Сети передачи данных, называемые также вычислительнымиили компьютернымисетями, являются результатом эволюции двух важнейших научно-технических отраслей современной цивилизации — компьютерных и телекоммуникационных технологий.
§ С одной стороны, сети передачи данных 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.
Идея компьютера была предложена английским математиком Чарльзом Бэбиджем (CharlesBabig) в середине девятнадцатого века. 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 годов были созданы первые ламповые вычислительные устройства.
С середины 50-х годов начался следующие период в развитии вычислительной техники, связанный с появлением новой технической базы — полупроводниковых элементов. Появились первые системы пакетной обработки, которые просто автоматизировали запуск одной программы за другой и тем самым увеличивали коэффициент загрузки процессора.
Третий период (1965 — 1980) характеризуется переходом от отдельных полупроводниковых элементов типа транзисторов к интегральным микросхемам. К этому же периоду относится зарождение первых глобальных сетей для получения доступа удаленных пользователей к ресурсам ЭВМ и эффективного их использования.
Четвертый период (1980 — настоящее время) связан с появлением больших интегральных схем. Компьютер стал доступен отдельному человеку, и наступила эра персональных компьютеров. С распространением компьютеров появилась потребность в оперативном обмене информацией, что привело к созданию и развитию сетей передачи данных.
Своим рождением компьютерные сети обязаны желанию владельцев ПК совместно использовать данные и иметь обратную связь. Как явствует из названия, компьютерная сеть — это несколько связанных между собой компьютеров. Эти компьютеры могут быть соединены друг с другом при помощи кабелей или проводов, по которым осуществляется передача данных. В последнее время популярны беспроводные сети, использующие для передачи данных радиоволны или инфракрасное излучение. Таким образом, с появлением сетей отпала необходимость бегать с дискетой от компьютера к компьютеру. Всего различают несколько типов сетей (по территориальному принципу):
Локальная вычислительная сеть (LAN) — система, которая объединяет компьютеры, находящиеся в одном или нескольких зданиях;
Территориальная (региональная) вычислительная сеть (WAN) -объединение из нескольких локальных вычислительных сетей. Иногда крупную территориальную сеть также называют глобальной вычислительной сетью;
Internet — суперсеть, или Сеть сетей. Это название обусловлено тем, что Internet объединяет десятки тысяч компьютерных сетей (частных, коммерческих, академических, правительственных) более чем в 100 странах мира.
Когда вы выходите на просторы Internet, вам доступна информация с миллионов компьютеров, подключенных к сети.
Появлением сети мы обязаны компании RandCorporation и нескольким учебным заведениям — в их числе Массачусетскому технологическому институту (MassachusettsInstituteofTechnology, MIT) и Калифорнийскому университету в Лос-Анжелесе (UniversityofCaliforniaatLosAngeles, UCLA), разработавшим новый сетевой протокол. Он должен был обеспечить высокоскоростную связь между двумя компьютерами в сети даже в случае обрыва какого-либо из промежуточных кабелей, выбрав новый доступный маршрут движения информации. Технология получила признание Министерства обороны США (U.S. DepartmentofDefense, DOD), потому что позволяла обеспечить непрерывную связь в условиях кризисных ситуаций. В 1969 году Агентство перспективных исследований Министерства обороны США (DOD AdvancedResearchProjectsAgency, ARPA) приступило к созданию первой сети на основе нового протокола. Первоначально сеть, получившая название ARPANET, объединяла четыре суперкомпьютера, находящиеся на территории США. Далее история возникновения вычислительных сетей продолжается именно с них.
Суперкомпьютер — компьютер, обладающий большой вычислительной мощностью. Наиболее известны суперкомпьютеры CRAY (США). Использование таких машин позволяет выполнять сложные вычисления для прогнозирования погоды, расчета характеристик ядерного оружия либо создания компьютерных спецэффектов. Стоимость суперкомпьютеров редко опускается ниже 60 миллионов американских долларов. Экспорт подобной техники в третьи страны из США запрещен. Наибольшим числом суперкомпьютеров на сегодняшний день обладают Соединенные Штаты Америки.
В ARPANET была применена идея коммутации пакетов, когда любая информация — например, электронное письмо — разбивается на несколько частей (пакетов), которые независимо друг от друга перемещаются различными путями (маршрутами), пока не достигнут места назначения. На месте пакеты собираются в первоначальное письмо. Если какой-то из пакетов не дошел до адресата, передающий компьютер повторяет его отправку. Все это гарантирует целостность получаемого сообщения даже в случае, если часть коммуникационных линий выйдет из строя.
Система ARPANET оказалась очень удобной для обмена информацией. Она позволяла оперативно пересылать электронную почту, и эта особенность системы была использована для того, чтобы связать между собой научных работников. Сеть позволила увеличить производительность труда. На основе ARPANET в 80-х годах формируется новая высокоскоростная сеть NSFNET, созданная Национальным научным фондом США (NationalScienceFoundation, NSF). В это же время правительство США отказывается от использования ARPANET в военных целях. Министерство обороны США было вынуждено создать новую закрытую сеть MILNET. Но тем не менее система ARPANET продолжала служить для объединения исследовательских центров и могла частично обмениваться информацией с военной сетью MILNET. Именно это объединение двух сетей получило название Internet.
Когда слово «internet» пишут со строчной буквы, то подразумевают любую совокупность отдельных сетей, работающих совместно.
Мы же рассматриваем Internet, всемирную Сеть сетей, взаимодействующих друг с другом на основе определенных протоколов, которые для простоты так и называют — протоколы Internet.
Internet обеспечивает пересылку файлов, удаленный доступ к информации и сеансы работы с ней, пересылку сообщений электронной почты, поддерживает службу новостей и предоставляет много других услуг. Объединяет более 16 тысяч локальных сетей, 37 миллионов компьютеров и более 80 миллионов пользователей (на момент написания статьи).
В середине 80-х появляется большое количество локальных вычислительных сетей (ЛВС). Большинство из них в то время объединяло ученых — специалистов в определенной области; например, пользователями CSNET (ComputerScienceNetwork) были специалисты по вычислительной технике и программированию. С течением времени многие ЛВС были подключены к Internet, что позволило пользователям разных сетей обмениваться информацией между собой.
В 1986 году NSFNET объединяла пять суперкомпьютеров. Именно эта сеть служит базовой для Internet — в ней осуществляется основная работа по передаче сообщений и данных. Физической основой сети являются линии передач — волоконно-оптические, спутниковые и микроволновые.
Но жизнь не стоит на месте, и наряду с NSFNET в других странах также создавались свои компьютерные сети и обеспечивалось их соединение с NSFNET/Internet. Так, в Канаде была создана сеть CA*Net, обслуживающая около 1,5 миллионов человек и имеющая доступ к сети NFSNET. Сегодня региональные сети соединены между собой, образуя систему гораздо более широкую и мощную, чем каждая из ее составляющих.
В настоящее время Internet развивается в направлении создания новых опорных сетей. Осенью 1996 года началась разработка проекта lnternet2. В строительстве lnternet2 принимают участие более сорока частных фирм. Новый стандарт Internet базируется на высоко скоростных оптоволоконных магистралях, а так же, на беспроводных сетях, третьего и четвертого поколения (3G и 4G).
