Мережа та мережева технологія. Мережеві інформаційні технології
Сьогодні мережі і мережеві технології з`єднують людей в будь-яких куточках світу і забезпечують їм доступ до найбільшої розкоші на світлі - людського спілкування. Люди без перешкод спілкуються і грають з друзями, які перебувають в інших частинах світу.
Події, що відбуваються стають відомі в усіх країнах світу за лічені секунди. Кожен в змозі підключитися до Інтернету і викласти свою порцію інформації.
Мережеві інформаційні технології: коріння їх виникнення
У другій половині минулого століття людською цивілізацією були сформовані дві її найважливіші науково-технічні галузі - комп`ютерні та телекомунікаційні технології. Близько чверті століття обидві ці галузі розвивалися самостійно, і в їх рамках були створені відповідно комп`ютерні та телекомунікаційні мережі. Однак в останній чверті ХХ століття в результаті еволюції і взаємопроникнення цих двох галузей людського знання і виникло те, що ми називаємо терміном «мережева технологія», що є підрозділом більш загального поняття «інформаційна технологія».
В результаті їх появи в світі сталася нова технологічна революція. Подібно до того як за кілька десятиліть до неї поверхню суші покрилася мережею швидкісних автомагістралей, в кінці минулого століття всі країни, міста і села, підприємства і організації, а також індивідуальні житла виявилися пов`язаними "інформаційними магістралями". При цьому всі вони стали елементами різних мереж передачі даних між комп`ютерами, у яких були реалізовані ті чи інші технології передачі інформації.
Технологія мережі: поняття та зміст
Мережева технологія являє собою достатній для побудови деякої інформаційно-обчислювальної мережі цілісний комплекс правил подання та передачі інформації, що реалізуються у вигляді так званих «стандартних протоколів», а також апаратних і програмних засобів, що включають мережеві адаптери з драйверами, кабелі та ВОЛЗ, різні коннектори (роз`єми).
"достатність" цього комплексу засобів означає його мінімалізацію при збереженні можливості побудови працездатної мережі. Вона повинна мати потенціал вдосконалення, наприклад, за рахунок створення в ній підмереж, що вимагають застосування протоколів різного рівня, а також спецкоммунікаторов, іменованих зазвичай «маршрутизаторами». Після удосконалення мережу стає надійніше і швидше, але ціною появи надбудов над основною мережевою технологією, складовою її базис.
термін "мережева технологія" найбільш часто застосовується для наведеного вище вузькому сенсі, однак найчастіше він розширено трактується як будь-який набір засобів і правил побудови мереж певного типу, наприклад "технологія локальних комп`ютерних мереж".
Відео: Мережеві технології з Дмитром Бачило: MPLS VPN
Прообраз мережевої технології
першим прообразом комп`ютерної мережі, але ще не самою мережею, стали в 60-80-х рр. минулого століття багатотермінальні системи. Представляючи собою сукупність монітора і клавіатури, що розташовуються на великих відстанях від великих ЕОМ і з`єднуються з ними за допомогою телефонних модемів або по виділених каналах, термінали виходили з приміщень ІОЦ і розосереджувалися по всій будівлі.
Відео: Трансляція мережевих адрес (NAT) | курс "Комп`ютерні мережі"
При цьому, крім оператора самої ЕОМ на ІОЦ, всі користувачі терміналів отримували можливість вводити з клавіатури свої завдання і спостерігати за їх виконанням на моніторі, здійснюючи і деякі операції керування завданнями. Такі системи, що реалізують як алгоритми поділу часу, так і пакетної обробки, називалися системами віддаленого вводу завдань.
Глобальні мережі
Слідом за Багатотермінальні системами в кінці 60-х рр. ХХ ст. був створений і перший тип мереж - глобальні комп`ютерні мережі (ГКС). Вони зв`язали суперкомп`ютери, що існували в одиничних екземплярах і зберігали унікальні дані і ПО, з великими ЕОМ, які перебували від них на відстанях до багатьох тисяч кілометрів, за допомогою телефонних мереж і модемів. Ця мережева технологія була раніше апробована в багатотермінальних системах.
