Матеріал з ПІЕ.
Сучасні мережеві технології сприяли новій технічній революції. У створенню єдиної мережі комп'ютерів надають таке ж значення, як і будівництву швидкісних автомагістралей у шістдесяті роки. Тому комп'ютерну мережу називають "інформаційною супермагістраллю". Наголошуючи на вигоді, яку принесе мережа всім користувачам, у компанії Microsoft говорять про інформацію "на кінчиках пальців".
ВИСОКОШВИДКІ КАНАЛИ ПЕРЕДАЧІ ДАНИХ
Для передачі можуть використовуватися високошвидкісні канали Х.25 і ISDN. ISDN (Integrated Services Digital Network - Цифрова мережа з інтеграцією послуг) дозволяє представникам різних країн організувати відеоконференції і обговорювати проблеми, що їх цікавлять, без дорогих відряджень. Для реалізації віддаленого доступув комп'ютери вставляють адаптери цифрового зв'язку і мости, причому найповільніший адаптер для ISDN працює набагато швидше, ніж модем. Розроблено спеціальне програмне забезпечення, що дозволяє Windows 95 та її браузеру Internet працювати з ISDN. Його можна знайти і отримати безкоштовно на сервері World Wide Web на адресі http://www.microsoft.com. В даний час в Росії ведеться будівництво загальнонаціональної цифрової мережі з виходом за кордон, яка зможе надавати послуги зв'язку ISDN та забезпечить дистанційний доступ кінцевих користувачів до локальних мереж своїх підприємств та взаємодію з комп'ютерними мережами, у тому числі з Internet зі швидкістю 64 - 128 Кбіт/ с. На жаль, реалізація ISDN стикається з великою кількістю труднощів, оскільки потрібне дороге обладнання та необхідне прокладання спеціальних ліній.
ЛОКАЛЬНІ МЕРЕЖІ
Комп'ютер, підключений до мережі, називається робочою станцією (Workstation), комп'ютер, що надає свої ресурси - сервером, комп'ютер, що має доступ до ресурсів, що спільно використовуються - клієнтом. Декілька комп'ютерів, розташованих в одному приміщенні або функціонально виконують однотипну роботу: бухгалтерський або плановий облік, реєстрацію продукції, що надходить, підключають один до одного і об'єднують в робочу групу для того, щоб вони могли спільно використовувати різні ресурси: програми, документи , принтери, факс тощо. Робоча група організується так, щоб комп'ютери, що входять до неї, містили всі ресурси, необхідні для нормальної роботи. Як правило, в робочу групу, що об'єднує більше 10 - 15 комп'ютерів, включають виділений сервер - досить потужний комп'ютер, на якому розташовуються всі спільно використовувані каталоги та спеціальне програмне забезпечення для управління доступом до всієї мережі або її частини. Групи серверів об'єднують у домени. Користувач домену може зареєструватися в мережі будь-якої робочої станції в цьому домені і отримати доступ до всіх його ресурсів. Зазвичай у серверних мережах всі принтери, що спільно використовуються, підключені до серверів друку. З погляду організації взаємодії комп'ютерів, мережі ділять на однорангові (Peer-to-Peer Network) та з виділеним сервером (Dedicated Server Network). В одноранговій мережі кожен комп'ютер виконує рівноправну роль. Однак збільшення кількості комп'ютерів в мережі і зростання обсягу даних, що пересилаються, призводить до того, що пропускна здатністьмережі стає вузьким місцем. Windows 95 розрахована насамперед працювати в одноранговых мережах, підтримки роботи комп'ютера як клієнта інших мереж. Windows 95, як і Windows для робочих груп, може виконувати функції сервера мережі. Забезпечено сумісність зі старими мережними драйверами MS-DOS та Windows З.г. Нова операційна система дозволяє: спільно використовувати жорсткі диски, принтери, факс-плати, організовувати однорангові локальні обчислювальні мережі (ЛВС); використовувати віддалений доступ і перетворити офісний комп'ютер на сервер, що викликається; підтримувати 16-розрядні мережні драйвери DOS. Адміністратор мережі може задавати загальний дизайн настільної системи, визначати, які операції будуть доступні для користувачів мережі та контролювати конфігурацію настільної системи. Мережа, розташована на порівняно невеликій території, називається локальною (LAN - Local Area Network). В останні роки відбувається ускладнення структури ЛОМ за рахунок створення гетерогенних мереж, що поєднують різні комп'ютерні платформи. Можливість проведення відеоконференцій та використання мультимедіа збільшують вимоги до програмного забезпечення мереж. Сучасні сервери можуть зберігати великі двійкові об'єкти (BLOB), що містять текстові, графічні, аудіо та відеофайли. Зокрема, якщо вам потрібно отримати через мережу базу даних відділу кадрів, то технологія BLOB дозволить передати не лише анкетні дані: прізвище, ім'я, по батькові, рік народження, а й портрети у цифровій формі. Дві технології використання сервера Розрізняють дві технології використання сервера: технологію файл-сервера та архітектуру клієнт-сервер. У першій моделі використовується файловий сервер, на якому зберігається більшість програм та даних. На вимогу користувача йому надсилаються необхідна програма та дані. Обробка інформації виконується на робочій станції. У системах з архітектурою клієнт-сервер обмін даними здійснюється між додатком-клієнтом (front-end) та додатком-сервером (back-end). Зберігання даних та їх обробка проводиться на потужному сервері, який виконує також контроль за доступом до ресурсів та даних. Робоча станція отримує лише результати запиту. Розробники програм з обробки інформації зазвичай використовують цю технологію. Використання великих за обсягом та складних програм призвело до розвитку багаторівневої, насамперед трирівневої архітектури з розміщенням даних на окремому сервері бази даних (БД). Усі звернення до бази даних йдуть через сервер додатків, де вони об'єднуються. Скорочення кількості звернень до БД зменшує ліцензійні відрахування за СУБД. Desktop management interface (DMI) Щоб спростити встановлення, захист та адміністративне управління мережами за допомогою уніфікованого набору інтерфейсів прикладного програмування API та засобів дистанційного керування, фірми Microsoft, IBM, Novell, DEC, HP, Sun та Synoptics розробили стандарт DMI (Desktop Management Interface - інтерфейс безпосередньої взаємодії). Стандарт передбачає можливість дистанційного оновлення програм, записаних у ПЗУ, управління групами та окремими клієнтами. Впровадження стандарту скоротить вартість експлуатації локальних мережза рахунок скорочення штату та підвищення ефективності його роботи.
