Последовательность разработок в области создания сетевых технологий кратко

Обновлено: 01.07.2024

Появление методов и технологий сетевого планирования и управления (СПУ) непосредственно связано с коренными изменениями в сфере управления проектами (УП). Развитие менеджмента и создание методологии проектного управления – длительный процесс. Основы современного менеджмента берут начало в конце XIX – начале XX века. В числе основоположников направления следует отметить социолога Макса Вебера, утверждавшего бюрократию как наиболее эффективный способ организации; Фредерика У. Тейлора и его последователей Р. Джилберта и Ральфа У. Бёрнса, выдвигавших идею научного инженерно-механистического менеджмента. В начале XX века русский учёный А. Богданов предлагает применять системный подход к управлению производством, однако реализация этих идей началась только к середине века, став основой методологии таких дисциплин как теория управления и системный анализ [14].

Конвейерное производство, произведшее революцию в индустрии в начале XX века, поставило перед управляющими множество задач. Повышение сложности проектов потребовало разработки более точных и эффективных методов планирования. При этом эффективностью называлась минимизация времени выполнения проекта с учетом различных экономических факторов.

При строительстве плотины Гувера в 1931–1936 гг. для управления расписанием впервые для проекта такого масштаба использовали диаграммы, изобретённые инженером Х. Л. Ганттом, которые до сих пор служат основой для календарного планирования многих проектов благодаря своей наглядности.

Первым примером современного управления проектами стала реализация инициированного во время Второй мировой войны проекта Manhattan, посвящённого созданию атомной бомбы. Американские учёные разработали для этого особые методы планирования и управления выполнением работ. [18]

Следующее десятилетие знаменательно разработкой американским ученым С. Эльмаграби методов расчета вероятностных альтернативных сетевых моделей (моделей с вероятностным типом событий) для управления научно-исследовательскими проектами и творческой деятельностью [12]. В 1962 году к логической PERT-сети добавили оценку ресурсов, появилась PERT/COST-методика (PERT–анализ с целью стоимостного прогнозирования). В 1966 году Аланом Притскером впервые была описана система GERT (Graphical Evaluation and Review Technique, метод графической оценки и анализа), применяемая для анализа и оптимизации альтернативных сетевых моделей [24].

Важным шагом для дальнейшего развития СПУ становится создание компьютерных программ и пакетов по управлению проектами. В них применяются как простейшие технологии (диаграмма Гантта, МКП), так и собственные разработки компаний, например, IBM, Lockheed Martin Corporation, P&G. 70-е годы характерны развитием системного подхода к управлению и повсеместным внедрением СПУ, а также началом массового преподавания техники сетевого анализа в учебных заведениях. Из СПУ выделяется управление стоимостью, качеством, рисками, материальными запасами; развивается теория организационных структур [2]. Таким образом, в большинстве случаев сетевые модели становятся многокритериальными. В это время появляются некоммерческие организации и компании по управлению проектами. (PMI, IPMA, AIPM, ENAA).

В конце века применение УП распространяется на многие отрасли деятельности. Большой популярностью УП пользуется в социальной сфере, государственном управлении, международной торговле и научном сотрудничестве. Институт управления проектами выпустил первое издание Руководства к Своду знаний по управлению проектами (PMBOC), на основе которого множество компаний создало свои принципы УП [15]. Распространение компьютерных технологий позволило значительно упростить расчёты, благодаря чему СПУ распространилось на небольшие предприятия и проекты.

СПУ в данный период – это широко используемый подход к управлению, совмещающий в себе совокупность методов прогнозирования, планирования и управления сложными динамическими системами, преследующий цель обеспечить оптимальность определённых параметров этой системы. Он повсеместно применяется при реорганизации производства, создании нового продукта, внедрении инновационных технологий. При этом научные и конструкторские проекты в силу специфики в большинстве случаев используют именно вероятностные модели.

Основные понятия проектного управления

Проект имеет жизненный цикл, то есть набор определённых этапов, которые он проходит в зависимости от направленности и методов контроля. Основные (обобщенные) фазы жизненного цикла проекта представлены на Рис. 1.1.

