Глобальные компьютерные сети первая компьютерная сеть

История создания компьютерных сетей

Технологии, повлиявшие на развитие компьютерных сетей

Развитие компьютерных сетей предопределило развитие вычислительной техники и средств телекоммуникаций.

Компьютерные сети являются средством передачи информации на некоторое расстояние с применением методов кодирования и мультиплексирования данных, которые получили развитие в разных телекоммуникационных системах.

Попытки создания компьютерных сетей начались ещё в $1960$-х годах. Использовались системы телеобработки данных (СТД), которые были построены на базе больших (а позднее мини) ЭВМ.

Средством передачи данных служила телефонная сеть, а модемы, абонентские пункты и устройства коммутации – основными элементами СТД. Система СТД обрабатывала только аналоговые сигналы.

Основной недостаток СТД – низкое быстродействие (до $9600$ бит/с). Это привело к разработке цифровых телефонных коммутаторов.

Второй существенный недостаток СТД – передача данных по каналу связи в один момент времени с одинаковой скоростью. Данный недостаток был исправлен путем использования в $1970$-х годах впервые в США коммуникации кабельного телевидения, которые позволяли вести широкополосную передачу.

Системы пакетной обработки

Первые компьютеры $1950$-х годов – громоздкие и дорогие, иногда занимавшие целые здания, – не предназначались для интерактивной работы пользователей, а применялись в режиме пакетной обработки.

Системы пакетной обработки чаще всего были построены на базе мощного компьютера повышенной надежности универсального назначения – мэйнфрейма.

Пользователи готовили перфокарты с данными и командами программ с последующей передачей их в вычислительный центр. Операторами вводились эти перфокарты в компьютер, а готовые результаты пользователи могли получить только на следующий день. При неверном нанесении данных на перфокарту работа задерживалась как минимум на сутки.

Прообраз сети – многотерминальные системы

В начале $1960$-х гг., с удешевлением процессоров, стали развиваться интерактивные многотерминальные системы разделения времени, в которых каждому пользователю предоставлялся отдельный терминал, который давал возможность взаимодействовать с компьютером. Мощность компьютера определяла число одновременно работающих пользователей с компьютером.

Терминалы уже могли распределяться по всему предприятию, а не только в пределах вычислительного центра. При этом вычислительная мощность была еще полностью централизованной, но функции ввода и вывода данных уже стали распределенными.

Многотерминальные централизованные системы такого рода внешне похожи на локальные вычислительные сети, в которых пользователь получает доступ к общим файлам и периферийным устройствам, запускает требуемую программу в любой момент времени и почти сразу же получает результат.

Многотерминальные системы, которые работали в режиме разделения времени, стали первым шагом к созданию локальных вычислительных сетей.

Однако многотерминальные системы в то время поддерживали централизованную обработку данных, к тому же предприятия еще не ощущали потребности в создании локальных сетей, т.к. они не могли себе позволить приобрести несколько компьютеров из-за их высокой стоимости. В это время производительность компьютера была пропорциональной квадрату его стоимости, поэтому выгоднее было купить один мощный компьютер, чем два менее мощных.

Первые глобальные компьютерные сети

Назрела потребность соединения компьютеров, которые находились на большом расстоянии один от другого. Проблему начали решать через обеспечение доступа к компьютеру с терминалов, которые удалены от него на сотни километров. Терминалы соединяли с компьютерами с помощью телефонных сетей через модемы. Подобные сети давали возможность пользователям получить удаленный доступ к разделяемым ресурсам, которые находились на нескольких мощных суперкомпьютерах. Позже появились системы, в которых были реализованы удаленные соединения типа компьютер-компьютер.

С помощью компьютера стал возможен обмен данными в автоматическом режиме, который является базовым признаком любой вычислительной сети.

С помощью подобного механизма в первых сетях реализовывались службы обмена файлами, работа электронной почты. обеспечение синхронизации баз данных и другие, традиционные на сегодняшний день сетевые службы.

Хронологически первыми стали глобальные сети (Wide Area Network, WAN) – сети, которые объединяют территориально разрозненные компьютеры, расположенные даже в различных городах и странах.

Источник

Глава 1. Эволюция компьютерных сетей. Первые компьютерные сети. Страница 2.

А вот потребность в соединении нескольких компьютеров, находящихся на большом расстоянии друг от друга, к этому времени уже вполне назрела. Началось все с решения более простой задачи — доступа к отдельному компьютеру с терминалов, удаленных от него на многие сотни, а то и тысячи километров. Терминалы соединялись с компьютером через телефонные сети с помощью модемов, позволив многочисленным пользователям получать удаленный доступ к разделяемым ресурсам мощных суперкомпьютеров. Затем появились системы, в которых наряду с удаленными соединениями типа терминал—компьютер были реализованы и удаленные связи типа компьютер—компьютер .

Разнесенные территориально 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 Network, WAN ), то есть сети, объединяющие территориально рассредоточенные компьютеры, возможно, находящиеся в различных городах и странах.

Именно при построении глобальных сетей были 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.