ГЛОБАЛЬНІ МЕРЕЖІ
Локальна мережа може бути частиною глобальної мережі, які набувають все більшого визнання у всьому світі. Розвиток засобів масової інформації та комунікацій сприяє об'єднанню людей, які живуть на різних континентах, відповідно до їхніх інтересів. Нині промислово-розвинені країни приділяють велику увагу створенню єдиного інформаційного середовища. Створення інформаційної супермагістралі полегшить у майбутньому спілкування людей, які мають спільні інтереси, але перебувають у різних куточках земної кулі. Прообразом такої супермагістралі може бути Internet, що надає послуги мільйонам користувачів у всьому світі.
ТЕХНОЛОГІЇ, ЩО ВИКОРИСТОВУЮТЬСЯ В INTERNET І INTRANET
В даний час одним з пріоритетних напрямків роботи фірм, що постачають програмне забезпечення, є інтегрування локальної мережі підприємства інтранет (Intranet), в якій відбувається основна робота компанії, у глобальну мережу для того, щоб співробітники цього підприємства легко могли створювати свої документи у форматі HTML ( HyperText Markup Language) та посилатися на інші документи. Організація віртуальних корпоративних мереж, що базуються на Internet, дозволяє пов'язати докупи всі філії постачальників і замовників, не створюючи власної мережевої інфраструктури. Інтеграція корпоративної мережі Intranet та глобальної мережі ґрунтується на використанні однотипних методів зберігання та подання інформації. Файлова системакомп'ютера побудована за ієрархічним принципом, що передбачає деревоподібних структурзберігання даних. Web сервери Internet мають гіпертекстову схему представлення даних, що передбачає створення документах посилань інші документи, у яких містяться пояснення різних термінів, ілюстрації, аудіофайли і відеоролики. Стандарт на побудову таких документів визначається HTML. Розробляється програмне забезпечення технології text-to-speech - переклад тексту в голосове повідомлення. Останніми роками Microsoft запропонувала низку нових технічних рішень, які забезпечують роботу користувача Internet. Спільно з корпорацією Intel Microsoft розробляє новий протокол, що покращує способи передачі аудіо та відеоінформації через Internet. Протокол, заснований на специфікаціях ITL і інженерної групи Internet (IETF), буде включати такі протоколи: Т. 120 для документоконференцій, Н.323 для аудіо і відеоконференцій, RTP/RTCP і RSVP на управління телеконференціями в Internet. Слід зазначити, що ряд телефонних компаній групи Bell (RBOC) направили до федеральної комісії з телекомунікацій (FCC) протесту на використання аудіотехнологій в Internet.
Значення Інтернет.
Стало звичним, що у сфері інформаційних технологій інноваційний процес відбувається надзвичайно високими темпами. "Якби з 1971 р. автомобілебудування розвивалося так само швидко, як мікропроцесорна техніка, то автомобіль сьогоднішнього дня вже мчав би зі швидкістю 480 тис. км/год і споживав при цьому 1 л палива на 335 тис. км пробігу" - так образно порівняли темпи науково-технічного прогресу у двох провідних галузях промисловості США фахівці фірми "Intel", світового лідера в області мікроелектроніки Для повноти картини можна додати, що й коштував би цей автомобіль всього 75 центів!На цьому тлі помітно виділяються темпи, з якими протягом останніх трьох років формується транснаціональна мережа Інтернет. ділового світу "Бізнес вік" визначив найближче майбутнє як "епоху Інтернету". Інтернет відкриває новий спосіб людського спілкування, який можна назвати горизонтальним. До його появи спілкування та поширення інформації було. В основному, вертикальним: автор пише книгу - читачі її читають. Радіо і телебачення щось передають - глядачі, і слухачі це слухають і дивляться. майже відсутня, хоча потреба в ній була винятково висока. Про це свідчать листи в газети, заявки та відгуки на радіо і теле станції і т. д. Обмін інформацією між самими читачами конкретної книги, слухачами конкретної передачі був практично нездійсненний. Інтернет забезпечує поширення інформації для практично необмеженого кола споживачів, причому вони легко можуть включитися в обговорення. Дає Інтернет унікальні можливості і для вертикального інформаційного спілкування: між владою та громадянами, для зворотного зв'язку останніх із першими. За широким впровадженням Інтернету в наше життя не стоїть жодна організація, Всесвітня Мережа як явища розвивається самостійно, двигуном Інтернету є все людство. Головна ідея Інтернет – вільне поширення інформації та встановлення зв'язків між людьми. Це найефективніший шлях подолання расових, релігійних та ідеологічних бар'єрів між людьми, країнами, народами. Інтернет – одне з найзначніших демократичних досягнень технологічного процесу. З його появою інформація стає потенційним надбанням більшості людей. Усі глобальні комунікації, пов'язані з телеграфом, телефоном, радіо, телебаченням та комп'ютерною технікою, нині інтегруються в єдине ціле – Інтернет. Мова йде про механізм поширення інформації, об'єднання людей та їх взаємодії незалежно від відстані, тимчасових, державних та багатьох інших кордонів.