Рис. 1.1. Фазы жизненного цикла проекта.

Проекты можно классифицировать по многим характеристикам, например, по масштабу, срокам реализации, сложности, причине возникновения и другим параметрам [2, 10, 11, 13]. В частности, по основным сферам деятельности различают такие типы проектов:

Классификация проектов полезна при выборе методов планирования, выделении главных целей и параметров, построении взаимосвязей между участниками проекта.

Однако проект не может существовать сам по себе. Разработка, реализации и последующий анализ осуществляют с помощью методов управления проектом. УП часто рассматривается в двух плоскостях:

- как форма воздействия на социально-экономическую систему;

- управление проектом в процессе формирования его результатов [6].

В [9, с. 107] представлена классификация проектного управления по конченой цели и внутреннему наполнению проекта (Таблица 1.1), хотя авторы подчёркивают, что любая классификация проектов, как и систем, носит весьма условный характер.

Классификация проектного управления.
Содержание
Неограниченное	Ограниченное
Цель	Терминальная	Мультипроектное управление	Терминальный проект
Нетерминальная	Открытый проект	Развивающийся проект

С другой стороны, в [6] представлено чёткое структурирование целей по типам, а именно:

- требуемое конечное состояние проектируемой системы (монопроект);

- требуемый порядок смены состояний – программа движения (мультипроект);

- требуемое направление движения системы без фиксации конечной точки (мегапроект).

Несмотря на различия в терминологии, группировка проектов по целям имеет общие черты с классами проектного управления по [14].

Участниками проекта называются юридические или физические лица, которые или непосредственно участвуют в его реализации, или их интересы могут быть затронуты по мере его осуществления [2]. Очевидно, что в простых проектах участие может принимать и одно лицо, тогда как в комплексных набор участников может включать в себя множество компаний, органы власти, частные лица и т.д.

Всех участников проекта можно разделить на категории:

- управленческий аппарат заказчика проекта;

- управленческий аппарат исполнителя проекта;

- команды проектов [3].

Внешняя среда по отношению к проекту называется окружением проекта. Окружение проекта способно оказывать значительное влияние как на сам проект, так и на его организаторов, и служит источником рисков.

Методология, то есть совокупность правил и методов, должна определять конкретные составляющие для эффективного осуществления проекта. Существует много методологий управления проектом, в том числе:

- PERT-оценка продолжительности работ и PERT/COST-анализ материальных затрат;

- МКП – наглядный способ календарного планирования;

- PRINCE2 (стандарт УП в Великобритании);

- RWP (планирование методом набегающей волны);

Появление методов и технологий сетевого планирования и управления (СПУ) непосредственно связано с коренными изменениями в сфере управления проектами (УП). Развитие менеджмента и создание методологии проектного управления – длительный процесс. Основы современного менеджмента берут начало в конце XIX – начале XX века. В числе основоположников направления следует отметить социолога Макса Вебера, утверждавшего бюрократию как наиболее эффективный способ организации; Фредерика У. Тейлора и его последователей Р. Джилберта и Ральфа У. Бёрнса, выдвигавших идею научного инженерно-механистического менеджмента. В начале XX века русский учёный А. Богданов предлагает применять системный подход к управлению производством, однако реализация этих идей началась только к середине века, став основой методологии таких дисциплин как теория управления и системный анализ [14].

Конвейерное производство, произведшее революцию в индустрии в начале XX века, поставило перед управляющими множество задач. Повышение сложности проектов потребовало разработки более точных и эффективных методов планирования. При этом эффективностью называлась минимизация времени выполнения проекта с учетом различных экономических факторов.

При строительстве плотины Гувера в 1931–1936 гг. для управления расписанием впервые для проекта такого масштаба использовали диаграммы, изобретённые инженером Х. Л. Ганттом, которые до сих пор служат основой для календарного планирования многих проектов благодаря своей наглядности.

