История развития сетевых технологий реферат

Обновлено: 04.07.2024

Под сетевыми технологиями следует понимать совокупность программных, аппаратных и организационных средств, обеспечивающих коммуникацию и распределение вычислительных ресурсов компьютеров, подключенных к сети.

Сегодня сети и сетевые технологии соединяют людей в любых уголках мира и обеспечивают им доступ к самой большой роскоши на свете – человеческому общению. Люди без помех общаются и играют с друзьями, находящимися в других частях света.

Актуальность данной темы обусловлена современным состоянием компьютерных технологий. Хранение данных, проведение сложных расчетов, голосовая и видеосвязь, и пр. предусматривают высокую степень использования сетевых технологий. Например, облачные хранилища данных или облачные вычисления очень востребованы. Также, развитие сетевых технологий дает возможность проводить сложные параллельные расчеты. Быстрый и безопасный обмен данных с коллегами является неотъемлемой частью любой научной работы.

Цель данной работы заключается в изучение перспектив развития сетевых технологий.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

– охарактеризовать общую историю развития сетевых технологий;

– изучить историю развития сетевых технологий в России;

– рассмотреть основные направления развития сетевых технологий.

1. Общая история развития сетевых технологий

История развития сетевых технологий очень большая, в ней есть сложные моменты, т.к. за последние десятилетия в этой области происходили важные изменения; в развитии данной отрасли принимали участие огромное количество людей, начиная от специалистов, заканчивая простыми пользователями. Вместе с этим, были разработаны способы коммерческого применения сетей. В этой главе отмечены лишь основные этапы [2].

Развитие компьютерных сетей сопряжено с развитием вычислительной техники и телекоммуникаций. 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.

Пик развития терминалов приходится на начало 60-х годов. Появилась возможность для их более широкого использования. Терминалы, выйдя за пределы вычислительного центра, рассредоточились по всему предприятию. И хотя вычислительная мощность оставалась полностью централизованной, некоторые функции, такие как ввод и вывод данных, стали распределенными. Подобные многотерминальные централизованные системы внешне уже были очень похожи на локальные вычислительные сети. Действительно, рядовой пользователь работу за терминалом мэйнфрейма воспринимал примерно так же, как сейчас он воспринимает работу за подключенным к сети персональным компьютером.

Следующим логичным этапом было решение задачи доступа к компьютеру с терминалов, удаленных от него на значительные расстояния. Соединение происходило посредством телефонных линий, через модемы. Первый модем появился в 1958г. Он был разработан американской телефонной компанией AT&T. Этим устройством был Bell Dataphone 103, который поддерживал скорость передачи 300 бит/с. Пользователи получили возможность удаленного доступа к ресурсам некоторых мощных суперкомпьютеров. Чуть позже появились системы, в которых на ряду с соединением терминал-компьютер были реализованы удаленные связи компьютер-компьютер. На рисунке 1 представлена структура многотерминальной системы [3].

Рис. 1. Структура многотерминальной системы

Таким образом, хронологически первыми появились глобальные сети (Wide Area Network, WAN), то есть сети, объединяющие территориально рассредоточенные компьютеры, возможно находящиеся в различных городах и странах. Но рассматривая WAN нельзя не упомянуть такой протокол, как X.25, который был одним из хронологически первых протоколов для работы с WAN. Протокол утверждался на серии заседаний International Telegraph and Telephone Consultative Committee (CCITT, сейчас ITU-T) и окончательно был определен в 1976г. в публикации The Orange Book. Главным технологическим новшеством, внесенным данными технологиями, был отказ от принципа коммутации каналов, который ранее широко использовался в телефонных сетях [3].

В 1969 г. началась разработка ARPANET. Инициатива этой разработки принадлежит министерству обороны США. Целью этой разработки было объединению в единую научную сеть суперкомпьютеров, оборонных и научно-исследовательских центров. ARPANET является прародителем глобальной сети Интернет. Особенностью ARPANET было то, что эта сеть объединяла компьютеры разных типов, с разными операционными системами. Присутствовали дополнительные модули, реализующие коммуникационные протоколы, общие для всех компьютеров сети. Таким образом, архитектуру операционных систем этих компьютеров можно считать первой архитектурой сетевой ОС. Учеными, которые занимались данными разработками были – Роберт Тейлор, Джозеф Ликлайдер, Леонард Клейнрок, Пауль Баран, Дональд Дэвис и другие.