Історія Інтернет у Росії
Історію російського Інтернет відраховують з початку 80-х, коли Курчатовський інститут першим у нашій країні отримав доступ до світових мереж. Інтернет у Росії, як й у всьому світі, дедалі більше стає елементом життя суспільства, зрозуміло, дедалі більше роблячись суспільство схожим. Зараз до Інтернету можна потрапити з 300-400 тис. комп'ютерів Росії та СНД, і їх кількість постійно зростає. За сприятливих умов російська аудиторія може виявитися значно більшою, наприклад, німецькою. У Росії вже представлено більшість різновидів Інтернет-сервісів. Деякі (служби новин, наприклад) вже освоєні і майже не поступаються американським. Найзаслуженіші Web-сервери Росії вже можуть похвалитися кількома сотнями тисяч постійних читачів. Це непогано порівняно, наприклад, із діловою паперовою пресою. А якщо порівняти якісні показники аудиторії Інтернет та телеаудиторії, то перевага у багатьох випадках може бути віддана першою. Російська аудиторія Інтернет, якщо не брати до уваги кількості та абсолютного рівня доходів, за іншими параметрами практично не відрізняється від американської. Типові користувачі Web-сервісів відносяться до активного в соціальному та економічному відношенні шару населення, схильні до пошуку нових можливостей для розвитку особистості та бізнесу, а також загалом позитивно відносяться до реформ, що проводяться в Росії. У розвитку російський Інтернет, загалом, повторює етапи розвитку світової мережі. За два останні роки ми здійснили стрибок до майже 2500 нових серверів. Зайдіть в Yahoo, один з найпопулярніших каталогів Інтернет. У розділі регіони (країни) навпроти кожного пункту стоїть число - кількість посилань. І ви переконаєтесь, як виглядає російський розділ. Швидкість зростання близька до кращих показників у світі, хоч і стримується певною мірою проблемами зв'язку та відносною дорожнечею графіка у вітчизняних мережах Інтернет. Якщо говорити про рівень інформаційного заповнення російського Інтернету, то він, звичайно, міг би бути значно вищим. Інтернет – візитна картка країни. Російський Інтернет повинен об'єднувати всіх російськомовних користувачів, бути зберігачем та розповсюджувачем нашої культури та нашої мови. Необхідно підвищувати комфортність інформаційного простору, в якому ми живемо одну із складових загального рівня людського життя. До основних проблем російських користувачів можна віднести насамперед: а. відсутність єдиного стандарту (якого, мабуть, ніколи не буде доти, доки Росія не стане провідною світовою державою в галузі комп'ютерних технологій), на кодування символів кирилиці, що призводить до несумісності програм. В результаті, ті, хто поширює в Інтернет текстову інформацію російською мовою, повинні представляти її в декількох кодуваннях, як правило, трьох або чотирьох, для основних операційних систем: MS Windows, UNIX (KOI-8, OS/2, MacOS), що означає збільшення трудових витрат за підготовку документів. В іншому випадку користувач, навіть отримавши доступ до інформації, не зможе нею скористатися. Ь. відсутність у Росії, розвинених систем телекомунікації та низька якість телекомунікаційних послуг. Вартість доступу до Інтернету по комутованих телефонних лініях при швидкості 14400-28800 bps у Москві в середньому становить 3-5 доларів на годину. У США - 1 долар на годину і менше (при незрівнянній якості). Високошвидкісне та якісне з'єднання, що дозволяє використовувати весь потенціал Інтернету російському користувачеві обійдеться в десятки, а іноді й сотні разів дорожче, ніж його американському колезі.
Робота програми в Internet
Програми, що працюють в Internet, будуються на основі технології Java, яка включає мову програмування Java, віртуальну машину Java і Web-броузери, що виконують програми Java. Мова Java найкраще підходить для роботи з HTML-сторінками. Він дозволяє не обмежуватися простим переглядом Web-сторінок, а дозволяє організувати взаємодію інтерактивних програм з користувачем. Технологічне розширення Java - Java DataBase Connectivity (JDBC), призначене для інтрамереж, дозволяє Java-додатку звертатися безпосередньо до сервера, який може бути розташований у локальній мережі. Розроблено концепцію Cascade Style Sheets (CSS), що визначає стилі, що використовуються при розробці HTML-сторінок, їх частин та окремих елементів. З нею можна ознайомитись за адресою http//www.w3org/pub/WWW/TR/WD-style. ActiveX Технологія ActiveX це наступний крок у розвитку OLE, призначена для створення інтерактивних програм для Internet та внутрішніх мереж. Вона підтримує програми на мові Java та OLE-компоненти. ActiveX базується на СОМ (Component Object Model) і дозволяє адміністраторам сторінок при оформленні документів використовувати звукові та відеоефекти. Керуючі елементи ActiveX забезпечують Windows-програми функціями взаємодії з Web. Модель розподілених об'єктів (Distributed Component Object, DCOM) дає можливість розробникам створювати компоненти додатків, що взаємодіють один з одним через Internet. ActiveX з інтегрованим модулем (plug-in) використовується в Internet Explorer 3.0. Кодування символів в Internet Для кодування символів кирилиці в Internet використовуються переважно чотири кодування: КОІ8 (KOI8) - використовується в основному на комп'ютерах з ОС UNIX, але не підтримується Windows. Для вирішення цієї проблеми рекомендується встановлювати додаткові КОІ-шрифти та спеціальні драйвери клавіатури типу Cyrwin. СР-1251 - застосовується Microsoft на Windows, набула широкого поширення на PC IBM-сумісних комп'ютерах. СР-866 - застосовується переважно на комп'ютерах з ОС MS-DOS. ISO-8859-5 – застосовується для UNIX-сумісних систем. На більшості серверів знаходять застосування перші два кодування. Проблема підтримки кирилиці в Інтернеті пояснюється тим, що коди російських літер в операційних системах UNIX і Windows не збігаються. Проблеми, що виникають при кодуванні на КОІ8 докладно розглядаються на WWW-сторінці за адресою: http://www.nagural.ru/~ache/koi8.html.
