第67章 计算机和互联网之父:林北


电路,但遇到线路质量差的区段,误码率会急剧上升,数据包重传次数增加,实际传输速率可能降到理论值的一半以下。

    数据交换节点的处理能力也有限。

    当前的设计基于晶体管逻辑电路,路由表存储在磁芯存储器中,节点同时处理四路数据已经是极限。

    一旦网络规模扩大到十几台计算机,节点之间的数据转发就会出现延迟,数据包在队列中等待的时间会变长,网络响应速度下降。

    要解决这些根本性问题,林北需要攻克几个关键环节。

    首先是传输介质的升级。

    电话线必须更换为专用的通信电缆,采用双绞线结构以抑制电磁干扰,线芯直径加粗以降低线路电阻,接头处采用焊接而非缠绕连接,全线加装信号中继器以补偿衰减。

    这需要铺设新的物理线路,涉及市政施工和大量的人力投入,不是短时间内能完成的。

    哪怕只是临时拉一些线路,一样需要一些时间。

    更何况网络传输的通信电缆,也需要专门研发。

    其次是交换设备的升级。

    数据交换节点要从晶体管逻辑升级为基于集成电路的控制单元,运算速度提升一个数量级,路由表从磁芯存储器升级为半导体存储器,端口数量从四个扩展到十六个以上。

    这需要集成电路板量产和光刻机投产之后才能实现,目前的条件还不成熟。

    另外就是通信协议的完善。

    当前的分组交换协议只实现了基本的数据包拆分、发送、接收和重传,还没有流量控制和拥塞避免机制。

    当网络负载增加时,数据包冲突和排队溢出会导致性能急剧下降。

    林北需要设计一套更完善的传输控制协议,引入窗口机制和超时重传算法,让网络在高负载下依然能稳定运行。

    至于接入设备的标准化,这个就简单了,种花家的计算机都是出自林北的手中,标准化天然统一。

    将来就算是有其他计算机,在已经制定好的标准下,自然也会遵守。

    林北已经规定了接口的物理尺寸和电气参数,但还需要制定完整的通信协议栈规范,包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层的接口定义。

    这套规范要足够详细,让任何设备制造商都能据此生产兼容设备。

    此外还有就是网络拓扑结构的设计。

    星型、总线型、环型三种拓扑各有优劣,林北目前采用的是星型结构,以数据交换节点为中心辐射连接各终端。

    这种结构管理方便,但中心节点一旦故障整个网络就会瘫痪。

    林北需要考虑冗余设计和备用路由,在核心节点之外部署次级节点,形成多路径的网状拓扑,提高网络的可靠性。

    还有就是交换节点需要不间断电源供应,停电会导致网络中断。

    设备需要放置在恒温防尘的环境中,防止电路板受潮和积灰引发故障。

    节点设备还要有物理锁和访问控制,防止非授权人员接触和破坏。

    最后就是远距离传输的问题。

    城市之间的距离远超过电话线的有效传输范围,信号衰减到无法识别。

    林北需要在城市之间的线路上加装信号放大器,并且解决不同城市电话系统之间的信号格式兼容问题。

    长途线路的租用和维护也需要与邮电部门协调。

    如果上面的问题都解决了,那剩下的成本问题,在林北看来,已经算是小儿科了。

    专用的通信电缆、信号中继器、交换节点设备、不间断电源、恒温机房,每一项都需要资金投入。

    但只要一步步来,凭借着种花家目前的财政,支持互联网建设,那太简单了。

    第一步先完成小型互联网的覆盖,以后再一点点完善扩大互联网范围。

    又不是一口气吃成胖子。

    至于计算机的操作系统的网络支持,汉语言操作系统目前只有基本的文件管理和文本编辑功能,缺少网络协议栈的支持。

    这对林北来说,也不是问题,只需要在操作系统内核中添加网络通信模块,包括数据包封装和解封装、路由表维护、连接状态管理、错误检测和恢复等功能。

    尽管这部分代码要稳定可靠,且与现有的文件系统无缝衔接,但是对林北来说,也一样不是什么难题,两天的时间,就可以搞定。

    而将来网络建设和运维所需要专业的技术人员,懂通信原理、懂计算机操作、能排查线路故障的人目前几乎没有。

    林北为此,也需要编写完整的培训教材,从基础的电工知识到网络协议原理,一步步培养出第一批网络工程师。

    这些困难意味着红星网从实验室雏形到覆盖京城的实用网络,至少需要半年的时间。

    最快也要到今年年底才能够完成。

    林北计划先完成技术科内部的测试网络,验证核心功能,然后逐步向科委、飞机制造厂、电子厂


本章未完,请点击下一页继续阅读》》