Первая в мире ЛВС была создана в 1967г. Дональдом Дэвисом в Национальной физической лаборатории Великобритании.

В конце 70-х годов произошло важное событие, существенно повлиявшее на развитие компьютерных технологий в целом и сетевых технологий в частности. Этим событием стал прорыв в области производства компьютерных компонентов – появление больших интегральных схем. Они обладали невысокой стоимостью и хорошими функциональными возможностями, что привело к созданию мини-компьютеров, которые стали реальными конкурентами мейнфреймов.

Многие предприятия и организации получили возможность иметь собственные компьютеры. Мини-компьютеры успешно и эффективно решали сложные задачи управления. Была получена концепция распределения компьютерных ресурсов по всему предприятию. Изолированная работа постепенно перестала удовлетворять нужды пользователей, т.к. требовался автоматический и быстрый обмен данными с другими пользователями. Ответом на эту потребность стало появление первых локальных вычислительных сетей. ЛВС представляет собой объединение компьютеров, сосредоточенных на небольшой территории, в общем случае это коммуникационная система одной организации. Первая ЛВС Ethernet была создана в 1973 г. Бобом Меткалфом и Дэвидом Боггсом в исследовательском центре PARC [3].

Первое время, соединение компьютеров осуществлялось при помощи нестандартных протоколов, что вызывало определенные проблемы с совместимостью сетевого оборудования. Желание стандартизировать эти протоколы привело к создания такого понятия, как сетевая технология.

Сетевая технология – это согласованный набор программных и аппаратных средств, а также механизмов передачи данных по линиям связи, достаточный для построения вычислительной сети.

В середине 80-х годов наблюдается утверждение основных стандартов компьютерных сетей:

1) Ethernet – стандартизирован 1979г.

2) Arcnet– Джон Мерфи, разработан в 1976г., анонсирован в 1977г.

3) Token Ring – разработан в 1984г. компанией IBM.

4) Token Bus – улучшеннаяверсияToken Ring.

5) FDDI– разработан комитетом X3T9.5 в 1986 – 1688гг.

Конец 90-х выделил явного лидера в области сетевых стандартов – им стало семейство Ethernet. В него вошли:

1) Классическая технология Ethernet – скорость передачи до 10 Мбит/сек.

2) Fast Ethernet – скорость передачи до 100 Мбит/сек.

3) Gigabit Ethernet – скорость передачи до 1000 Мбит/сек.

Такая популярность и распространение Ethernet обоснованы многими факторами. Прежде всего, стоит отметить простые алгоритмы работы, которые предопределяют низкую стоимость оборудования. Широкий диапазон иерархии скоростей позволяет рационально строить локальную сеть, выбирая ту технологию семейства, которая в наибольшей степени отвечает задачам предприятия и потребностям пользователей. Также стоит отметить, что все технологии Ethernet близки друг к другу, это упрощает обслуживание сетей, а также интеграцию.

Общая история развития сетевых технологий ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )

На рис. 1 представлена схема эволюции компьютерных сетей и сетевых технологий.

Следующим логичным этапом было решение задачи доступа к компьютеру с терминалов, удаленных от него на значительные расстояния. Соединение происходило посредством телефонных линий, через модемы. Первый модем появился в 1958 г. Он был разработан американской телефонной компанией AT&T. Этим устройством был Bell Dataphone 103, который поддерживал скорость передачи 300 бит/с. Пользователи получили возможность удаленного доступа к ресурсам некоторых мощных суперкомпьютеров. Чуть позже появились системы, в которых на ряду с соединением терминал-компьютер были реализованы удаленные связи компьютер-компьютер.

На рис. 2 представлена структура многотерминальной системы.

Таким образом, хронологически первыми появились глобальные сети (Wide Area Network, WAN), то есть сети, объединяющие территориально рассредоточенные компьютеры, возможно находящиеся в различных городах и странах. Но рассматривая WAN нельзя не упомянуть такой протокол, как X.25, который был одним из хронологически первых протоколов для работы с WAN. Протокол утверждался на серии заседаний International Telegraph and Telephone Consultative Committee (CCITT, сейчас ITU-T) и окончательно был определен в 1976 г. в публикации The Orange Book. Главным технологическим новшеством, внесенным данными технологиями, был отказ от принципа коммутации каналов, который ранее широко использовался в телефонных сетях.