ЕЛЕКТРОННА ПОШТА
Об'єднання комп'ютерів у мережу дозволило по-новому організувати документообіг як у маленьких фірмах, і у великих організаціях. Відпала потреба друкувати на папері документи, над якими працює колектив користувачів. За допомогою відповідного програмного забезпеченняколектив користувачів може спільно складати документи, презентації та бази даних передавати їх електронною поштою іншим учасникам проекту, які можуть працювати в цьому ж будинку або в іншому місті, для доповнення та редагування. Почергове розсилання дозволяє вказати порядок проходження повідомлення між учасниками проекту після його доповнення та редагування. Такий метод колективної роботи над документом заощаджує значну частину робочого часу, тому що не треба витрачати час на особисті зустрічі. спільної роботи. Сучасне підприємство неможливо уявити без спільного використанняданих та розвинених засобів гарантованого захисту інформації. Протоколи, що використовуються електронною поштою популярних протоколів, що використовуються в Internet для прийому електронної поштивідноситься протокол передачі електронних повідомлень Simple Mail Transfer Protocol, SMPT та прийому Post Office Protocol, POP. ПІДТРИМКА МЕРЕЖЕВИХ ОПЕРАЦІЙНИХ СИСТЕМ Microsoft прагне зробити Windows найбільш підходящою платформою для телекомунікацій та доступу до Internet. Windows 95 містить велику кількість драйверів мережевих карток та інструментів, призначених для управління мережею. Єдиний інтерфейс користувача практично не залежить від типу мережі, що підтримується. До роботи з різними мережами необхідно, щоб операційна система підтримувала їх протоколи, тобто. набір правил (мова спілкування комп'ютерів), що використовуються під час передачі інформації. Мережевий протокол визначає способи маршрутизації, методи адресації тощо. Windows 95 має вбудовану підтримку поширених мережевих операційних систем: Windows NT Advanced Server фірми Microsoft, Novell NetWare, LAN Manager, LAN Manager for UNIX, LANServer компанії IBM, 3+Open та 3+Share компанії 3Com, VINES фірми "Banyan, Pathworks фірми Digital Операційна система дозволяє працювати у складі неоднорідної мережі та забезпечує підтримку значної частини 32-розрядних популярних мережевих протоколів: TCP/IP, IPX/SPX та NetBEUI та драйвери ND1S 2.х, З.х або ODI Протокол TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) використовують під час роботи з глобальними мережами типу Internet і в мережах Microsoft Протокол IPX дає можливість підключитися до файл-серверів NetWare. різних типів: РРР (Poinl-to-Point Protocol) Serial Line Internet Protocol, NRN (NetWare Remote Node) та нового мережного протоколу Point-to-Point Tunneling Protocol (РРТР), розробленого Microsoft спільно з компанією 3Com. Протокол дозволяє створювати віртуальні приватні мережі (VPN) по лініях, що комутуються, і пересилати захищені мережеві пакети по Internet. РРТР використовується при організації "тунелю" під час зв'язку віддалених користувачівзі своїми корпоративними мережами через Internet. Відпадає необхідність у соща-пії підприємствами власної глобальної мережевої інфраструктури, щоб уникнути витоку інформації. Гарантований захист інформації забезпечується добре зарекомендованими та перевіреними засобами автентифікації та шифрування, вбудованими в Windows NT Remote Access Service. Недолік Windows 95 полягає в тому, що сервер, що комутується, під керуванням цієї операційної системи встановлює тільки одне з'єднання в кожен момент часу. Для забезпечення більш високої продуктивності та гнучкості як сервера віддаленого доступу рекомендується використовувати Windows NT, яка забезпечує до 256 одночасних з'єднань та паралельну маршрутизацію.
Мережна технологія - це узгоджений набір стандартних протоколів і програмно-апаратних засобів (наприклад, мережевих адаптерів, драйверів, кабелів і роз'ємів), достатній для побудови обчислювальної мережі. Епітет «достатній» підкреслює та обставина, що цей набір є мінімальним набором засобів, за допомогою яких можна побудувати працездатну мережу. Можливо, цю мережу можна покращити, наприклад, за рахунок виділення в ній підмереж, що відразу вимагатиме крім протоколів стандарту Ethernet застосування протоколу IP, а також спеціальних комунікаційних пристроїв – маршрутизаторів. Покращена мережа буде, швидше за все, більш надійною та швидкодією, але за рахунок надбудов над засобами технології Ethernet, яка склала базис мережі.
Термін "мережева технологія" найчастіше використовується в описаному вище вузькому сенсі, але іноді застосовується і його розширене тлумачення як будь-якого набору засобів і правил для побудови мережі, наприклад, "технологія наскрізної маршрутизації", "технологія створення захищеного каналу", "технологія IP- мереж».
Протоколи, на основі яких будується мережа певної технології (у вузькому сенсі), спеціально розроблялися для спільної роботи, тому від розробника мережі не потрібно додаткових зусиль щодо організації їхньої взаємодії. Іноді мережеві технології називають базовими технологіями, Маючи на увазі те, що на їх основі будується базис будь-якої мережі. Прикладами базових мережевих технологій можуть служити поряд з Ethernet такі відомі технології локальних мереж як Token Ring і FDDI, або технології територіальних мереж Х.25 і frame relay. Для отримання працездатної мережі в цьому випадку достатньо придбати програмні та апаратні засоби, що належать до однієї базової технології – мережеві адаптери з драйверами, концентратори, комутатори, кабельну систему тощо – і з'єднати їх відповідно до вимог стандарту на цю технологію.
Створення стандартних технологій локальних мереж
В середині 80-х років стан справ у локальних мережах став кардинально змінюватися. Утвердилися стандартні технології об'єднання комп'ютерів у мережу – Ethernet, Arcnet, Token Ring. Потужним стимулом їх розвитку послужили персональні комп'ютери. Ці масові продукти стали ідеальними елементами для побудови мереж - з одного боку, вони були досить потужними для роботи мережного програмного забезпечення, а з іншого - явно потребували об'єднання своєї обчислювальної потужності для вирішення складних завдань, а також поділу дорогих периферійних пристроїв та дискових масивів. Тому персональні комп'ютери стали переважати в локальних мережах, причому не тільки як клієнтські комп'ютери, а й як центри зберігання та обробки даних, тобто мережевих серверів, потіснивши з цих звичних ролей міні-комп'ютери та мейнфрейми.
Стандартні мережеві технології перетворили процес побудови локальної мережі з мистецтва на рутинну роботу. Для створення мережі достатньо було придбати мережеві адаптери відповідного стандарту, наприклад Ethernet, стандартний кабель, приєднати адаптери до кабелю стандартними роз'ємами та встановити на комп'ютер одну з найпопулярніших мережевих операційних систем, наприклад NetWare. Після цього мережа починала працювати і приєднання кожного нового комп'ютера не викликало жодних проблем - звичайно, якщо на ньому було встановлено мережевий адаптер тієї ж технології.
Локальні мережі, порівняно з глобальними мережами, внесли багато нового в способи організації роботи користувачів. Доступ до ресурсів, що розділяються, став набагато зручнішим - користувач міг просто переглядати списки наявних ресурсів, а не запам'ятовувати їх ідентифікатори або імена. Після з'єднання з віддаленим ресурсом можна було працювати з ним за допомогою вже знайомих користувача по роботі з локальними ресурсами команд. Наслідком і водночас рушійною силою такого прогресу стала поява величезної кількості непрофесійних користувачів, яким не потрібно було вивчати спеціальні (і досить складні) команди для мережевої роботи. А можливість реалізувати всі ці зручності розробники локальних мереж отримали внаслідок появи якісних кабельних ліній зв'язку, у яких навіть мережеві адаптери першого покоління забезпечували швидкість передачі до 10 Мбіт/с.
