64186 (Технологии создания сетей), страница 8

[5]В 50-х годах, когда ЭВМ получили широкое распространение, они имели большие

габаритные размеры, большую стоимость, и были доступны лишь крупным

организациям. ЭВМ состояли из: центрального обрабатывающего устройства

(центрального процессора или ЦП); оперативной памяти относительно

небольшого обьема (оперативного

запоминающего устройства - ОЗУ); вторичной памяти, такой как устройства для

работы с магнитной лентой, магнитным барабаном или диском; устройств вывода

информации таких, как карточный перфоратор, печатающее устройство; устройств

ввода информации таких, как консоль оператора, устройство чтения перфокарт.

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 высоко-производительной 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 твердой 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.

[КС 1-2]

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 подсоединенными 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.

[КС 1-3]

[ОСТРОВА АВТОМАТИЗАЦИИ]

[к рис. на стр. 1-4 оригинала (в поле оригинала)]

[1]Острова автоматизации.

[5]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.

[КС 1-4]

[Ранняя стадия развития сетей]

[к рис. на стр. 1-5 оригинала (в поле рисунка)]

[1]Ранняя стадия развития сети

[5]Для того, чтобы обеспечить взаимосвязь между островками автоматизации,

различные организации независимо друг от друга стали создавать сети ЭВМ.

Например, фирма DIGITAL разработала архитектуру DECnet, фирма IBM - SNA.

Ранние сети ЭВМ обеспечивали взаимосвязанность лишь в пределах относительно

гомогенных (т.е. однородных) сфер оборудования основного производителя и его подрядчиков.

Проблема широкомасштабного взаимодействия оставалась неразрешенной.

По-прежнему ЭВМ различных производителей не могли взаимодействовать.

[КС 1-5]

Поддержка в развитии протоколов и оборудования, в которых были бы заложены

действительные возможности для организации широкомасштабного взаимодействия

вычислительных систем различных производителей, была получена от

правительства. В сообщении центрального статистического управления (GAO -

General Accounting Office) в конце 60-х годов отмечалась неравномерность

использования федеральных вычислительных мощностей: в то время, как одна

часть была перегруженной, другая располагала большими незадействованными

ресурсами. Все, что было нужно для решения этой проблемы - это создание сети,

связывающей вычислительные мощности, и обеспечивающей обмен данными между ними.

Правительство поддержало работы в сфере разработки стандартов протоколов,

сетевого оборудования и обеспечило создание первой работающей сети коммутации

пакетов. Это территориально распределенная сеть ARPANET (Advanced Reserch

Projects Agency NETwork) связывала федеральные, образовательные и

исследовательские центры, оснащенные вычислительными средствами различных

производителей. (Продолжение работ над протоколами и их реализацией привело

к созданию пакета индустриальных стандартов таких, как ТСР/IР, и глобальных

вычислительных сетей таких, как сеть Internet, инициатором создания которой

являлось Министерство Обороны).

[6]Рис.1-1. Пример территориально-распределенного пакетного трафика США.

[5]Вскоре последовала коммерческая реализация сетей коммутации пакетов.

В связи с устойчивой тенденцией увеличения вычислительной мощности ЭВМ

при снижении ее 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, обьединявших

оборудование различных производителей. Другие платформы, подобно SNA фирмы

IBM, в конце концов дополнялись средствами для поддержки связи с

другими (гетерогенными) сетями.

[КС 1-6]

[ Гетерогенные сети ]

[ К рис. на стр.1-7 ]

[1]Гетерогенные сети

[5]Развитие стандартов взаимодействия ЭВМ в области аппаратуры и программного

обеспечения ускоряет рост как вычислительных сетей, так и подсетей связи.

Такие организации, как IEEE (Institute of Electrical and Electronics

Engineers) поддерживают основную цель Международной Организации по

Стандартизации (International Standards Organization - ISO) - обеспечение

общемирового сетевого взаимодействия. Эти

организации дорабатывают различные отраслевые стандарты, реализованные ведущими

производителями сетевого оборудования и программного обеспечения до придания

им статуса международных.

Наиболее быстро в этом направлении продвигаются модемные сети ЭВМ. В них

сетевая информация обрабатывается без какого-либо влияния на способность ЭВМ

выполнять другую работу. Сегодняшние системы связи, изготовленные различными

производителями, дают возможность пользователям выполнять обмен сообщениями в

рамках электронной почты, использовать файлы и базы данных друг друга.

[КС 1-7]

[Предпринимательство и глобальные сети]

[ к рис. на стр.1-8 (в поле рисунка)]

[1]Развитие предпринимательства и глобальные сети

[5]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 отсчетов о

состоянии предприятия, прогнозирование тенденций развития. Сети, которые

соединяют все части некоторой организации, называются "учрежденческими

сетями".

Дополнительно к учрежденческим сетям многие сегоднящние 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". Также, как и учрежденческие сети,

глобальные сети зачастую образуются в результате обьединения существующих

(однако принципиально разнородных) сетей. Различие в том, что учрежденческие

сети не распространяются за пределы одной организации, глобальные сети

могут охватывать несколько организаций.

[КС 1-8]

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.

[1]Итоги

[5]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.

[КС 1-9]

[1]Упражнение 1

[5]1. Назовите некоторые из технических достижений, которые определили

эволюции сетей ЭВМ. Какие изменения они вызвали?

2. Как могут глобальные сети ЭВМ изменить нашу повседневную жизнь?

[КС 1-10]

//19.08.94

[ Эталонная Модель OSI ]

[0]Раздел 2. [2]Эталонная Модель OSI

[1]Цели

[5]В результате изучения данного раздела вы сможете определять

семь уровней Эталонной Модели OSI и указывать ключевые функции каждого

уровня.

[1]Введение

[5]В данном разделе дается обзор Эталонной Модели Взаимосвязи Открытых Систем

(Reference Open Systems Interconnection - OSI), для краткости, в дальнейшем

Эталонной Модели OSI или, просто, Модели OSI. В ней вводятся основные идеи,

которые применяются на протяжении всего оставшегося курса.

В 1977 году в рамках Международной Организации по Стандартизации

(International Standards Organization - ISO),

обьединяющей представителей различных отраслей индустрии, был создан

подкомитет по разработке стандартов передачи данных, которые способствовали

бы обеспечению возможности информационного взаимодействия программ и

аппаратуры различных производителей. Важным результатом работы подкомитета

явилась разработка упоминавшейся Эталонной Модели Взаимосвязи Открытых

Систем.

Модель OSI служит функциональным руководством при решении связных задач, и

поэтому не специфицирует каких-либо коммуникационных стандартов, позволяющих

решать эти задачи. Однако многие коммуникационные стандарты и протоколы

вполне согласуются с положениями Модели OSI.

[КС 2-1]

[Эталонная Модель OSI]

7 Прикладной

6 Представительный

5 Сеансовый

4 Транспортный

3 Сетевой

2 Канальный (звеньевой)

1 Физический