Першою ГКС в 1969 р стала ARPANET, яка працювала в Міноборони США і об`єднувала різнотипні комп`ютери з різними ОС. Вони оснащувалися допмодулямі для реалізації комунікаційних мережевих протоколів, загальних для всіх вхідних в мережу комп`ютерів. Саме на ній були розроблені основи мережевих технологій, що застосовуються і в даний час.
Перший приклад конвергенції комп`ютерних та телекомунікаційних мереж
ГКС дісталися в спадок лінії зв`язку від старіших і більш глобальних мереж - телефонних, т. К. Прокладати нові лінії великої протяжності було дуже дорого. Тому багато років в них використовувалися аналогові телефонні канали для передачі в даний момент часу тільки однієї розмови. Цифрові дані передавалися по ним з дуже низькою швидкістю (десятки кбіт / с), а можливості обмежувалися передачею файлів даних і електронною поштою.
Однак успадкувавши телефонні лінії зв`язку, ГКС не взяли їх основну технологію, засновану на принципі комутації каналів, коли кожній парі абонентів на весь час сеансу зв`язку виділявся канал з постійною швидкістю. У ГКС використовували нові комп`ютерні мережеві технології, засновані на принципі пакетної комутації, при якому дані у вигляді невеликих порцій-пакетів з постійною швидкістю видаються в Некомутований мережу і приймаються їх адресатами в мережі по адресним кодами, вбудованим в заголовки пакетів.
Попередники локальних мереж
Поява в кінці 70-х рр. ХХ ст. БІС призвело до створення міні-ЕОМ з невисокою вартістю і багатими функціональними можливостями. Вони стали реально конкурувати з великими ЕОМ.
Широку популярність придбали міні-ЕОМ сімейства PDP-11. Їх стали встановлювати в усі, навіть дуже невеликі виробничі підрозділи для керування техпроцесами й окремими технологічними установками, а також в відділи управлінь підприємств для виконання офісних завдань.
Виникла концепція розподілених по всьому підприємству комп`ютерних ресурсів, хоча все міні-ЕОМ все ще працювали автономно.
Поява LAN-мереж
До середини 80-х рр. ХХ ст. були впроваджені технології об`єднання міні-ЕОМ в мережі, засновані на комутації пакетів даних, як і в ГКС.
Вони перетворили побудова мережі одного підприємства, звану локальної (LAN - мережа), в майже тривіальну завдання. Для її створення потрібно тільки придбати мережеві адаптери під обрану LAN-технологію, наприклад, Ethernet, стандартну кабельну систему, встановити на її кабелі коннектори (роз`єми) і з`єднати адаптери з міні-ЕОМ і між собою за допомогою цих кабелів. Далі на ЕОМ-сервер встановлювалася одна з ОС, призначена для організації LAN - мережі. Після цього вона починала працювати, і подальше приєднання кожної нової міні-ЕОМ не викликало ніяких проблем.
Неминучість появи Інтернету
Якщо поява міні-ЕОМ дозволило розподілити комп`ютерні ресурси рівномірно по територіям підприємств, то поява на початку 90-х рр. ПК зумовило їх поступове поява спочатку на кожному робочому місці будь-якого працівника розумової праці, а потім і в індивідуальних людських оселях.
Відносна дешевизна і висока надійність роботи ПК спочатку дали потужний поштовх розвитку LAN-мереж, а потім привели і до виникнення глобальної комп`ютерної мережі - Інтернету, якою охоплено сьогодні всі країни світу.
Розмір Інтернету щомісяця приростає на 7-10%. Він являє собою ядро, сполучна різні локальні і глобальні мережі підприємств і установ у всьому світі один з одним.
Якщо на першому етапі через Інтернет в основному передавалися файли даних або електронні листи, то сьогодні він забезпечує в основному віддалений доступ до розподілених інформресурсів і електронних архівів, до комерційних і некомерційних інформслужбу багатьох країн. Його архіви вільного доступу містять відомості практично по всіх областях знання і діяльності людини - від нових напрямків у науці до прогнозів погоди.