Первым примером современного управления проектами стала реализация инициированного во время Второй мировой войны проекта Manhattan, посвящённого созданию атомной бомбы. Американские учёные разработали для этого особые методы планирования и управления выполнением работ. [18]

Следующее десятилетие знаменательно разработкой американским ученым С. Эльмаграби методов расчета вероятностных альтернативных сетевых моделей (моделей с вероятностным типом событий) для управления научно-исследовательскими проектами и творческой деятельностью [12]. В 1962 году к логической PERT-сети добавили оценку ресурсов, появилась PERT/COST-методика (PERT–анализ с целью стоимостного прогнозирования). В 1966 году Аланом Притскером впервые была описана система GERT (Graphical Evaluation and Review Technique, метод графической оценки и анализа), применяемая для анализа и оптимизации альтернативных сетевых моделей [24].

Важным шагом для дальнейшего развития СПУ становится создание компьютерных программ и пакетов по управлению проектами. В них применяются как простейшие технологии (диаграмма Гантта, МКП), так и собственные разработки компаний, например, IBM, Lockheed Martin Corporation, P&G. 70-е годы характерны развитием системного подхода к управлению и повсеместным внедрением СПУ, а также началом массового преподавания техники сетевого анализа в учебных заведениях. Из СПУ выделяется управление стоимостью, качеством, рисками, материальными запасами; развивается теория организационных структур [2]. Таким образом, в большинстве случаев сетевые модели становятся многокритериальными. В это время появляются некоммерческие организации и компании по управлению проектами. (PMI, IPMA, AIPM, ENAA).

В конце века применение УП распространяется на многие отрасли деятельности. Большой популярностью УП пользуется в социальной сфере, государственном управлении, международной торговле и научном сотрудничестве. Институт управления проектами выпустил первое издание Руководства к Своду знаний по управлению проектами (PMBOC), на основе которого множество компаний создало свои принципы УП [15]. Распространение компьютерных технологий позволило значительно упростить расчёты, благодаря чему СПУ распространилось на небольшие предприятия и проекты.

СПУ в данный период – это широко используемый подход к управлению, совмещающий в себе совокупность методов прогнозирования, планирования и управления сложными динамическими системами, преследующий цель обеспечить оптимальность определённых параметров этой системы. Он повсеместно применяется при реорганизации производства, создании нового продукта, внедрении инновационных технологий. При этом научные и конструкторские проекты в силу специфики в большинстве случаев используют именно вероятностные модели.

Основные понятия проектного управления

Проект имеет жизненный цикл, то есть набор определённых этапов, которые он проходит в зависимости от направленности и методов контроля. Основные (обобщенные) фазы жизненного цикла проекта представлены на Рис. 1.1.

Рис. 1.1. Фазы жизненного цикла проекта.

Проекты можно классифицировать по многим характеристикам, например, по масштабу, срокам реализации, сложности, причине возникновения и другим параметрам [2, 10, 11, 13]. В частности, по основным сферам деятельности различают такие типы проектов:

Классификация проектов полезна при выборе методов планирования, выделении главных целей и параметров, построении взаимосвязей между участниками проекта.

Однако проект не может существовать сам по себе. Разработка, реализации и последующий анализ осуществляют с помощью методов управления проектом. УП часто рассматривается в двух плоскостях:

- как форма воздействия на социально-экономическую систему;

- управление проектом в процессе формирования его результатов [6].

В [9, с. 107] представлена классификация проектного управления по конченой цели и внутреннему наполнению проекта (Таблица 1.1), хотя авторы подчёркивают, что любая классификация проектов, как и систем, носит весьма условный характер.

Классификация проектного управления.
Содержание
Неограниченное	Ограниченное
Цель	Терминальная	Мультипроектное управление	Терминальный проект
Нетерминальная	Открытый проект	Развивающийся проект

С другой стороны, в [6] представлено чёткое структурирование целей по типам, а именно:

- требуемое конечное состояние проектируемой системы (монопроект);

- требуемый порядок смены состояний – программа движения (мультипроект);

- требуемое направление движения системы без фиксации конечной точки (мегапроект).