В 1969 г. началась разработка ARPANET. Инициатива этой разработки принадлежит министерству обороны США. Целью этой разработки было объединению в единую научную сеть суперкомпьютеров, оборонных и научно-исследовательских центров. ARPANET является прародителем глобальной сети Интернет. Особенностью ARPANET было то, что эта сеть объединяла компьютеры разных типов, с разными операционными системами. Присутствовали дополнительные модули, реализующие коммуникационные протоколы, общие для всех компьютеров сети. Таким образом, архитектуру операционных систем этих компьютеров можно считать первой архитектурой сетевой ОС. Учеными, которые занимались данными разработками были — Роберт Тейлор, Джозеф Ликлайдер, Леонард Клейнрок, Пауль Баран, Дональд Дэвис и другие.

Первая в мире ЛВС была создана в 1967 г. Дональдом Дэвисом в Национальной физической лаборатории Великобритании.

В конце 70-х годов произошло важное событие, существенно повлиявшее на развитие компьютерных технологий в целом и сетевых технологий в частности. Этим событием стал прорыв в области производства компьютерных компонентов — появление больших интегральных схем. Они обладали невысокой стоимостью и хорошими функциональными возможностями, что привело к созданию мини-компьютеров, которые стали реальными конкурентами мейнфреймов.

В середине 80-х годов наблюдается утверждение основных стандартов компьютерных сетей:

1. Ethernet — стандартизирован 1979 г.
2. Arcnet — Джон Мерфи, разработан в 1976 г., анонсирован в 1977 г.
3. Token Ring — разработан в 1984 г. компанией IBM.
4. Token Bus — улучшенная версия Token Ring.
5. FDDI — разработан комитетом X3T9.5 в 1986 — 1688гг.

Конец 90-х выделил явного лидера в области сетевых стандартов — им стало семейство Ethernet. В него вошли:

1. Классическая технология Ethernet — скорость передачи до 10 Мбит/сек.
2. Fast Ethernet — скорость передачи до 100 Мбит/сек.
3. Gigabit Ethernet — скорость передачи до 1000 Мбит/сек.

В таблице 1 подведен итог главы, а также представлена хронология основных этапов мирового развития сетевых технологий.

Первые глобальные связи компьютеров. Эксперименты с пакетными сетями. Начало передач по телефонным сетям голоса в цифровой форме.

Появление больших интегральных схем. Первые мини-компьюетры. Нестандартизированные локальные сети. Создание сетевой архитектуры IBM SNA. Стандартизация технологии X.25.

Появление персональных компьютеров. Предпосылки к созданию интернета в его современном виде. Разработка стандарта TCP/IP. Появление стандартных технологий локальных сетей. Начало коммерческого использования Интернета.

Изобретение и внедрение Web.

Компания American Telephone and Telegraph (AT&T Corporation) была создана в 1885 году. Длительное время являлась монополистом на рынке дальней и местной связи США. В 1983—1984 годах под давлением Министерства юстиции США в рамках антитрестового процесса выделила бизнес-сегмент местной телефонии и сосредоточилась на услугах дальней связи. Одна из выделенных в 1984 году компаний получила наименование Southwestern Bell Corporation. В 1995 году эта компания изменила наименование на SBC Communications. В 2005 году SBC, став к этому времени крупнейшим телекоммуникационным холдингом США, приобрела за $ 16 млрд саму AT&T, из которой когда-то выделилась. При этом название AT&T перешло к объединённой компании.

Леонард Клейнрок — род. 13 июня 1934, Нью-Йорк — американский инженер и учёный в области информационных технологий и компьютерных сетей. Профессор Школы инженерного дела и прикладных наук Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. Клейнрок внёс существенный вклад в развитие компьютерных сетей и сыграл важную роль в развитии ARPANET в Лос-Анджелесе — сети, ставшей предшественником Интернета.

Пол Бэран — 1926—2011гг — американский инженер и изобретатель в области информатики, один из создателей Интернета. Бакалавр (Технологический институт Дрекселя, 1949), магистр (Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе, 1959). Работал в лабораториях министерства обороны США. Разработал механизм передачи информации от компьютера к компьютеру, который лег в основу сети ARPANET. В 2008 году награждён президентом США за вклад в развитие технологий.

