1.1 计算机网络在信息时代中的作用

计算机网络与信息时代

21世纪是以数字化、网络化、信息化为重要特征的信息时代。作为信息的最大载体和传输媒介，网络已成为这个信息时代的核心基础。以互联网（Internet）[1]为代表的计算机网络自20世纪90年代以来迅猛发展，从最初的教育科研网络逐步发展成为全球性商业网络，并以远远超过人们预期的速度和力量从根本上改变着我们的生活。毫不夸张地说，互联网是人类自印刷术发明以来在通信方面的最大变革。现在互联网已成为全球性的信息服务基础设施。全世界所有发达国家和许多发展中国家都纷纷研究和制订本国建设信息服务基础设施的计划。这使得计算机网络的发展进入了一个新的历史阶段，计算机网络技术变成了人尽皆知并且备受关注的热门学科。

2020年我国提出全面推进“互联网+”，打造数字经济新优势。“互联网+”简单地说就是“互联网+传统行业”，借助信息技术和互联网平台，对传统行业进行优化升级转型，利用互联网具备的优势特点，创造新的发展机会，从而推动社会不断地向前发展。

计算机网络与传统电话网和有线电视网最大的不同在于计算机网络的终端设备是功能强大且具有智能化特征的计算机。利用计算机网络，计算机上运行的包括电子邮件、万维网冲浪、信息搜索、即时通信、网络电话、网络电视、网络游戏、文件共享等在内的各种应用程序通过彼此间的通信为用户提供了更加丰富多彩的服务和应用。我们在讨论计算机网络时，讨论的不只是计算机网络提供的数据通信服务，还包括这些丰富多彩的网络应用。事实上，计算机网络已由一种通信基础设施发展成为一种重要的信息服务基础设施。如今我们很难想象没有网络的日子。网络，已经像水、电、燃气一样，成为我们生活中不可或缺的一部分。

计算机网络为我们提供浏览信息和发布信息的平台。计算机网络以各种各样的形式向我们提供各种各样的信息。例如，以网站、电子报刊、电子书籍等形式，提供政治、经济、社会、生活、军事、体育、娱乐等方面的文本、声音、图像、视频等信息。用户还可以使用谷歌、百度等搜索引擎搜索感兴趣的信息。而个人网站、微博、短视频App等各种信息发布平台让信息时代的每个人不仅可以看，还可以畅所欲言，这是报纸、广播、电视这些传统信息传媒无法实现的。

计算机网络为我们提供通信和交流的平台。从早期兴起的电子邮件、网络电话，到今天以微信、QQ、Skype为代表的各种即时通信工具，计算机网络将人们的距离拉得越来越近。今天的即时通信工具不仅可以发送各种媒体形式的消息，还可以打电话和视频聊天；不仅可以实现一对一的交流，还可以实现视频会议等形式的多人交互。我国腾讯公司在2011年推出的网络社交软件“微信”已风靡整个华人世界，成为脸书（Facebook）、推特（Twitter）等世界著名社交软件强有力的竞争对手，它集成了即时消息、短信留言、文件共享、信息发布等多种功能，为我们的零距离交流提供了便利。

计算机网络为我们提供休闲和娱乐的平台。互联网提供了大量音频和视频资源供用户下载后播放，此外，用户还可以通过网络随时在线点播各种音频和视频节目。网络电视（IPTV）现在已成为传统有线电视最大的竞争对手。除此之外，网络还为我们提供了大量精彩的令人流连忘返的互动网络游戏，如今这是许多人（特别是年轻人）最为喜爱的娱乐活动之一。

计算机网络为我们提供资源共享的平台。从过去通过文件传输软件共享远程文件服务器上的文件，到后来互联网上广泛流行的P2P文件共享，从最初办公室内的同事通过网络共用一台打印机，到今天所有连网计算机均可方便地共享网络中的多种计算资源、存储资源和信息资源，通过网络可共享的资源种类越来越丰富，共享方式越来越便捷。近年来，持续升温的云计算（Cloud Computing）通过网络以按需、易扩展的方式提供安全、便捷的数据存储和网络计算服务，使人们能像使用自来水一样方便地使用网络中的各种资源。利用云计算可将大量的用户数据、应用软件和计算任务放置在“云”端，从而使用户终端的计算能力和存储能力得到无限放大。

计算机网络为我们提供电子商务的平台。网络技术的发展使我们能够将现实世界中的银行、商场、书店、超市、火车站售票厅、股票交易所、拍卖市场等统统搬到网上。有了电子商务，你不用辛苦地跑出去“货比三家”，通过方便地查询、比较，瞬间就能把性价比最高的商品搜寻出来；不用去银行、火车站排长队，轻点鼠标就完成各类事务。应有尽有的电子商务让生活变得方便。

计算机网络为我们提供远程协作的平台。计算机网络使得相隔千里的人们可以相互配合、协同工作。应用最为广泛的远程协作包括远程教育和远程医疗。远程教育打破了传统教育的时间、空间限制，身处全球各地的学生可以相聚在网上课堂，教师和学生可以共同完成一个公式的推导或一个实验的演示。近年来，网络在线教学被学校普遍采用，网络远程教育快速发展。远程医疗让珍稀的优秀医疗资源被充分利用，全球各地的心脏专家可以通过网络为一个患儿提供专家答疑、远程会诊等服务，甚至可以共同指导一次心脏移植手术。

计算机网络为我们提供网上办公的平台。通过计算机网络，政府部门的电子政务系统可以向公众提供在线咨询、申报、审批、许可证申领、注册、年检、招商、投诉、举报等政府服务。大型公司通常拥有网上办公系统，以满足公司内部财务、税务、行政、资产等管理的需要。大学校园网上的办公系统通常用于选课、成绩单填报、网上评教评学、科研项目审批、报奖、科研经费报账、设备报修等。各种网上办公系统为我们提供了快捷、方便的服务。

计算机网络的用途数不胜数，并且随着技术的发展，计算机网络已从互连传统服务器、桌面计算机，到互连手机、个人数字助理等移动便携式计算设备，并逐步扩展到互连各种家用电器、环境传感器等非传统计算设备，甚至是所有可标识的“物”。以互联网为基础逐渐发展起来的物联网就是要实现“物物相连的互联网”，近几年越来越受到全球的广泛关注。物联网把感应器嵌入或装备到铁路、公路、桥梁、隧道、大坝、供水系统、油气管道、电网等各种物体中，然后与现有的互联网整合起来，实现人类社会与物理系统的整合。物联网的发展和成熟必将给我们的生活带来一次全新的变革。

计算机网络从根本上改变了人类的生活，在给我们带来极大便利的同时，也带来了一些不和谐的元素：肆意攻击正规网站的“黑客”，通过网络大肆传播的计算机病毒，利用网络窃取国家机密或实施诈骗的罪犯，以营利为唯一目的、缺少社会良知的色情网站经营者，在网络上流传的形形色色的谣言，沉溺于网络游戏、流连于网吧的青少年……但是，瑕不掩瑜，计算机网络给社会带来的积极作用毫无疑问远远多于消极作用。互联网是当今世界上最大的计算机网络，也是我们接触最多的计算机网络，其技术也被广泛应用于各种专用的网络，本书主要以互联网为实例讲解计算机网络基本原理。