2 Первые глобальные и локальные сети.
Потребность в соединение компьютеров, находящихся на большом расстоянии друг от друга, к этому времени вполне назрела. Началось все с решения более простой задачи - доступа к компьютеру с терминалов, удаленных от него на сотни, а то и тысячи километров. Терминалы соединялись с компьютерами через телефонные сети с помощью модемов. Такие сети позволяли многочисленным пользователям получать удаленный доступ к разделяемым ресурсам нескольких мощных компьютеров класса суперЭВМ. Затем появились системы в которых наряду с удаленными соединениями типа терминал – компьютер были реализованы и удаленные связи типа компьютер – компьютер.
Компьютеры получили возможность обмениваться данными в автоматическом режиме, что, собственно, и является базовым признаком любой вычислительной сети. На основе подобного механизма в первых сетях были реализованы службы обмена файлами, синхронизации баз данных, электронной почты и другие, ставшие теперь традиционными сетевые службы.
Итак, хронологически первыми появились глобальные сети (Wide Area Networks, WAN), то есть сети, объединяющие территориально рассредоточенные компьютеры, возможно находящихся в различных городах и странах. Именно при построении глобальных сетей впервые предложены и отработаны многие основные идеи, лежащие в основе современных вычислительных сетей. Такие, например, как многоуровневое построение коммуникационных протоколов, концепции коммутации и маршрутизации пакетов.
Главное технологическое новшество, которое принесли с собой первые глобальные компьютерные сети, состояло в отказе от принципа коммутации каналов, на протяжении многих десятков лет успешно использовавшегося в телефонных сетях.
В 1969 году министерство обороны США инициировало работы по объединению в единую сеть суперкомпьютеров оборонных и научно – исследовательских центров. Это сеть, получившая название ARPANET, стала отправной точкой для создания первой и самой известной ныне глобальной сети Internet.
Сеть ARPANET объединяла компьютеры разных типов, работавшие под управлением различных ОС с дополнительными модулями, реализующими коммуникационные протоколы, общие для всех компьютеров сети. ОС этих компьютеров можно считать первыми сетевыми операционными системами. Любая сетевая операционная система, с одной стороны выполняет все функции локальной операционной системы, а с другой стороны, обладает некоторыми дополнительными средствами, позволяющими ей взаимодействовать через сеть с операционными системами других компьютеров. Прогресс глобальных компьютерных сетей во многом определяется прогрессом телефонных сетей.
С конца 60-х годов в телефонных сетях все чаще стала применяться передача голоса в цифровой форме.
Это привело к появлению высокоскоростных цифровых каналов, соединяющих автоматические телефонные станции (АТС) и позволяющие одновременно передавать десятки и сотни разговоров. Была разработана специальная технология для так называемых первичных, или опорных сетей. Такие сети не представляют услуг конечным пользователям, они являются фундаментом, на котором строятся скоростные цифровые каналы «точка - точка», соединяющие оборудование других, так называемых наложенных сетей, которые уже работают на конечного пользователя.
Во-первых, технологии первичных сетей было исключительно отечественных технологий телефонных компаний. Однако, с течением времени эти компании стали принимать участие их цифровым каналам, образованным в первичных сетей, арендованных предприятий, которые использовали их, чтобы создать свой собственный телефон и глобальных компьютерных сетей. Сегодня первичная сеть обеспечивает скорость передачи данных до сотен гигабит (а в некоторых случаях до нескольких терабит в секунду и густо покрывают территорию всех развитых странах.
На сегодняшний день в глобальной сети, высокое качество и разнообразие услуг, оказываемых поймал локальных сетей, которые долгое время лидировали в этом отношении, хотя она появилась гораздо позже.
Важным событием, которое повлияло на эволюцию компьютерных сетей, произошла в начале 70-х годов. В результате технологического прорыва в области производства компьютерных комплектующих и появились большие интегральные схемы (БИС). Их сравнительно низкая цена и хорошие функциональные возможности привели к созданию мини - компьютеров, которые стали реальными конкурентами мэйнфреймов в качестве десятка мини - компьютер с такой же цене, как мэйнфрейм, чтобы решить некоторые задачи (как правило, хорошо распараллеливаемые) быстрее.
Даже небольшие подразделения предприятий получили возможность иметь собственные компьютеры. Мини-компьютеры для решения проблем управления технологическим оборудованием, склад и другие задачи уровня отдела предприятия. Так родилась концепция распределения компьютерных ресурсов по всему предприятию. Однако, все компьютеры одной организации продолжали работать автономно.