Несмотря на различия в терминологии, группировка проектов по целям имеет общие черты с классами проектного управления по [14].

Участниками проекта называются юридические или физические лица, которые или непосредственно участвуют в его реализации, или их интересы могут быть затронуты по мере его осуществления [2]. Очевидно, что в простых проектах участие может принимать и одно лицо, тогда как в комплексных набор участников может включать в себя множество компаний, органы власти, частные лица и т.д.

Всех участников проекта можно разделить на категории:

- управленческий аппарат заказчика проекта;

- управленческий аппарат исполнителя проекта;

- команды проектов [3].

Внешняя среда по отношению к проекту называется окружением проекта. Окружение проекта способно оказывать значительное влияние как на сам проект, так и на его организаторов, и служит источником рисков.

Методология, то есть совокупность правил и методов, должна определять конкретные составляющие для эффективного осуществления проекта. Существует много методологий управления проектом, в том числе:

- PERT-оценка продолжительности работ и PERT/COST-анализ материальных затрат;

- МКП – наглядный способ календарного планирования;

- PRINCE2 (стандарт УП в Великобритании);

- RWP (планирование методом набегающей волны);

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Однако и "дружественный" интерфейс , и сетевые функции появились у операционных систем персональных компьютеров не сразу. Первая версия наиболее популярной операционной системы раннего этапа развития персональных компьютеров — MS-DOS компании Microsoft — не предоставляла таких возможностей. Недостающие функции для MS-DOS и подобных ей ОС компенсировались внешними программами, предоставлявшими пользователю удобный графический интерфейс (например, Norton Commander ) или средства тонкого управления дисками (например, PC Tools ). Наибольшее влияние на развитие программного обеспечения для персональных компьютеров оказала операционная среда Windows компании Microsoft, представлявшая собой надстройку над MS-DOS .

Вместе с версией MS-DOS 3.1 в 1984 году компания Microsoft выпустила продукт Microsoft Networks , который обычно называют MS-NET . Некоторые концепции, заложенные в MS-NET , такие как введение в структуру базовых сетевых компонентов — редиректора и сетевого сервера, успешно перешли в более поздние сетевые продукты Microsoft: LAN Manager , Windows for Workgroups , а затем и в Windows NT .

Иной путь выбрали разработчики Novell. Они изначально сделали ставку на создание операционной системы со встроенными сетевыми функциями и добились на этом пути больших успехов. Сетевые операционные системы NetWare производства Novell на долгое время стали эталоном производительности, надежности и защищенности для локальных сетей.

В 1987 г. в результате совместных усилий Microsoft и IBM появилась первая многозадачная операционная система для персональных компьютеров с процессором Intel 80286 , в полной мере использующая возможности защищенного режима — OS/2 .

Сетевые разработки компаний Microsoft и IBM привели к появлению NetBIOS — очень популярного транспортного протокола и одновременно интерфейса прикладного программирования для локальных сетей, нашедшего применение практически во всех сетевых операционных системах для персональных компьютеров. Этот протокол и сегодня применяется для создания небольших локальных сетей.

Не очень удачная судьба OS/2 не позволила системам LAN Manager и LAN Server захватить заметную долю рынка, но принципы работы этих сетевых систем во многом нашли отражение в более успешной Microsoft Windows NT , содержащей встроенные сетевые компоненты (некоторые из них имеют приставку LM — от LAN Manager ).

На персональные компьютеры устанавливались специально для них разработанные операционные системы, подобные MS-DOS , NetWare и OS/2 , а также адаптировались существующие ОС. Появление процессоров Intel 80286 и особенно 80386 с поддержкой мультипрограммирования позволило перенести на платформу персональных компьютеров ОС Unix . Наиболее известной системой этого типа была версия Unix компании Santa Cruz Operation ( SCO Unix ).

