網路發展
Internet Development

毛慶禎
輔仁大學圖書資訊學系	2001/10/08

網路環保
起源
管理單位

網路環保

資源有限慾望無窮, 以十個問題檢查是否浪費網路的資源:

我有超過5個以上的E-Mail帳號。
我有一個個人站台，瀏覽人次不滿一萬。
我有一個個人電子報，訂戶不超過一千。
我有個地下FTP站，放了大量的非法MP3及軟體供人下載。
我常Forward一些文章及檔案與我的朋友分享。
我曾寄超過1MB以上的影片檔或笑話等非必要性檔案給朋友。
我訂了電子報，卻常常看不完。
我常沒事就開著離線瀏覽器下載網站圖片，每個月超過10小時。
我喜歡在網路上看即時影音。
我下載的檔案或MP3，卻都不使用或是聽不完。

有三個「YES」，算是輕度的網路資源耗損者，四到七個「YES」是中度的耗損者，八個以上的話，算是網路資源浪費者，各網路公司的最恨。

不過，浪費網路資源恐怕是發展過程裡，必須經過的階段，明知不合適，卻又阻止不了。　

起源

網際網路是一種電腦網路, 以TCP/IP通訊協定互相連線, 形成的虛擬網路, 用以互通信息, 互傳資料與共享各類資源。

1969年9月2日是網際網路的生日, 1969年10月20日美國UCLA和史丹福大學連線, 打算從UCLA這邊鍵入 log 三個字母, 然後由史丹福那邊加上 in, 形成 login, 第一個字母順利被對方收到, 鍵入第二個字母後, 系統當機。

以軍事用途起家，現在則以民用為主。

1969年美國ARPAnet、BITNET(Because Its Time Network)成立
1983年 MILNET,ARPANET啟用TCP/IP通訊標準
1986年美國NSFNET成立
1987年臺灣連上BINET
1991年 TANET(Taiwan Academic Network)成立
1991年12月 TANET連上Internet
1994年6月, 進行「國家資訊通訊基本建設」, 行政院成立推動小組, 極推動各項相關工作。
1994年交通部電信局成立HiNet供民眾連上Internet
1995年7月 SEEDNet從開始營運
1996年6月提出「三年三百萬人上網」目標，當時，台灣的網路使用人口是44萬1千人。

北美地區普及率較高，上網普及率最低的是印尼。Roper Starch Worldwide市調公司於1999年11月至2000年2月間，在30國做的統計調查顯示，全世界的人口有30%擁有電腦。

美國的網路人口, 美國商務部通訊暨資訊管理局(National Telecommunications and Information Administration)的報告, http://www.ntia.doc.gov/ntiahome/fttn00/chartscontents.html l
臺灣的網路人口，http://www.find.org.tw/0105/howmany/20010802.asp

網際網路的本質是：

The Net links us all together.
The Net must be open and available to all.
Net users have the right to communicate.
Net users have the right to privacy.
People are the Net's stewards, not its owners.
Administration of the Net should be open and inclusive.
The Net should reflect human diversity, not homogenize it.

臺灣學術網路在1990年將Internet引進臺灣, 帶動Seednet、HiNet等ISP業者的網路發展。
1999年6月, 教育部實施「擴大內需方案」, 在中小學全面實施ADSL連線。

1992年元月訂定, 1997年元第一次修定「臺灣學術網路使用規範」
1995年三月訂定,1997年4月第一次修定「臺灣學術網路BBS站管理使用公約」
1996年6月訂定, 1997年4月第一次修定、1999年9月第二次修定、2000年3月第三次修定、2000年7月第四次修定研定「臺灣學術網路之連線原則」
1996年2月訂定、1999年9月第一次修訂「臺灣學術網路管理原則」
2001年12月頒佈「教育部校園網路使用規範」
2002年3月研擬各級學校「TANet新世代骨幹網路」連接規範
2001年6月15日, 交通部公佈「電信普及服務管理辦法」
網路上之禮節

管理單位

嚴格說，網際網路沒有管理單位，但是為了運作方便，又不得不設立若干類似的管理單位。

電腦科學家組成一個網路工程研究中心(Internet Engineering Task Force, IETF，http://www.ietf.org), 負責定義及評估所有的網際網路通信協定, 任何人都可以參加該小組的討論群及定期會議, 當然也可以提出新的協定架構, 祗要能夠運作, 又有人喜歡它, 就可能成為標準協定。

