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第67章计算机和互联网之父：林北(第1/2页)
七月十号这天，林北跑完步回来
秦淮茹已经在厨房里忙活了一阵，灶台上摆着蒸好的包子和一碗小米粥，旁边还放着一碟咸菜和两个煮鸡蛋。
她穿着那件米白色的碎花衬衫，头发在脑后扎了一根低马尾，比平时利落了不少，看到林北下楼便说了一句：“赶紧吃，吃完送我去考场。”
林北在餐桌前坐下来，拿起一个包子咬了一口，包子是猪肉大葱馅的，蒸得刚刚好，皮薄馅大，汁水还留着。
他嚼了两下咽下去：“几点考？”
“八点半，在交道口中学。”秦淮茹在他对面坐下来，没有动筷子，只是端着那碗小米粥小口喝着。
林北把包子吃完，又拿了一个，吃完之后站起来擦了擦手：“走吧。”
大G从大院门口开出去的时候，街上的人还不多，路灯已经灭了，天色亮了大半，空气里带着一股夏日早晨特有的干燥和清爽。
车子拐上交道口大街，在中学门口停了下来。
校门口已经站了不少人，有穿着蓝布褂子的中年男人蹲在墙根底下抽烟，有抱着孩子的妇女站在树荫底下张望，还有几个跟秦淮茹差不多年纪的年轻人，手里攥着笔袋和准考证，站在门口等着开门。
秦淮茹推开车门下来，手里拎着一个布包，里面装着两支钢笔和一瓶墨水。
林北也从车上下来，站在她旁边看了一眼校门，说了一句：“放松考，别紧张。”
秦淮茹点了点头，深吸了一口气：“我知道。”
校门开了，考生开始往里走，秦淮茹跟着人群走到门口，回头看了林北一眼，摆了摆手，然后转身走了进去。
林北站在树荫底下点了一根烟，看着秦淮茹的背影消失在教学楼门口，然后把烟抽完掐灭，拉开车门坐进去发动引擎。
他没有回家，开车去了轧钢厂。
到办公室的时候才九点出头，周书生已经在了，正在整理桌上的文件，看到林北进来便说了一句：“科长，高端制造车间那边问，几十个师傅考核安排在哪天？”
林北在办公桌前坐下来：“明天上午，让赵工出题，理论和实操各一套，按正常的工级标准走。”
周书生点了点头，拿笔在记录本上写了几笔，又问了一句：“那其他车间有人想参加临时考核的，要不要一并安排？”
林北想了一下：“一并安排，让各车间把名单报上来，以后工级考核，每一个级别，凑够二十个人就组织一次，不用等统一考核。”
周书生应了一声转身出去了。
林北靠在椅背上，拿起桌上的烟盒抽出一根点上，吸了一口。
他在想秦淮茹的事，也在想别的事。
计算机已经铺出去了，光刻机在等恒温间完工，红星网的图纸画好了，但调制解调器和数据交换节点的样机还没有开始加工。
他需要一个完整的测试环境，至少三台计算机、两台调制解调器、一条电话线和一个数据交换节点。
他打算先用轧钢厂技术科的几台计算机搭一个最小规模的网络，把数据从一台机器传到另一台机器，再传回来，反复测试直到稳定。
等这个最小的网络跑通了，再往内阁科委那边拉一条线，把两家连起来。
他还在想的时候，桌上的电话响了。
他接起来，电话那头是秦淮茹的声音，带着一点压不住的兴奋：“我考完了，上午的，作文写完了，感觉还行。”
林北说：“那就行，中午回家吃饭还是在学校吃？”
秦淮茹说：“回家吃，下午还有一门算术，考完的话，中考就结束了。”
林北说：“加油。”
这个时期的中考，想要上高中，只看语文和数学的成绩，而在这个时期，正式名称叫做国文和算术。
至于物理，化学，就历史，地理，生物这些学科，并不影响上高中，但是想要拿到初中毕业证书，这些科目也要通过学校的考试。
这些学科，都是学校自己出题，事实上，只要国文和算术没有问题的话，被高中录取的话，学校都会给你毕业。
不过全国各地都不统一，有的地方会多考政治、外语，而很多地方，只教国文和算术，其他一概没有。
51年初高中招生刚恢复统一管理不久，其他学科只是辅助，而且考试也不是统一的。
所以这个时期，上高中的话，只要国文和算术达到分数，就可以直接上高中，其他学科成绩，基本上不看。
就好像秦淮茹报名的交道口中学的中考，考试的科目是交道口高中出的，只要通过考试，秦淮茹就可以直接上交道口高中。
就是这么简单，如果秦淮茹想要上其他高中，也不是不可能，只要其他高中认秦淮茹的考试成绩，可以直接招收，不认就再考。
没有统一的考试制度，很多学校都是自主招生。
