1节网络技术
信息化社会的基础是由计算机互联所组成的信息网络。如果说21世纪是一个信息时代，那么同时它也是一个计算机网络的社会。随着计算机应用的深入，特别是家用计算机越来越普及，人们一方面希望众多用户能共享信息资源，另一方面也希望各计算机之间能互相传递信息进行通信，促使计算机向网络化发展，将分散的计算机连接成网，组成计算机网络，同时利用网络提供各种信息服务，构建共享的数据库资源。电子政务从技术实现上看就是通过网络实现政务信息及公众服务的提供和处理，计算机网络是电子政务必备的基础设施。
【1】计算机网络
1.计算机网络的定义
计算机网络是以各种通信设备和传输介质，将处于不同位置的多台独立的计算机连接起来，并在相应网络软件的管理下实现多台计算机之间信息传递和资源共享的系统。可以从以下几个方面进一步理解这个定义：
①至少两台计算机才能构成网络，它们可以是在一间办公室内，也可能分布在地球的任何地方。另外，这些计算机是独立的，也就是说，脱离网络它们也能作为单机正常工作。
②这些计算机之间要用一些媒介连接起来，通用术语称为通信设备和传输介质。对比打电话时的情景，家中的电话通过电话线连接到电信局的电话交换机上，再从交换机呼叫你要拨打的电话，当对方拿起电话后，线路就接通了，这时，通话双方是由电话线和电话交换机连接的。
③要有相应的软件进行管理。硬件的工作总是在软件的控制下完成的，有了前面所说的硬件，还得有相应的软件实现其功能。
④联网后，这些计算机就可以共享资源和互相沟通信息了。例如，网络中的许多计算机可共用一台打印机等。
2.计算机网络的功能
计算机网络的功能主要是通过计算机之间的互相通信实现了网络资源共享，包括以下几个方面：
（1）数据通信
在社会生活中，任何人都需要与他人交换信息，网络的出现提供了最为快捷方便的信息交换途径。利用计算机网络实现了诸如电子邮件、即时聊天等全新的信息交互模式。电子邮件比现有的通信工具具有更多的优点，它不像电话需要通话者同时在场，也不像广播电视只是信息的单向传递，同时在速度上比传统的纸质信件快得多，也极大降低了信息沟通的平均成本。另外电子邮件通过附件形式还可传递图片、声音、视频等信息，实现了多媒体通信。另一种受到普遍欢迎的沟通方式是即时聊天工具，诸如微软公司的MSN在线沟通软件、国外的ICQ软件、国内腾讯公司的QQ聊天软件等，它们通过网络实现了文字语音信息的在线实时互动沟通模式，类似于电话沟通方式，只要通信双方同时在线，即可实现在线聊天，同时区别与电话沟通语音信息的限制，以实现图片、视频等多媒体信息的互动传输。基于计算机网络的全范围、全天候、全时刻的通信能力，信息沟通软件技术的不断提高，使得各种信息通过网络高速通道即时传递，大大促进了全社会信息的沟通。
（2）资源共享
硬件资源共享。通过网络共享硬件设备，可以减少预算、节约节支。比如一所高校购买一台大型计算机并将其联入校园网内，这样全校所有教师和科研人员都可坐在自己的计算机前，以远程登陆的方式通过校园网来使用这台计算机。既无需为每个院系和研究部门都买上一台大型机，也不必要求每位要用机器的人员都到学校的计算中心去排队使用机器。
软件资源共享。网络上的一些计算机里可能有一些别的计算机上没有但却十分有用的程序，如专用的绘图程序等，用户可通过网络来使用这些软件资源。
数据与信息资源共享。计算机上各种有用的数据和信息资源，通过网络可以快速准确地向其他计算机传送。如电子政务系统中的三大基础数据库：人口数据库、空间地理数据库、宏观经济数据库，其中的信息数据为政府各部门的政务实施所需要，因此通过统一构建这三大数据库，基于网络将其与各政府部门连接，实现数据共享，避免各部门的重复建设，从而大大提高了基础信息的共享程度，极大地降低了电子政务的投入成本。
计算机网络应用的发展将为信息的传输不断提供全新的途径。通过计算机网络可以向全社会提供各种经济信息、科研情报和咨询服务。
