Этап 1. Появление вычислительных машин

Идея компьютера была предложена английским математиком Чарльзом Бэбиджем в середине 19 в. Подлинное рождение цифровых вычислительных машин произошло вскоре после окончания 2-й мировой войны. В середине 40-х были созданы первые ламповые компьютеры.

Характеристика 1-го этапа:

· Компьютер представлял собой скорее предмет исследования, а не инструмент для решения каких-либо практических задач из других областей

· Не было никакого системного ПО, кроме библиотек математических и служебных программ

· Операционные системы еще не появились, все задачи организации вычислительного процесса решались вручную каждым программистом с пульта управления

· С середины 50-х появились полупроводниковые элементы

· Появились первые алгоритмические языки

· Были разработаны первые системные управляющие программы – мониторы, которые автоматизировали всю последовательность действий оператора по организации вычислительного процесса

Этап 2. Мультипрограммирование

Следующий важный период развития операционных систем относится к 1965-1975 гг. В этот период были реализованы практически все основные механизмы, присущие современным ОС: мультипрограммирование, мультипроцессирование, поддержка многотерминального многопользовательского режима, виртуальная память, файловые системы, разграничения доступа и сетевая работа.

Мультипрограммирование – способ организации вычислительного процесса, при котором в памяти компьютера находится одновременно несколько программ, попеременно выполняющихся на одном процессор.

2 варианта: пакетная обработка или разделение времени.

Система пакетной обработки предназначены для решения задач вычислительного характера, не требующего быстрого получения результата. Главным критерием таких систем является решение максимального числа задач в единицу времени.

Системы разделения времени давали возможность программисту работать сразу с несколькими приложениями. В системах мультипрограммирования использовался многотерминальный режим. При этом не только оператор, но и все пользователи получали возможность формировать свои задания и управлять их выполнением со своего терминала. Такие операционные системы получили название систем удаленного ввода заданий.

· Многотерминальные централизованные системы

· Современные сети произошли из терминалов Mainframe (большие компьютеры)

· Терминалы были интеллектуальными устройствами и были точками доступа к главному компьютеру. Были неудобны – приходилось делить компьютерное время

Для реализации связей «компьютер – компьютер» была решена более простая задача – организация связи «удаленный терминал – компьютер».

Этап 3. Появление глобальных сетей

1969 – минобороны США инициировало создание ARPANET → Internet. Появились первые ОС.

· 1974 – новая глобальная сеть. IBM объявила о создании собственной сетевой архитектуры SNA(System Network Architecture).

· В это время в Европе активно велись работы по созданию и стандартизации сетей х.25

· Сети строились изначально на телефонных

· Главным результатом создания первых глобальных сетей был отказ от принципа коммутации каналов, на протяжении многих десятков лет успешно использовавшегося в телефонных сетях

Этап 4. Появление миникомпьютеров

Начало 70-х – появление больших интегральных схем (БИС), что привело к появлению миникомпьютеров, которые стали конкурентами мэйнфрэймам.

Этап 5. Появление сетевых стандартов.

1980 – Ethernet.

1985 – Token Ring.

Конец 80-х – FDDI (на основе Token Ring).

Конец 90-х – семейство Ethernet становится лидером.

· Дало возможность производителям сетевого оборудования конкурировать между собой.

Этап 6. Появление ПК

Начало 80-х - ПК→рост локальных сетей (т.к. появилась отличная материальная основа в виде десятков и сотен машин. Принадлежащих одному предприятию).

Компьютерные сети позволили ускорить и сделать удобным обмен информации между удаленными пользователями.

Классификация сетей

1) Классификация сетей по размеру

LAN (Local Area Network) – в одном или несколько рядом стоящих зданиях. Обычно диаметр меньше 10 км. Как правило, используется однородная среда передачи данных (медный кабель и т.д.)

MAN (Metropoliten Area Network) – сеть диаметром меньшим 100 км, 1 город. Разнообразие сред передачи данных.

WAN (Wide Area Network) – глобальные вычислительные сети. Разнообразные каналы передачи данных.

 

Промежуточные градации:

· Университет (Больше LAN, несколько рядом стоящих зданий). Если в каждом здании по 100 машин, а не по одной, то это будет Campus (по количеству машин выгоднее Campus).

· Корпоративная сеть – по протяженности приближается к глобальной; все машины принадлежат одной организации.

 

2) По качественному составу

Базовые определения:

Сервер – компьютер или процесс, который представляет ресурсы или услуги другому компьютеру или процессу.

Клиент – компьютер или процесс, который пользуется услугами другого компьютера или процесса.

 

Одноранговая сеть

· Все компьютеры имеют одинаковый статус, т.е. могу быть и клиентами, и серверами. Обычно одноранговые сети строятся под управлением ОС как Win2000, XP, Vista.

· Пользователь сам решает, кем он будет в сети(клиент или сервер).

Недостатки одноранговых сетей

· Отсутствие администратора

· Отсутствует единая политика безопасности

· Резервное копирование не на должном уровне

· Обновление ПО носит стихийный порядок

· При большом количестве ПК долго обновляется список компьютеров (связано с процедурой Master-Browser)

 

Сети с выделенным сервером

- Для серверов более надежное аппаратное обеспечение

- Компьютеры имеют разный статус в сети

- Координация работы сети и управление происходит через сервер

Сервер называется выделенным, если с него не запускаются локальные пользовательские программы.

Достоинства:

· Централизованное хранение данных

· Единая политика безопасности

· Регулярное резервное копирование

· Централизованное администрирование

Недостатки:

- Высокая стоимость за счет:

- Использование серверов

- Дорогостоящее сетевое ПО

- Зарплата администратора или техподдержки

- Необходим квалифицированный персонал для сопровождения

Тип серверов в сетях с выделенным сервером:

· Файловые серверы (Функции: передача файлов, хранение и перенос данных, синхронизация файлов при обновлении, архивирование файлов. Наибольшую нагрузку на файловые сервера создают несрочные данные (данные, которые должны лежать долго)).

· Серверы печати (Функции: совместно работать со средством печати нескольким пользователям. Увеличивается скорость работы сети, пользовательских станций).

· Серверы приложений (Функции: разгрузка клиентской машины. На них размещаются программные продукты).

· Серверы сообщений (Функции: чаты, e-mail - сервера).

· Серверы баз данных (Подвид серверов приложений, где на сервере только одно приложение – БД. Функции: хранение БД).

· Сервер удаленного доступа (RAS) (Функции: выполнять крупные задачи, используя низкопроизводительную машину (средства машины тратятся только на передачу данных). Пример: Telnet.)

· Контроллеры домена (Функции: осуществление регистрации компьютеров, контроль потоков данных, координация передачи данных).

Гибридные сети

Имеют достоинства (или недостатки) сетей с выделенным сервером и удобство одноранговых сетей. Почти все сети – гибридные.

Использование классов сетей

Сети с выделенным сервером и гибридные сети устанавливаются на предприятиях боле крупных размеров; одноранговые сети – до 10 компьютеров.