zabika.ru 1 2 3

Появление сетей: от терминалов к глобальной сети Интернет

* Основные понятия:
- сеть
- протокол
- интерфейс
- инкапсуляция
* Классификация сетей:
- по размеру охваченной территории
- по типу функционального взаимодействия
- по типу сетевой топологии
- по функциональному назначению
- по сетевым ОС
* Топология сетей – кольцо, шина, звезда, "каждый с каждым", смешанная, линия.
* По типу функциональной значимости различают одноранговые и многоранговые сети.
* Виды коммутации:
- коммутация сообщений
- коммутация каналов (резервация канала с установлением связи - модем)
- коммутация пакетов (частный случай коммутации сообщений)
* Уровни эталонной модель OSI:
1.Физический уровень (провода, помехоустойчивость).На этом этапе определяется набор сигналов.
2.Канальный уровень. Кадр зависит от топологии. В топологии кольцо применяется маркер (по часовой или против часовой стрелки). Пример - Token ring.
3.Сетевой уровень (пакеты, протоколы). Этот уровень поддерживает маршруты и адреса.
4.Транспортный уровень. Сегментирующий протокол (в рамках сегмента). Управление потоком в нестабильных сетях.
5.Уровень сессии (сеансовый). Установка сессии между приложениями.
6.Уровень представления. Преобразование форматов(для конкретных приложений).
7.Уровень приложения.
(на каждом уровне определяется свой протокол).
* Типы протоколов: сегментирующие и дейтаграммные
* Кодирование и передача информации. Для контроля необходимо ввести избыточность. Самая простая – дополнение до четности.
Немного истории

Появление первых вычислительных машин

История вычислений уходит глубокими корнями в даль веков так же, как и развитие человечества. Накопление запасов, делёж добычи, обмен — все подобные действия связаны со счётом. Для подсчёта люди использовали собственные пальцы, камешки, палочки и узелки. Потребность в поиске решений всё более и более сложных и сложных задач и, как следствие, все более сложных и длительных вычислений, поставила человека перед необходимостью находить способы, изобретать приспособления, которые могли бы ему в этом помочь.


В 1812 году английский математик и экономист Чарльз Бэббидж начал работу над созданием, так называемой «разностной» машины, которая, по его замыслам, должна была не просто выполнять арифметический действия, а проводить вычисления по программе, задающей определённую функцию. В 1834 году Бэббидж приступил к созданию «аналитической» машины. Машина Бэббиджа предполагалась как чисто механическое устройство с паровым приводом. Она состояла из хранилища для чисел («склад»), устройства для производства арифметических действий над числами (Бэббидж назвал его «фабрикой») и устройства, управляющего операциями машины в нужной последовательности, включая перенос чисел из одного места в другое; были предусмотрены средства для ввода и вывода чисел. Однако его механическая "аналитическая машина" по-настоящему так и не заработала.

Подлинное рождение цифровых вычислительных машин произошло вскоре после окончания второй мировой войны. В середине 40-х были созданы первые ламповые вычислительные устройства. Для этого периода характерно следующее:компьютер представлял собой скорее предмет исследования, а не инструмент для решения каких-либо практических задач из других областей;

одна и та же группа людей участвовала и в проектировании, и в эксплуатации, и в программировании вычислительной машины;

программирование осуществлялось исключительно на машинном языке;

не было никакого системного программного обеспечения, кроме библиотек математических и служебных подпрограмм;

операционные системы еще не появились, все задачи организации вычислительного процесса решались вручную каждым программистом с пульта управления.

В середине 50-ых годов XX века, когда ламповые компьютеры достигли «насыщения», ряд фирм объявил о работах по созданию транзисторных ЭВМ. Первоначально это вызвало скептицизм из-за того, что производство полупроводников будет сложным и дорогостоящим.

В этот период:выросло быстродействие процессоров, увеличились объемы оперативной и внешней памяти; компьютеры стали более надежными;появились первые алгоритмические языки, и, таким образом, к библиотекам математических и служебных подпрограмм добавился новый тип системного программного обеспечения — трансляторы;были разработаны первые системные управляющие программы — мониторы, которые автоматизировали всю последовательность действий оператора по организации вычислительного процесса. При появлении ЭВМ второго поколения разработчики занялись разработкой и создание языков программирования, обеспечивающих удобный набор программ.


Многотерминальные системы — прообраз сети

Связь на небольшие расстояния в компьютерной технике существовала еще задолго до появления первых персональных компьютеров. К большим компьютерам (mainframes), присоединялись многочисленные терминалы (или "интеллектуальные дисплеи"). Терминалы, выйдя за пределы вычислительного центра, рассредоточились по всему предприятию. Правда, интеллекта в этих терминалах было очень мало, практически никакой обработки информации они не делали, и основная цель организации связи состояла в том, чтобы разделить интеллект ("машинное время") большого мощного и дорогого компьютера между пользователями, работающими за этими терминалами. Многотерминальный режим использовался не только в системах разделения времени, но и в системах пакетной обработки. При этом не только оператор, но и все пользователи получали возможность формировать свои задания и управлять их выполнением со своего терминала. Такие операционные системы получили название систем удаленного ввода заданий.

подключение терминалов к центральному компьютеру

Многотерминальные централизованные системы уже имели все внешние признаки локальных вычислительных сетей, однако по существу ими не являлись, так как сохраняли сущность централизованной обработки данных автономно работающего компьютера.

Затем были созданы микропроцессоры и первые микрокомпьютеры. Появилась возможность разместить компьютер на столе у каждого пользователя, так как вычислительные, интеллектуальные ресурсы подешевели. Объединив несколько микрокомпьютеров, можно было организовать совместное использование ими компьютерной периферии (магнитных дисков, магнитной ленты, принтеров). При этом вся обработка информации проводилась на месте, но ее результаты передавались на централизованные ресурсы. Такой режим получил название режима обратного разделения времени.


Далее появились персональные компьютеры, которые отличались от первых микрокомпьютеров тем, что имели полный комплект достаточно развитой для полностью автономной работы периферии: магнитные диски, принтеры, не говоря уже о более совершенных средствах интерфейса пользователя (мониторы, клавиатуры, мыши и т.д.). На данном этапе сеть применялась не для снижения стоимости системы, а с целью более эффективного использования ресурсов, имеющихся в распоряжении компьютеров.

Но нагляднее всего преимущества сети проявляются в том случае, когда все пользователи активно работают с единой базой данных, запрашивая информацию из нее и занося в нее новую (например, в банке, в магазине, на складе). Никакими дискетами тут уже не обойдешься: пришлось бы целыми днями переносить данные с каждого компьютера на все остальные, содержать целый штат курьеров. А с сетью все очень просто: любые изменения данных, произведенные с любого компьютера, тут же становятся видными и доступными всем.

Без сети также невозможно обойтись в том случае, когда необходимо обеспечить согласованную работу нескольких компьютеров. Эта ситуация чаще всего встречается, когда эти компьютеры используются не для вычислений и работы с базами данных, а в задачах управления, измерения, контроля, там, где компьютер сопрягается с теми или иными внешними устройствами.

использование локальной сети для организации совместной работы компьютеров



следующая страница >>