立的目的是进行尖端科技的研发工作。
  • 1962 年 古巴导弹危机,使美国国防部认为使用电路交换网来控制战时的命令和信息传输有很大风险,因此希望建立一种高冗余、可迂回的新网络。
  • 1968年 APRA与BBN公司签署协议,开始研制适合计算机的通信网络,1969年,第一阶段工作完成,组成了4个节点的实验性网络,简称ARPANET。


这个网络显得很原始,传输速度只有50Kbits/s,使用NCP协议,但是它具备了网络的基本形态和功能。

4. 随着越来越多的企业和用户预见到计算机联网的重要性,纷纷开展研究,比如IBM和DEC等,APRA设立新的研究项目,研究的主要内容是用一种新的方法将不同的计算机局域网互联,形成互联网。
5. 1972年罗伯特-卡恩来的ARPA,提出了开放式网络架构。
6. 1973年春,文顿-格雷-瑟夫和Bob Kahn开始思考如果将ARPANET与其他网络连接,尤其是卫星网络SATNET。
7. 1974年,罗伯特-卡恩和文顿-格雷-瑟夫提出TCP/IP协议,定义计算机网络之间传送报文的方法,但他们放弃申请专利,使其成为公共知识。
8. 1978年TCP/IP成为OSI国际标准。
9. 1980年APRA投资将TCP/IP加紧UNIX BSD4.1版本内核中。
10. 1983年,ARPANET将其网络核心协议改为TCP/IP.


四、以太网(局域网技术)的发展

  • 1973年罗伯特-梅特卡夫给他PARC的老板写了一篇有关以太网潜力的备忘录。
  • 1976年梅特卡夫和他的助手大卫-伯格发表了一篇名为《以太网:局域计算机网络的分布式包交换技术》。
  • 1977 年梅特卡夫和他的合作者获得了"具有冲突检测的多点数据通信系统"的专利,多点传输系统被称为CSMA/CD,标志着以太网的诞生。
  • 1979 年梅特卡夫为了开发个人电脑和局域网离开了施乐公司,成立了3Com公司
  • 1980年9月30日出台以太网标准DIX ETHernet I(DIX 为 DEC,Intel,Xerox三个公司首字母)。
  • 1982年DEC,Intel,Xerox联合制定了 Ethernet II.
  • 1985年IEEE802正式推出了Ethernet的国际标准Ethernet SAP和Ethernet SNAP。
  • 1997年 IEEE802修订了802.,报文格式与Ethernet II兼容。
    现在世界上普遍采用的标准是Ethernet II。



五、操作系统的发展参考《https://blog.csdn.net/zhangkun_share/article/details/125198216》

  • 1961年年底,IBM开始打算实施“360系统电子计算机计划”这在当时是一项非常庞大的计划,据当时的估算,整个计划投资约需50亿美元,负责这项艰苦卓绝的开发任务的,是Frederick Brook,他就是《人月神话》的作者,成为软件工程领域内的经典著作。
  • 1964年,IBM发布了S/360系统,对应的最早的主机操作系统为OS/360,支持多道程序
  • 1965 年左后由 贝尔实验室 加入了 麻省理工学院 以及 通用电气 合作的计划 —— 该计划要建立一套 多使用者(multi-user)、多任务(multi-processor)、多层次(multi-level) 的 MULTICS 操作系统,想让大型主机支持 300 台终端。
  • 1969 年前后这个项目进度缓慢,资金短缺,贝尔实验室退出了研究。从这个项目中退出的 Ken Thompson 当时在实验室无聊时,为了让一台空闲的电脑上能够运行 "星际旅行(Space Travel)" 游戏,在 8 月份左右趁着其妻子探亲的时间,用了 1 个月的时间,使用汇编写出了 Unix 操作系统的原型。
  • 1970 年,美国贝尔实验室的 Ken Thompson,以 BCPL 语言为基础,设计出很简单且很接近硬件的 B 语言(取BCPL的首字母),并且他用 B 语言 写了第一个 UNIX 操作系统。
  • 1971 年,同样酷爱 "星际旅行(Space Travel)" 的 Dennis M.Ritchie 为了能早点儿玩上游戏,加入了 Thompson 的开发项目,合作开发 UNIX,他的主要工作是改造 B 语言,因为B 语言 的跨平台性较差。
  • 1972 年,Dennis M.Ritchie 在 B 语言 的基础上最终设计出了一种新的语言,他取了 BCPL 的第二个字母作为这种语言的名字,这就是 C 语言。
  • 1973 年初,C 语言的主体完成,Thompson 和 Ritchie 迫不及待地开始用它完全重写了现在大名鼎鼎的 Unix 操作系统。
  • 1975年4月4日19岁的盖茨和艾伦创建了微软。
  • 1976年乔布斯20岁时和斯蒂 芬·沃兹尼克(Steve Wozniak)以及韦恩 (Wayne)三人在车库里办起了苹果公司,研制人微机。后来韦恩退出,只剩下乔布斯和沃兹 两人。同年两人研制出Apple-I ,为了降低成本,Apple-I 除了有一个带键盘的主机之外,什么外设都没有。但是,它有一个可以接家用电视的视频口,和一个接盒式录音机的接口,保证数据和程序可以存在一般的录音带上。而电视机和录音机在美国几乎家家都有。Apple-I缺少操作系统。
  • 1980年,IBM公司选中微软公司为其新PC编写关键的操作系统软件。由于时间紧迫,程序复杂,微软公司以5万美元的价格从西雅图的一位程序编制者Tim Paterson(帕特森)手中买下了一个操作系统QDOS的使用权,在进行部分改写后提供给IBM,并将其命名为Microsoft DOS。
  • 1984 年,第二代苹果机麦金托什 (Macintosh)诞生了。它的到了彻底改变了这个苹果和这个时代,麦金托什是世界上第一种可以买得到的、拥有交互式图形界面并且使用鼠标的个人电脑。它的硬件部分性能略优于同期的 IBM PC 机,而 它的操作系统Mac OS领先当时 IBM-PC 的操作系统 DOS 整整一代。
  • 1985年微软发行 Windows 1.0,是微软公司第一次对个人电脑操作平台进行用户图形界面的尝试。
  • 1987年12月9日, Windows 2.0发布,最初售价为100美元;是一个基于MS-DOS操作系统,不太成功。
  • 1990年5月22日,微软(Microsoft)迎来了第一个具有时代意义的作品—— Windows 3.0
  • 1991 年 21岁的林纳斯(Linus) 就读于赫尔辛基大学期间,对 Unix 产生浓厚兴趣,尝试着在Minix 上做一些开发工作。
  • 1993年发部WindowsforWorkgroups3.11引入了对网络的支持―包括以太网。
  • 1993:在 Linux 根据 GPL 许可证发布后,第一批发行版出现:Slackware 和 Debian。当时Linux 上有 100 位开发者。
  • 1994:Linux 发布 1.0 版本,唯一支持的机器是单处理器的 i386 计算机。
  • 1999:Linux 发布 2.2 版本,Linus Tovalds 将 Linux 的维护工作移交给 Alan Cox。
  • 2001:Linux 发布 2.4 版本,IBM 承诺在 Linux 上花费 10 亿美元,新的 maintainer Marcelo Tosatti
  • 2003:Linux 发布 2.6 版本。


六、总结:我们把上面的都放在一张图中,见下图,有一些有意思的事情,比如:
1)计算机的发展要早网络和操作系统20多年。
2)IBM真是在计算机、网络、操作系统的发展都作了很大的贡献,且领先其他公司很多很多年。
3)Linux真的很年轻。


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