網際網路以軍事用途起家，為了在戰時生存，在規畫階段已考慮任何可能的變動，即使線路被破壞，仍能運作如常。

網際網路上的東西，以免費為原則，而且比要錢的還順手。瀏覽器、電子郵件等網際網路上的軟體, 都走向開放的型態, 簡單說, 就是免費。

網際網路本身就是開放的, 早年的相關軟體也是開放的, 現在雖然出現若干商業軟體, 網際網路上所需的軟體, 幾乎都可以免費取得, Sendmail郵件伺服器軟體與Apache網頁伺服器軟體是其中最有名的兩個免費軟體。

開放軟體不但免費供人使用, 而且還公開其原始碼, 歡迎大家共同改進。

微軟公司曾經企圖獨攬網際網路，故意做出不相容的Windows作業系統與Internet Explorer，不過被美國商務部以違反公平交易法為由，提起訴訟，定讞的話，它就畢業了。

美國政府仍投資研究一下代的網際網路，http://www.internet2.org，祗要有意願，任何人都可以加入該計畫。教育部也有類似的計畫，http://www.edu.tw。

運作方式

網路傳送資訊的動作，被分為七個階層：

The physical layer, 實體層
The data-link layer, 資料鏈結層
The network layer, 網路層
The transport layer, 傳輸層
The session layer, 交談層
The presentation layer, 表達層
The application layer, 應用層

OSI的歷史發展

1977年，國際標準組織(Internetational Standard Organization, 簡稱ISO)開於著手於OSI通信協定標準化之研擬。 1984年，頒布了OSI基本參考模型，訂定七個層次之功能標準、通信協定及服務種類。1987年11月，為研訂OSI國際標準規範(ISP)，ISO與國際電工委員會(International Electrotechnical Commission, 簡稱IEC)之通信部門組成聯合技術委員會(Joint Technical Committee, 簡稱JTC)。在JTC之下有美國的COS (Cooperation for Open System)、日本的POSI (Promoting Conference for OSI)，及歐洲的SPAG (Standards Promotion and Application Group)等三大組織，以研討會的方式，持續地進行研究、開發、修訂的工作。

OSI被發展出來之後，美國政府的相關人員認為政府的網路應該透過OSI連接，而不要使用TCP/IP。他們在1990年代初規範了名為GOSIP (Government Open System Interconnect Profile)的新方案，來指稱美國政府所用的OSI架構。其後，歐洲各國、日本、香港、韓國、新加坡、澳洲等均亦隨之制定了各國的GOSIP政策，以加強推動OSI標準架構的使用。

我國鑑於OSI已成為世界各國所認定的通信協定標準，交通電信總局亦於79年1月，在資訊系統推動小組下成立了「OSI通信協定標準化工作小組」，制定了中華民國OSI通信協定標準總則(Government Open Systems Interconnection Profile in ROC, 簡稱GOSIP-ROC)，以美國國家標準技術局(NIST)所達成之協議及國際標準規範(ISP)為基礎，亦參考美國、英國、澳洲等國家之GOSIP及日本之實裝規約等文件，並針對我國需求編撰而成，提供政府與公營機構設置開放性系電腦網路產品之規範，以使不同廠牌電腦間可以互通資訊。而國內三家研發單位：電通所、電信研究所以及資策會也都針對OSI有一些實作產生。

這個模型是在1974年由國際標準團體所發展出來的.這個模型,一般稱為Open Systems Interconnection 或 OSI 模型,將區域網路分成七個處理模組.其中的每一層都執行某些特定的功能,已使不同系統上的應用程式,能夠如同在同一個系統上操作.

OSI模型是一個根據模組化而發展的架構模式.該模式並不特定針對任何軟體或硬體.OSI定義每一層的功能,但並不提供軟體或設計相關硬體.這個模型的最終目標,是為了在各廠商的通訊產品之間能夠互相作用.

任何通訊設備都可遵循此模型而設計.雖然所舉的例子大多是區域網路,但是許多資料及電話通訊也是依照OSI模式而設計的.