Звичайно, про такі швидкості розробники глобальних мереж не могли навіть мріяти - їм доводилося користуватися тими каналами зв'язку, які були в наявності, оскільки прокладання нових кабельних систем для обчислювальних мереж завдовжки тисячі кілометрів зажадало б колосальних капітальних вкладень. А «під рукою» були лише телефонні канали зв'язку, погано пристосовані для високошвидкісної передачі дискретних даних – швидкість 1200 біт/с була для них гарним досягненням. Тому економне витрачання пропускної спроможності каналів зв'язку часто було основним критерієм ефективності методів передачі у глобальних мережах. У цих умовах різні процедури прозорого доступу до віддалених ресурсів, стандартні для локальних мереж, для глобальних мереж довго залишалися розкішшю.
Сучасні тенденції
Сьогодні обчислювальні мережі продовжують розвиватись, причому досить швидко. Розрив між локальними та глобальними мережами постійно скорочується багато в чому через появу високошвидкісних територіальних каналів зв'язку, що не поступаються якістю кабельним системам локальних мереж. У глобальних мережах з'являються служби доступу до ресурсів, такі ж зручні та прозорі, як служби локальних мереж. Подібні приклади у великій кількості демонструє найпопулярніша глобальна мережа- Internet.
Змінюються і локальні мережі. Замість сполучного комп'ютера пасивного кабелю в них у великій кількості з'явилося різноманітне комунікаційне обладнання – комутатори, маршрутизатори, шлюзи. Завдяки такому обладнанню з'явилася можливість побудови великих корпоративних мереж, що налічують тисячі комп'ютерів та складну структуру. Відродився інтерес до великих комп'ютерів - в основному через те, що після спаду ейфорії з приводу легкості роботи з персональними комп'ютерами з'ясувалося, що системи, які складаються з сотень серверів, обслуговувати складніше, ніж кілька великих комп'ютерів. Тому на новому витку еволюційної спіралі мейнфрейми стали повертатися в корпоративні обчислювальні системи, але вже як повноправні мережеві вузли, що підтримують Ethernet або Token Ring, а також стек протоколів TCP/IP, що став завдяки Інтернету стандартним де-факто.
Виявилася ще одна дуже важлива тенденція, що зачіпає однаково як локальні, так і глобальні мережі. Вони стала оброблятися невластива раніше обчислювальним мережам інформація - голос, відеозображення, малюнки. Це вимагало внесення змін до роботи протоколів, мережевих операційних систем та комунікаційного обладнання. Складність передачі такої мультимедійної інформації через мережу пов'язана з її чутливістю до затримок при передачі пакетів даних - затримки зазвичай призводять до спотворення такої інформації в кінцевих вузлах мережі. Так як традиційні служби обчислювальних мереж - такі як передача файлів або електронна пошта - створюють малочутливий до затримок трафік і всі елементи мереж розроблялися для нього, то поява трафіку реального часу призвела до великих проблем.
Сьогодні ці проблеми вирішуються різними способами, у тому числі і за допомогою спеціально розрахованої на передачу різних типів трафіку технології АТМ, Проте, незважаючи на значні зусилля, що вживаються в цьому напрямку, до прийнятного вирішення проблеми поки що далеко, і в цій галузі доведеться ще багато зробити Щоб досягти заповітної мети - злиття технологій не тільки локальних та глобальних мереж, а й технологій будь-яких інформаційних мереж - обчислювальних, телефонних, телевізійних тощо. Хоча сьогодні ця ідея багатьом здається утопією, серйозні фахівці вважають, що передумови для такого синтезу вже існують, та його думки розходяться лише у оцінці приблизних термінів такого об'єднання - називаються терміни від 10 до 25 років. Причому вважається, що основою для об'єднання послужить технологія комутації пакетів, що застосовується сьогодні в обчислювальних мережах, а не технологія комутації каналів, що використовується в телефонії, що, мабуть, має підвищити інтерес до мереж цього типу.
Історія появи обчислювальних мереж безпосередньо з розвитком комп'ютерної техніки. Перші потужні комп'ютери (т.зв. Мейнфрейми) займали за обсягом кімнати і цілі будівлі. Порядок підготовки та обробки даних був дуже складний та трудомісткий. Користувачі готували перфокарти, що містять дані та команди програм, та передавали їх у обчислювальний центр. Оператори вводили ці карти в комп'ютер, а роздруковані результати користувачі отримували зазвичай лише наступного дня. Такий спосіб мережевої взаємодії передбачав повністю централізовану обробку та зберігання.
Мейнфрейм- Високопродуктивний комп'ютер загального призначення зі значним обсягом оперативної та зовнішньої пам'яті, призначений для виконання інтенсивних обчислювальних робіт. Зазвичай з менфреймом працюють безліч користувачів, кожен з яких має лише терміналом, позбавленим власних обчислювальних потужностей.
Термінал(Від лат. Terminalis - відноситься до кінця)
Комп'ютерний термінал- пристрій введення/виводу, робоче місце на розрахованих на багато користувачів ЕОМ, монітор з клавіатурою. Приклади термінальних пристроїв: консоль, термінальний сервер, тонкий клієнт, емулятор терміналу, telnet.
Хост(від англ. host - господар, приймає гостей) - будь-який пристрій, що надає послуги формату «клієнт-сервер» в режимі сервера за якими-небудь інтерфейсами і унікально визначений на цих інтерфейсах. У приватному випадку під хостом можуть розуміти будь-який комп'ютер, сервер, підключений до локальної чи глобальної мережі.
Комп'ютерна мережа ( обчислювальна мережа, мережа передачі даних)- система зв'язку комп'ютерів та/або комп'ютерного обладнання (сервери, маршрутизатори та інше обладнання). Для передачі можуть бути використані різні фізичні явища, зазвичай- різні види електричних сигналів чи електромагнітного випромінювання.