Дональд Дэвис — 1924;2000гг. — британский ученый. Один из первых независимых разработчиков сети с коммутацией пакетов. Появление интернета можно считать результатом его работы. С 1947 г. работал в National Physical Laboratory (NPL), огромное влияние на работу и научные взгляды ученого имели труды Тьюринга. Выпустил несколько книг по компьютерным сетям и безопасности. Его теоретические работы по иерархической маршрутизации по настоящее время используются для работы современного Интернета.

Передача информации между ЭВМ осуществлялась с помощью физической транспортировки таких носителей информации, как колоды перфокарт, пакеты магнитных дисков, бобины магнитных лент. Подготовленный на одной ЭВМ носитель пересылался на другую ЭВМ, где и выполнялось считывание сохраненной информации. При этом из-за того, что организации все в большей мере становились зависимыми от высокопроизводительной обработки информации с помощью ЭВМ, возникала проблема ограниченности доступа к ЭВМ.
В результате совершенствования компьютерной технологии возникли улучшенные операционные системы, позволяющие нескольким пользователям разделять мощность ЦП, используя различные терминалы. Пользователи могли интерактивно получать доступ к сохраняемым данным, одновременно исполняя свои программы на одной и той же ЭВМ. Для получения твёрдой копии результатов работы можно было использовать отдельное устройство вывода информации. Развитие технологии позволило также подключать терминалы к ЭВМ по коммутируемым телефонным сетям или по выделенным линиям. При этом увеличилось число подключаемых терминалов и их удаление от ЦП.
Каждый процессор должен был тратить часть своего времени для обслуживания соединения с терминалом, что приводило к неэффективному использованию процессорного времени. Решение проблемы заключалось в разработке процессоров переднего фронта (ППФ), которые, решая связные задачи, разгружали ЦП. Кроме этого, разработка кластерных контроллеров позволяла разделять единственную линию (обычно телефонную) между подсоединёнными к ним терминалами.
В результате вычислительные ресурсы стали доступными предприятиям, которые не могли себе позволить приобретение и обслуживание своих собственных ЭВМ. В некоторых случаях предоставление вычислительных услуг приобрело индустриальный размах. Простые правила (протоколы) для подключения таких гомогенных систем реализовывались в аппаратуре. Однако при этом не велась какая-либо стандартизация, обеспечивающая возможность совместного использования систем различных производителей. В результате этого организации попали в сильную зависимость от производителей своих систем в вопросах их развития и поддержки.

Острова автоматизации (рис. 2)

В результате развития технологии производства интегральных микросхем (ИС) сократились габариты вычислительных систем, возросла их вычислительная мощность, снизилась стоимость, усилилась их специализация. Организации приобретали специализированные вычислительные системы для обеспечения собственных нужд (зачастую системы различных производителей). Так, для групп маркетинга и сбыта покупались системы, адаптированные для решения соответствующих задач, оснащенные базами данных, содержащими информацию о покупателях. Инженерные группы оснащались инструментальным программным обеспечением и соответствующей аппаратурой. Бухгалтерские группы приобретали базы данных для бухгалтерского учета и т.д. Однако все эти различные системы были подобны автоматизированным островкам, которые не имели какой-либо связи и возможностей для простого обмена данными. Такая ситуация не позволяла совершенствовать, интегрировать управление в рамках организации.
Ситуация, подобная описанной, сложилась и в области учрежденческой деятельности. Здесь также был необходим обмен информацией.

Ранняя стадия развития сети

Рис.3. Пример территориально-распределенного пакетного трафика США.
Вскоре последовала коммерческая реализация сетей коммутации пакетов.
В связи с устойчивой тенденцией увеличения вычислительной мощности ЭВМ при снижении её стоимости была сформирована концепция "персональной" ЭВМ. Производители ранних локальных сетей (ЛС) получили преимущество при создании гомогенных ЛС, поскольку движение в направлении гетерогенных сетей предполагало решение целого ряда проблем.
Некоторые сетевые спецификации подобные спецификации Ethernet фирмы Xerox успешно применялись в гетерогенных (т.е. разнородных) сетях, объединявших оборудование различных производителей. Другие платформы, подобно SNA фирмы IBM, в конце концов, дополнялись средствами для поддержки связи с другими (гетерогенными) сетями.