等这次中考的国文和算术考试结果出来，秦淮茹再参加后续交道口中学的考试，就可以拿到初中毕业证了。
当天晚上，林北回家的时候，发现秦淮茹的心情不错，在厨房做饭的时候，还哼着小调。
“看来来，考得相当不错！”林北说道。
秦淮茹点点头，说道：“我今天下午考算术的时候，发现比我预想的要简单，考完的时候，有老师贴的正确答案，我对了一下，发现我几乎都是对的。
国文的话，除了作文不知道成绩怎么样，其他的答案我都对得上。”
“看来下学期，你就可以上高中了！”林北在秦淮茹脸上吧唧了一口，说道。
秦淮茹自信的点点头，说道：“老师通知，半个月后，中学要举行毕业考试，到时候我就可以拿到初中毕业证了！”
不怪秦淮茹高兴，这个年头的初中毕业证，比现代的大专毕业证都好用。
初中毕业的人，在这个时期找工作，基本上没有问题，很多小学老师，都是初中毕业。
高中毕业的话，那就更高了，安排的工作，基本上是行政岗位或者是技术岗位，不像现代，想要考公，那就是千军万马过独木桥。
不过这个时期的高中毕业证，含金量比现代本科还高。
大学毕业那就更加不用说了。
上了大学不但不需要花钱，还有津贴可以领取，看看哈工大的学生就知道了，很多学生还没有毕业，就已经拿到了工程师证件，没有毕业就可以领取工资。
只要毕业的时候，有一本工程师证件，那出来工作，工资起步就要比八级工高出了不少。
而且哪怕是文职工作，大学毕业生的实习工资，起步就是五十多万。
第二天，轧钢厂的临时工级考核，也顺利完成了。
四个高端制造车间，还有轧钢厂其他报名的工人，足足有两百多个，考核的结果，通过率高达百分之九十五。
这个时期的工人，在没有把握的情况下，也不敢报名临时的工级考核，这不是统一考核，报考的都是有一定把握的人。
否则的话，别人都通过，自己通不过，很丢人的。
梁拉娣也火速从四级焊工，提升到五级焊工。
成为了整个轧钢厂，工级提升最快的工人，没有之一。
才短短几个月的时间，从三级焊工就提升到了五级焊工。
也是整个轧钢厂中，三级以上焊工中，年纪最少的，关键还是女工。
就连轧钢厂的宣传科，都用梁拉娣的五级焊工，作为宣传，号召全厂向梁拉娣学习。
而梁拉娣能够考上五级焊工，那也绝对可以说是众望所归。
全厂谁不知道，高端制造车间的梁拉娣梁师傅，每天除了工作吃饭外，在厂里面，就是捧着专业技术书籍看，不浪费每一分学习的时间。
这也是宣传科专门拿梁拉娣进行宣传的原因。
当然，梁拉娣也不亏，她的名气也传遍了整个轧钢厂内部，厂里面也专门给梁拉娣准备了不少奖励，鼓励她的努力，也作为榜样。
轧钢厂很希望多一点高级技术工人，并不担心高技术工人多了，工资发得多，巴不得整个工厂的工人，都是八级工。
工资高点又没有关系，可工人的技术提高了，那可是实打实的政绩。
而且现在到处缺工人，特别是四级以上的中高级技术工，到哪里都无比的吃香。
要知道，轧钢厂目前内部，还有足足三千个学徒工。
每到晚上的时候，轧钢厂内部都会专门组织开班，技术课程，邀请那些七级工和八级工，统一传授相关技巧。
都是为了尽可能提升整体工人的技术水平。
也是从这一天开始，轧钢厂每次中午休息的时候，捧着专业技术书籍看的工人，一下子就多了起来。
大中午的，为了不影响工人们学习，轧钢厂还专门开放了大礼堂，大礼堂内虽然没有空调，但是安装了不少风扇，可以给大家一个安静的学习环境。
并且李副厂长也是一个妙人，很多工人想要学习，又没有钱购买专业技术书籍，就干脆弄了一个图书馆，可以借阅专业技术书籍给内部工人。
让林北无语的是，他一开始只是想要给梁拉娣开个后门，顺便也临时给工厂一些工人，考核的机会。
没有想到，居然会演变成为全厂的学习热潮，甚至就技术科的一个技术员，工程师，中午的时候，都会轮流到大礼堂给工人们传授技术。
而这件事情，甚至就连中央报社都专门过来采访，然后工业署就号召所有的工厂，向红星轧钢厂学习。
林北表示，这一切，都和他没有关系，可问题是，积极学习专业技术，这种正能量确实是值得宣传，鼓励和学习。
不过这对正在研发阿帕网……不对……应该叫做红星网的林北来说，都和自己无关。
技术科三楼，增加了一个设备机房，机房不大，一间二十多平方米的屋子，靠墙摆着三台计算机，显示器灰白色的外壳在日光灯下泛着光，键盘和鼠标搁在桌上，旁边连着打印机。