В 90-е годы практически все операционные системы, занимающие заметное место на рынке, стали сетевыми. Сетевые функции сегодня встраиваются в ядро ОС и являются его неотъемлемой частью. Операционные системы получили средства для работы со всеми основными технологиями локальных ( Ethernet , Fast Ethernet , Gigabit Ethernet , Token Ring , FDDI , ATM ) и глобальных ( X.25 , frame relay , ISDN , ATM ) сетей, а также средства для создания составных сетей ( IP , IPX , AppleTalk , RIP , OSPF , NLSP ). В операционных системах используются средства мультиплексирования нескольких стеков протоколов , что позволяет компьютерам поддерживать сетевую работу с разнородными клиентами и серверами. Появились специализированные ОС, предназначенные исключительно для выполнения коммуникационных задач. Например, сетевая операционная система IOS компании Cisco Systems, работающая в маршрутизаторах, организует в мультипрограммном режиме выполнение набора программ, каждая из которых реализует один из коммуникационных протоколов .

Во второй половине 90-х годов все производители операционных систем резко усилили поддержку средств работы с Internet (кроме производителей Unix -систем, в которых эта поддержка всегда была существенной). Кроме самого стека TCP/IP в комплект поставки начали включать утилиты, реализующие такие популярные сервисы Internet как telnet , ftp , DNS и Web . Влияние Internet проявилось и в том, что компьютер превратился из вычислительного устройства в средство коммуникаций с развитыми вычислительными возможностями.

На современном этапе развития операционных систем на передний план вышли средства обеспечения безопасности . Это обусловлено возросшей ценностью информации, обрабатываемой компьютерами, а также повышенным уровнем риска, связанного с передачей данных по сетям, особенно по общедоступным, таким как Internet . Многие операционные системы обладают сегодня развитыми средствами защиты информации , основанными на шифровании данных , аутентификации и авторизации .

Современным операционным системам присуща многоплатформенность , то есть способность работать на компьютерах различного типа. Многие операционные системы имеют специальные версии для поддержки кластерных архитектур, обеспечивающих высокую производительность и отказоустойчивость . Исключение пока составляет ОС NetWare , все версии которой разработаны для платформы Intel , а реализация функций NetWare в виде оболочки для других ОС, например NetWare for AIX , успеха не имела.

В последние годы получила дальнейшее развитие тенденция повышения удобства работы с компьютером. Эффективность работы пользователя становится основным фактором, определяющим эффективность вычислительной системы в целом. Усилия человека не должны тратиться на настройку параметров вычислительного процесса, как это происходило в ОС предыдущих поколений. Например, в системах пакетной обработки для мэйнфреймов каждый пользователь должен был с помощью языка управления заданиями определить большое количество параметров, относящихся к организации вычислительных процессов в компьютере. Так, для системы OS/360 язык управления заданиями JCL предусматривал возможность определения пользователем более 40 параметров, среди которых были приоритет задания, требования к основной памяти, предельное время выполнения задания, перечень используемых устройств ввода-вывода и режимы их работы.

Современная операционная система берет на себя выбор параметров операционной среды , с помощью различных адаптивных алгоритмов . Например, тайм-ауты в коммуникационных протоколах часто определяются в зависимости от условий работы сети. Распределение оперативной памяти между процессами осуществляется автоматически с помощью механизмов виртуальной памяти в зависимости от активности этих процессов и информации о частоте использования ими той или иной страницы. Мгновенные приоритеты процессов определяются динамически в зависимости от предыстории, включающей, например, время нахождения процесса в очереди, процент использования выделенного кванта времени, интенсивность ввода-вывода и т. п. Даже в процессе установки большинство ОС предлагают режим выбора параметров по умолчанию, который гарантирует пусть не оптимальное, но всегда приемлемое качество работы систем.

Постоянно повышается удобство интерактивной работы с компьютером путем включения в операционную систему развитых графических интерфейсов, использующих наряду с графикой звук и видео. Это особенно важно для превращения компьютера в терминал новой общедоступной сети, которой постепенно становится Internet , так как для массового пользователя терминал должен быть по простоте использования подобен телефонному аппарату. Пользовательский интерфейс операционной системы становится все более интеллектуальным, он направляет действия человека в типовых ситуациях и выполняет многие задачи автоматически.