（3）分布处理
分布式处理包含资源分布和计算分布两层含义，指通过计算机网络，实现资源的分布存储和计算工作的分布处理。在单机处理时期，计算机部件失效或发生软件故障时，直接会影响工作的实施和重要资料的丢失，但在计算机网络实现后，重要数据资源可以同时存放在多个地点甚至异地存放，网络存储的各个地点的资源互为副本，从而避免了单机失效对业务造成的停滞和资源的损失。另一方面，网络分布处理也解决了单台计算机负载过重，网络服务器拥堵，单机计算能力有限等问题。对于大型综合性计算问题，可以充分利用网络计算技术，先将问题分解为诸多小问题，然后指派给网络中若干台单机进行并行处理，通过网络中多台计算机联合计算，协同工作共同对复杂问题进行求解。这是目前网络技术正式分布处理的典型应用。
总之，计算机网络的功能应用非常广泛，已经渗透到国民经济以及人们日常生活的各个方面。随着各种信息技术的不断产生和发展，基于网络技术，近几年新提出了“智慧地球”、“数字城市”、“物联网”等新兴产业，在应用的广度和深度上进一步推动着计算机网络的应用，以用户体验为核心将是未来网络技术发展的目标。
3.计算机网络的分类
计算机网络通常是按照规模大小和延伸范围来分类的，常见的划分为：局域网（Local Area Network——LAN）、城域网（Metropolitan Area Network——MAN）、广域网（Wide Area Network——WAN）。
局域网是指在一个较小地理范围内的各种计算机网络设备互联在一起的通信网络，可以包含一个或多个子网，通常局限在几千米的范围之内。局域网具有广泛的应用，将基于个人计算机的智能工作站连成局域网可以共享文件和相互协同工作，还可以共享磁盘、打印机等资源，这类网络的优点是联网费用低。
城域网主要是由城域网范围内的各个局域网之间互联而成，满足几十公里范围内的大量企业、机关、公司与社会服务部门的计算机联网需求。
广域网是由相距较远的局域网或城域网互联而成，可以覆盖一个城市、一个国家甚至于全球，实现远距离计算机之间的数据传输和信息共享。互联网可以视为世界上最大的广域网。
另外，按照网络的拓扑结构来划分，可以分为环形网、星形网、总线型网等；按照通信传输的介质来划分，可以分为双绞线网、同轴电缆网、光纤网和卫星网等；按照信号频带占用方式来划分，又可以分为基带网和宽带网。
计算机网络技术在20世纪60年代问世后，曾出现过各种各样的以不同的网络技术组建起来的局域网和广域网。可将各种不同的网络互联起来的解决方案有两个：一是选择一种网络技术，然后以强制方式让所有非使用这种网络技术的组织拆除其原有网络而重新组建新的网络；二是允许各个部门和组织根据各自的需求和经济预算选择自己的网络，然后再寻求一种方法将所有类型的网络互联起来。第一种解决方法听起来要简单易行些，但实际上却是不可能做到的。第二种解决方法就是互联网，实践证明这是一种很好的方法。
4.网络应用的C/S与B/S结构
（1）客户机/服务器模式
客户机/服务器模式（Client/Server）模式，简称C/S模式，这是当前最流行的网络架构形式，也是网络应用的重要方式。从体系架构来看，C/S模式又分为两层和三层模式。
·两层模式
如上图所示，从数据库管理系统的应用来看，在LAN上采用C/S模式，至少应拥有一台数据库服务器，为各台工作站存取公共数据提供后援支持。把应用任务中的程序执行内容划为两部分：与数据库存取有关的部分由数据库服务器承担，与应用的人机界面处理、输入/输出或一部分应用的逻辑功能等有关的部分由客户端、工作站承担。
·三层模式
即客户机—应用服务器—数据库服务器三层。
表示层：客户机实体内驻留用户界面层软件，负责用户与应用之间进行对话的任务。
功能层：应用服务器实体内存放业务逻辑软件，用来响应客户机的请求，完成相应的业务处理或复杂计算任务。
数据层：数据库服务器实体内驻留数据库服务层软件，用来执行应用层发送来的数据库操作任务，任务完成后逐层返回给客户机上的用户。
（2）浏览器/服务器模式
B/S是Browser/Server的缩写，客户机上只要安装一个浏览器（Browser），如Netscape Navigator或Internet Explorer，服务器安装Oracle、Sybase、Informix或SQLServer等数据库。浏览器通过WebServer同数据库进行数据交互。
（3）C/S模式与B/S模式优缺点
C/S的优点是能充分发挥客户端PC的处理能力，很多工作可以在客户端处理后再提交给服务器。对应的优点就是客户端响应速度快。缺点主要有：C/S模式只适用于局域网。而随着互联网的飞速发展，移动办公和分布式办公越来越普及，这需要我们的系统具有扩展性。这种方式远程访问需要专门的技术，同时要对系统进行专门的设计来处理分布式的数据。另外，C/S模式的客户端需要安装专用的客户端软件。首先涉及到安装的工作量，其次任何一台电脑出问题，如病毒、硬件损坏，都需要进行安装或维护。特别是有很多分部或专卖店的情况，不是工作量的问题，而是路程的问题。还有，系统软件升级时，每一台客户机需要重新安装，其维护和升级成本非常高。对客户端的操作系统一般也会有限制。可能适应于Win98，但不能用于win2000或Windows XP，或者不适用于微软新的操作系统等等，更不用说Linux、Unix等。
B/S最大的优点就是可以在任何地方进行操作而不用安装任何专门的软件。只要有一台能上网的电脑就能使用，客户端零维护。系统的扩展非常容易，只要能上网，再由系统管理员分配一个用户名和密码，就可以使用了。甚至可以在线申请，通过公司内部的安全认证（如CA证书）后，不需要人的参与，系统可以自动分配给用户一个账号进入系统。
【2】物联网
1.物联网的发展背景
1999年在美国召开的移动计算和网络国际会议，首先提出了物联网（Internet of Things）这个概念，MITAuto-ID中心的Ashton教授在研究RFID（射频识别技术）时，提出了结合物品编码、RFID和互联网技术的解决方案。基于互联网、RFID技术、EPC标准，在计算机互联网的基础上，利用射频识别技术、无线数据通信技术等，构造一个实现全球物品信息实时共享的实物互联网“Internet of things”（简称物联网），这也是在2003年掀起第一轮华夏物联网热潮的基础。传感网是基于感知技术建立起来的网络。中科院早在1999年就启动了传感网的研究，并已取得了一些科研成果，建立了一些适用的传感网。1999年，在美国召开的移动计算和网络国际会议提出了，“传感网是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇”。2003年，美国《技术评论》提出传感网络技术将是未来改变人们生活的十大技术之首。2005年11月17日，在突尼斯举行的信息社会世界峰会（WSIS）上，国际电信联盟（ITU）发布《ITU互联网报告2005：物联网》，引用了“物联网”的概念。物联网的定义和范围已经发生了变化，覆盖范围有了较大的拓展，不再只是基于RFID技术的物联网。报告指出，无所不在的“物联网”通信时代即将来临，世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过因特网主动进行交换。射频识别技术、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将到更加广泛的应用。根据ITU的描述，在物联网时代，通过在各种各样的日常用品上嵌入一种短距离的移动收发器，人类在信息与通信世界里将获得一个新的沟通维度，从任何时间任何地点的人与人之间的沟通连接扩展到人与物和物与物之间的沟通连接。物联网概念的兴起，很大程度上得益于国际电信联盟2005年以物联网为标题的年度互联网报告。
