Verkko ja verkkotekniikka. Verkkotietotekniikka

Sisällysluettelo:

Verkko ja verkkotekniikka. Verkkotietotekniikka
Verkko ja verkkotekniikka. Verkkotietotekniikka
Anonim

Nykyään verkot ja verkkoteknologiat yhdistävät ihmisiä kaikkialla maailmassa ja tarjoavat heille pääsyn maailman suurimpaan ylellisyyteen - ihmisten väliseen viestintään. Ihmiset kommunikoivat ja leikkivät saumattomasti ystävien kanssa muualla maailmassa.

Meillä olevat tapahtumat tulevat tunnetuiksi kaikissa maailman maissa muutamassa sekunnissa. Jokainen voi muodostaa yhteyden Internetiin ja lähettää osan tiedoistaan.

Verkkotietotekniikat: niiden juuret

Viime vuosisadan toisella puoliskolla ihmissivilisaatio muodosti kaksi tärkeintä tieteellistä ja teknistä alaansa - tietokone- ja tietoliikennetekniikat. Noin neljännesvuosisadan ajan molemmat näistä toimialoista kehittyivät itsenäisesti, ja niiden puitteissa luotiin tietokone- ja tietoliikenneverkkoja. Kuitenkin 1900-luvun viimeisellä neljänneksellä näiden kahden ihmistiedon haaran evoluution ja keskinäisen tunkeutumisen seurauksena se, mitä me kutsumme termiksi "verkosto".teknologia", joka on yleisemmän "tietotekniikan" käsitteen alaosa.

Niiden ilmestymisen seurauksena maailmassa tapahtui uusi teknologinen vallankumous. Aivan kuten muutama vuosikymmen ennen kuin maan pinta peittyi nopeiden moottoriteiden verkostolla, viime vuosisadan lopulla kaikki maat, kaupungit ja kylät, yritykset ja organisaatiot sekä yksittäiset asunnot yhdistettiin "tiedolla" moottoritiet". Samalla niistä kaikista tuli elementtejä erilaisiin tietokoneiden välisiin tiedonsiirtoverkkoihin, joissa toteutettiin tiettyjä tiedonsiirtotekniikoita.

verkkotekniikkaa
verkkotekniikkaa

Verkkotekniikka: konsepti ja sisältö

Verkkotekniikka on yhtenäinen sääntöjoukko tiedon esittämistä ja siirtoa varten, toteutettu niin sanottujen "standardiprotokollien" muodossa sekä laitteistona ja ohjelmistona, mukaan lukien verkkosovittimet ohjaimilla, kaapeleilla ja FOCL:llä, erilaisia liittimiä (liittimiä).

Tämän työkalusarjan "riittävyys" tarkoittaa sen minimointia säilyttäen samalla mahdollisuuden rakentaa toimiva verkko. Siinä pitäisi olla parannuspotentiaalia esimerkiksi luomalla siihen aliverkkoja, jotka edellyttävät eritasoisten protokollien käyttöä sekä erityisiä kommunikaattoreita, joita yleensä kutsutaan "reitittimiksi". Päivityksen jälkeen verkosta tulee luotettavampi ja nopeampi, mutta sen perustana olevan ydinverkkoteknologian päälle rakentamisen kustannuksella.

Välikausi"verkkotekniikkaa" käytetään useimmiten yllä kuvatussa suppeassa merkityksessä, mutta se tulkitaan usein laajasti minkä tahansa työkalujen ja sääntöjen joukoksi tietyntyyppisten verkkojen rakentamiseen, esimerkiksi "paikallinen tietokoneverkkotekniikka".

verkkotietotekniikat
verkkotietotekniikat

Verkkotekniikan prototyyppi

Ensimmäinen tietokoneverkon prototyyppi, mutta ei vielä itse verkko, oli 60-80-luvuilla. viime vuosisadan monipäätejärjestelmät. Päätelaitteet, jotka edustavat näytön ja näppäimistön yhdistelmää, joka sijaitsee suurilla etäisyyksillä suurista tietokoneista ja on yhdistetty niihin puhelinmodeemien tai erillisten kanavien kautta, poistuivat ITC:n tiloista ja hajaantuivat kaikkialle rakennukseen.

