面向21世纪计算机网络发展与网络经济.ppt

面向21世纪计算机网络发展 与网络经济 胡道元,清 华 大 学 二OO一年十月 hdytsinghua.edu.cn,面向21世纪计算机网络发展 与网络经济,计算机网络发展 网络经济 网络经济时代的教育,计算机网络的发展,历史回顾 一个目标 两个支持 三个融合 四个热点,历史回顾,1945年 第一台计算机问世（ENIAC） 冯·诺依曼计算机（EDVAC） 1971年 第一台微型机问世（MCS4） 1984年 网络就是计算机,计算机网络的发展,历史回顾 一个目标 两个支持 三个融合 四个热点,一个目标,建立完善的信息基础设施 信息社会最重要的基础设施 信息产业是现代社会最重要的产业 电子信息文化是人类文化发展第四个里程碑,Internet,全球最大的、开放的计算机互联网 交互通信 共享资源 获取信息 协同工作 Internet发展三阶段 研究试验 实用 商业化,Internet的重要特性,开放性 统一的协议TCP/IP 连接性 网络互联、电子邮件、万维网WWW、协同工作 可用性端到端原则,Internet 的分层结构,Smtp, telnet, ftp, snmp, gopher, http TCP UDP IP PPP, HDLC, Ethernet, FDDI FrameRelay, ATM, SDH,Internet应用发展趋势,复杂程度,Internet 面临的挑战,网络的可扩展性 网络的安全性 网络的服务质量 新的网络应用 商业、文化和社会问题,Internet的热点领域,Security Multicast and Mbone QoS and RSVP IP Telephony IPv6 and 6Bone Internet2 and GigaPoP NGI,Internet 2 的技术热点,应用领域APP 互连领域INT 网络管理领域MGT 下一代IP领域IPNG 运行需求领域OPS 路由领域RTG 传送服务领域TSV 安全领域SEC 用户服务领域USV,NGI目标 1： 先进网络技术的实验研究,网络工程 规划和模拟; 监视; 集成; 数据传递; 网络管理；动态和自适应的网络 服务质量 （端到端) 服务质量体系结构；允许控制；计费和优先权；可观察和控制的 API；Drill Down技术 安全 用户用安全和公平的方法服务网络资源；优越的网络管理;网络内部的监视;游动/远程访问；公钥基础设施,NGI目标2： 下一代网络测试床,开发下一代网络测试床，用比现在Internet快100倍 以上的速度连接至少100个大学和国家研究实验室 以1997年1.5Mbps计，10个连接点速度达到比现在 Internet快1000倍, 端到端连接速度达到100Mbps-1Gbps NGI 目标 2 包括: 高性能连接 : 开发广域网结构,用100+Mbps速度连接 100个广域点 下一代网络技术和超高性能连接:开发超高速交换和传输 技术,用1+Gbps速度连接10个以上的局域点 主要策略: 协调建立一个高性能的协作网络 利用现有的网络试验床: vBNS, ESnet, NREN 评价标准: 连接点的数量,端到端的性能 支持目标1的研究,支持目标2的应用,NGI目标 3 :革命性的网络应用,开发Internet 对国家重要的网络应用 健康保健：远程医疗、紧急医疗响应支持 教育：远程教育、数字图书馆 科学研究：能源、地理系统、气象、生物 国家安全：高性能全球通信、先进的信息传播 环境：监测、预测、警告、响应 政府：传递政府服务和信息给公民和企业 突发事件：灾难响应、危机管理 设计和制造：制造工程 主要策略：重点研究基础性应用 分布式计算应用、协同性应用,计算机网络的发展,历史回顾 一个目标 两个支持 三个融合 四个热点,两个支撑技术,微电子技术 光电子技术,微电子技术,信息产业发展的基础 莫尔定理 PC的处理能力 新的微电子技术工艺,莫尔定律,Intel公司创始人莫尔于70年代提出 D(T)=D(T0)2(T-T0)/1.5 D(T)是时间T T0时的集成电路密度 T以年为单位 18个月集成电路器件数翻一番 科技进步和市场驱动导致指数增长 1965年 IC含1个器件 1995年 IC含100万个 2000年 IC含1000万个 物理极限 1000亿个,光电子技术,光纤传输性能 光纤传输技术的发展 第一代：0.8微米 280兆比特 第二代：1.3微米 560兆比特 第三代：1.5微米 第四代：光放大器 10-20千兆比特 波分复用技术 100G bps 40种波长 同时传送100万个话音和1500个电视信道,计算机网络的发展,历史回顾 一个目标 两个支持 三个融合 四个热点,三个融合,计算机、通信、信息内容的融合 电信、电视、计算机的三网合一 融合的基础是数字化 三网合一的网络体系结构,三个融合,计算机网络的发展,历史回顾 一个目标 两个支持 三个融合 四个热点,四个热点,多媒体 宽带网 移动通信 信息安全,多媒体,多媒体的两种类型 静态数据、文本、静态图象 基于时间音频、视频、虚拟现实 多媒体应用 视频点播 交互视频 协同工作 远程医疗 远程教学 促进技术和行业融合的驱动力,宽带网,从传统的电话网到OC48的光缆通信 