Компьютерные сети

Сетью называют объединение нескольких компьютеров для совместного использования информации и ресурсов.Для создания сети используется специальное аппаратное и программное обеспечение. Сети бываютлокальные и глобальные.

Локальная сеть– это сеть, которая объединяет компьютеры, находящиеся в одной комнате, в одном или нескольких близко расположенных зданиях. При этом для соединения компьютеров используются выделенные линии связи, принадлежащие той же организации, что и компьютеры.

Глобальные сетиобъединяют компьютеры в пределах региона, страны и даже континентов. В качестве примера можно привести глобальную сеть Интернет, покрывающую своей паутиной узлов весь мир. Для создания глобальных сетей приходится брать в аренду телефонные и спутниковые линии связи.

Для обеспечения работы любой сети необходимо соблюдение трех основных требований:

• обязательно наличие соединений, т. е. промежуточной аппаратуры (сетевой интерфейс) для связи компьютеров и передающей среды. Обычно подсоединение к сети осуществляется специальной съемной платой, называемой сетевой интерфейсной платой;

• наличие установленных правил (протоколов), по которым компьютеры общаются друг с другом, что связано с возможностью установки на них разного программного обеспечения;

• определение услуг (сервиса), т. е. перечень тех операций, которые один компьютер может делать для другого.

1. Эволюция компьютерных систем

Появление компьютерных сетей является логическим результатом эволюции компьютерной технологии. Можно выделить несколько этапов такой эволюции.

Первые компьютеры – большие, громоздкие и дорогие – предназначались для небольшого числа пользователей и использовались в режиме пакетной обработки. В этом режиме в вычислительном центре устанавливался мощный и надежный компьютер универсального назначения – мэйнфрейм. Пользователи сдавали в центр перфокарты с данными и командами программ, операторы центра вводили эти карты в компьютер. Обычно результаты работы программы становились известными пользователю на следующий день. Интересы пользователей на этом этапе развития практически не учитывались.

По мере удешевления процессоров начали развиваться интерактивные многотерминальные системы разделения времени.В таких системах компьютер становился доступным сразу нескольким пользователям. Индивидуальные терминалы пользователей обеспечивали удобство диалога с компьютером, а малое время реакции компьютера в диалоге делало незаметным его параллельную работу с другими пользователями. На этом этапе ввод и вывод данных стали распределенными, а вычислительные ресурсы компьютера оставались централизованными.

Использование индивидуальных терминалов привело к постановке задачи доступа к компьютеру с мест, удаленных от него на сотни, а то и тысячи километров. Для решения этой поставленной задачи терминалы соединялись с компьютерами через телефонные сети с помощью модемов. В дальнейшем для совместной работы стали связывать компьютер с компьютером.Компьютеры получили возможность обмениваться данными в автоматическом режиме, что является базовым механизмом любой компьютерной сети.Так появились первые прообразы глобальных компьютерных сетей. В процессе их становления были предложены и отработаны многие основные идеи и концепции современных сетей.

В начале 70-х гг. ХХ столетия появились большие интегральные схемы. Их сравнительно невысокая стоимость и высокие функциональные возможности привели к созданию относительно дешевых мини-компьютеров, ставшими реальными конкурентами мэйнфреймов. Создание мини-компьютеров привело к тому, что предприятия и организации стали соединять принадлежащие им мини-компьютеры и разрабатывать программное обеспечение, необходимое для их взаимодействия. В результате появились первые локальные вычислительные сети.Для соединения компьютеров использовались разнообразныенестандартныеустройства со своим способом представления данных, своими типами кабелей и т. п. Такие устройства могли соединять только те типы компьютеров, для которых были разработаны.

В середине 80-х гг. положение дел в локальных сетях стало кардинально меняться. Утвердились стандартные технологии объединения компьютеров в сеть – Ethernet, Arcnet, Token Ring. Для создания сети теперь достаточно было приобрести и установить стандартное коммуникационное оборудование и программное обеспечение для компьютера и линии связи.После этого сеть начинала работать и присоединение каждого нового компьютера не вызывало никаких проблем.

Сегодня компьютерные сети продолжают быстро развиваться. Разрыв между локальными и глобальными сетями постоянно сокращается. Появились высокоскоростные территориальные каналы связи, не уступающие по качеству кабельным системам локальных сетей. В глобальных сетях появляются службы доступа к ресурсам, такие же удобные, как и службы локальных сетей. Подобные примеры в большом количестве демонстрирует самая популярная глобальная сеть – Интернет.

Изменяются и локальные сети. Для них создано разнообразное коммуникационное оборудование (коммутаторы, маршрутизаторы, шлюзы), благодаря чему появилась возможность построения больших корпоративных сетей со сложной структурой и тысячами компьютеров.

Возродился интерес к крупным компьютерам. На новом витке эволюционной спирали мэйнфреймы стали возвращаться в компьютерные системы, но уже как полноправные сетевые узлы, поддерживающие стандартные технологии объединения и правила (протоколы) обмена информацией компьютеров в сети.

Проявилась еще одна очень важная тенденция, затрагивающая все сети. Изменилось их информационное наполнение. В них стала обрабатываться несвойственная ранее вычислительным сетям информация – голос, видеоизображения, рисунки. Сети перестали быть только вычислительными. Скорее их можно назвать информационными.