Для користувачів зручнішим та ефективнішим був би інтерактивний режим роботи, при якому можна з терміналу оперативно керувати процесом обробки своїх даних. Але інтересами користувачів на перших етапах розвитку обчислювальних систем значною мірою нехтували, оскільки пакетний режим - це найефективніший режим використання обчислювальної потужності, тому що він дозволяє виконати в одиницю часу більше завдань користувача, ніж будь-які інші режими. На щастя, еволюційні процеси не зупинили, і ось у 60-х роках почали розвиватися перші інтерактивні багато термінальні системи. Кожен користувач отримував у своє розпорядження термінал, з допомогою якого міг вести діалог з комп'ютером. І, хоча обчислювальна потужність була централізованою, функції введення та виведення даних стали розподіленими. Часто цю модель взаємодії називають «термінал-хост» . Центральний комп'ютер повинен працювати під управлінням операційної системи, яка підтримує таку взаємодію, яка називається централізованим обчисленням. Причому термінали могли розташовуватися як на території обчислювального центру, а й бути розосереджені значної території підприємства. По суті це стало прообразом перших локальних обчислювальних мереж (ЛВС). Хоча така машина повністю забезпечує зберігання даних та обчислювальні можливості, підключення до неї віддалених терміналів не є мережевою взаємодією, тому що термінали, будучи, по суті, периферійними пристроями, забезпечують лише перетворення форми інформації, але не її обробку.
Рисунок 1. Багато термінальна система
Локальна обчислювальна мережа (ЛВС), (локальна мережа, сленг. локалка; англ. Local AreaNetwork,LAN )- комп'ютерна мережа, що покриває зазвичай відносно невелику територію або невелику групу будівель (будинок, офіс, фірму, інститут)
Комп'ютер (англ. computer – «обчислювач»),ЕОМ (електронна обчислювальна машина)- Обчислювальна машина для передачі, зберігання та обробки інформації.
Термін "комп'ютер" та абревіатура "ЕОМ" (електронна обчислювальна машина), прийнята в СРСР, є синонімами. Проте, після появи персональних комп'ютерів,Термін ЕОМ був практично витіснений з побутового вживання.
Персональний комп'ютер (Англ. Personal computer,PC ), персональна ЕОМ-комп'ютер, призначений для особистого використання, ціна, розміри та можливості якого задовольняють запитам великої кількості людей. Створений як обчислювальна машина, комп'ютер, тим не менш, все частіше використовується як інструмент доступу до комп'ютерних мереж .
У 1969 році Міністерство оборони США визнало, що на випадок війни Америці потрібна надійна система передачі інформації. Агентство передових дослідних проектів (ARPA) запропонувало розробити для цього комп'ютерну мережу. Розробка такої мережі була доручена Каліфорнійському університету в Лос-Анджелесі, Стендфордському дослідному центру, Університету штату Юта та Університету штату Каліфорнія у Санта-Барбарі. Перше випробування технології відбулося 29 жовтня 1969 року. Мережа складалася з двох терміналів, перший з яких знаходився в Каліфорнійському університеті, а другий на відстані 600 км від нього – у Стендфордському університеті.
Комп'ютерна мережа була названа ARPANET, у рамках проекту мережа об'єднала чотири вказані наукові установи, всі роботи фінансувалися за рахунок Міністерства оборони США. Потім мережа ARPANET почала активно зростати та розвиватися, її почали використовувати вчені з різних галузей науки.
На початку 70-х стався технологічний прорив у сфері виробництва комп'ютерних компонентів - з'явилися великі інтегральні схеми (ВІС). Їхня порівняно невисока вартість і високі функціональні можливості привели до створення міні- ЕОМ (електронно-обчислювальних машин), що стали реальними конкурентами мейнфреймів. Міні-ЕОМ, або міні-ЕОМ комп'ютери (Не треба плутати із сучасними міні-комп'ютерами), виконували завдання управління технологічним обладнанням, складом та інші завдання рівня підрозділу підприємства. Таким чином, з'явилася концепція розподілу комп'ютерних ресурсів у всьому підприємстві. Однак при цьому всі комп'ютери однієї організації, як і раніше, продовжували працювати автономно.
2 . Автономне використання кількох міні-комп'ютерів на одному підприємстві
Саме в цей період, коли користувачі отримали доступ до повноцінних комп'ютерів, назріло рішення об'єднання окремих комп'ютерів обмінюватись даними з іншими близько розташованими комп'ютерами. В кожному окремому випадкуце завдання вирішували по-своєму. Внаслідок цього з'явилися перші локальні обчислювальні мережі.
Так як процес творчості був спонтанним, та й не було єдиного рішення щодо поєднання двох і більше комп'ютерів, то про жодні мережеві стандарти не могло бути й мови.
А до мережі ARPANET у 1973 році були підключені перші іноземні організації з Великобританії та Норвегії, мережа стала міжнародною. Паралельно з ARPANET стали з'являтися та розвиватися інші мережі університетів та підприємств.
У 1980 році було запропоновано зв'язати разом ARPANET і CSnet (Computer Science ResearchNetwork) через шлюз з використанням протоколів TCP/IP, щоб всі підмножини мереж CSnet мали у своєму розпорядженні доступ до шлюзу в ARPANET. можна вважати появою Інтернету у сучасному його розумінні.
3 . Варіанти підключення ПК в перших ЛВС
В середині 80-х років стан справ у локальних мережах почав змінюватися. Утвердилися стандартні технології об'єднання комп'ютерів у мережу Ethernet, Arcnet, Token Ring, Token Bus,трохи пізніше - FDDI.Потужним стимулом їх розвитку послужили персональні комп'ютери Ці пристрої стали ідеальним рішенням для створення ЛОМ. З одного боку, вони мали достатню потужність для обробки індивідуальних завдань, і в той же час явно потребували об'єднання своїх обчислювальних потужностей для вирішення складних завдань.
Всі стандартні технології локальних мереж спиралися на той же принцип комутації, який був з успіхом випробуваний і довів свої переваги при передачі трафіку даних у глобальні комп'ютерних мережах - принцип комутації пакетів .
Інтернет(вимовляється як [інтернет]; англ. Internet, скор. від Interconnected Networks -об'єднані мережі; сленг. інет, ні)-глобальна телекомунікаційна мережа інформаційних та обчислювальних ресурсів. Служить фізичною основою для Всесвітньої павутини (World Wide WEB). Часто згадується як Всесвітня мережа, Глобальна мережа,або просто Мережа.