Развитие предпринимательства и глобальные сети

Современные сетевые технологии буквально пронизывают сверху донизу предпринимательскую деятельность. Например, банк с помощью сети может вести дела вкладчиков/депозиторов, принимать перечисления на их счета от других учреждений, пересылать фонды между филиалами, осуществлять поиск, назначать полномочия, выделять ссуды. Или же некоторая компания с помощью сети может поддерживать связь со своими поставщиками, дирекцией, биржами. Сеть может поддержать составление фотографически точных отчётов о состоянии предприятия, прогнозирование тенденций развития. Сети, которые соединяют все части некоторой организации, называются "учрежденческими сетями".
Дополнительно к учрежденческим сетям многие сегодняшние сети делают прозрачными национальные, коммерческие и правительственные границы для обеспечения таких видов деятельности, как международная валютная активность, налогообложение и служба безопасности. Все это поддерживается, так называемыми, "глобальными сетями". Так же, как и учрежденческие сети, глобальные сети зачастую образуются в результате объединения существующих (однако принципиально разнородных) сетей. Различие в том, что учрежденческие сети не распространяются за пределы одной организации, глобальные сети могут охватывать несколько организаций.
Использование сетей становится все более простым. Многие приложения скрывают от пользователей сложность сетевой организации, позволяя даже несведущим в сетевых технологиях, использовать сетевые ресурсы. И, наконец, современные управленческие приложения обеспечивают администраторов сетей более гибкими средствами конфигурирования, мониторинга, анализа и диагностирования сетей.

За очень короткий период времени сети ЭВМ прошли путь от университетских экспериментальных разработок до неотъемлемых компонентов современных корпораций. В настоящее время многие виды человеческой деятельности претерпевают изменения, определяемые развитием сетей ЭВМ. В данном разделе была рассмотрена упрощенная история сетей ЭВМ. Следующие разделы посвящены основам теории сетей ЭВМ.

Краткая история создания сети интернет

В 1969 году Управление перспективных исследований APRA (Агенство передовых Исследовательских проектов), одно из подразделений Министерства обороны США, завершило работу над проектом, который должен был, с одной стороны, привести к созданию практически не поддающихся разрушению каналов связи, а с другой - облегчить сотрудничество между разбросанными по всем штатам исследовательским организациям оборонной промышленности.

В основу проекта были положены три основные идеи:

каждый узел сети соединен с другими, так что существует несколько различных путей от узла к узлу;

все узлы и связи рассматриваются как ненадежные;

существуют автоматически обновляемые таблицы перенаправления пакетов;

пакет, предназначенный для не соседнего узла, отправляется на ближайший к нему, cогласно таблице перенаправления пакетов, при недоступности этого узла - на следующий и т.д.

Эти идеи должны были обеспечить функционирование сети в случае разрушения любого числа ее компонентов. В принципе сеть можно было считать работоспособной даже в случае, когда остается функционировать всего два компьютера. Кроме того, созданная по такому принципу, система не имела централизованного узла управления и, следовательно, безболезненно могла изменять свою конфигурацию.

Первоначально сеть состояла из 17 миникомпьютеров. Память каждого имела объем 12 Кбайт. В апреле 1971 года к сети было подключено 15 узлов. В 1975 году сеть APRAnet включала уже 63 узла.

Именно так первоначально называлась сеть, позволяющая пользователю войти на машину, где размещалась информация и выбрать оттуда все интересующие его материалы. Уже на начальном этапе развития количество пользователей сети USEnet ежегодно утраивалось.

К 1983 году число узлов сети достигло 600, а в 1985 году суточный трафик сети составил более мегабайта информации. Сегодня USEnet насчитывает более 15000 конференций, суммарный объем которых равен нескольким десяткам мегабайт в день.

В конце 80-х годов Россия подключилась к сети APRAnet. В 1990 году сеть APRAnet перестала существовать и на ее месте возник ИНТЕРНЕТ. Internet сделала возможным свободный обмен информацией, не взирая на расстояния, государственные границы. Однако, несколько лет назад его ресурсы были доступны при помощи программного обеспечения, ориентированного лишь на пересылку файлов и неформатированного текста. В конце концов физикам Тиму Бернес-Ли (Tim Berners-Lee) и Роберту Кайо (Robert Cailiau) из Женевского ЦЕРНа (CERN) это наскучило. Они решили разработаться инфраструктуру, позволяющую братьям-физикам по всей Европе обмениваться результатами исследований через Internet в виде привычного для научных работников отформатированного и иллюстрированного текста, включающего ссылки на другие публикации. Так было, положено начало World Wide Web, Всемирной Информационной Паутине, которая к настоящему времени оплела своими сетями практически весь компьютерный мир и сделала Internet доступным и превлекательным для миллионов пользователей.