林北走到最近那台计算机前面按下电源开关，屏幕亮起来，汉语言操作系统1.0的界面正常显示。
他又开了第二台、第三台，三台机器都顺利启动，没有报错。
他转身走到机房角落的工作台前面，台面上摆着几块刚加工好的电路板，是上周让高端制造车间试制的调制解调器样机。
他拿起最上面那块，翻过来看了看背面的焊点，焊点饱满均匀，没有虚焊和连焊，又看了一眼正面的元件排列，跟图纸上的布局一致。
他把调制解调器连接在计算机的扩展接口上，又拉了一根电话线进来，一头接在调制解调器的输出端，另一头接到隔壁房间的另一个调制解调器上。
隔壁房间没有计算机，只摆了一块测试用的信号检测设备。
他回到机房，在计算机上打开了一个刚刚写好的通信测试程序，屏幕上出现一个简单的界面，上方是一个输入框，下方是一个显示区域。
他敲了一行字：“测试数据发送，请确认接收。”
然后按下发送键。
屏幕下方的显示区域没有变化，他等了几秒，又敲了一行字，发送。
依然没有变化。
他站起来走到隔壁房间，看了一眼信号检测设备上的指示灯，亮着绿灯，有信号通过，但数据没有正确还原。
他回到机房，打开调制解调器的外壳，用万用表测了几个关键点位的电压值，又对照图纸看了一遍滤波电路的电容参数。
参数没有问题，但信号波形在通过滤波电路后出现了明显的畸变。
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他重新计算了一遍电容和电阻的匹配值，发现图纸上标注的滤波电容容量偏大了一档，导致低频信号衰减过度，高频信号保留了，低频部分丢失了，接收端收不到完整的数据包。
他拿起铅笔在图纸上修改了电容参数，然后重新焊了一块样机，换掉那块有问题的板子，把新的调制解调器重新连接好。
这一次他在计算机上又敲了一行字：“第二次测试，请确认接收。”
按下发送键之后，屏幕下方的显示区域出现了完整的一行字：“第二次测试，请确认接收。”
他又敲了第三行、第四行，每一行都正常显示在接收端。
他把两块调制解调器分别装回外壳，拧紧螺丝，然后开始搭建数据交换节点。
数据交换节点的核心是一块比调制解调器大两倍的电路板，上面排布着信号处理和路由转发的电路，输入端有四个接口，输出端有四个接口，可以同时连接四台计算机。
他把三台计算机都通过调制解调器连接到了数据交换节点上，然后在第一台计算机上敲了一条指令：“发送数据至第二台内容测试数据包。”
屏幕上出现一行提示：“数据已发送。”
他走到第二台计算机前面，屏幕上正显示着一行内容：“收到数据：测试数据包。”
他又在第三台计算机上操作了一遍同样的步骤，数据正常发送和接收。
整个测试过程持续了一个上午。
到中午的时候，三台计算机之间的数据传输已经稳定了，没有出现丢包和乱码，响应时间大约在几秒左右，比预期的快一些。
红星网的技术方案，是林北基于种花家现有的电话线和电子管/晶体管工业基础进行了简化设计。
物理层面，林北选择了电话线传输，使用现有的市内电话线路作为传输介质，不铺设新线缆。
信号传输采用音频频段300-3400HZ，与语音通话共用线路，不影响正常电话使用。
传输速率1200比特每秒，也就是差不多150字节每秒，适合用来传递消息，以及一些通知，适合收发邮件。
如果是大文件，或者是大量图纸的话，还是人工传递速度更快。
简单来说，一辆卡车如果全部装满移动硬盘的话，那可以携带上百兆的内容，如果光靠红星网传输，那是真的要到猴年马月。
可如果用卡车运输，卡车的路程时间，就是传输的时间。
比起一百五十个字节每秒，快出太多了。
当然，这还不算是互联网，只能说是互联网的雏形。
如果是真的互联网，那就需要先架设专用的网络线路，而不是用电话线凑合用。
电话线传输的瓶颈在于带宽和稳定性。1200比特每秒的速度传输纯文本绰绰有余，但一旦涉及图纸、照片、程序代码等稍微大一点的文件，传输时间就变得不可接受。
一根电话线在同一时间只能承载一路数据传输，多个用户同时使用就会互相抢占带宽，排队等待。
线路噪声是另一个问题。
市内电话线路老化严重，接头氧化、绝缘层破损、架空线受天气影响，信号在传输过程中不断衰减和畸变。
林北的调制解调器虽然加入了滤波和放大电路，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。