Уровень удобства в работе с ресурсами, которые сегодня предоставляют пользователям, администраторам и разработчикам приложений операционные системы изолированных компьютеров, для сетевых операционных систем является только заманчивой перспективой. Пока же пользователи и администраторы сети тратят значительное время на попытки выяснить, где находится тот или иной ресурс , а разработчики сетевых приложений прилагают много усилий для определения местоположения данных и программных модулей в сети. Операционные системы будущего должны обеспечить высокий уровень прозрачности сетевых ресурсов, взяв на себя задачу организации распределенных вычислений , превратив сеть в виртуальный компьютер . Именно такой смысл вкладывают в лаконичный лозунг " Сеть — это компьютер " специалисты компании Sun , но чтобы претворить лозунг в жизнь, разработчикам операционных систем предстоит пройти еще долгий путь .

social network concept

Становление компьютерных сетей, как средства передачи данных неразрывно связано с развитием телекоммуникаций и вычислительной техники. Компьютеры 50-х – громоздкие и очень недешевые были не приспособлены для интерактивного общения с пользователем. Основная их функция – обработка данных в пакетном режиме. Такие системы, созданные на базе очень мощного компьютера (мэйнфрейма), были не слишком дружелюбны к пользователю. Важнее была эффективность использования дорогущего процессора вычислительной машины.

Зато уже возникла необходимость в соединении компьютеров и терминалов, расположенных на большом расстоянии друг от друга. Посредством модемов многочисленные пользователи смогли получить доступ к удаленным мощным компьютерам, используя телефонные линии. Следующим шагом стала реализация возможности удаленных компьютеров автоматически обмениваться данными.

Вначале возникли глобальные сети – Wide Area Network (WAN), связавшие вычислительные машины, расположенные в разных местах, городах и странах. Многие принципы и идеи, использованные тогда при создании глобальных сетей, актуальны и сегодня. Глобальные сети, в свою очередь, многое получили в наследство от телефонных сетей.

Первые сети WAN обычно использовали существующие линии связи. Так было дешевле. Поскольку скорость пересылки в этих сетях данных была очень низкой, то и глобальные сети на их основе использовались только для передачи электронной почты и отдельных файлов. Начиная с конца 60-х, телефонные сети могли передавать голос в цифровом виде. Появились цифровые высокоскоростные каналы, позволяющие передавать одновременно сотни разговоров.

Отправной точкой Интернета стала сеть ARPANET, которая возникла в результате попытки министерства оборона США объединить суперкомпьютеры научно-исследовательских и оборонных центров. Эта сеть состояла из компьютеров разных типов, которые использовали разнообразные операционные системы (ОС). Реализацией общих для всех машин сети коммуникационных протоколов занимались дополнительные модули. ОС этих компьютеров являлись фактически первыми сетевыми и позволяли не только разделить пользователей, но и наладить распределенное хранение данных и их обработку.

На заре 70-х в производстве компьютерных компонентов произошла настоящая революция – появились большие интегральные схемы (БИС). На базе этих относительно недорогих, но функциональных компонентов были разработаны мини-компьютеры. Они начали использоваться для решения задач на уровне отдельных подразделений предприятия. Однако все вычислительные машины пока работали самостоятельно.

Время диктует свои законы и возможностей отдельного компьютера уже стало не хватать. Назрела необходимость организации передачи данных между вычислительными машинами различных подразделений в автоматическом режиме. Так возникли локальные вычислительные сети (ЛВС).

По сути ЛВС – это коммуникационная система, объединяющая несколько расположенных на небольшой территории компьютеров, являющихся собственностью, как правило, одной компании. Различные устройства сопряжения с разными способами представления данных, различные типы кабелей могли соединять между собой только конкретные модели компьютеров. Отсутствие единого стандарта доставляло много проблем при организации ЛВС.

