Тенденции развития локальных компьютерных сетей

12.История и тенденции развития компьютерных сетей: эволюция вычислительных систем.

Компьютерные сети, называемые также вычислительными сетями, или сетями передачи данных, являются результатом эволюции двух отраслей – компьютерных и телекоммуникационных технологий. С одной стороны, сети представляют собой частный случай распределенных вычислительных систем, в которых группа компьютеров согласованно выполняет набор взаимосвязанных задач, обмениваясь данными в автоматическом режиме. С другой стороны, компьютерные сети могут рассматриваться как средство передачи информации на большие расстояния, для чего в них применяются методы кодирования и мультиплексирования данных, получившие развитие в различных телекоммуникационных системах.

Эволюция вычислительных систем

Системы пакетной обработки

Первые компьютеры 50-х годов (сложные в управлении, дорогие, громоздкие) не были предназначены для интерактивной работы пользователя, а использовались в режиме пакетной обработки. Системы пакетной обработки, как правило, строились на базе мэйнфрейма – мощного и надежного компьютера универсального назначения. Пользователи подготавливали перфокарты, содержащие данные и программы, и передавали их в вычислительный центр. Операторы вводили эти карты в компьютер, а распечатанные результаты пользователи получали обычно только на следующий день (рис. 1.1). Таким образом, одна неверно набитая карта означала как мини­мум суточную задержку. Достоинство: это наиболее эффективный режим использования вычислительной мощности процессора ЭВМ, как самого дорогого устройства. Недостаток: невозможность интерактивной работы пользователя (неприемлемые задержки обработки заявок на обслуживание).

Многотерминальные системы

С удешевлением процессоров в начале 60-х годов начали развиваться интерактивные многотерминальные системы разделения времени (рис. 1.2). В таких системах компьютер используется в режиме разделения времени несколькими пользователями. Каждый из них работает за собственным терминалом (совокупность устройств ввода-вывода), с помощью которого он мог вести диалог с компьютером.

Терминалы могут быть рассредоточены по предприятию. Вычислительная мощность остается полностью централизованной, но функции ввода и вывода данных уже являются распределенными. Ил­люзия единоличного владения компьютером. (Некото­рые, далекие от вычислительной техники пользователи даже были уверены, что все вычисления выполняются внутри их дисплея.)

Многотерминальные системы стали первым шагом к созданию локальных вычислительных се­тей. Но построение локальных сетей в то время не было актуальным. Из-за высокой стоимости предприятия не мог­ли себе позволить приобретение нескольких компьютеров.

Построение глобальных сетей началось с решения более простой задачи – доступа к компьютеру с терминалов, удаленных от него на многие сотни и тысячи километров. Терминалы соединялись с компью­терами через телефонные сети с помощью модемов. Затем появились системы, в которых были реализованы и удаленные связи типа компьютер-компьютер. В первых сетях были реализованы службы обмена файлами, синхронизации баз данных, электронной почты и другие.

Таким образом, хронологически первыми появились глобальные сети (Wide Area Networks, 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 и концепции современных вычислительных сетей. Такие, напри­мер, как многоуровневое построение коммуникационных протоколов, техноло­гия коммутации пакетов, маршрутизация пакетов в составных сетях. Глобальные компьютерные сети очень многое унаследовали от других, гораздо более старых и распространенных глобальных сетей — телефонных, Главным ре­зультатом создания первых глобальных компьютерных сетей был отказ от прин­ципа коммутации каналов, на протяжении многих десятков лет успешно исполь­зовавшегося в телефонных сетях.

В первых глобальных сетях часто использовались уже существующие каналы связи, изначально предназначенные для других целей. Например, те­лефонные каналы тональной частоты. Особенностями таких каналов являлись низкая скорость передачи дискретной информации (десятки килобит) и значительные искажения сигналов. Поэтому сервисы таких сетей ограничивались передачей файлов и электронной почтой, а протоколы отличаются сложными процеду­рами контроля и восстановления данных (например, Х.25).

Прогресс глобальных компьютерных сетей во многом определялся прогрессом телефонных сетей. За последние 4 десятка лет были разработаны технологии, позволяющие передавать данные со скоростями от сотен мегабит до нескольких терабит (PDH, SDH, DWDM). В настоящее время глобальные сети по разнообразию и качеству сервисов догнали локальные сети.

Важным событием, повлиявшим на эволюцию компьютерных сетей стало появление больших интегральных схем (БИС) в начале 70-х годов. Их сравнительно невысокая стоимость и хорошие функциональные воз­можности привели к созданию мини-компьютеров. Несколько мини-компьютеров, имея ту же стои­мость, что и мэйнфрейм, выполняли некоторые задачи (хорошо рас­параллеливаемые) быстрее.

Мини-компьютеры выполняли задачи управления техно­логическим оборудованием, складом и другие задачи уровня отдела предприятия. Появилась концепция распределения компьютерных ресурсов по всему предприятию. Однако компьютеры по-прежнему продолжали работать автономно (рис. 1.3).

Рост интенсивности использования компьютерной техники приводил к необходимости обмениваться в автоматическом режиме данными с поль­зователями других подразделений. Это вызвало появление первых локальных вычислительных сетей (рис. 1.4).

Локальные сети (Local Area Networks, LAN) — это объединение компьютеров, со­средоточенных на небольшой территории, обычно в радиусе не более 1-2 км. В отдельных случаях локальная сеть может иметь раз­меры в несколько десятков километров. В общем случае локальная сеть представляет собой коммуникационную систему, принадлежащую одной организации.

Вначале для соединения компьютеров друг с другом использовались не­стандартные программно-аппаратные средства. Т.е. устройства со­пряжения, использующие собственный способ представления данных на линиях связи, свои типы кабелей и т. п., могли соединять только те модели компьютеров, для которых были разработаны.

Только в середине 80-х годов утвердились стандартные технологии объединения компьютеров в сеть – Ethernet, Arcnet, Token Ring, Token Bus, несколько позже – FDDI. Мощным стимулом для их появления послужили персональные компьютеры.

В конце 90-х был выявлен явный лидер среди технологий локальных сетей – семейст­во Ethernet, в которое вошли классическая технология Ethernet 10 Мбит/с, а также Fast Ethernet 100 Мбит/с и Gigabit Ethernet 1000 Мбит/с. Простые алго­ритмы работы предопределили низкую стоимость оборудования Ethernet. Другие достоинства: возможность выбора из диапазона скоростей в наибольшей степени отвечающей задачам предприятия и потребностям пользователей; простота обслуживания и интеграции сетей, благодаря близости по принципам работы различных технологий семейства.

Источник

Тенденция развития локальных сетей

Развитие информационных технологий. Разработка персонального компьютера. История возникновения локальной вычислительной сети. Задачи сервера. Классификация компьютерных сетей. Технология передачи информации. Межсетевое взаимодействие. Появление Интернет.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

HTML-версии работы пока нет.
Cкачать архив работы можно перейдя по ссылке, которая находятся ниже.

Подобные документы

Создание компьютерных сетей с помощью сетевого оборудования и специального программного обеспечения. Назначение всех видов компьютерных сетей. Эволюция сетей. Отличия локальных сетей от глобальных. Тенденция к сближению локальных и глобальных сетей.

Классификация компьютерных сетей. Назначение и особенности организации локальных вычислительных сетей. Назначение и структура глобальной сети Интернет. Работа с общими ресурсами в локальной сети. Вход и работа в Интернете. Поиск заданной информации.

Понятие компьютерной сети и их классификация. Характеристика локальной вычислительной сети, ее структура и основные задачи. Отличительные особенности региональных и глобальных сетей. Всемирная паутина (интернет), понятие веб-страницы и веб-сервера.

Особенности проектирования и анализ современных информационных локальных и глобальных вычислительных сетей. Проведение настройки виртуальной локальной вычислительной сети (VLAN), HTTP и DNS серверов, сетевых протоколов OSPF, RIP, STP, технологий NAT.

Причины распространения локальных вычислительных сетей (ЛВС). Принципы работы отдельных элементов ЛВС. Классификация сетей по признаку территориального размещения. Обзор программного обеспечения для удаленного управления с помощью сети Интернет.

Назначение и классификация компьютерных сетей. Обобщенная структура компьютерной сети и характеристика процесса передачи данных. Управление взаимодействием устройств в сети. Типовые топологии и методы доступа локальных сетей. Работа в локальной сети.

Классификация компьютерных сетей в технологическом аспекте. Устройство и принцип работы локальных и глобальных сетей. Сети с коммутацией каналов, сети операторов связи. Топологии компьютерных сетей: шина, звезда. Их основные преимущества и недостатки.

Источник