這個模型共由七個模型所組成的. ("模組"與"層"這兩個名詞可交換使用.)這些模組由底層到頂層依次為:實體層(Physical Layer),鏈結層(Data link Layer),網路層(Network Layer),傳輸層(Transport Layer),會議層(Session Layer),表達層(Presentaion Layer )以及應用層(Application Layer).每一層都具有其特定的目的,以及與其他層互相獨立的功能.然而,每一層都"知道"其緊鄰的上層與下層.

第一層式實體層(Physical Layer),這一層可說是網路上的硬體層次,包括網路電子原件,纜線規格,連接器規格,連接的設定與維護,例如RS-232 ,乙太網路(Ether),記號環網路(Token-Ring),光纖網路(FDDI,Filber Distributed Data Interface)等規格,都是在這一層加以規範
第二層式資料鏈結層(Data-Link Layer),網路實體層建立好以後,就開始要傳送資料,資料鏈結層就負責最初步的資料編碼與打包(變成傳送框訊或封包),並加入偵錯控制,與實體層做直接的溝通,耳熟能詳的ATM ,Frame Relay ,NDIS(微軟的網路驅動介面規格),ODI(Novell 的開放資料連結介面),都是屬於這一層的範圍.更具體的例子,就是網路卡的驅動程式,就屬於這一層的工作
第三層是網路層(Network Layer),這一層對於來自資料鏈結層得傳送資料(封包)做更精密的傳輸控制,並加入路由(Router)的功能,就是說可以讓資料封包傳送出區域網路的範圍,形成廣域網路,此層中最著名的代表,就是網際網路不可或缺的TCP/IP中的IP(Interner Protocol,網際網路通訊協定),以及Novell的IPX.
第四層是傳輸層(Transport Layer),傳輸層又來自網路層的資料做更進一步的高階處理,包括精密的錯誤控制,傳送安全性,追蹤資料封包,已保證資料能夠完全無誤的傳送,例如TCP/IP 中的TCP(Transmisson Control Protocol,傳送控制通訊協定),Novell的SPX,微軟的NetBEUI,都屬於這一層的範圍,從這裡開始,OSI的網路層級已經慢慢與使用者靠近了,因為使用者在設定作業系統的區域網路部分時,就必須了解TCP/IP.SPX以及NetBEUI的作用.
第五層是交談層(Session Layer),這一層並不是網路傳輸時一定要有的功能,但是如何遇到類似通訊軟體之間的資料控制問題,例如傳輸中斷後如何恢復連線繼續傳送而不需重頭來過,或是全雙工,半雙工之類的資料傳遞控制,就要有這一層的機制,很多人需要的FTP分段傳送,或是斷線續傳的功能,即是依循會議的規範.
第六層是表達層(Presentation Layer),這一層可以說是第七層(應用層)與下面層級之間的{翻譯}, 應用層是與使用者面對面溝通的,而使用者在應用層所輸入的資料,要經過表達層編碼,轉碼,甚制加密,成為網路傳上來的特殊格式以便處理;反之,由下面層級傳上來的網路資料,也要經過表達層轉換為使用者看的懂得格式,在應用層顯示出來.
第七層次應用層(Application Layer),這就是大家所熟悉的網路應用了,這一層又稱軟體層.顧名思義,所有有關網路的軟體,都在這一層的定義內,包括WWW(全球資訊網),FTP(傳送檔案),E-Mail(電子郵件),Telnet(遠端登入)等,都是屬於這一層的.

分封網路

電話是線路交換(circuit-switched)網路，所以會佔線；網際網路是分封交換(packet-switched)網路，所以會塞車。藉著路由器，各地的網路結合成網際網路。

網路上的通訊協定多半建立於1970年代及1980年代, 由美國政府主導, 其中最重要的兩個協定是:

傳輸控制協定(Transmission Control Protocol, TCP)
網際網路協定(Internet Protocol, IP)

這兩個協定組合起來, 稱為 TCP/IP, 掌管電腦之間及作業系統之間的資訊流動。簡單說, 遵守這兩個通信協定的軟體, 就可以在網路裡自在的遨遊; 換個角度說, 因為大家都遵守這兩個通信協定, 所以網際網路才成為網路的網路。

透過網際網路協定(Internet Protocol, IP)的規定，網路上的每部電腦都有一個固定的位址。

封包分為表頭及資料兩個部份, 資料才是實際傳送的內容, 表頭則存放發收電腦的位址及編號等資料。網際網路的使用者其實不太需要知道封包的處理方式, 即使出了狀況, 也是網管的工程師要傷腦筋。