Глобальные компьютерные сети очень многое унаследовали от других, гораздо более старых и распространенных глобальных сетей — телефонных. Главное технологическое новшество, которое привнесли с собой первые глобальные компьютерные сети, состояло в отказе от принципа коммутации каналов, на протяжении многих десятков лет успешно использовавшегося в телефонных сетях.

Выделяемый на все время сеанса связи составной телефонный канал, передающий информацию с постоянной скоростью, не мог эффективно использоваться пульсирующим трафиком компьютерных данных, у которого периоды интенсивного обмена чередуются с продолжительными паузами. Натурные эксперименты и математическое моделирование показали, что пульсирующий и в значительной степени не чувствительный к задержкам компьютерный трафик гораздо эффективнее передается сетями, работающими по принципу коммутации пакетов, когда данные разделяются на небольшие порции — пакеты, которые самостоятельно перемещаются по сети благодаря наличию адреса конечного узла в заголовке пакета.

Так как прокладка высококачественных линий связи на большие расстояния обходится очень дорого, то в первых глобальных сетях часто использовались уже существующие каналы связи, изначально предназначенные совсем для других целей. Например, в течение многих лет глобальные сети строились на основе телефонных каналов тональной частоты, способных в каждый момент времени вести передачу только одного разговора в аналоговой форме.

Поскольку скорость передачи дискретных компьютерных данных по таким каналам была очень низкой (десятки килобит в секунду) , набор предоставляемых услуг в глобальных сетях подобного типа обычно ограничивался передачей файлов (преимущественно в фоновом режиме) и электронной почтой. Помимо низкой скорости такие каналы имеют и другой недостаток — они вносят значительные искажения в передаваемые сигналы. Поэтому протоколы глобальных сетей, построенных с использованием каналов связи низкого качества, отличались сложными процедурами контроля и восстановления данных. Типичным примером таких сетей являются сети Х.25 , разработанные еще в начале 70-х годов.

В 1969 году министерство обороны США инициировало работы по объединению в единую сеть суперкомпьютеров оборонных и научно-исследовательских центров. Эта сеть, получившая название ARPANET , стала отправной точкой для создания первой и самой известной ныне глобальной сети мирового масштаба — Internet.

Сеть ARPANET объединяла компьютеры разных типов, работавшие под управлением различных операционных систем (ОС) с дополнительными модулями, реализующими коммуникационные протоколы, общие для всех компьютеров сети. ОС этих компьютеров можно считать первыми сетевыми операционными системами.

Сетевые ОС позволили не только рассредоточить пользователей между несколькими компьютерами (как в многотерминальных системах) , но и организовать распределенные хранение и обработку данных. Любая сетевая операционная система, с одной стороны, выполняет все функции локальной операционной системы, а с другой — обладает некоторыми дополнительными средствами, позволяющими ей взаимодействовать через сеть с операционными системами других компьютеров. Программные модули, реализующие сетевые функции, появлялись в операционных системах постепенно, по мере развития сетевых технологий, аппаратной базы компьютеров и возникновения новых задач, требующих сетевой обработки.

Прогресс глобальных компьютерных сетей во многом определялся 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 позволяющих одновременно передавать десятки и сотни разговоров.

К настоящему времени глобальные сети по разнообразию и качеству предоставляемых услуг догнали локальные сети, которые долгое время лидировали в этом отношении, хотя и появились на свет значительно позже.

Компьютерные сети. Учебник для вузов. Олифер В., Олифер Н.

Сети Х.25 — стандарт канального уровня сетевой модели OSI. Предназначался для организации глобальных сетей на основе телефонных сетей с линиями с достаточно высокой частотой ошибок, поэтому содержит развитые механизмы коррекции ошибок. Ориентирован на работу с установлением соединений.

Благодаря надёжности протокола и его работе поверх телефонных сетей общего пользования X.25 широко использовался как в корпоративных сетях, так и во всемирных специализированных сетях предоставления услуг, в настоящее время X.25 вытесняется другими технологиями канального уровня (Frame Relay, ISDN, ATM) и протоколом IP, оставаясь, однако, достаточно распространённым в странах и территориях с неразвитой телекоммуникационной инфраструктурой.

Сетевая модель OSI имеет семь уровней, иерархически расположенных от большего к меньшему:

• 7. Прикладной — Доступ к сетевым службам;
• 6. Представления — Представление и шифрование данных;
• 5. Сеансовый — Управление сеансом связи;
• 4. Транспортный — Прямая связь между конечными пунктами и надёжность;
• 3. Сетевой — Определение маршрута и логическая адресация;
• 2. Канальный — Физическая адресация;
• 1. Физический — Работа со средой передачи, сигналами и двоичными данными.

1. Слушать на английском:
2. Названия локальных серверов.
3. Названия редакторов.
4. Названия СУБД.
5. Названия тегов HTML.
6. Название почтовых клиентов.
7. Названия языков программирования.
8. Названия языков программирования.
9. Тематический аудио класс.

Оглавление раздела «Компьютерные сети»

1. Учебник. Компьютерные сети.
2. Раздел «Компьютерные сети».Главная страница раздела
3. Библиотека. Учебная и справочная литература.Книги и учебники ИТ-тематики.
4. Рефераты. Информатика и программирование.Смотреть все
5. Тематический аудио класс.Слушать слова и фразы IT тематики на английском.

Источник