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.