本節書摘來自華章出版社《通信技術導論（原書第5版）》一書中的第1章，第1.1節，作者：[美]安娜貝爾z.多德（annabel z. dodd）著 唐豔華 張選濤 譯 趙志 審校，更多章節内容可以通路雲栖社群“華章計算機”公衆号檢視。
現今技術進步的步伐比以往更加快速。從20世紀80年代後期開始，網絡變化的步伐開始加快，到了20世紀90年代後期，随着企業和居民家中個人電腦的增加、移動手機的使用以及網絡和多媒體業務總量的增長而進一步加快。與上世紀初的早期革新不同的是，這些新變化直接影響人們的社交方式和日常生活。
最初在20世紀80年代，雖然公司中個人電腦的數量在不斷增長，但從業人員之間的電子通信僅限于在同一建築内。漸漸地随着内網速度的增加和建築間低成本光纖的到來使位于不同地點的公司間通信變成可能。再後來，強大微處理器和規模化生産的出現使電腦進入普通居民的日常消費行列中。為消費者以及商業客戶提供經濟、高速的網際網路接入帶來海嘯般快速的變化。
這種變化取得成功在很大程度上依賴于光纖的引入、各種類型的網絡裝置上多處理計算機晶片的內建和大容量電腦存儲器價格的降低。随着元器件尺寸的減小則進一步引起了移動網絡、移動裝置、有線網絡和消費電子産品的巨大改進。在21世紀出生的孩子很難想象一個沒有電子郵件和手機的世界是什麼樣子。這些創新将導緻未來革新的速度更快。
計算機正随着虛拟化的引入而發生着顯著的變化，而虛拟化則是由于更強大的網絡和計算機出現而産生。伺服器虛拟化是指多服務存儲能力、運作多個作業系統和每個作業系統運作多個應用程式。伺服器是運作如電子郵件和網站等應用程式的專用電腦，也可以是運作如記賬和銷售自動化軟體包等應用程式。大量伺服器虛拟化的整合使資料中心占用更少的空間、電力和管理工作。這也降低了第三方提供商管理快速增長的資料中心的成本。
虛拟化和強大的網絡是雲計算實作的關鍵因素。雲計算是指消費者、小企業和大型組織将部分或全部的計算需求交給擁有大型資料中心第三方提供商。客戶通常通過網際網路通路那些位于資料中心的應用程式和資料。
因為雲計算是較新的應用，是以大部分大型商業客戶隻将重要的應用使用雲計算，但不會将核心産品應用到雲計算中。這些重要應用包括人力資源系統諸如費用計算和假期報告等。雖然機構對雲計算有着高度的興趣，但是依然存在對安全性、公司資料的控制權、提供商存儲器和伺服器的容量以及雲提供商的穩定性的擔憂。
除了上述技術之外，wan（廣域網）提速、優化、壓縮和多路複用技術提高了網絡的能力。wan提速縮短了員工從公司網絡中心通路應用程式和下載下傳檔案的響應時間。沒有wan提速和優化，即使在高速網絡上，通路和傳輸這些應用程式也會産生無法接受的延遲。
移動網絡擴寬的另一個主要因素是使用了壓縮技術。壓縮技術是指使用複雜的數學公式（算法）以減少在網絡上傳送語音、資料和視訊的資料量。在發送時縮減了資料總量，在接收端再還原到幾乎同等品質的資料。特别是它能使視訊和音樂在不占用移動網絡更多帶寬的條件下進行高效的傳輸。這就是智能手機下載下傳應用程式和通路網際網路服務的一個基本要素。
最後，多路複用技術大大提高了光纖網絡的承載能力。采用多核微晶片的高速多路複用器是通過建立多個資料流、同時傳輸多路光信号流而非一個流，以提高單對光纖容量的電子裝置。如果沒有複用技術，那麼網際網路的容量将會大大降低。因為需要更多的光纜為各州之間、客戶到網絡之間和城市間進行連接配接，是以網絡的建設成本會非常昂貴。
本節将讨論三種技術—光纜、多芯處理器和存儲，它們是現代網絡的組成部分。它們能使網絡傳輸更多資訊并且速度會更快。存儲成本的降低帶來了經濟型個人電腦和低成本通路光纖網絡中海量資訊的能力。
1.1.1 光纜：高速網絡的基礎
如果沒有光纜，那麼網際網路不可能達到連結全球人口所需的容量和速度。在1983年mci（現威瑞森通信公司一部分）引入光纖布線之前，網絡的建設和維護屬于勞力密集型産業。銅纜較重，然而承載能力比光纖要小，并且銅線網絡需要更多的裝置部署與維護。
在銅纜上用于傳輸語音和資料的電子信号，在傳輸一段距離後，幅度将衰減。是以在銅線網絡上，每隔一英裡半則需要安裝放大器将電信号進行放大。這需要很多的技術人員安裝和維護這些放大器。
相反，光纜上的資料是以非電子的光脈沖形式傳輸。這些非電子信号在再生之前甚至可以傳送80英裡。這就節省了大量的勞動力，并且使新的公司可以在城市之間敷設光纜，增加本地的競争力，在世界範圍内建立電話公司。
光纜與電纜和移動通信相比最大的優勢在于其有更大的容量。光纜中光信号高速的開和關使它們比其他媒體能承載更大量的資訊。
一旦光纖布線到位，安裝波分複用的電子器件進一步擴大光纖的容量。這些多路複用器實質是将單根光纖劃分成許多個信道，每個信道傳送光脈沖的高速流，如圖1-1所示。當今多路複用器能夠傳送多達88個信道的資訊，每個信道的傳輸速率達到100gbit/s。
光纖及其相關電子裝置已經被谷歌、日本kddi、新加坡電訊和印度reliance globalcom等企業财團修建一條容量達到17tb/s的12芯海底電纜重點使用。（1 tb=1000gb）它的速度相當于每秒能傳送大英圖書館所有藏書20次。
海底電纜将從新加坡到日本，并延伸到印度尼西亞、菲律賓、泰國和關島。對于舊網絡，一旦将優質光纜布放到壕溝後，可以通過附加電子裝置來提高其處理日益增長的包括高清視訊流量的能力。挖溝和鋪設光纜的成本是光纜更新成本的數倍。這就是鋪設新光纜時要考慮預留白閑光纖的原因。
1.1.2 高速、廉價處理器：降低存儲的成本
更快的多核處理器比如英特爾制造的，是光纖鍊路中使用的高速電子裝置的一個組成部分。它們使網絡能同時處理多個光信号資料流。它們也存在于網絡交換機的核心中，并以更高速率傳輸不斷增加的資料。此外，該處理器還提高了個人計算機通過網際網路傳送的圖像和視訊的能力。
許多消費類電子産品和手機使用的處理器是基于arm holding，plc公司設計的架構。這種架構采用32位處理（處理資料32位塊的能力），這意味着它們處理資料更快。此外，這些處理器體積小、價格廉及功耗低。圖1-2所示的是一個電路闆上的arm晶片原型。低功耗可以延長移動裝置的電池壽命。arm 晶片是由arm holding，plc半導體公司設計的，由已經為晶片設計支付了許可費加版稅的電子制造商制造。根據其網站統計，世界各地出售的約95%移動裝置安裝了arm晶片。
存儲成本的降低使将其嵌入在低成本消費類電子産品和智能手機中變得可行。這也使企業與雲提供商可以購買大量的硬碟做備份。例如位于波士頓的carbonite公司購買足夠的存儲硬體，并向消費者提供每年低于30美元的普通家用電腦完整備援備份的服務。