Развитие компьютерных сетей происходило, в первую очередь, за счет развития двух более крупных направлений технологии – вычислительной техники и коммуникаций. Первые попытки создать возможность работы с вычислительной техникой нескольких пользователей заключались в загрузке в мэйнфрэйм (основной компьютер) нескольких готовых пакетов данных, которые были заранее подготовлены и нуждались в обработке.

Первоначальное развитие этой технологии происходило на протяжении 50-х годов XX века, когда компьютеры представляли собой громоздкие и неудобные устройства, обрабатывающие информацию крайне длительное время. На тот момент удобство пользователя находилось на одном из последних мест в развитии, а основное внимание уделялось повышению мощности.

Следующим прообразом компьютерных сетей стало создание отдельных терминалов, имеющих полноценные собственные устройства ввода-вывода и работающие напрямую с одним общим компьютером. Для самого пользователя работа за таким устройством была куда более удобной – он мог не замечать, что мощности компьютера параллельно используются еще несколькими людьми. Именно тогда стали появляться первые сети, чей принцип работы заключался лишь в физическом удалении терминалов на определенные расстояния.

Как только начали появляться более компактные компьютеры – это произошло в 70-х годах, позволить себе их установку могли все больше предприятий, поэтому необходимость использования какого-либо средства связи возрастала и тогда возникли первые, приближенные к современным, способы объединения компьютеров в сеть и потребность в монтаже компьютерных сетей.

APRANET и появление полноценных сетей

В 1969 году произошло знаковое событие – минобороны США приняло решение об объединении всех основных компьютерных узлов в общую сеть. Передача данных осуществлялась между ними по коммутируемому кабелю, а для ее осуществления были созданы специальные операционные системы и огромное количество сложных сопутствующих протоколов.

Впоследствии, коммутируемые кабели телефонных сетей станут одним из основных способов передачи данных вплоть до середины 80-х годов.

Принцип передачи данных по телефонному кабелю, при этом, уже в первые годы существования компьютерных сетей претерпел определенные изменения. Так, в отличие от непрерывного потока информации, который мог подвергаться искажениям и мешать другим пользователям работать с сетью, как это бывает со стандартным телефонным сигналом, компьютерные данные отправлялись сразу готовыми закрытыми пакетами, что позволяло одновременно использовать один и тот же кабель множеству пользователей.

Краткая история развития компьютерных сетей

1950-1960 годы – первые попытки объединения мейнфрейма с терминалами.

1969 – появление APRANET и использование телефонных сетей для передачи данных.

1970-1974 – возникновение мини-компьютеров и создание вручную настраиваемых локальных сетей.

1974 появление первой стандартизованной сетевой архитектуры IBM SNA, а также стандартизация X.25

1980-1985 возникновение персональных компьютеров, появление Интернета в близком к современности виде. Использование стека TCP/IP на всех узлах. Возникновение стандартных технологий локальных сетевых протоколов Ethernet, FDDI, Token Ring.

1986-1987 – старт коммерческого использования Интернета.

1991 появление протокола Web и первых интернет-сайтов.

1995-2000 развитие Web и массовая популяризация компьютеров.

2000-2010 – использование беспроводных сетей, снижение стоимости передачи единицы информации сразу в несколько тысяч раз.

Что появилось раньше – WAN или LAN?

Говоря о компьютерных сетях, сейчас есть две основных их разновидности. Под подключением WAN (Wide Area Network) подразумевают объединение удаленных физически друг от друга компьютеров, а также простой выход в Интернет, в то время как LAN – это закрытая сеть, объединяющая физически близкие компьютеры и способная быть полностью изолированной от каких-либо других соединений.

Однако, на ранних этапах развития компьютеров, нужды в LAN-сетях не было – их заменяли стандартные комплексы из мейнфреймов и терминалов, хотя удаленная передача данных была крайне важным и приоритетным направлением исследований.

Локальные сети (Local Area Network – LAN) обладают замкнутой инфраструктурой до выхода на поставщиков услуг интернета. Термин “локальная сеть” может описывать и маленькую офисную сеть, и сеть большого завода, занимающего несколько гектаров. Применительно к организациям, предприятиям, фирмам используется термин корпоративная сеть – локальная сеть отдельной организации (юридического лица) независимо от занимаемой ею территории.