高速的传输载体和信息内容 信息高速公路载体的技术特征 全动态视频信号 全交互双向通信 宽带通信技术 主干网 接入网,网络频宽需求的增加,频宽需求,时 间,文字和数字,图表,图像,颜色,声音,影像,各种应用对频宽的需求,媒介的描述 未压缩速度范围（Mbps） 压缩速度范围（Mbps） 广播类NTSC视频 120 3-6 播音室NTSC视频 216 10-30 高分辨率广播视频 1500 20-30 全动感可视图像 60帧/秒,1000X1000象素 1500-2500 50-200 单色二进制代码静止图像 600X600点/英寸，135PP/分钟 120 5-50 全彩色静止图像 400X400象素/英寸,60PP/分钟 500 45,移动通信,移动通信的发展 未来NII、GII的重要组成 便携式信息设备 电脑的运算能力 Internet的联网能力 电视的清晰图象 电话的方便 移动通信用户数激增,移动通信,信息安全,面临的安全威胁 以破坏系统为目标的系统犯罪 以窃取、篡改信息，传播非法信息为目标 的信息犯罪,信息安全,安全保障体系 防护功能 检测手段 攻击反应 事故恢复,面向21世纪计算机网络发展 与网络经济,计算机网络发展 网络经济 网络经济时代的教育,曼卡夫定律,以太网发明者Metcalfe于90年代初提出 网络价值N（N1）/2 N为用户数 曼卡夫定律表述：任何通信网络的价值是以网络内用户数的平方来增长 N个用户可能的连接数 网络频宽的需求按接入网络的PC能力的平方增长 每年网络频宽增长需求为3倍 Internet利用率和容量需求以指数增长,数字经济,比特时代 反映信息社会的生产力 比特是各种信息媒体最基本的单元 比特的存储和处理 比特的传输 计算机、通信、信息内容三者融合的基础 比特取之不尽、用之不竭,信息技术的发展史,特征 体力劳动向脑力劳动的转移 知识成为社会产品的重要组成部分 知识经济在企业的反映 知识工作成为企业价值、产值和利润的基础 知识增值于整个企业经营、生产的全过程 创新是企业生存和发展原动力,知识经济,位(10110011101001) 1,信息 2,知识 3,决策 4,5,文本,数据,知识价值金字塔,有意义组织,快速访问和集成,和问题相关,经营价值,合作行动,竞争力,经营过程,智力资本,数据检索,网络经济,特征 组织内部和组织间广泛的互联 各种商业和生产活动基于无所不包的公共信息基础设施 网络经济的新模式 个人化多媒体技术驱动的有效的个人 协同工作计算技术驱动的高效能工作群体 基于 Intranet 企业信息基础设施的集成化企业 基于 Extranet 的虚拟化企业 基于 NII 和 GII 的全球互联经营,全球互联经济,虚拟化企业,集成化企业,高效能群体,有效的个人,新的全球网络化经济结构,改变企业和外界的关系,集生产、管理、市场、 设计于一体,重构新的工作方式,有效的学习、工作,NII、GII,Extranet,Intranet,群件计算,个体化多媒体,网络化经济模式,网络时代的企业模式,以Internet为基础的供应商联盟 Cisco模式 非资本化的拥有品牌的模式 Dell模式 大规模定制、消除中间环节的模式 网络对等用户间企业模式 毋需中介的模式,面向21世纪计算机网络发展 与网络经济,计算机网络发展 网络经济 网络经济时代的教育,网络文化的形成,文化是物质现象向人类精神领域跨入的成果，任何文化都与其经济生产密切相关的 人类文化发展的四个里程碑 语言 文字 活字印刷 互联网,互联网文化的基础,NII和GII 的规划和建设 Internet的迅速发展 网络的普及化以及在各个领域的渗透,互联网文化在各领域的渗透,电子商务 改变商业模式和商贸关系 远程教学 改变教学模式和校园文化 推动普及教学、继续教学、终身学习、适时教学和 全球教育 协同工作 没有时空限制的协同研究，大大加速科学的发明和 发展,互联网文化在各领域的渗透,电子政务 服务处理自动化 信息服务网络化 信息应用全民化 工业制造自动化 并行工程，虚拟企业 远程医疗 电子图书馆 电子博物馆,培养具有网络文化素质的人才,培养网络建设人才 普及网络使用知识和技能 建设现代化民族文化 适应互联网文化的道德文明,工作和学习的融合,网络经济基于知识工作和创新 知识工作和学习同时进行 思考和合作,学习成为终身的挑战,旧经济时代，学习和工作阶段分开 新经济时代，知识（智力）投资于整个生命周期 学习成为终身的不断的过程,组织的学习意识,Organizational learning的定义 企业战胜竞争者的能力 互联网是实施组织学习的环境和工具 互联网是企业思考和学习的基础,改革教育的新媒体,互联网上的信息库 互联网提供的交互式学习产品 互联网提供广泛的学习场所 互联网技术正在改革传统的教育 互联网改变教师的职能 互联网提供虚拟学习空间 互联网提供合作学习的环境 互联网使教学内容和知识成长、技术进步同步 互联网是继续教育最好的工具 互联网上的Cyberspace Tutor,学习经济,开放学校,集成学校,高效学习组,有效个人学习,知识年代学习,重新安排外部关系,教学计划重新设计,课程重新设计,高效的学习,NII、GII,校园网,学习组计算,个体化多媒体,网络经济时代的教育,校间联网,结 束 语,