LAN (Local Area Networks (LAN) - это объединение компьютеров, сосредоточенные на небольшой территории, как правило, в течение 1-2 км, хотя в некоторых случаях местные сети могут иметь более обширные размеры, например, несколько десятков километров. В общем случае локальная сеть представляет собой коммуникационную систему, принадлежащую одной организации .
Во-первых, для подключения компьютеров друг к другу используются нестандартные сетевые технологии. Сетевая технология-это согласованный набор программного и аппаратного обеспечения (например, драйвер сетевых адаптеров, кабелей и разъемов) и механизм передачи данных, линии связи, достаточный для построения вычислительной сети.
Множество устройств, которые используют свои собственные способы представления данных на линиях связи, их типы кабелей и т.д. можно подключить только те конкретные модели компьютеров были разработаны, например, мини - компьютеры PDP-11, IBM 360 мэйнфреймов или мини - компьютеров HP с микрокомпьютерами LSI-11. Все это создало широкий простор для творчества студентов - имена многих курсовых и дипломных проектов начинаем со слова «Устройство...».
В середине 80-х годов положение дел в локальных сетях, кардинально изменилось. Созданы стандартные сетевые технологии объединения компьютеров в сеть - Ethernet, ArcNet, Token Ring, Token Bus, чуть позже - FDDI.
Мощным стимулом для их появление послужило персональных компьютеров. Эти сыпучих продуктов, стали идеальными элементами для построения сетей, с одной стороны, они были достаточно мощными, чтобы поддерживать работу сетевого программного обеспечения, а с другой - явно нуждались в объединении своей вычислительной мощности для решения сложных задач и разделения дорогих периферийных устройств и дисковых массивов. Таким образом, персональные компьютеры стали преобладать в локальных сетях, а не только в качестве клиентских компьютеров, но и как центры обработки данных, то есть, сетевых серверов, потеснив с этих привычных ролей мини - компьютеры и мэйнфреймы.
Стандартные сетевые технологии изменили процесс построения локальной сети искусства в повседневной работе. Для создания сети достаточно было приобрести стандартный кабель, сетевые адаптеры соответствующего стандарта, например Ethernet, вставить адаптеры компьютеров, присоединить их к кабелю стандартными разъемами и установить на компьютер одну из популярных сетевых операционных систем, таких как Novell NetWare.
Разработчики локальных сетей принес много нового в организации работы пользователей. Так, было гораздо проще и удобнее, чем в глобальных сетях, доступ к общим сетевым ресурсам - в отличие от мирового в локальной сети вы не помните ложную личность и общие ресурсы. Для этих целей система предоставляет список ресурсов, в удобной форме, например в виде древовидной иерархической структуры (дерева ресурсов). Другой метод, который рационализирующий пользователь для работы в локальной сети, состоит в том, что после подключения к удаленному ресурсу пользователь может относиться к нему с той же команды, что и для работы с локальными ресурсами. Следствием и одновременно движущей силой этого прогресса стало появление огромного числа непрофессиональных пользователей, которые освобождаются от необходимости изучать специальные (и достаточно сложные) команды для работы в сети. Может возникнуть вопрос, почему у пользователей есть все эти удобства с появлением локальных сетей? В основном, это связано с использованием в локальных сетях качественных кабельных линий связи, на которых даже сетевые адаптеры первого поколения обеспечивали скорость передачи данных до 10 МБ/сек При малой степени, присущи в локальной сети, стоимость такой линии связи была вполне приемлемой. Таким образом, экономия полосы пропускания, одной из главных задач технологий первых глобальных сетей, никогда не выходят на первый план при разработке протоколов локальных сетей. В таких условиях основным механизмом прозрачного доступа к ресурсам локальных сетей стали периодического широковещательные объявления о серверах свои ресурсы и услуги. На основе этих объявлений клиентские компьютеры составляли списки доступных сетевых ресурсов и предоставления их пользователю .
В конце 90-х годов выявил явного лидера среди технологий локальных сетей - семейство Ethernet, в который вошли классическая технология Ethernet 10 Мбит / с и Gigabit Ethernet 1000 MB/S. Простые алгоритмы работы предопределили низкую стоимость оборудования Ethernet. Широкий спектр иерархии скоростей позволяет создать локальную сеть, к выбору технологии семьи, которая отвечает целям предприятия и потребностей пользователей. Важно также, что все технологии Ethernet очень близки по тем же принципам, что упрощает техническое обслуживание и интеграции этих сетей.