Корпоративные сети являются сетями закрытого типа, доступ к ним разрешен только ограниченному кругу пользователей (например, сотрудникам компании). Глобальные сети ориентированы на обслуживание любых пользователей.

Глобальная сеть (Wide Area Network – WAN) охватывает большие географические регионы и состоит из множества локальных сетей. С глобальной сетью, которая состоит из нескольких тысяч сетей и компьютеров, знакомы все – это Интернет.

Важную роль в развитии сетей сыграло появление персональных компьютеров, унификация их комплектующих и программного обеспечения. Так начали появляться первые сетевые протоколы – это произошло в 80-х годах. К концу века однозначным лидером среди них стал протокол Ethernet, способный обеспечивать скорость передачи данных в первом поколении своего развития со скоростью 10 Мбит/с, а на данный момент поддерживающий скорость передачи, превышающую 1 Гбит/с.

В настоящее время используются классификации компьютерных сетей по следующим критериям.

• локальные – охватывают небольшие территории и располагаются внутри отдельных офисов, банков, корпораций, домов;

• региональные – образуются путем объединения локальных сетей на отдельных территориях;

По способу связи компьютеров:

• проводные (компьютеры соединяются посредством кабеля);

• беспроводные (компьютеры обмениваются информацией посредством радиоволн. например, по технологии WI-FI или Bluetooth).

По способу управления:

• с централизованным управлением – для управления процессом обмена данных в сети выделяется одна или несколько машин (серверов);

• децентрализованные сети – не содержат в своем составе выделенных серверов, функции управления сетью передаются по очереди от одного компьютера другому.

По составу вычислительных средств:

• однородные – объединяют однородные вычислительные средства (компьютеры);

• неоднородные – объединяют различные вычислительные средства (например: ПК, торговые терминалы, веб-камеры и сетевое хранилище данных).

По типам среды передачи сети разделяются на оптоволоконные, с передачей информации по радиоканалам, в инфракрасном диапазоне, через спутниковый канал и т.д.

Произведя анализ истории создания компьютерных сетей можно прийти к выводу, что рождение компьютерных сетей было вызвано практической потребностью― иметь возможность совместного использования данных. Персональный компьютер – прекрасный инструмент для создания документа, подготовки таблиц, графических данных и других видов информации, но при этом нет возможности быстро поделиться своей информацией с другими, если не использовать компьютерные сети.

Для того, чтобы понимать, как устроены современные компьютерные сети, методы их построения и защиты, необходимо изучить историю возникновения этих сетей. Данный цикл статей направлен на изучение цифровых сетей для всех уровней пользователей, начиная с самых непросвещенных.

Для простоты восприятия информации, воспользуемся примитивными сетевыми технологиями, изобретенными человечеством еще задолго до наших дней. К примеру, можно рассмотреть городскую водопроводную сеть. Так, источником информации в такой сети будет являться скважина, сетевыми магистралями - водопроводные трубы высокого давления, сетями доступа или провайдерами - разветвляющие колодцы, и, наконец, персональными компьютерами и смартфонами будут выступать домашние водопроводные краны.

Предпосылкой для зарождения компьютерных сетей можно считать два начала: вычислительную технику и телекоммуникации. Так, совокупность компьютеров в единой сети можно рассматривать, как инструмент для решения единой сложной задачи. Но также сеть предназначена для передачи информации в кодированном (мультиплексированном) виде на значительно удаленные расстояния, что уже представляет собой телекоммуникации.

Первые компьютеры 50-х годов представляли собой мощные системы, занимающие целые здания и, в сравнении с современными машинами, обрабатывали информацию пользователей весьма продолжительное время. Такие компьютеры не могли быть персональными и предназначались для использования определенной группой людей. Для работы с такими мэйнфреймами, пользователям было необходимо подготавливать специальные перфокарты с определенным набором данных. Набор таких перфокарт представлял собой пакет информации для вычислительной машины.

В 60-е годы появились первые многотерминальные системы, которые по-сути уже представляли собой первую локальную компьютерную сеть. В такой сети несколько пользователей при помощи терминалов, посредством которых осуществлялся ввод и вывод информации, могли пользоваться производительной мощностью единого мэйнфрейма.

