Эволюция вычислительных систем
Концепция вычислительных сетей является логическим результатом эволюции компьютерной технологии. Первые компьютеры 50-х годов – большие, громоздкие и дорогие – предназначались для очень небольшого числа избранных пользователей. Часто эти монстры занимали целые здания. Такие компьютеры не были предназначены для интерактивной работы пользователя, а использовались в режиме пакетной обработки. Режим пакетной обработки – режим работы вычислительной системы, при котором пользователь не имеет интерактивного доступа к компьютеру. Программы и данные на машинных носителях (чаще всего на перфокартах) вводятся в ЭВМ и выстраиваются в одну или несколько очередей, из которых последовательно выбираются на обработку. Результаты выполнения программ выдаются пользователям (обычно в распечатанном виде). Пакетный режим – самый эффективный режим использования вычислительной мощности.
В начале 60-х годов начали развиваться интерактивные многотерминальные системы разделения времени. В таких системах к мощному центральному компьютеру подключается несколько пользовательских терминалов, которые обеспечивают диалог с компьютером одновременно нескольких пользователей. Компьютер работает в режиме разделения времени, последовательно предоставляя доступ к компьютеру всем подключенным терминалам. Терминалы могли быть расположены на значительном удалении от центрального компьютера (сотни метров), так что у пользователя создавалось впечатление, что вычисления производятся пользовательским терминалом.
Появление первых глобальных сетей было вызвано потребностью доступа к компьютеру с терминала, удаленного на многие километры. Терминалы соединялись с компьютером с помощью модемов. Такие сети позволяли многим пользователям получать доступ к ресурсам нескольких компьютеров класса суперЭВМ. Затем были реализованы удаленные связи типа компьютер-компьютер, позволяющие компьютерам обмениваться данными в автоматическом режиме, что, собственно, и является базовым механизмом любой вычислительной сети. Используя этот механизм, в первых сетях были реализованы службы обмена файлами, синхронизации баз данных, электронной почты и другие, ставшие теперь традиционными сетевые службы.
Первые локальные сети появились вначале 70-х, когда с появление больших интегральных схем и удешевлением компьютеров они стали доступны даже для небольших предприятий и организаций. Появилось множество нестандартных устройств сопряжения для соединения нескольких компьютеров между собой.
Стандартные технологии локальных сетей были разработаны в середине 80-х, когда стали массово распространяться персональные компьютеры. Они позволили легко создавать новые сети, обеспечили прозрачный доступ к сетевым ресурсам большому числу непрофессиональных пользователей. Стандартные сетевые технологии превратили процесс построения локальной сети из искусства в рутинную работу. Для создания сети достаточно было приобрести сетевые адаптеры соответствующего стандарта, например Ethernet, стандартный кабель, присоединить адаптеры к кабелю стандартными разъемами и установить на компьютер одну из популярных сетевых операционных систем, например, NetWare. После этого сеть начинала работать и присоединение каждого нового компьютера не вызывало никаких проблем - естественно, если на нем был установлен сетевой адаптер той же технологии.
Современные тенденции развития сетевых технологий: сближение технологий локальных и глобальных сетей, обработка мультимедийной информации. Далекая перспектива развития вычислительных сетей видится в слиянии технологий всех информационных сетей вообще: компьютерных, телефонных, телевизионных и т.п.
- Информационные сети
- Содержание
- Часть I. Общие принципы построения вычислительных сетей
- Основные понятия вычислительных сетей
- Эволюция вычислительных систем
- Понятие и основные компоненты сети.
- Преимущества использования сетей.
- Основные вопросы построения сетей.
- Топология физических связей сети.
- Организация совместного использования линий связи.
- Адресация компьютеров.
- Структуризация сети.
- Организация вычислений в сети.
- Классификация компьютерных сетей.
- По территориальному признаку, то есть по величине территории, которую покрывает сеть (локальные и глобальные сети).
- По масштабу производственного подразделения, в пределах которого действует сеть (сети отделов, кампусов и корпораций).
- По наличию выделенного сервера.
- Характеристики вычислительных сетей.
- Производительность.
- Надежность и безопасность.
- Расширяемость и масштабируемость.
- Прозрачность.
- Поддержка разных видов трафика.
- Многоуровневый подход к описанию средств сетевого взаимодействия.
- Сообщение как единица информации в сети.
- Эталонная модель взаимодействия открытых систем (эмвос) osi.
- Уровни модели osi.
- Стандартные стеки коммуникационных протоколов.
- Основы передачи дискретных данных.
- Линии связи.
- Типы линий связи.
- Аппаратура линий связи.
- Передача с установлением соединения и без установления соединения.
- Обнаружение и коррекция ошибок.
- Компрессия данных.
- Методы коммутации.
- Коммутация каналов.
- Коммутация пакетов.
- Коммутация сообщений.
- Построение локальных сетей по стандартам физического и канального уровня.
- Протоколы и стандарты канального уровня локальных сетей.
- Раздел 802.2 определяет подуровень управления логическим каналом llc.
- Технология Ethernet (ieee 802.3).
- Общая характеристика технология Ethernet.
- Метод доступа csma/cd.
- Спецификации физической среды Ethernet.
- Технология Fast Ethernet (ieee 802.3u).
- Технология Gigabit Ethernet (ieee 802.3ab, ieee 802.3z).
- Технология 10 Gigabit Ethernet (ieee 802.3ae).
- Технология Token Ring (ieee 802.5).
- Общая характеристика технологии.
- Маркерный метод доступа к разделяемой среде.
- Физический уровень технологии Token Ring.
- Технология fddi.
- Общая характеристика технологии.
- Особенности метода доступа.
- Физический уровень технологии fddi.
- Технология беспроводных локальных сетей (ieee 802.11).
- Обзор стандартов wlan.
- Режимы функционирования беспроводных сетей.
- Физические топологии беспроводных сетей.
- Архитектура беспроводной сети.
- Структурообразующее оборудование локальной сети.
- Структурированная кабельная система локальной сети.
- Сетевые адаптеры.
- Повторители и концентраторы.
- Логическая структуризация сети.
- Причины логической структуризации.
- Алгоритм моста.
- Коммутаторы локальных сетей
- Общие понятия
- Методы коммутации
- Архитектура коммутаторов
- Дополнительные функции коммутаторов
- Виртуальные локальные сети
- Vlan на базе портов
- Vlan на базе mac-адресов
- Vlan на базе меток – стандарт 802.1q
- Алгоритм покрывающего дерева Spanning Tree
- Агрегирование портов и создание высокоскоростных сетевых магистралей
- Обеспечение качества обслуживания (QoS)
- Ограничение доступа к сети
- Сетевой уровень как средство построения больших сетей.
- Объединение сетей на основе протоколов сетевого уровня.
- Ограничения сетей, объединенных на основе протоколов канального уровня.
- Принципы объединения сетей на основе протоколов сетевого уровня. Понятие составной сети.
- Понятие маршрутизатора, принципы маршрутизации.
- Принципы маршрутизации.
- Функции маршрутизатора.
- Коммутация третьего уровня.
- Глобальные компьютерные сети.
- Основные понятие глобальной сети.
- Структура глобальной сети.
- Типы глобальных сетей.
- Глобальные связи на основе выделенных линий.
- Аналоговые выделенные линии.
- Цифровые выделенные линии.
- Глобальные сети с коммутацией каналов.
- Аналоговые телефонные сети.
- Цифровые телефонные сети.
- Isdn – сети с интегральными услугами.
- Глобальные сети с коммутацией пакетов.
- Принцип коммутации пакетов с использованием техники виртуальных каналов.
- Сети х.25.
- Сети Frame Relay.
- Технология atm.
- Удаленный доступ к сети.
- Средства управления сетями.
- Системы управления сетями.
- Мониторинг и анализ локальных сетей.