Основні мережеві технології LAN-мереж
Серед них виділяють базові технології, на яких може будуватися базис будь-якої конкретної мережі. Як приклад можна привести такі відомі LAN-технології як Ethernet (1980), Token Ring (1985) і FDDI (кінець 80-х рр.).
В кінці 90-х рр. в лідери технології LAN-мереж вийшла технологія Ethernet, що об`єднала класичний його варіант зі швидкістю передачі даних до 10 Мбіт / с, а також Fast Ethernet (до100 Мбіт / c) і Gigabit Ethernet (до 1000 Мбіт / c). Все Ethernet-технології мають близькі принципи роботи, що спрощують їх обслуговування та об`єднання побудованих на їх основі LAN-мереж.
У той же період в ядра практично всіх комп`ютерних ОС їх розробниками стали вбудовуватися мережні функції, що реалізують перераховані вище мережеві інформаційні технології. З`явилися навіть спеціалізовані комунікаційні ОС на кшталт IOS компанії Cisco Systems.
Як розвивалися ГКС-технології
Технології ГКС на аналогових телефонних каналах через велику рівня спотворень в них відрізнялися складними алгоритмами контролю і відновлення даних. Прикладом їх є технологія X.25 розробки ще початку 70-х рр. ХХ ст. Більш сучасні мережеві технології - це frame relay, ISDN, ATM.
ISDN - абревіатура, що означає «цифрову мережу з інтеграцією послуг», дозволяє проведення віддалених відеоконференцій. Віддалений доступ забезпечується установкою в ПК адаптерів ISDN, що працюють у багато разів швидше будь-яких модемів. Є і спеціальне програмне забезпечення, що дозволяє популярним ОС і браузерів працювати з ISDN. Але дорожнеча обладнання та необхідність прокладати спеціальні лінії зв`язку гальмує розвиток цієї технології.
Технології глобальних мереж прогресували разом з телефонними мережами. Після появи цифрової телефонії була розроблена спецтехнологія Plesiochronous Digital Hierarchy (PDH), підтримуюча швидкості до 140 Мбіт / с і використовувана для створення підприємствами їх власних мереж.
Відео: Використання населенням інформаційних технологій та інформаційно-телекомунікаційних мереж
Нова технологія Synchronous Digital Hierarchy (SDH) в кінці 80-х рр. ХХ ст. розширила пропускну здатність цифрових телефонних каналів до 10 Гбіт / c, а технологія Dense Wave Division Multiplexing (DWDM) - до сотень Гбіт / c і навіть до кількох Тбит / c.
технології Інтернету
Мережеві технології Інтернету засновані на використанні мови гіпертексту (або HTML-мови) - спецязика розмітки електронних документів, представляє собою упорядкований набір атрибутів (тегів), впроваджуваних попередньо розробниками інтернет-сайтів в кожну їх сторінку. Звичайно, мова в даному випадку не йде про текстових або графічних документах (фотографіях, картинках), які вже «завантажені» користувачем з Інтернету, знаходяться в пам`яті його ПК і проглядаються через текстові або графічні редактори. Йдеться про так званих веб-сторінках, що переглядаються через програми-браузери.
Розробники інтернет-сайтів створюють їх на HTML-мові (зараз створено безліч засобів і технологій цієї роботи, узагальнено званої «версткою сайтів») у вигляді сукупності веб-сторінок, а власники сайтів поміщають в інтернет-сервери на умовах оренди у власників серверів їх пам`яті (так званого «хостингу»). Вони цілодобово працюють в Інтернеті, обслуговуючи запити його користувачів на перегляд завантажених в них веб-сторінок.
Браузери для користувача ПК, отримавши через сервер свого інтернет-провайдера доступ до конкретного сервера, адреса якого міститься в імені запитуваного інтернет-сайту, отримують доступ до цього сайту. Далі, аналізуючи HTML-теги кожної сторінки, що переглядається, браузери формують її зображення на екрані монітора в тому вигляді, як це було задумано розробником сайту - з усіма заголовками, квітами шрифту і фону, різними вставками у вигляді фото, діаграм, картинок і т. П .
