Эволюция локально-вычислительных сетей. Создание ЛВС на базе учебного заведения
Кулиш, А. М. Эволюция локально-вычислительных сетей. Создание ЛВС на базе учебного заведения / А. М. Кулиш. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2016. — № 9 (113). — С. 66-71. — URL: https://moluch.ru/archive/113/29465/ (дата обращения: 13.07.2023).
In this paper we consider the problem of creating a local network on the basis of the educational institution. This issue is extremely relevant in the age of universal computerization, because personal LAN to any company to optimize all business processes. Considered in the article historical information, as well as the technical project development process, laying plans and direct LAN installation process, allow me to experience gained as an employee of IT-department of the institution, to follow the entire process of creating a LAN structure and its entry into operation.
Keywords: local area network, an educational institution, debugging, technical specification, server, twisted pair, the topology, the evolution of LAN equipment and technology, installation and testing, assembly, star, bus, ring.
С развитием техники в первой половине XIX столетия, остро встал вопрос обеспечения связи между людьми на больших расстояниях. Первым человеком, который предложил решение этой проблемы, стал российский ученый Павел Львович Шиллинг. Им в 1832 году был разработан и продемонстрирован первый электромагнитный телеграф. Наравне с Шиллингом, в 1833 году стали появляться телеграфные аппараты Гаусса и Вебера, а также аппарат Самуэля Морзе, вместе с прилагавшимся к нему оригинальным кодом передачи информации по средствам коротких и длинных сигналов (точек и тире) [1] .
В 1858 году была создана первая трансатлантическая телеграфная сеть. Позже проложен телеграфный кабель в Африку, что позволило к 1870 году создать канал связи «Лондон — Бомбей».
Также остро в середине XIX столетия встал вопрос о передачи иного вида информации, а именно — звуковой. Первым идею телефонирования предложил французский инженер-механик Шарль Бурсель. В своей диссертации 1854 года он в подробностях изложил принцип передачи звукового сигнала, но практического применения для его идей не нашлось [2] .
В июне 1876 года на Всемирной электротехнической выставке другой ученый и изобретатель шотландского происхождения Александр Белл продемонстрировал свой прибор передачи звукового сигнала, который он назвал «гармонический телеграф» [3] .
Первая телефонная станция была возведена в 1877 году в США. К 1879 году подобные станции были построены в Париже, Риге, Петербурге, Москве, Одессе и Варшаве. Несмотря на низкое качество связи, именно этот период с 1850–1880 г.г. знаменует начало развития сетей передачи данных.
В самом начале истории появления электро-вычислительной техники, компьютерное оборудование не имело современных мощностей, и было способно обрабатывать лишь относительно небольшие объемы данных. Для размещения подобных машин, зачастую, требовались огромные площади и большой штат обслуживающего персонала.
Эволюция компьютеров привела к тому, что большая комплексная машина стала необходимостью в каждом доме и офисе [4] .
С появлением многотерминальных систем в середине ХХ столетия, появилась возможность подключения к одной ЭВМ ряда терминалов, это не решило проблем медленной обработки данных, зато ввод и вывод потока данных стал распределенным. Именно подключение терминалов к ЭВМ и стало прообразом будущих вычислительных сетей.
Первая полноценная вычислительная сеть была создана по заказу министерства обороны США в 1969 году. Идеей проекта была разработка надежной системы передачи информации. Работы велись в 4-х исследовательских учреждениях: Калифорнийском университете Лос-Анджелеса, Стэндфордском исследовательском центре, Университете штата Юта и Университете штата Калифорния в Санта-Барбаре. Выглядела она так: два терминала, один из которых находился в Калифорнии, а другой в более чем шестистах километров от него — в Стэнфорде. Первое испытание разработанной сети произошло 29 октября 1969 года. Сеть была названа ARPANET, и объединила в себе 4 вышеуказанных исследовательских учреждения [5] .
В начале 70-х годов ХХ века появились первые Большие интегральные системы, а следом за ними мини-компьютеры. Появилась необходимость разработки специального программного обеспечения, прокладки кабелей для связи между устройствами. Так зарождались первые локально-вычислительные сети.
Небольшие компьютерные сети, работающие в пределах одного помещения, одного предприятия, называются локальными сетями (ЛС). Обычно компьютеры одной локальной сети удалены друг от друга на расстояние не более одного километра.
Локальная сеть дает возможность пользователям не только быстрее обмениваться данными друг с другом, но и более эффективно использовать ресурсы объединенных в сеть компьютеров. Такими ресурсами могут быть дисковая память, устройство печати, сканер и другие технические средства, а также программное обеспечение и любая информация в файлах.
Любая локально-вычислительная сеть имеет свою определенную архитектуру, или так называемую топологию. На протяжении всей истории локально вычислительных сетей существовал ряд таких архитектур. Рассмотрим самые популярные из них.
Данная топология предусматривает использование одного кабеля, к которому подключены все машины разворачиваемой сети. Каждый из подключенных компьютеров просматривает отправленный пакет с данными, на предмет адресата. Если пакет адресован ей, то данный пакет обрабатывается машиной.
Для предотвращения одновременной отправки данных в сетях с такой топологией применяется либо так называемый «несущий сигнал», либо компьютер, являющийся центром управления и обработки, который следит за пересылкой и отправляет определенные сигналы всем машинам в сети с данной архитектурой.
В данной топологии допускается однообразие сетевого оборудования, а также равноправие всех абонентов [6] .
В сетях с подобной архитектурой рабочие станции объединены в подобие кольца. Все данные передаются в строго определенном направлении от одного компьютера к другому. В данной топологии используется так называемый «маркерный доступ», т. е. каждая станция распознает предназначенные исключительно для себя данные [7] .
Единственным плюсом данной сетевой топологии является простота ее настройки.
Звезда — это топология локально-вычислительной сети, где каждая рабочая станция присоединена к центральному сетевому устройству, являющемся центром управления движением пакетов с данными. Каждый компьютер через сетевую карту подключается к коммутатору отдельным кабелем, например, кабелем типа «витая пара».
В определенных ситуациях можно объединить вместе несколько сетей с топологией «звезда» — в результате чего, получится конфигурация сети с древовидной топологией [8] .
Топология «звезда» на сегодняшний день стала основной при построении локальных сетей. Это произошло благодаря ее многочисленным достоинствам:
– неисправности в работе одной рабочей станции в сети или повреждение кабеля не отражается на работоспособности сети в целом;
– гибкая масштабируемость позволяет расширять сеть подключая новые рабочие станции, просто проложив к коммутатору еще один кабель;
– простота выявления неисправностей и обрывов в сети;
– простота настройки и администрирования;
Исходя из представленной выше информации, хотелось бы рассмотреть проблему создания локальной сети в учебном заведении, так как эта проблема крайне актуальна в современном мире. Решение данной проблемы позволит создать надежный канал связи между административными отделами учебного заведения, а также упростить учебный процесс.
Еще 5 лет назад в одном из учебных заведений нашего города был разрозненный набор компьютерного оборудования. В таблице ниже представлены данные по компьютерной технике на период 2011–2012 уч. года:
Кол-во техники