Samaan aikaan ITC:n tietokoneen operaattorin lisäksi kaikki päätelaitteiden käyttäjät saivat mahdollisuuden syöttää tehtävänsä näppäimistöltä ja seurata niiden toteutumista näytöltä sekä suorittaa joitakin tehtävienhallintatoimintoja. Tällaisia järjestelmiä, jotka toteuttavat sekä aikajakoalgoritmeja että eräkäsittelyä, kutsuttiin etätyönsyöttöjärjestelmille.

tietokoneverkkotekniikka
tietokoneverkkotekniikka

Maailmanlaajuiset verkot

Monipäätejärjestelmien jälkeen 60-luvun lopulla. 20. vuosisata luotiin ja ensimmäinen verkkotyyppi - maailmanlaajuiset tietokoneverkot (GCN). He liittivät puhelinverkkojen ja modeemien avulla supertietokoneet, jotka olivat olemassa yksittäisinä kopioina ja tallensivat ainutlaatuista tietoa ja ohjelmistoja, suuriin tietokoneisiin, jotka sijaitsevat jopa useiden tuhansien kilometrien etäisyydellä niistä. Tämä verkkotekniikka oli aiemmintestattu monipäätejärjestelmissä.

Ensimmäinen GKS vuonna 1969 oli ARPANET, joka työskenteli Yhdysv altain puolustusministeriössä ja yhdisti erityyppisiä tietokoneita erilaisiin käyttöjärjestelmiin. Ne varustettiin lisämoduuleilla kaikille verkkoon kuuluville tietokoneille yhteisten tietoliikenneverkkoprotokollien toteuttamiseksi. Sille kehitettiin verkkoteknologioiden perusteet, joita käytetään edelleenkin.

verkot ja verkkoteknologiat
verkot ja verkkoteknologiat

Ensimmäinen esimerkki tietokone- ja tietoliikenneverkkojen lähentymisestä

GKS peri tietoliikennelinjat vanhemmista ja maailmanlaajuisemmista puhelinverkoista, koska uusien kaukoyhteyksien rakentaminen oli erittäin kallista. Siksi he käyttivät useiden vuosien ajan analogisia puhelinkanavia lähettääkseen vain yhden keskustelun kerrallaan. Niiden kautta siirrettiin digitaalista dataa erittäin pienellä nopeudella (kymmeniä kbps), ja mahdollisuudet rajoittuivat datatiedostojen ja sähköpostin siirtoon.

Perittyään puhelinliikennelinjat GKS ei kuitenkaan ottanut päätekniikkaansa piirikytkentäperiaatteella, kun jokaiselle tilaajaparille jaettiin kanava, jolla oli vakionopeus koko viestintäistunnon ajan. GKS käytti uusia pakettikytkentäperiaatteeseen perustuvia tietokoneverkkoteknologioita, joissa pienten pakettien muodossa olevaa dataa lähetetään tasaisella nopeudella kytkemättömään verkkoon ja vastaanottajat vastaanottavat sen verkossa käyttämällä verkkoon upotettuja osoitekoodeja. pakettien otsikot.

verkkoteknologian perusteet
verkkoteknologian perusteet

LAN-verkkojen edeltäjät

Näkyminen 70-luvun lopulla. 20. vuosisata LSI on johtanut pientietokoneiden luomiseen edullisilla ja monipuolisilla toiminnoilla. He alkoivat todella kilpailla keskustietokoneiden kanssa.

PDP-11-perheen minitietokoneet ovat saavuttaneet laajan suosion. Niitä alettiin asentaa kaikkeen, jopa erittäin pieniin tuotantoyksiköihin teknisten prosessien hallintaa ja yksittäisiä teknisiä asennuksia varten sekä yritysjohdon osastoille toimistotehtäviä varten.

