История развития информатики и вычислительной техники

Четвертая цель — масштабируемость, т.е. способность  увеличивать производительность системы по мере роста нагрузки. В случае модели клиент-сервер новые клиенты и новые серверы могут добавляться по мере необходимости.

Пятая цель — ускорение передачи информации. Компьютерная сеть является мощным средством связи между удаленными друг от друга пользователями. Если один из них изменяет документ, находящийся на сервере, в режиме on-line, остальные могут  немедленно увидеть эти изменения.

Имеется два важнейших параметра классификации сетей:  технология передачи и размеры.

Существуют два типа технологии передачи:

1) широковещательные сети;

2) сети с передачей от узла к узлу.

Широковещательные сети обладают единым каналом связи,  совместно используемым всеми машинами сети. Короткие сообщения, называемые пакетами, посылаемые одной машиной, принимаются всеми машинами. Поле адреса в пакете указывается, кому  направляется сообщение. При получении пакета машина проверяет его  адресное поле. Если пакет адресован этой машине, она обрабатывает  пакет. Пакеты, адресованные другим машинам, игнорируются.

Сети с передачей от узла к узлу состоят из большого количества соединенных пар машин. В такой сети пакету необходимо пройти через ряд промежуточных машин, чтобы добраться до пункта  назначения. Часто при этом существует несколько возможных путей от источника к получателю.

Обычно небольшие сети используют широковещательную передачу, тогда как в крупных сетях применяется передача от узла к узлу.

Другим критерием классификации сетей является их размер. Сети можно разделить на локальные, муниципальные и глобальные. И, наконец, существуют объединения двух и более сетей. Хорошо известным примером такого объединения является Internet. Размеры сетей являются важным классификационным фактором, поскольку в сетях различного размера применяется различная техника.

Локальными сетями (ЛВС - локальные вычислительные сети или LAN- Local Area Network) называют сети, размещающиеся, как  правило, в одном здании или на территории какой-либо организации размерами до нескольких километров. Их часто используют для  предоставления совместного доступа компьютеров к ресурсам (например, принтерам) и обмена информацией. Локальные сети  отличаются от других сетей тремя характеристиками: размерами, технологией передачи данных и топологией. Обычные ЛВС имеют пропускную способность канала связи от 10 до 100 Мбит/с, небольшую задержку - десятые доли мкс и очень мало ошибок.

Муниципальные или региональные сети (MAN - Metropolitan AN) являются увеличенными версиями локальных сетей и обычно  используют схожие технологии. Такая сеть может объединять несколько предприятий корпорации или город. Обычно расстояние между абонентами региональной вычислительной сети составляет десятки - сотни километров. Муниципальная сеть может поддерживать передачу цифровых данных, звука и включать в себя кабельное телевидение. Обычно муниципальная сеть не содержит переключающих элементов для переадресации пакетов во внешние линии, что упрощает структуру сети.

Глобальные сети (Wide AN или ГВС) охватывают значительную территорию, часто целую страну или даже континент. Они  объединяют множество машин, предназначенных для выполнения приложений. Эти машины называются хостами. Хосты соединяются коммуникационными подсетями или просто подсетями. Задачей подсети является передача сообщений от хоста хосту, подобно тому, как  телефонная система переносит слова говорящего слушающему. То есть коммуникативный аспект сети - подсеть отделен от прикладного  аспекта - хостов, что значительно упрощает структуру сети. Глобальные вычислительные сети позволят решить проблему объединения информационных ресурсов всего человечества и организации доступа к этим ресурсам.

Сети подразделяются на два типа: одноранговые и на основе сервера. Между этими двумя типами сетей существуют принципиальные различия, которые определяют их разные возможности. Выбор типа сети зависит от многих факторов: размера предприятия и вида его деятельности, необходимого уровня безопасности, доступности административной поддержки, объема сетевого трафика, потребностей сетевых пользователей, финансовых возможностей.

В одноранговой сети все компьютеры равноправны. Каждый компьютер функционирует и как клиент, и как сервер. Нет  отдельного компьютера, ответственного за администрирование всей сети. Пользователи сами решают, какие ресурсы на своем компьютере  сделать доступными в сети.

Одноранговые сети, как правило, объединяют не более 10  компьютеров. Отсюда их другое название — рабочие группы. Одноранговые сети относительно просты, дешевле сетей на основе сервера, но требуют более мощных компьютеров. Требования к  производительности и уровню защиты сетевого программного обеспечения (ПО) ниже, чем в сетях с выделенным сервером. Поддержка одноранговых сетей встроена во многие операционные системы (ОС), поэтому для организации одноранговой сети дополнительного ПО не требуется.

Если в сети более 10 компьютеров, то одноранговая сеть становится недостаточно производительной. Поэтому большинство сетей имеют другую конфигурацию — они работают на основе выделенного сервера. Выделенным сервером называется такой компьютер,  который функционирует только как сервер и не используется в качестве клиента или рабочей станции. Он специально оптимизирован для быстрой обработки запросов от сетевых клиентов и обеспечивает  защиту файлов и каталогов. Сети на основе сервера стали  промышленным стандартом.

Основным аргументом при выборе сети на основе сервера  является защита данных. Проблемами безопасности занимается один  администратор: он формирует единую политику безопасности и  применяет ее в отношении каждого пользователя сети. Сети на основе сервера, в отличие от одноранговых сетей,  способны поддерживать тысячи пользователей. При этом к  характеристикам компьютеров и квалификации пользователей предъявляются более мягкие требования, чем в одноранговых сетях.

Объединение глобальных, региональных и локальных вычислительных сетей позволяет создавать многосетевые иерархии. Они обеспечивают мощные, экономически целесообразные средства обработки огромных информационных массивов и доступ к неограниченным информационным ресурсам. Локальные вычислительные сети могут входить как компоненты в состав региональной сети, региональные сети - объединяться в составе глобальной сети и, наконец, глобальные сети могут также образовывать сложные структуры.

Компьютерная сеть Internet является наиболее популярной глобальной сетью. В ее состав входит множество свободно соединенных сетей. Внутри каждой сети, входящей в Internet, существуют конкретная структура связи и определенная дисциплина управления. Внутри Internet структура и методы соединений между различными сетями для конкретного пользователя не имеют никакого значения.

Персональные компьютеры, ставшие в настоящее время непременным элементом любой системы управления, привели к буму в области создания локальных вычислительных сетей. Это, в свою очередь, вызвало необходимость в разработке новых информационных технологий.

Практика применения персональных компьютеров в различных отраслях науки, техники и производства показала, что наибольшую эффективность от внедрения вычислительной техники обеспечивают не отдельные автономные ПК, а вычислительные сети.

Список литературы

2. Апокин И.А., Майстров Л.Е. История вычислительной техники.- М.: Наука, 1990.

1. Информатика: Учебник / Под ред. Н.В. Макаровой.- 3-е изд. - М.: Финансы и статистика, 2001.- 768 с.

3. Информатика: Учебник / Под ред. Б.В. Соболь.- 3-е изд., дополн. и перераб.- Ростов н/Д: Феникс, 2007. - 446 с.

4. Информатика. Базовый курс: Учебник / Под ред. С.В.Симоновича.- СПб: Питер, 2004.- 640с.

5. Степанов А.Н. Информатика: Учебник.- 4-е изд.- СПб: Питер, 2006.- 684с.

7