Середина 80-х ознаменовалась появлением персональных компьютеров. Эти недорогие, но достаточно мощные устройства стали использоваться и в качестве клиентских машин, и как сетевые серверы, постепенно вытесняя с привычных позиций мини-компьютеры и мэйнфреймы. Остро встал вопрос о стандартизации сетевых технологий. Решение не заставило себя ждать. Были утверждены сетевые технологии Ethernet, Token Ring, Token Bus, Arcnet и FDDI.

Сетевая технология – набор аппаратных средств (кабели, разъемы, сетевые адаптеры), программ и механизмов пересылки данных, достаточный для создания вычислительной сети. После стандартизации сетевых технологий процесс создания локальной сети свелся к приобретению стандартного оборудования, подключению его к компьютеру и установке сетевых ОС на все машины сети.

К концу 90-х определился явный фаворит среди локальных сетевых технологий. Им стало семейство Ethernet, включающее собственно технологию Ethernet (скорость 10 Мбит/с), Fast Ethernet (100 Мбит/с) и Gigabit Ethernet (1000 Мбит/с). Близкие принципы работы этих технологий упрощают их интеграцию, а широкий диапазон скоростей позволяет выбрать технологию, максимально соответствующую требованиям конечных пользователей.

Сегодня компьютерные сети проникли во все сферы деятельности человека и миллионы пользователей уже просто не могут жить без Интернета. Но необходимо помнить – вся эта простота и доступность есть итог длительной и тщательной работы большого количества специалистов, которым мы и должны быть благодарны за то, что имеем его величество Интернет.

На (рис. 1.6) показан график роста числа пользователей Интернета за 40 лет существования этой сети. К 2014 году их число превысило 3 миллиарда, что составляет 42 % населения земного шара.

Количество терминальных устройств, выполняющих функции серверов (без учета пользовательских устройств) , росло примерно такими же темпами: в 1980 году насчитывалось около 1000 хостов, подключенных к Интернету, в 1991 - более 1 000 000, в начале 2000-х - около 100 000 000 и, наконец, в 2013 - свыше 1 миллиарда.

Рис. 1.6 Рост числа пользователей Интернета

С учетом пользовательских устройств (настольных компьютеров, ноутбуков, планшетов и мобильных телефонов) общее количество терминальных устройств, подключенных к Интернету, составило в 2013 году 12 миллиардов.

Абсолютно взрывным оказался рост объема трафика (количество байтов, переданных в месяц через магистрали Интернета) :

• 1990 - 1 ТВ (1 терабайт = 1012 байт, или 1000 гигабайт) ;
• 1996-2000 ТВ;
• 2000 - 84 РВ (1 петабайт = 1000 терабайт) ;
• 2008 - 10 ЕВ (1 экзабайт - 1000 петабайт) ;
• 2013-50 ЕВ.

В середине 90-х трафик рос особенно быстро, удваиваясь каждый год, то есть демонстрируя экспоненциальный рост. Затем рост несколько замедлился, но все равно за последние 5 лет объем передаваемого трафика вырос в 5 раз. Трафик рос не только в количественном отношении — существенно менялся процентный состав приложений, генерирующих трафик. Так, если в 90-е годы и начале 2000-х в общем объеме преобладал трафик приложений, передающих файлы (файлы электронной почты, веб-страниц, музыки и кинофильмов) , то уже к 2010 году он уступил лидерство трафику приложений, передающих видеопотоки в реальном масштабе времени (таких, как интернет-телевидение, просмотр кинофильмов в онлайновом режиме по требованию, видеоконференции) . Изменение характера трафика породило новые вызовы разработчикам сетевых технологий, так как требования к характеристикам сети у этих приложений значительно отличаются от требований приложений передачи файлов.

Еще одним революционным изменением в области передаваемого трафика стало резкое увеличение его доли, генерируемой мобильными устройствами - планшетами и мобильными телефонами. И если пока еще большая часть трафика генерируется персональными компьютерами (67 % в 2013 году) , то к 2018 году эта доля, по прогнозам, упадет до 43 %, остальное будут генерировать мобильные устройства, а также компьютеры, прямо обменивающиеся данными между собой.