Yrityslaajuisten laskentaresurssien käsite syntyi, vaikka kaikki minitietokoneet toimivat edelleen itsenäisesti.

verkkotekniikka Internet
verkkotekniikka Internet

LAN-verkkojen tulo

80-luvun puoliväliin mennessä. 20. vuosisata otettiin käyttöön tekniikoita minitietokoneiden yhdistämiseksi verkoissa datapakettikytkentään perustuen, kuten GCS:ssä.

He ovat tehneet yhden yritysverkon, nimeltään LAN, rakentamisesta lähes triviaalia tehtävää. Sen luomiseksi sinun tarvitsee vain ostaa verkkosovittimet valittua LAN-tekniikkaa varten, esimerkiksi Ethernet, vakiokaapelijärjestelmä, asentaa sen kaapeleihin liittimet (liittimet) ja kytkeä sovittimet minitietokoneeseen ja toisiinsa näillä. kaapelit. Seuraavaksi tietokonepalvelimelle asennettiin yksi käyttöjärjestelmistä, joka oli suunniteltu järjestämään LAN-verkko. Sen jälkeen se alkoi toimia, eikä jokaisen uuden minitietokoneen myöhempi kytkeminen aiheuttanut ongelmia.

Internet on väistämätön

Jos minitietokoneiden tulo mahdollisti tietokoneresurssien jakamisen tasaisesti yritysten alueiden kesken, niin ulkonäkö alussa90-luku PC johti niiden asteittaiseen ilmestymiseen, ensin jokaisen tietotyöntekijän jokaiselle työpaikalle ja sitten yksittäisiin ihmisten asuntoihin.

PC-tietokoneiden suhteellinen halpa ja korkea luotettavuus antoi ensin voimakkaan sysäyksen LAN-verkkojen kehitykselle ja johti sitten maailmanlaajuisen tietokoneverkon - Internetin - syntymiseen, joka nykyään kattaa kaikki maailman maat.

Internetin koko kasvaa 7-10 % joka kuukausi. Se on ydin, joka yhdistää erilaisia paikallisia ja globaaleja yritysten ja instituutioiden verkostoja ympäri maailmaa.

Jos ensimmäisessä vaiheessa tiedostot ja sähköpostiviestit välitettiin pääasiassa Internetin kautta, niin nykyään se tarjoaa pääasiassa etäyhteyden hajautetuille tietoresursseille ja sähköisille arkistoihin sekä useiden maiden kaupallisiin ja ei-kaupallisiin tietopalveluihin.. Sen vapaasti käytettävissä olevat arkistot sisältävät tietoa lähes kaikista tiedon ja ihmisen toiminnan osa-alueista – tieteen uusista suunnista sääennusteisiin.

ydinverkkoteknologiat
ydinverkkoteknologiat

LAN-verkon perustekniikat

Niiden joukossa ovat perustekniikat, joille voidaan rakentaa minkä tahansa verkon perusta. Esimerkkejä ovat tunnetut LAN-tekniikat, kuten Ethernet (1980), Token Ring (1985) ja FDDI (80-luvun loppu).

90-luvun lopulla. Ethernet-teknologiasta on tullut johtava LAN-verkkoteknologia, joka yhdistää sen klassisen version tiedonsiirtonopeuksiin jopa 10 Mbps, sekä Fast Ethernetiin (jopa 100 Mbps) ja Gigabit Ethernetiin (jopa 1000 Mbps). KaikkiEthernet-tekniikoilla on samanlaiset toimintaperiaatteet, mikä yksinkertaistaa niiden ylläpitoa ja niiden pohj alta rakennettujen LAN-verkkojen integrointia.

Samaan aikaan kehittäjät alkoivat integroida verkkotoimintoja lähes kaikkien tietokoneiden käyttöjärjestelmien ytimiin, jotka toteuttavat edellä mainitut verkkotietotekniikat. On jopa erikoistuneita tietoliikennekäyttöjärjestelmiä, kuten Cisco Systemsin IOS.