Позже появились сети терминалов, соединенные телефонными линиями с мэйнфреймами, находящимися на значительных расстояниях (до нескольких тысяч километров). Пользователи терминалов получили возможность, при помощи модемов, подключаться к мощным вычислительным машинам. Такое явление привело к возникновению первых глобальных компьютерных сетей, объединявших несколько мейнфреймов, находящихся в разных городах и даже странах, которые могли обмениваться между собой данными и решать общие вычислительные задачи. Эти сети получили название Wide Area Network или же сокращенно WAN.

Таким образом, глобальная компьютерная сеть явилась преемницей телефонной сети, оставив позади коммутируемые каналы связи, и дав толчок развитию новых технологий, основанных на передаче пакетов данных. Ведь такая сеть передавала данные в аналоговом виде с тональной частотой и имела очень низкую пропускную способность - до нескольких десятков килобит в секунду.

В 1969 году Министерство обороны Соединенных Штатов создает сеть ARPANET, вобравшую в себя вычислительные машины научных и оборонных комплексов, ставшую прообразом современной сети INTERNET. В компьютерах этих сетей впервые появляются различные Операционные системы. Прогресс не стоит на месте, и на смену аналоговой телефонии приходят цифровые автоматические телефонные станции, позволяющие передавать одновременно сотни разговоров.

В начале 70-х годов появляются большие интегральные схемы, и на смену громоздким мэйнфреймам приходят компактные мини-компьютеры. Позднее эти компьютеры, в рамках одного предприятия, для обмена данными, начинают объединять в первые локальные сети - Local Area Network или сокращенно LAN.

В середине 80-х годов, с появлением первых персональных компьютеров, были утверждены стандартные сетевые технологии, основанные на принципах коммутации пакетов - Ethernet, Arcnet, Token Ring, Token Bus, а затем и FDDI. Но в конце 90-х построение сетей преимущественно осуществляется по технологии Ethernet, включая Fast и Gigabit Ethernet, обеспечивающей скорость передачи данных до 1000 Мбит/с. С этих пор, для того, чтобы объединить компьютеры в сеть, достаточно лишь купить стандартный кабель и специальные адаптеры.

Если изначально различия между локальными и глобальными компьютерными сетями были колоссальными, то потом они начали нивелироваться, работа сетей стала обеспечиваться IP-протоколом, в обиход вошли волоконно-оптические линии связи, обеспечивающие скоростную передачу данных на расстоянии более 100 метров. Пользователи получили возможность принимать и передавать большие объемы данных, такие как потоковое видео, в режиме реального времени.

Помимо локальных и глобальных сетей, следует выделить еще и промежуточную сеть, называемую Городской сетью Metropolitan Area Network или же сокращенно MAN. Скорость передачи информации в этих сетях иной раз превышает 10 Гбит/с, которая обеспечивается волоконно-оптическими соединениями.

Сегодня Интернет стал мультисервисной сетью, обеспечивающей передачу всех видов информации. С его помощью работают социальные сети, осуществляются аудио и видеоконференции, процветают IP-телефония и IP-телевидение. Современные смартфоны стали неотъемлемой частью почти каждого жителя Земли.

В скором будущем грядет эра облачных вычислений, когда сложные операции будут выполняться на удаленном сервере. Ничего не напоминает?)) Все новое - это хорошо забытое старое, мэйнфрейм и пользовательские терминалы приходят к нам в новом виде. Уже сегодня многие сервисы позволяют делать обработку данных, будь то фото или видео, на стороне сервера.

Казалось бы, что "пакеты" полностью вытеснили технологию коммутации каналов, однако Optical Transport Networks (OTN) и Dense
Wavelength Division Multiplexing (DW DM) построены именно на этих принципах.

В наш век Интернет развивается стремительными темпами, охватывая все большее количество пользователей. С появлением современных смартфонов, представляющих собой полнофункциональные интернет-терминалы, люди все чаще прибегают к услугам сетевых ресурсов (социальные сети, просмотр новостей, погоды, различных видеороликов). Все актуальнее становится выполнение работы через глобальную сеть, когда заказчик и исполнитель могут находиться в совершенно разных точках планеты. Все чаще используются онлайн-сервисы, предназначенные для обработки, текстовых, графических и иных данных. С каждым годом к пользованию Интернетом приобщаются дети все младшего возраста, интуитивно-понятный интерфейс смартфонов и сетевых ресурсов позволяет им с легкостью осваиваться в виртуальном мире.

Читайте также: