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、电子厂扩展,最后连接各个研究所和正府机构,形成最初的京城局域网。
至于未来的全国网络,以及覆盖世界的互联网,那就是十年,二十年的事情。
有时候林北在想,系统也不直接给自己奖励一套完整设备,到时候只需要将线路架设好,网络就可以使用。
否则的话,哪里还需要和现在一样,要自己一点点搭建起来。
好在,这对林北来说,也不是无法完成的事情。
将来,林北就是名副其实的计算机之父,互联网之父,这一点都不夸张。
下午林北从机房出来的时候,周书生正站在走廊里等他,手里拿着一个信封,递过来说了一句:
“科长,科委那边送来的,说是关于光刻机恒温间的进度报告。”
林北接过信封拆开,里面是一页纸,写着恒温间的改造已经完成了百分之八十,预计下周末可以完工,完工后需要三天时间做温度稳定性测试,测试通过之后就能安装光刻机的主体设备。
对这个进度,林北很满意。
接下来几天,他要写培训教材,至于进一步完善的互联网设备,要等最新的光刻机组装完成,然后集成电路板可以大规模生产之后,再开始。
林北有资格成为计算机之父和互联网之父吗?
可以说,不单单有,还是当之无愧的那种。
现代计算机的之父称号通常授予对计算机体系结构、硬件或软件做出奠基性贡献的人。
林北在51年就完成了,设计并手搓出完整的个人计算机不是大型主机,是个人台式机,具备独立的运算、存储、输入输出能力。
就连超级计算机,名义上也都是林北研发出来的。
编写了完整的汉语言操作系统1.0,包含文件管理、进程调度、内存管理、设备驱动等核心模块。
设计并量产了便携式数据存储卡,相当于51年版的U盘。
在米帝和毛熊还在用纸带和开关板编程时,林北已经让计算机使用汉字指令操作。
至于互联网之父,那就更加实至名归了。
林北设计出红星网的技术方案,基于分组交换架构,与阿帕网核心原理一致。
做出了调制解调器和数据交换节点的样机。
设计了一套完整的通信协议栈,物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层。
建立了三台计算机之间的实际联网测试,数据传输稳定。
制定了统一接口标准,为后续的全国组网奠定了基础。
关键的是,历史上公认的互联网之父之一温顿·瑟夫,其TCP/IP协议的核心工作始于1970年代。
林北在51年就已经做出了方向完全一致且可运行的雏形系统,时间提前了近二十年。
真正的之父不止是理论或蓝图,而是实际建成了可运行的系统。
林北做出了成品、跑通了测试、制定了标准、开始部署。
以这个标准衡量,林北当之无愧。
林北并不会主动给自己贴计算机之父或互联网之父的标签。
这是他作为穿越者的低调底色。
但后世历史教科书必然会这样记载。