網際網路世界裡, 是認位址不認電腦的, 沒有任何兩部電腦使用相同的位址, 這種給定位址的方法, 稱為IP位址。

現在的 IP 是 IPv4 (IP Version 4), 以32位元來表示位址, 而每8個位元 (bit)為一個位元組 (byte), 所以十進位使用4個小於256 (2的8次方)的整數來表示。因此IP位址是介於0.0.0.0到255.255.255.255之間, 如果你看到IP中任一個數字超過255, 或有五個數字, 表示那個位址是騙人的。

二進位	10001100	10001000	01010101	00000001
十進位	140	136	85	1
寫法	140.136.85.1

由於網際網路的快速發展, 使得全世界的IP位址發生短缺的現象, 因此就有人提出了所謂的IPv6試圖來解決IP短缺的問題。

此外, 127.0.0.1通常用來表示當地端電腦 (local host), 即使用者目前所在的電腦。正因為IPv4只使用32位元, 所以它所能容納的結點數目只有2的32次方個 (約42億), 這顯然無法滿足未來的需求。所以就有人提出IPv6, 它使用128個位元來表示, 是IPv4的2^96倍之多。此外, IPv6還改進了許多IPv4的缺點, 以提升網路傳輸的效率及安全性。

IP Address 由 NIC(Network Information Center) 管理, 國際級的 NIC 機構是 InterNIC, http://www.internic.net/, 亞太洲際網路管理中心是 APNIC, http://www.apnic.net/; 台灣是由財團法人臺灣網路資訊中心主管, Taiwan Network Information Center http://www.twnic.net/。

以whois查詢IP Address 的歸屬。

所以，網際網路上的訊息都有固定的發送及接收方向，不過還是有些問題待解決：

基於設備上的限制，每個封包的容量大約在1,500位元組以內，顯然需要一次傳輸多個封包，才能表達完整的意思。
傳送中途出錯時，應有補救的機制。
封包的到達順序不一。

傳輸控制協定(Transmission Control Protocol, TCP)做打包及重組的工作，確保封包的順序及數量正確。

TCP(Transmission Control Protocol, 傳輸控制協定)提供資料傳輸百分之百的正確性; IP(Internet Protocol, 網際網路協定)提供網路封包資料的規格；這兩個通訊協定構成整個網際網路。

簡單說, 在電腦之間傳送資料時, 需要依靠TCP, 以確保資料傳到正確的地方, 有點像是的傳統郵件裡的門牌號碼。資料離開電腦之前, 需要先分裝成小包, 即封包, 另端電腦接收到小包時, 再依序拆包, 還原本來的資料, 這個程序需要TCP來規範, 有點像是把一百公斤的包裹分裝成五袋的二十公斤, 郵局才能夠接收。

TCP的特色有四:

點對點連線: 建立發收兩端之間的虛擬線路。
封包編號: 接收端電腦不太可能依序收到封包, 必須依編號重新組合。
流程緩衝區控制: 做為接收端電腦之前的緩衝區, 在這裡重新組合封包。
偵錯及修正: 發生意外時, 要求重送或上層的程式做錯誤更正處理。

網際網路的使用者祗需知道它是用來保證資料的完整性就夠了, 技術性的細節, 都由工程師處理。

TCP與IP是供大型電腦及固接設備使用的，為了因應個人電腦及撥接的環境，另有點對點協定(Point-to-Point Protocol, PPP)。較舊的SLIP協定，已經畢業了，幾乎沒有ISP繼續使用它。

實際的工作, 還需要其他的通信協定配合。傳送信件時, 需要簡單信件傳輸協定(Simple Mail Transfer Ptotocol, SMTP), 讀取網頁資料時, 需要超文件傳輸協定(Hypertext Transfer Protocol, HTTP)。

推廣

Internet 的推廣, 宜從供給面、需求面及技術面探討:

供給面: 公共行政(政府)
需求面: 商業、娛樂
技術面: 連線

有關上網人次或電子郵件帳號的統計, 反而是最無關緊要的議題, 祗要前三項掌握住, 人人搶著上網, 反之, 免費上網, 也留不住人。

很多國家都有相關的計畫：美國「國家資訊基礎網路建設計」(NII)、日本「資訊技術基礎建設新政策」(IND)、新加坡「公元二千年科技島」。

該小組提出為「提昇國家競爭力」, 推動網際網路普及應用, 在三年內希望能達到三百萬用戶。推動網際網路到中小學, 在三年內所有高中、高職連網, 五年內所有國中、國小連網, 並在公元兩千年時, 至少達成每二十個學生擁有一部網路多媒體電腦的目標。

