Читать книгу «Інформатика. Дитяча енциклопедія» онлайн.

В 60-ті роки почали розвиватися інтерактивні (тобто в режимі діалогу) багатотермінальні системи розподілу часу. В таких системах комп’ютер надавався в розпорядження одночасно декільком користувачам. Кожний користувач за допомогою окремого терміналу мав можливість вести діалог з комп’ютером. Термінали вийшли за межі обчислювального центру, і хоча обчислювальна потужність залишалася повністю централізованою, деякі функції – такі як введення та виведення даних – стали розподіленими. Такі багатотермінальні централізовані системи зовні були дуже схожі з локальними обчислювальними мережами. Дійсно, у користувача створювалася повна ілюзія одноосібного володіння комп’ютером, але ж таки зберігався централізований характер обробки даних. У цей період одна організація не могла собі дозволити розкошу мати кілька ЕОМ, отже, не стояла і проблема з’єднання двох комп’ютерів, що знаходяться поруч.

Але поява багатотермінальних систем не вирішувала питання об’єднання комп’ютерів, які знаходилися на великій відстані. А така потреба ставала все актуальнішою. Почалося все з вирішення більш простої задачі – доступу до комп’ютера з терміналів, віддалених від нього на багато сотень, а то і тисяч кілометрів. Термінали з’єднувалися з комп’ютерами через телефонні мережі зв’язку за допомогою спеціальних пристроїв – модемів. Потім з’явилися системи, у яких поряд з віддаленими з’єднаннями типу «термінал – комп’ютер» були реалізовані і віддалені зв’язки типу «комп’ютер – комп’ютер». Комп’ютери отримали можливість обмінюватися даними в автоматичному режимі, що, власне, і є базовим механізмом будь-якої обчислювальної мережі. Таким чином, хронологічно першими з’явилися глобальні обчислювальні мережі, а не локальні.

На початку 70-х років з’явились великі інтегральні схеми. Були створені мінікомп’ютери. У них була порівняно невелика вартість і високі можливості. Одна організація могла дозволити собі мати вже декілька комп’ютерів. Але всі комп’ютери однієї організації продовжували працювати окремо один від одного.

Минав час, потреби користувачів обчислювальної техніки зростали, їм стало недостатньо власних комп’ютерів, вони вже хотіли отримати можливість обміну даними з іншими поблизу розташованими комп’ютерами. У відповідь на цю потребу підприємства й організації почали об’єднувати свої міні-комп’ютери і разом розробляти програмне забезпечення, необхідне для їх взаємодії. В результаті з’явилися перші локальні обчислювальні мережі.

В середині 80-х років з’явилися стандарти об’єднання комп’ютерів у мережу – Ethernet, Arcnet, Token Ring. Потужним поштовхом для їх розвитку стали персональні комп’ютери. Швидкість передачі даних по мережі становила до 10 Мбіт/с.

Обчислювальні мережі розвиваються досить швидко. Розрив між глобальними і локальними мережами постійно скорочується. У глобальних мережах з’явилися служби доступу до ресурсів, такі ж зручні і прозорі, як і служби локальних мереж. Замість традиційних телефонних ліній зв’язку на території міст прокладають високошвидкісні канали зв’язку.

Змінюються також і локальні мережі. Завдяки сучасному обладнанню з’явилась можливість створення великих корпоративних мереж, які нараховують тисячі комп’ютерів і мають складну структуру. Відродилася зацікавленість великими комп’ютерами, які почали повертатися в корпоративні обчислювальні системи, але як повноправні потужні мережі вузли.

Ще одна дуже важлива тенденція, яка стосується як глобальних, так і локальних мереж. У мережах обробляється мультимедійна інформація (голос, відеозображення, малюнки). Складність передачі такої інформації по мережі пов’язана з її чутливістю до затримок передачі, а затримки призводять до перекручення інформації. Такі проблеми вирішуються різними способами, у тому числі за допомогою спеціальної технології АТМ.

Що ж являє собою сьогодні глобальна мережа Інтернет? Сьогодні Інтернет – це об’єднання великої кількості мереж. Кожна мережа складається з десятків і сотень серверів. Сервери сполучені між собою різноманітними лініями зв’язку: кабельними, наземним радіозв’язком, супутниковим радіозв’язком, «стільниковим». До кожного серверу підключається велика кількість комп’ютерів і локальних комп’ютерних мереж, що є клієнтами мережі. Клієнти можуть з’єднуватися із сервером не тільки прямими лініями, а й завдяки звичайним телефонним каналам, а також завдяки бездротовим каналам зв’язку. З’єднання з Інтернетом не потребує офіційного дозволу. Інтернет розвивається так швидко, що його ріст виміряється у відсотках на місяць.

Якими бувають мережі?

До локальних мереж (Local Area Networks, LAN) відносяться мережі комп’ютерів, які зосереджені на невеликій території, у межах одного чи декількох, що знаходяться поруч, будинків (у радіусі не більше 1–2 км). У загальному випадку локальна мережа являє собою комунікаційну систему, що належить одній організації. Завдяки невеликим відстаням у локальних мережах є можливість використання відносно дорогих, але високоякісних ліній зв’язку, що дозволяють досягти високих швидкостей обміну даними (100 Мбіт/с).

