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从分组交换到期货交易

已有 5099 次阅读 2008-3-23 02:23 |个人分类:互联网

众所周知,互联网上数据的基本传输方式是分组交换(Packet Switching)。简单的说,    分组交换就是将要传输的大块数据分割成统一标准大小的数据包,然后给每个数据包加上发送地址等传送信息发送出去。在传输过程中,这些数据包被装载到帧(Frame)上,然后这些帧被从一个路由器传送到另一个,直至到达目的地为止。打个比方说,如果要传输的数据是货物的话,数据包就是集装箱,帧则是远洋货轮,而路由器则是一个个港口。

 

很多关于互联网的书和文章充分肯定了分组交换思想的重要性和独创性。在分组交换技术产生之前,信息的电子传输主要是以脉冲信号为主。分组交换只是在理论上的一个设想。而阿帕网(ARPA)的特殊设计需要第一次使分组交换技术成为一种切实的需要。事实上,最初阿帕网能够吸引众多科学家和企业界重视,很重要的原因就是人们想看一看这种想法是否具有可操作性。后来的事实证明了分组交换分布式网络完全可以高效率的传输信息。

 

分组交换技术是英国人多纳德•戴维斯和美国人保罗•巴兰在二十世纪六十年代早期分别独立发明的。值得一提的是,他们两个人都不是当时通讯领域的专家。

 

戴维斯发明分组交换技术的动机是希望增加人机互动性。他在研究“分时系统”过程中发现信息的传输信道有很大的资源浪费。这是因为每当有两个计算机需要相互通信时,整个信道都将被占据,直到通信结束为止。而在整个占用过程中,数据的发送并不是均匀的,而是向人们打电话一样,有说有停。在停顿过程中,信道的资源被完全浪费掉。于是,他想,如果允许一个信道被共享的话,就可以将整个信道充分利用起来。于是他尝试将不同用户的传输信息分割成标准大小的信息片,然后通过网络一起传输,每个用户不再单独占用信道。他给这种传输方式命名为“分组交换”。

 

巴兰的设计则是从另一个角度出发。他当时正在研究的课题是,如果前苏联对美国进行核打击的话,如果后者的部分电子通信网络遭受损坏时,剩余的系统网络如何通过自动调整而继续传输信息。最初,他认为“冗余性网络”是自存活通讯的最关键技术。换句话说,只要使一个节点与多个节点连接,从而使任何两点之间的通讯可以有多种路径,通讯网络就可以自存活。可是,当他在整理自己的这一思想并撰写著作时发现,其实最关键的技术还不是冗余性网络,而是将信息分割开来发散到网络中,并通过不同的通道到达目的地。这样,即便部分信息由于部分网络中断丢失,其他信息还有可能到达,而被拦截的信息可以重发,这样整体传输效率就能得到提高,同时信息的保密性也得到加强。他称这一技术所支持的网络为“分布式自适应消息块网络”。显然这个名字没有“分组交换”来的简洁,有点儿拗口,所以最终“分组交换”的名字被使用开来。

 

现在看来,“分组交换”的思想对互联网走向成熟发展具有很重要的历史性意义。但“分组交换”的思想是不是具有独创性呢?

 

从电子通讯领域来看,分组交换的思想当然具有独创性,因为它标志着一种与以往彻底不同的通信方式。但如果从整个人类社会自产业革命以来的技术革新看,它其实是同一思想在新的领域的一个应用。分组交换和网络分层技术一样,都是现代工业发展在通讯领域对标准化和高效率分工的必然要求。

 

有趣的是,分组交换的思想在刚刚被提出时遭到当时通信领域很多权威专家的质疑,很多人认为这根本不可能被实现。正像当年福特的大规模生产模式最早在美国推出时,也遭到了当时在欧洲的汽车制造业的权威人士的质疑一样。福特在筹建他的第一个汽车组装工厂时,主流的汽车生产模式依然是欧洲的手工作坊。这种生产方式不可能满足大众需求。福特开创性的发明了流水线生产方式。他把整个汽车的零件标准化,并将尽量多的标准化部件集成为一体,这样一来,整个车的复杂性降低,质量的可控程度提高,更重要的是,标准化的零部件使流水线组装成为可能。仔细对比一下,我们就会发现,福特车生产方式的标准化与分组交换中信息(数据包)传递方式的标准化有着共同的思路,就是通过流程标准化的方式来提高生产或传输效率。

 

在经济领域,我们也能找到“分组交换”思想的类比。“期货交易”这一发明可以看做是经济领域里的分组交换,因为它将原来需要买家和卖家一对一进行交易的农产品的质量和数量都标准化,并且设立了一个中介组织(交易所)来统一安排交易。这样,使对货物有不同数量和质量需求的买卖双方不必非要等到找到合适的另一方时才能进行交易。相同质量的产品可以统筹交易,在一起统一运输,因而可以充分利用运输空间,如此种种优势,使大规模交易成为可能。

 

除了以上讲的类似性以外,分组交换,汽车的大规模生产和期货交易还有一个共同特点,就是与传统解决方案相比它们能够满足不断增长的用户需求。也只有在这个前提下,它们所带来的收益才可以超过其运作成本。所以从这个角度讲,这些创新其实都是各种市场在不断扩张过程中,对其信息运做载体进行技术更新的历史必然趋势。

 



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