Стандартні мережеві технології зробили завдання побудови локальної мережі майже тривіальною. Для створення мережі достатньо було придбати адаптери відповідного відповідного стандарту, наприклад Ethernet , стандартний кабель, приєднати адаптери до кабелю стандартними роз'ємами та встановити на комп'ютер одну з найпопулярніших мережевих операційних систем, наприклад Novell NetWare. Після цього мережа починала працювати, і наступне приєднання кожного нового комп'ютера не викликало жодних проблем - звичайно, якщо на ньому було встановлено мережевий адаптер тієї ж технології.
4 . Підключення кількох комп'ютерів за схемою "загальна шина".
Мережна плата , також відома якмережна карта, мережевий адаптер, Ethernet-адаптер, NIC (англ.netinterface controller) - периферійний пристрій, який дозволяє комп'ютеру взаємодіяти з іншими пристроями мережі.
Операційна система, ОС (англ. operatingsystem) - базовий комплекс комп'ютерних програм, що забезпечує інтерфейс з користувачем, управління апаратними засобами комп'ютера, роботу з файлами, введення та виведення даних, а також виконання прикладних програм та утиліт.
Як тільки з'явилися електронно-обчислювальні машини, виникла проблема передачі між кількома комп'ютерами та ефективного розподілу ресурсів.
Перші ЕОМ відрізнялися складністю в обслуговуванні та дорогими комплектуючими. У цьому був єдиних стандартів установки комп'ютерів.
У міру вдосконалення програмної та технічної складових розвивалися і мережеві технології. Спочатку технології передачі інформації створювалися з розвитку науки, військової і торгової сфер. Але використання мереж згодом лише розширювалося.
Нині без них не можна уявити собі суспільство, оскільки вони проникли у всі сфери життєдіяльності людини. Комп'ютерна мережа - це кілька обчислювальних машин, пов'язані з допомогою передачі даних.
Сучасні технології комп'ютерних мереж: принципи роботи та протоколи
Мережі, виходячи з методів організації, бувають штучними та реальними.
У штучних комп'ютерах з'єднуються шляхом паралельних чи послідовних портів. Жодне додаткове обладнання для цього не потрібне. Коли потрібно передати дані з одного комп'ютерного пристрою на інший, використовується штучна мережа. Її головний мінус у тому, що передавальна швидкість недостатня, а в процесі з'єднання беруть участь лише два комп'ютери.
Реальним мережам для комунікації потрібне спеціальне обладнання.
Мережі сучасного покоління поділяють за кількома критеріями. За територіальним поширенням розрізняють: глобальні, локальні, регіональні мережі. Локальні охоплюють площу приблизно 10 метрів квадратних. Регіональні зазвичай не виходять за межі міста чи області. Глобальні мережі діють біля країни чи групи країн.
Також є мережі «LAN» та «WAN». Перше означає локальну мережу замкнутого типу. Це може бути невелика офісна мережаабо мережа підприємства або заводу. По зарубіжним джерелам радіус її не перевищує 10 км.
WAN - це глобальна мережа, покриття якої досягає розміру декількох областей. У локальні мережі увійти можуть лише користувачі, які мають відповідний доступ.
За швидкістю бувають: високо-, середньо-, низькошвидкісні мережі.
Виходячи із взаємозв'язку між комп'ютерами, існують однорангові мережі та ті, в яких є позначений сервер (ієрархічні). У першому випадку комп'ютери рівні. Це означає, що кожен користувач може отримати набір необхідної інформації з будь-якого комп'ютера. Однорангові мережі організовуються за допомогою операційних систем Windows"3.11, Novell Netware Lite або LANtastic.
Серед сильних сторін однорангових мереж можна назвати:
- простоту при встановленні та подальшому використанні;
- сучасні ОС Windows чи DOS обладнані необхідним набором інструментів, які дозволять побудувати однорангову мережу.
Основним недоліком вважається проблема з організацією захисту інформації. Тому однорангові мережі підходять для невеликого приміщення з малою кількістю комп'ютерів, де питання захисту не стоїть на першому місці.
У ієрархічній мережі під час установки перевагу у розмежуванні даних надається одному чи кільком комп'ютерам, які називають серверами. Сервер вважається банком ресурсів. Зазвичай подібні комп'ютери оснащені суперпродуктивними процесорами, жорсткими дисками підвищеної ємності та швидкісною мережевою картою. Головною перевагою вважається високий рівень безпеки захисту даних.
Технологія глобальних комп'ютерних мереж
Глобальна мережа містить комп'ютери та цілі локальні мережі, які розміщені на великій відстані один від одного. Організація мережі - справа дорога, тому дуже часто використовуються лінії, які спочатку не були призначені для побудови комп'ютерних мереж (наприклад, телефонні лінії). Тому дані передаються меншою швидкості, ніж у локальних аналогах.
Технології створення, організації, монтажу та обслуговування комп'ютерних мереж
Щоб організувати комп'ютерну мережу, слід дотримуватись 3 правил:
- відкритість, тобто можливість додавання до мережі додаткового ПЗ, а також ліній комунікації без істотних модифікацій «залізної» складової та програмного забезпечення;
- гнучкість - можливість працювати безперебійно у разі поломки одного комп'ютера чи лінії зв'язку;
- ефективність - досягнення максимальної продуктивності та задоволення запитів людей за мінімальних ресурсів.
Крім того, щоб організувати мережу, потрібні мережне програмне забезпечення, середовище для передачі даних та комутуюче обладнання.
Мережева ОС пов'язує воєдино периферійне обладнання та комп'ютери мережі, розподіляє функціональне навантаження між комп'ютерами, організовує доступ до ресурсів.
Фізичне середовище передачі інформації визначає розмір, швидкість, список служб мережі, вимоги до шумності та ціну проекту (обслуговування, монтаж).
Технології захисту інформації даних у комп'ютерних мережах
Перед тим, як налаштовувати та встановлювати мережу, слід подумати про кабельну систему, яка вважається слабким місцеммереж (особливо локальних).
Щоб не переживати з приводу недбало прокладеного кабелю, краще використовувати структуровані кабельні системи.
Попередній метод структурованих кабельних систем називається фізичним, оскільки передбачає лише захист самих дротів від пошкоджень. Але збереження даних мережі можна забезпечити шляхом правильної організації архівації. У мережах, у яких лише 2 сервери, систему архівування встановлюють у вільні слоти серверів. Великі компаніїдля цього купують спеціально розроблений сервер із копіями даних.