Такой феноменальный рост и изменчивость Интернета (в различных аспектах) оказывали и оказывают сильнейше влияние на технологии компьютерных сетей, заставляя их постоянно изменяться и совершенствоваться, приспосабливаясь к новым требованиям пользователей и их количеству. Эту движущую силу нужно учитывать при изучении любых технологий компьютерных сетей, основные из которых рассматриваются в последующих главах этой книги. А пока для иллюстрации того, как технологии отвечали на вызовы роста, ограничимся таким понятным показателем, как скорость передачи данных транспортными сетевыми технологиями, и посмотрим, как она изменялась в локальных и глобальных сетях:

• 80-е годы:
  - Локальные сети: большинство сетей используют Ethernet 10 Мбит/с, Token Ring 16 Мбит/с.
  - Глобальные сети: магистраль Интернета построена на цифровых телефонных каналах 56 Кбит/с; магистрали телефонных сетей используют цифровые линии 35-45 Мбит/с.
• 90-е годы:
  - Локальные сети: переход на 100 Мбит/с (FDDI и Fast Ethernet) .
  - Глобальные сети: магистрали SDH 155 и 622 Мбит/с начинают применяться в Интернете.
• конец 90-х - начало 2000-х:
  - Локальные сети: в 1998 году появляется Gigabit Ethernet (1000 Мбит/с) и уже через четыре года, в 2002 году, - 10G Ethernet (10 Гбит/с) .
  - Глобальные сети: иерархия скоростей SDH повышается до 10 Гбит/с; технология DWDM позволяет мультиплексировать в одном оптическом волокне до 40-80 каналов по 10 Гбит/с (общая пропускная способность волокна составляет 400­800 Гбит/с) .
• Начало 2010-х:
  Локальные и глобальные сети: 40G и 100G Ethernet стандартизованы в 2012 году, версия 40G начинает применяться в серверах, a 100G — на магистралях сетей.

Как видно из этой краткой хронологии, разработчики сетевых транспортных технологий хорошо справлялись со своими обязанностями и смогли за 35 лет повысить потолок скорости в 10 000 раз. Подводя итог, перечислим последовательность важнейших событий, ставших историческими вехами на пути эволюции компьютерных сетей (Таблица. 1.1) .

Выводы

Компьютерные сети стали логическим результатом эволюции вычислительной техники и телекоммуникационных технологий.

Прообразом локальных вычислительных сетей являются многотерминальные системы, работающие в режиме разделения времени.

Хронологически первыми появились глобальные сети (Wide Area Network, WAN) , то есть сети, объединяющие территориально рассредоточенные компьютеры, возможно, находящиеся в различных городах и странах.

Для связывания компьютеров в сеть операционные системы, установленные на них, были дополнены модулями, которые реализовали коммуникационные протоколы, общие для всех компьютеров сети. Такие ОС можно считать первыми сетевыми операционными системами. Сетевые ОС позволили не только рассредоточить пользователей между несколькими компьютерами (как в многотерминальных системах) , но и организовать распределенные хранение и обработку данных. В начале 70-х годов начались работы по созданию первой и самой известной ныне глобальной сети мирового масштаба - Internet.

Важнейший этап в развитии сетей - появление стандартных сетевых технологий: Ethernet, FDDI, Token Ring, позволяющих быстро и эффективно объединять компьютеры различных типов.

Начиная с 80-х годов стала проявляться тенденция сближения технологий локальных и глобальных компьютерных сетей, а также технологий телекоммуникационных сетей разных типов: телефонных, радио, телевизионных.

В настоящее время ведутся активные работы по созданию универсальных мультисервисных сетей, способных одинаково эффективно передавать информацию любого типа: данные, голос и видео.

Читайте также:

  
• Gmp это определение простыми словами кратко
  
• Песталоцци биография кратко презентация
  
• Предельные одноосновные карбоновые кислоты их строение и свойства на примере уксусной кислоты кратко
  
• Характеристика пенсионного законодательства кратко
  
• Повесть о петре и февронии муромских характеристика главных героев кратко