Глобальні мережі (Wide Area Networks, WAN) поєднують територіально рознесені комп’ютери, які можуть знаходитися в різних містах і на різних континентах. У зв’язку з тим, що проведення високоякісних ліній зв’язку на великі відстані коштує дуже дорого, у глобальних мережах часто використовують уже існуючи і первинно призначені зовсім для інших цілей лінії зв’язку. Наприклад, багато які глобальні мережі будуються на основі телефонних каналів загального призначення.

Міські мережі (Metropolitan Area Networks, MAN) є менш розповсюдженим типом мереж. Вони з’явились не так давно і призначені для обслуговування території великого міста – мегаполісу. Ці мережі займають проміжне положення між локальними і глобальними мережами, використовують цифрові магістральні лінії зв’язку зі швидкостями від 45 Мбіт/с і призначені для зв’язку локальних мереж у межах міста, а також об’єднання локальних мереж з глобальними.

Корпоративні мережі – це мережі в масштабі одного підприємства. Вони об’єднують велику кількість комп’ютерів на всіх територіях окремого підприємства, а також можуть покривати місто, регіон і навіть континент. Число користувачів і комп’ютерів може вимірюватися тисячами, а відстані між мережами окремих територій можуть бути такими, що необхідним буде використання глобальних зв’язків. Тобто для корпоративної мережі характерними є:

• масштабність – тисячі комп’ютерів, сотні серверів, великі об’єми даних, що зберігаються і передаються по лініях зв’язку;

• високий ступінь гетерогенності – різні типи комп’ютерів, комунікаційного обладнання, операційних систем;

• застосування глобальних зв’язків – філіали об’єднуються за допомогою телекомунікаційних засобів, у тому числі телефонних каналів, радіоканалів, супутникового зв’язку.

Побудова локальних комп’ютерних мереж

Давайте ще раз з’ясуємо, для чого нам потрібна комп’ютерна мережа. Зайдемо в гості до звичайного школяра п’ятикласника Дмитрика. Нещодавно в його житті сталася дуже приємна подія – на день народження батьки подарували йому власний комп’ютер. На деякий час новинка захопила хлопця. Але потім він відчув, що не може використати всі можливості комп’ютера. Наприклад, можливість у грі помірятися силами з людиною-супротивником, сидячи кожен за своїм комп’ютером. Саме улюблена гра та бажання позмагатися в автомобільних перегонах «Need for speed» з сусідом і найкращим другом змусили Дмитрика шукати спосіб з’єднати два комп’ютери.

Як з’єднати між собою два комп’ютери?

Що ж саме зробили хлопці? Вони виміряли необхідну довжину кабелю (на щастя, вона виявилась менша за 100 метрів). Хлопці купили спеціальний крос-кабель з роз’ємами на кінцях, що вставляються в гніздо мережевого адаптера. Такі роз’єми називаються RJ-45. Тож між комп’ютерами з’явився фізичний зв’язок.

Уявіть собі розчарування хлопців, коли їхні комп’ютери «не побачили» один одного. Виявляється, треба було їх «з’єднати і програмно» також. В ОС Windows XP це можна зробити таким чином:

• зайти у Панель Управління (Control Panel) через кнопку Пуск (Start);

• вибрати пункт Мережеві Підключення (Network Connections);

• натиснути праву кнопку миші і вибрати пункт Створити з’єднання (Create connection);

• створити підключення по локальній мережі ЛОМ (LAN connection);

• дати своєму комп’ютеру ім’я;

• у властивостях протоколу TCP/IP визначити IP-адресу та маску підмережі, при з’єднанні двох комп’ютерів її обов’язково визначити, бо для автоматичного визначення адреси потрібен спеціальний сервер.

Невдовзі батько Дмитра приніс додому новий диск з музикою і переписав його на свій комп’ютер, а диск згодом повернув своєму другові. Дмитру та його іншому товаришу хотілося теж прослухати новинку. Тобто виникла потреба підключити ще один комп’ютер. Але виникла нова проблема – додаткових роз’ємів на мережевих адаптерах хлопців, звичайно, не було. Виявилося, що за технологією Fast Ethernet на скрученій парі можна підключати багато комп’ютерів тільки через спеціальні пристрої – комутатор (switch) чи концентратор (hub). Такий пристрій – річ досить дорога, він дозволяє підключати стільки комп’ютерів, скільки в ньому портів (роз’ємів). Найчастіше зустрічаються 8– та 16-портові пристрої, але взагалі кількість портів буває і більша.

Отже, купувати комутатор чи концентратор одній сім’ї досить дорого. Тож виникає ідея об’єднати не 3–4 комп’ютери, а більше, наприклад декілька поверхів будинку або під’їзд. Але слід пам’ятати, що побудова локальних мереж може проводитися тільки спеціалістами, які мають ліцензію. Вони побудують мережу, що зможе пройти сертифікацію і відповідатиме стандартам на побудову мереж, а також пожежним, санітарним та іншим нормам. Крім того, побудова й експлуатація комп’ютерних мереж не може бути безкоштовною, тобто особа, яка бере на себе обов’язки по обслуговуванню мережі, повинна дотримуватись українського законодавства. Часто саме ця особа стає локальним провайдером Інтернет.