Технологія передачі даних у комп'ютерних мережах
Передача даних у мережі проводиться через лінії, у яких дані трансформуються на біти. У процесі вони поділяються на пакети, що йдуть ланцюжком.
У кожному пакеті присутня адреса відправника та одержувача, контрольний біт та дані. Щоб безпомилково здійснити передачу інформації, слід дотримуватись установок, зазначених у протоколі.
Розвиток інформаційно-комунікаційних комп'ютерних технологій
Інформаційно-комунікаційні технології розвиваються у прискореному темпі. Виникають нові ринки та моделі для зберігання даних, їх аналізу та обробки.
Наразі комп'ютерні технології розглядаються як інструмент для досягнення позитивних ефектів у соціально-економічній сфері. Традиційна економіка стає залежною від інформаційних технологій.
Розробники технологій комп'ютерних мереж
Розробники постійно хочуть привнести щось нове у розвиток комп'ютерних мереж, а саме розширити зону використання та список користувачів.
Крім того, щодня швидкість передачі даних збільшується завдяки розвитку кабельної системи.
Протягом десятків років розробники створювали єдині стандарти для виробництва мережевого обладнання. Надалі ці стандарти стали початком популяризації комп'ютерних мереж у всьому світі.
Більше про сучасні комп'ютерні мережі, технології та принципи протоколів можна дізнатися на щорічній виставці «Зв'язок».
Читайте інші наші статті:Мережева технологія - це узгоджений набір стандартних протоколів і програмно-апаратних засобів, що їх реалізують, достатній для побудови обчислювальних мереж.
Протокол– це набір правил і угод, визначальний як у мережі пристрою обмінюються даними.
Нині домінують такі мережеві технології: Ethernet, Token Ring, FDDI, ATM.
Технологія Ethernet створена фірмою XEROX у 1973 році. Основний принцип, покладений в основу Ethernet - випадковий метод доступу до середовища передачі даних (метод множинного доступу).
Логічна топологія мережі Ethernet завжди є шинною, тому дані передаються на всі вузли мережі. Кожен вузол бачить кожну передачу та відрізняє призначені йому дані на адресу свого мережевого адаптера. У кожний момент часу лише один вузол може здійснити успішну передачу, тому між вузлами має існувати якась угода, як ним разом користуватися одним кабелем, щоб не заважати один одному. Така угода визначає стандарт Ethernet.
У міру зростання завантаження мережі все більше виникає необхідність передавати дані в той самий час. Коли таке трапляється, дві передачі входять у конфлікт, заповнюючи шину інформаційним сміттям. Така поведінка відома під терміном "колізія", тобто виникнення конфлікту.
Кожна передавальна система, виявивши колізію, негайно припиняє надсилати дані, і робляться дії, щоб виправити цю ситуацію.
Хоча більшість колізій, що виникають у типовій мережі Ethernet, дозволяються протягом мікросекунд та їх виникнення природно та очікувано, але основний недолік полягає в тому, що чим більше трафік у мережі, тим більше колізій, тим різко падає продуктивність мережі та може наступити колапс, тобто мережа забита трафіком.
Трафік– потік повідомлень у мережі передачі даних.
Технологія Token Ring
Технологія Token Ring була розроблена компанією IBM у 1984 році. Технологія Token Ring використовує зовсім інший спосіб доступу. Логічна мережа Token Ring має кільцеву топологію. Спеціальне повідомлення, відоме як маркер (Token) – це спеціальний трьох байтовий пакет, який постійно циркулює по логічному кільцю в одному напрямку. Коли маркер проходить через вузол, готовий передати дані в мережу, він захоплює маркер, приєднує до нього дані, призначені передачі, і потім передає повідомлення знову в кільце. Повідомлення продовжує свою «подорож» по кільцю, доки не досягне місця призначення. Поки повідомлення не буде прийнято, жоден вузол не зможе пересилати дані. Цей метод відомий як передача маркера. Він виключає колізії та довільні періоди очікування як Ethernet.
Технологія FDDI
Технологія FDDI (Fiber Distributed Data Interface) – оптоволоконний інтерфейс розподілених даних – це перша технологія локальних мереж, у якій середовищем передачі є оптоволоконний кабель. Технологія FDDI багато в чому ґрунтується на технології Token Ring, розвиваючи та вдосконалюючи її основні ідеї. Мережа FDDI будується на основі двох оптоволоконних кілець, які утворюють основний та резервний шляхи передачі даних між вузлами мережі. Наявність двох кілець – це основний спосіб підвищення відмовостійкості в мережі FDDI та вузли, які хочуть скористатися цим підвищеним потенціалом надійності, повинні бути підключені до обох кільців.
У нормальному режимі роботи мережі дані проходять через усі вузли та всі ділянки кабелю тільки первинного кільця, вторинне кільце у цьому режимі не використовується. У разі будь-якого виду відмови, коли частина первинного кільця не може передавати дані (наприклад, обрив кабелю або відмова вузла), первинне кільце об'єднується з вторинним, знову утворюючи єдине кільце.
Кільця у мережах FDDI розглядаються як загальне середовище передачі даних, тому для неї визначено спеціальний методдоступ дуже близький до методу доступу мереж Token Ring. Відмінність полягає в тому, що час утримання маркера в мережі FDDI не є постійною величиною, як Token Ring. Воно залежить від завантаження кільця – при невеликому завантаженні воно збільшується, а при великих перевантаженнях може зменшуватися до нуля для асинхронного трафіку. Для синхронного трафіку час утримання маркера залишається фіксованою величиною.
Технологія АТМ
АТМ (Asynchronous Transfer Mode – асинхронний режим передачі) – найсучасніша мережна технологія. Вона розроблена передачі мови, даних і відео з допомогою високошвидкісного, орієнтованого встановлення з'єднання протоколу з комутацією осередків.
На відміну з інших технологій трафік АТМ розбивається на 53 - байтові осередки (cells). Застосування структури даних зумовленого розміру робить мережевий трафік більш легко вимірюваним кількісно, передбачуваним та керованим. АТМ побудована передачі інформації по оптоволоконному кабелю з використанням зіркоподібної топології.