教育部推動「TANet到中學」計畫, 以現行臺灣學術網路為基礎加以延伸, 將使國家未來的主人翁, 在學校培育資訊素養, 爾後走出學校亦能跟隨時代主流, 掌握現代化世界脈動, 邁向全民資訊社會。

中央大學圖書館的SDI服務 http://www.lib.ncu.edu.tw

1997年, 由交大領銜提出的「數位圖書館中心建構計畫」, 預計以三年時間, 結合國內各大學的圖書館, 在「浩然電子圖書館」的基礎上, 開發新的環境。

四大基本技術

UDDI, Universal Discovery, Description and Integration, (通用描述、探索與整合) 2.0
XML, Extensible Markup Language, (延伸標記語言) 1.0, Schema
SOAP, Simple Object Access Protocol, (簡單物件存取協定) 1.1
WSDL, Web Service Definition language, (網路服務描述語言) 1.1

SOPA 1.1、WSDL 1.1、UDDI 2.0、XML 1.0和XML Schema等現行標準。

簡易物件存取協定（Simple Object Access Protocol，簡稱SOAP）, 可讓不同電腦上的程式執行可彼此相通。
全球資訊網服務描述語言（Web Services Description Language，簡稱WSDL），用於定義全球資訊網服務並描述存取的方法；
通用目錄發現與整合標準（Universal Directory Discovery and Integration，簡稱UDDI），提供尋找網路服務的方法；
延伸標示語言（Extensible Markup Language ，簡稱XML），用於描述透過電子文件傳輸的訊息。

至於它們之間的連結，我們不妨以打電話來作比喻：在網路服務的世界裡，XML代表雙方交談的語言，SOAP則是規定撥打電話的規則，UDDI則是電話簿，WSDL則是規範每通電話的性質以及如何參與。

參考書目

網際網路大事記(Hobbes' Internet Timeline), 中文版 http://www.lins.fju.edu.tw/~mao/internet/HIT.html
網域名稱小常識 http://www.seed.net.tw/com.html
網民調查
1. 蕃薯藤數位科技股份有限公司主辦的台灣網路使用調查, 97/1、97/12、98/11 http://survey.yam.com.tw/
2. 台灣網路公民調查網址： http://www.find.org.tw/taiwan98
3. 中國大陸Internet用戶調查結果摘要：
  http://www.chinaonline.com/specialevents/Internetconsumer.html
4. FIND網際網路資訊情報中心： http://www.find.org.tw
5. www.consult公司網址： http://www.consultco.com
免費資源 http://www.slime.neto.net/free.htm
臺灣網路資訊中心(Taiwan Network Information Center, TWNIC) http://www.twnic.net/
臺灣的 Domain Name 註冊系統 http://rs.twnic.net/
中華電信國外連線頻寬, http://www.hinet.net/build.htm

數位未來聯盟(Digital Future Coalition) http://www.dfc.org
國際圖書館聯盟(International Federation of Library Associations and Institutions, IFLA) http://www.ifla.org/II/ccpyright.htm
合理使用的本質 http://fairuse.stanford.edu
網際網路的原則(One Planet, One Net: Principles fot the Internet Era) http://www.cpsr.org/program/nii/onenet.html
是誰謀殺了網路資源？, http://www.digitalobserver.com/41-50/46/huang.htm

作業

描述實際見到的網際網路。
訪問一位網際網路使用者, 過去一週裡, 他做了什麼事?
臺灣學術網路對外的頻寬有多少? 什麼時間上網最悠閒?

毛慶禎
臺北縣新莊市輔仁大學圖書資訊學系
Tel: 02 29031111 ext 2334, 3244(研究室) - Fax: 02 29017405
E-mail: mao@blue.lins.fju.edu.tw
http://www.lins.fju.edu.tw/~mao/internet/evolution.htm

捃穈T學系
Tel: 02 29031111 ext 2334, 3244(研究室) - Fax: 02 29017405
E-mail: mao@blue.lins.fju.edu.tw
http://www.lins.fju.edu.tw/~mao/internet/evolution.htm

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