Лекция №14-15
Международный факультет прикладных информационных технологий
Бакалавриат «Информатика и вычислительная техника»
Компьютерные сети
Понятие компьютерной сети. Элементы компьютерной сети. Глобальные и локальные компьютерные сети. Принципы именования компьютеров в сети. IP-адреса. Классовая адресация в сетях TCP/IP Доменная система имен.
Historical Maps of Computer Networks http://www.cybergeography.org/atlas/historical.html 1
Основные понятия 1
Исторические сведения о развитии компьютерных сетей 1
Классификация компьютерных сетей 4
Топология компьютерных сетей 7
Каналы и среда передачи данных 9
Иерархическая система информационного взаимодействия 9
TCP/IP 11
Принципы именования компьютеров в сети 12
IP-адреса 12
Соглашения о специальных адресах: broadcast, multicast, loopback 15
Доменная система имен 16
Утилиты TCP/IP 18
Аббревиатуры 19
Понятия 20
Персоналии 20
Вопросы 20
Historical Maps of Computer Networks http://www.cybergeography.org/atlas/historical.html
Internet History http://www.computerhistory.org/exhibits/internet_history/
Основные понятия
Компьютерная сеть (КС) – множество хостов (компьютеров и специальных устройств), соединенных между собой каналами передачи данных, которые образуют среду передачи данных. Компьютерные сети также принято называть вычислительными сетями
Исторические сведения о развитии компьютерных сетей
Работы по теме ПРО (система «А») сыграли огромную роль в развитии вычислительной техники в СССР: используя относительно медленную элементную базу, были созданы вычислительные средства, превосходящие по своим параметрам зарубежные.
Создание для экспериментальной системы ПРО осуществлялись на базе ЭВМ М-40. Принципы построения вычислительных средств системы ПРО были разработаны Всеволодом Сергеевичем Бурцевым. В результате был создан высокопроизводительный вычислительный комплекс, решающий задачи высококачественного автоматического управления сложными, разнесенными в пространстве объектами, работающими в масштабе реального времени. В ЭВМ М-40 были реализованы впервые предложенные В. С. Бурцевым принципы распараллеливания вычислительного процесса за счет аппаратных средств — все основные устройства машины (арифметическое, управления, ОЗУ, управления внешней памятью и т.д.) имели автономные системы управления и работали параллельно во времени. Впервые был использован принцип мультиплексного канала, благодаря которому без замедления вычислительного процесса удалось осуществить прием и выдачу информации с десяти асинхронно работающих направлений с общей пропускной способностью 1 млн бит/с. Впервые были предложены принципы распараллеливания вычислительного процесса за счет аппаратных средств. За разработку вычислительных средств системы ПРО С.А. Лебедев и В.С. Бурцев в 1966 году были удостоены Ленинской премии.
Программы приема баллистической информации, обработки и передачи на объекты информации в режиме реального времени разработаны А.М. Степановым, Д.Б. Подшиваловым, Г.Г. Рябовым, Ю.М. Барабошкиным.
В 1959 г. была построена вычислительная сеть из ЭВМ, отстоящих друг от друга на сотни километров ‑ аналогичных комплексов за рубежом тогда не было. Впервые в мире в вычислительной сети широко использовались мультиплексные каналы и осуществлялась параллельная работа в ЭВМ устройства управления, ОЗУ, управления внешними устройствами и каналами связи. Сама вычислительная сеть носила уникальный характер, именно она послужила отправной точкой исследований, приведших впоследствии к созданию других глобальных информационно-вычислительных сетей. Конечно, сама эта сеть еще мало напоминала, например, Интернет, но как совокупность независимых машин, решающих независимые фрагменты общей задачи и обменивающихся информацией по унифицированным протоколам, ее можно считать предтечей нынешних глобальных сетей. Первая аналогичная сеть, связавшая два компьютера TX-2 в Массачусетсе и Q-32 в Калифорнии по телефонной линии, была опробована лишь в 1965 году.
4 марта 1961 г. состоялись успешные испытания противоракеты экспериментального комплекса ПРО ‑ был уничтожен боевой блок ракеты Р-12. Исторический факт. Первое успешное поражение ракетой-перехватчиком баллистической ракеты произошло в нашей стране. Противоракета «В-1000» Петра Грушина осуществила перехват баллистической ракеты Р-12 «Сандал» Михаила Янгеля, запущенной с полигона Капустин Яр. На высоте 25 км по команде с земли от ЭВМ был произведен подрыв осколочно-фугасной боевой части противоракеты, после чего головная часть баллистической ракеты развалилась на куски. Эксперимент показал, что задача борьбы с парными баллистическими целями, состоящими из корпуса баллистической ракеты и отделявшегося от нее боевого блока с ядерным зарядом, технически решена. Впервые был реализован по структуре и принципу работы многопроцессорный комплекс. По пяти асинхронно работающим каналам осуществлялся обмен информацией с объектами, находящимися от М-40 на расстоянии от 100 до 200 километров. Система регистрации боевой работы давала возможность в реальном масштабе времени «проигрывать» и анализировать каждый пуск. Впервые был использован принцип мультиплексного канала, благодаря которому без замедления вычислительного процесса удалось осуществить прием и выдачу информации с десяти асинхронно работающих направлений с общей пропускной способностью 1 млн бит/с. Аналогичные испытания в США прошли на 21 год позже.
Главный командно-вычислительный центр системы «А» строился на базе ЭВМ 5Э92, первой высокопроизводительной полупроводниковой ЭВМ, основанной на полном аппаратном контроле вычислительного процесса, что обеспечивает повышенную структурную надежность и достоверность выдаваемой информации. В этой системе был реализован принцип многопроцессорности, внедрены методы управления внешними запоминающими устройствами, позволявшие осуществлять параллельную работу нескольких машин с единой внешней памятью. Все это дало возможность по-новому строить вычислительные управляющие и информационные комплексы для систем многоцелевого назначения.
Схема вычислительной сети советской экспериментальной ПРО, развернутой в 1959-1960 гг. в Казахстане, недалеко от озера Балхаш (иллюстрация из статьи автора разработки В.С. Бурцева, с разрешения редакции журнала «Информационные технологии и вычислительные системы»).
РТН – радиолокаторы точного наведения, СМ – специальные вычислительные машины, СД – станция дальнего обнаружения, РПР – радиолокатор противоракеты (передача сигналов на противоракету), СТ – мобильная стартовая установка противоракет, ППД – процессор приема и передачи данных, М-4, М-40 и М-50 – электронные вычислительные машины, Б – запоминающее устройство на магнитном барабане, УУБ – устройство управления барабаном, КРА – контрольно-регистрирующая аппаратура, РЛ – радиорелейные линии.
Музей истории ПРО http://veteran.priozersk.com/page/9
Вычислительная машина 5Э92б: Бессмертная душа «Алдана» http://www.computerra.ru/vision/644463/
В США в 1965 г. удалось соединить по телефонному кабелю два компьютера, а в 1969 году была спроектирована сеть Arpa из 4-ёх компьютеров. Схема соединений компьютеров этой сети представлена на рисунке далее.