Kuinka GCS-teknologiat kehittyivät

Analogisten puhelinkanavien GKS-teknologiat erottuivat niissä esiintyvän korkean vääristymän vuoksi monimutkaisilla algoritmeilla tietojen seurantaa ja palauttamista varten. Esimerkki niistä on 70-luvun alussa kehitetty X.25-tekniikka. 20. vuosisata Nykyaikaisempia verkkotekniikoita ovat kehysvälitys, ISDN, ATM.

ISDN on lyhenne sanoista "Integrated Services Digital Network", joka mahdollistaa etävideoneuvottelun. Etäkäyttö saadaan aikaan asentamalla tietokoneeseen ISDN-sovittimet, jotka toimivat monta kertaa nopeammin kuin mikään modeemi. On myös erityisiä ohjelmistoja, joiden avulla suositut käyttöjärjestelmät ja selaimet voivat toimia ISDN:n kanssa. Mutta laitteiden korkeat kustannukset ja tarve asentaa erityisiä viestintälinjoja estävät tämän tekniikan kehittämisen.

WAN-tekniikat ovat kehittyneet puhelinverkkojen mukana. Digitaalisen puhelimen syntymisen jälkeen kehitettiin Plesiochronous Digital Hierarchy (PDH) -tekniikka, joka tukee jopa 140 Mbps:n nopeuksia ja jota yritykset käyttävät omien verkkojensa luomiseen.

Uusi Synchronous Digital Hierarchy (SDH) -tekniikka 80-luvun lopulla. 20. vuosisata laajensi digitaalisen kaistanleveyttäpuhelinkanavat jopa 10 Gbps ja Dense Wave Division Multiplexing (DWDM) -tekniikka - jopa satoja Gbps ja jopa useita Tbps.

Internet-teknologiat

Internet-verkkotekniikat perustuvat hypertekstikielen (tai HTML-kielen) käyttöön. Tämä on erityinen sähköisten asiakirjojen merkintäkieli, joka on järjestetty joukko attribuutteja (tageja), jotka verkkosivustojen kehittäjät ovat valmiita upottaneet jokaisen sivunsa. Tässä tapauksessa emme tietenkään puhu teksti- tai graafisista asiakirjoista (valokuvista, kuvista), jotka käyttäjä on jo "ladannut" Internetistä, jotka ovat hänen tietokoneensa muistissa ja joita tarkastellaan teksti- tai graafisten muokkausohjelmien kautta. Puhumme ns. web-sivuista, joita tarkastellaan selainohjelmien kautta.

Verkkosivustojen kehittäjät luovat ne HTML-kielellä (nyt tähän työhön on olemassa monia työkaluja ja tekniikoita, joita kutsutaan yhteisesti nimellä "sivuston asettelu") joukon verkkosivuja, ja sivustojen omistajat sijoittavat ne Internet-palvelimille vuokrasopimus niiden muistipalvelinten omistajilta (ns. "isännöinti"). He työskentelevät ympäri vuorokauden Internetissä palvellen käyttäjiensä pyyntöjä tarkastella heille ladattuja verkkosivuja.

Käyttäjätietokoneiden selaimet, jotka ovat saaneet pääsyn tietylle palvelimelle Internet-palveluntarjoajansa palvelimen kautta, jonka osoite sisältyy pyydetyn Internet-sivuston nimeen, pääsevät tälle sivustolle. Lisäksi selaimet analysoivat jokaisen katsotun sivun HTML-tageja, ja ne muodostavat sen kuvan näyttöruudulle sivuston kehittäjän tarkoittamassa muodossa.– kaikilla otsikoilla, kirjasin- ja taustaväreillä, erilaisilla lisäyksillä valokuvien, kaavioiden, kuvien jne. muodossa.

Suositeltava: