Mạng và công nghệ mạng. Công nghệ thông tin mạng

Ngày nay, mạng lưới và công nghệ mạng kết nối mọi người ở mọi nơi trên thế giới và cung cấp cho họ quyền truy cập vào sự sang trọng lớn nhất trên thế giới - thông tin liên lạc của con người. Những người không can thiệp liên lạc và chơi với bạn bè ở những nơi khác trên thế giới.

Các sự kiện đang diễn ra đang trở nên nổi tiếng ở tất cả các nước trên thế giới chỉ trong vài giây. Mọi người đều có thể kết nối với Internet và đặt ra một phần thông tin của mình.

Công nghệ thông tin mạng: nguồn gốc của nguồn gốc

Trong nửa sau của thế kỷ trước, hai ngành khoa học và kỹ thuật chính của nó - công nghệ máy tính và viễn thông - được hình thành bởi nền văn minh của con người . Khoảng một phần tư thế kỷ, cả hai ngành này phát triển độc lập, và trong khuôn khổ của họ, tương ứng, đã tạo ra các mạng máy tính và viễn thông. Tuy nhiên, trong quý cuối cùng của thế kỷ 20, do sự tiến hoá và sự thâm nhập của hai ngành khoa học này, đã xuất hiện cái mà chúng ta gọi là thuật ngữ "công nghệ mạng", là một phần của khái niệm tổng quát hơn về "công nghệ thông tin".

Do sự xuất hiện của họ trên thế giới, một cuộc cách mạng công nghệ mới đã diễn ra. Cũng như vài thập niên trước khi bề mặt của nó được bao phủ bởi một mạng lưới đường cao tốc, vào cuối thế kỷ vừa qua, tất cả các quốc gia, thành phố và làng xã, các doanh nghiệp và tổ chức, cũng như các ngôi nhà riêng lẻ, đều đã kết nối "các đường cao tốc thông tin". Đồng thời, tất cả đều trở thành yếu tố của các mạng truyền dữ liệu khác nhau giữa các máy tính mà trong đó các công nghệ truyền dẫn khác nhau được thực hiện.

Công nghệ mạng: khái niệm và nội dung

Công nghệ mạng là một bộ quy tắc để đại diện và truyền tải thông tin, được thực hiện dưới dạng các giao thức tiêu chuẩn, cũng như phần cứng và phần mềm, bao gồm các bộ điều hợp mạng với trình điều khiển, cáp và các liên kết sợi quang, các đầu nối khác nhau Kết nối).

Sự "đầy đủ" của bộ này có nghĩa là nó giảm thiểu trong khi vẫn giữ được khả năng xây dựng một mạng hiệu quả. Cần có tiềm năng để cải tiến, ví dụ bằng cách tạo các mạng con yêu cầu sử dụng các giao thức ở các cấp khác nhau, cũng như các trình giao tiếp đặc biệt, thường được gọi là "bộ định tuyến". Sau khi cải tiến, mạng trở nên đáng tin cậy và nhanh hơn, nhưng với chi phí của sự xuất hiện của tiện ích trên công nghệ mạng chính, đó là cơ sở của nó.

Thuật ngữ "công nghệ mạng" thường được sử dụng theo nghĩa hẹp được mô tả ở trên, nhưng thường được hiểu là bất kỳ tập hợp các công cụ và quy tắc để xây dựng mạng lưới một loại nhất định, ví dụ như "công nghệ mạng máy tính địa phương".

Nguyên mẫu của công nghệ mạng

Nguyên mẫu đầu tiên của một mạng máy tính, nhưng chưa phải là mạng, đã trở thành trong 60-80-ies. Hệ thống đa đầu cuối của thế kỷ trước. Đại diện cho một sự kết hợp của một màn hình và một bàn phím nằm ở khoảng cách lớn từ các máy tính lớn và kết nối với chúng thông qua modem điện thoại hoặc thông qua các kênh chuyên dụng, các đầu cuối rời khỏi cơ sở của ITC và lan rộng khắp tòa nhà.

Hơn nữa, ngoài các nhà điều hành máy tính trên ITC, tất cả người sử dụng thiết bị đầu cuối đều có thể thực hiện nhiệm vụ của họ trên bàn phím và giám sát việc thực hiện trên màn hình và thực hiện một số thao tác để quản lý các nhiệm vụ. Các hệ thống như vậy, thực hiện cả hai thuật toán chia sẻ thời gian và xử lý hàng loạt, được gọi là các hệ thống nhập các nhiệm vụ từ xa.

Mạng lưới toàn cầu

Sau các hệ thống đa đầu cuối vào cuối những năm 60. XX thế kỷ. Loại mạng đầu tiên cũng được tạo ra - mạng máy tính toàn cầu (GCS). Họ đã liên kết các siêu máy tính tồn tại trong một bản sao và lưu trữ dữ liệu và phần mềm duy nhất, với các máy tính lớn nằm ở khoảng cách lên đến hàng ngàn kilômét thông qua mạng điện thoại và modem. Công nghệ mạng này trước đây đã được thử nghiệm trong các hệ thống đa đầu cuối.

SCS đầu tiên vào năm 1969 là ARPANET, làm việc tại Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ và kết hợp nhiều loại máy tính khác nhau với các hệ điều hành khác nhau. Họ đã được trang bị dopmodules để thực hiện các giao thức mạng truyền thông phổ biến cho tất cả các máy tính trên mạng. Trên cơ sở đó, các khái niệm cơ bản về công nghệ mạng được phát triển, cũng được sử dụng ngày nay.

Ví dụ đầu tiên về sự hội tụ của mạng máy tính và viễn thông

SCS thừa hưởng liên kết từ các mạng cũ và toàn cầu hơn - điện thoại, bởi vì nó rất tốn kém để xây dựng đường dài mới. Vì vậy, trong nhiều năm họ đã sử dụng các kênh điện thoại tương tự để truyền tải tại một thời điểm nhất định chỉ có một cuộc trò chuyện. Dữ liệu số được truyền trên chúng với tốc độ rất thấp (hàng chục Kbps), và các khả năng được giới hạn trong việc chuyển các tập tin dữ liệu và e-mail.

Tuy nhiên, kế thừa các đường dây điện thoại, GCS đã không sử dụng công nghệ chính của họ, dựa trên nguyên tắc chuyển mạch, khi mỗi cặp thuê bao của toàn bộ thời gian truyền thông được phân bổ một kênh ở một tốc độ cố định. SCS sử dụng các công nghệ mạng máy tính mới dựa trên nguyên tắc chuyển mạch gói, trong đó các dữ liệu dưới dạng các gói nhỏ - các gói có tốc độ không đổi được chuyển đến một mạng không chuyển mạch và nhận được bởi các địa chỉ trong mạng bằng các mã địa chỉ được nhúng trong các tiêu đề gói tin.

Người tiền nhiệm mạng lưới địa phương

Xuất hiện vào cuối những năm 70. XX thế kỷ. BIS dẫn đến việc tạo ra một máy tính mini với chi phí thấp và chức năng phong phú. Họ thực sự cạnh tranh với các máy tính lớn.

Một máy tính mini của gia đình PDP-11 đã trở nên rất phổ biến. Họ đã bắt đầu được lắp đặt trong tất cả các đơn vị sản xuất rất nhỏ để quản lý các quy trình kỹ thuật và các đơn vị quá trình riêng lẻ, cũng như các phòng ban của các bộ phận doanh nghiệp để thực hiện nhiệm vụ văn phòng.

Tăng thêm khái niệm về các tài nguyên máy tính phân tán trong toàn doanh nghiệp, mặc dù tất cả các máy tính mini vẫn hoạt động tự chủ.

Sự nổi lên của mạng LAN

Vào giữa những năm 80. XX thế kỷ. Các công nghệ kết hợp các máy tính mini trong một mạng dựa trên việc chuyển đổi các gói dữ liệu đã được giới thiệu, như trong GCS.

Họ đã xây dựng một mạng lưới của một doanh nghiệp, được gọi là local (LAN - network), thành một nhiệm vụ gần như tầm thường. Để tạo ra nó, bạn chỉ cần mua bộ điều hợp mạng cho công nghệ LAN được chọn, ví dụ Ethernet, một hệ thống cáp tiêu chuẩn, cài đặt các đầu nối trên cáp và kết nối các bộ điều hợp với máy tính mini và với nhau thông qua các loại cáp này. Sau đó, một trong những hệ điều hành đã được cài đặt trên máy chủ máy tính, được thiết kế cho việc tổ chức mạng LAN. Sau đó, nó bắt đầu hoạt động, và việc nối tiếp mỗi máy tính mini mới đã không gây ra bất kỳ vấn đề.

Sự không thể tránh khỏi của sự xuất hiện của Internet

Nếu sự nổi lên của một máy tính mini được phép phân phối các tài nguyên máy tính đều đặn trên lãnh thổ các doanh nghiệp, thì sự xuất hiện vào đầu những năm 90. PC đã tạo ra sự xuất hiện dần dần của họ ở mọi nơi làm việc của bất kỳ công nhân trí thức nào, và sau đó là ở nhà riêng của con người.

Sự rẻ tiền tương đối và độ tin cậy cao của công việc máy tính lần đầu tiên đã tạo ra một động lực mạnh mẽ cho sự phát triển của các mạng LAN, và sau đó dẫn tới sự xuất hiện của một mạng máy tính toàn cầu - Internet, hiện nay bao gồm tất cả các nước trên thế giới.

Quy mô Internet mỗi tháng tăng 7-10%. Đó là cốt lõi kết nối các mạng lưới địa phương và toàn cầu của các doanh nghiệp và các tổ chức trên thế giới với nhau.

Nếu trong giai đoạn đầu tiên, chủ yếu là các tập tin dữ liệu và e-mail được truyền qua Internet, ngày nay nó cung cấp chủ yếu là truy cập từ xa tới các nguồn thông tin phân tán và lưu trữ điện tử tới các dịch vụ thông tin thương mại và phi thương mại của nhiều nước. Tài liệu lưu trữ truy cập miễn phí của nó chứa thông tin về hầu như tất cả các lĩnh vực kiến thức và hoạt động của con người - từ các hướng mới trong khoa học đến dự báo thời tiết.

Các công nghệ mạng chính của mạng LAN

Trong số đó, có những công nghệ cơ bản, trên cơ sở đó có thể xây dựng nền tảng của bất kỳ mạng lưới cụ thể nào. Ví dụ bao gồm các công nghệ LAN nổi tiếng như Ethernet (1980), Token Ring (1985) và FDDI (cuối những năm 80).

Vào cuối những năm 90. Công nghệ Ethernet đã trở thành lãnh đạo của công nghệ mạng LAN, kết hợp phiên bản cổ điển của nó với tốc độ truyền dữ liệu lên đến 10 mbit / s, cũng như Fast Ethernet (lên đến 100 Mbit / s) và Gigabit Ethernet (lên đến 1000 Mbit / s). Tất cả các công nghệ Ethernet đều có các nguyên tắc hoạt động tương tự, đơn giản hóa việc bảo trì và kết hợp các mạng LAN được xây dựng trên cơ sở của chúng.

Trong cùng thời kỳ, trong hạt nhân của hầu hết các hệ điều hành máy tính, các nhà phát triển của họ đã bắt đầu tích hợp các chức năng mạng thực hiện các công nghệ thông tin mạng nói trên. Có những hệ thống truyền thông chuyên dụng như IOS của Cisco Systems.

Công nghệ GCS đã phát triển như thế nào?

Các công nghệ SCS trên các kênh điện thoại tương tự do mức độ biến dạng cao trong chúng được phân biệt bằng các thuật toán phức tạp về kiểm soát và phục hồi dữ liệu. Một ví dụ của họ là công nghệ X.25 đầu những năm 70. XX thế kỷ. Các công nghệ mạng hiện đại hơn là frame relay, ISDN, ATM.

ISDN - chữ viết tắt, có nghĩa là "mạng số với tích hợp các dịch vụ", cho phép thực hiện các hội nghị truyền hình từ xa. Truy cập từ xa được cung cấp bằng cách cài đặt trong bộ điều hợp máy tính ISDN, hoạt động nhiều lần nhanh hơn bất kỳ modem nào. Ngoài ra còn có một phần mềm đặc biệt cho phép các hệ điều hành và trình duyệt phổ biến làm việc với ISDN. Tuy nhiên, chi phí thiết bị và nhu cầu xây dựng các đường truyền thông đặc biệt cản trở sự phát triển của công nghệ này.

Các công nghệ mạng toàn cầu đã tiến triển cùng với mạng điện thoại. Sau sự ra đời của điện thoại kỹ thuật số, kỹ thuật số Plesiochronous Digital Hierarchy (PDH) được phát triển, hỗ trợ tốc độ lên đến 140 Mbit / s và được sử dụng để tạo ra các doanh nghiệp trong mạng riêng của họ.

Hệ thống phân cấp kỹ thuật số đồng bộ công nghệ mới (SDH) vào cuối những năm 80. XX thế kỷ. Tăng băng thông của các kênh điện thoại kỹ thuật số tới 10 Gb / s, và công nghệ DDS Wave Division Multiplexing (DWDM) - lên đến hàng trăm Gbit / s và thậm chí lên đến vài Tb / s.

Công nghệ Internet

Các công nghệ mạng của Internet dựa trên việc sử dụng ngôn ngữ siêu văn bản (hoặc ngôn ngữ HTML) - một ngôn ngữ đặc biệt để đánh dấu các tài liệu điện tử, là một tập hợp các thuộc tính được đánh dấu bởi các nhà phát triển các trang Internet trong mỗi trang. Tất nhiên, bài phát biểu trong trường hợp này không phải là văn bản hoặc các tài liệu đồ hoạ (ảnh, hình ảnh) đã được "tải về" bởi người dùng từ Internet, nằm trong bộ nhớ máy tính của mình và được xem qua các trình soạn thảo văn bản hoặc đồ hoạ. Đó là về những cái gọi là các trang web được xem qua các chương trình trình duyệt.

Các nhà phát triển các trang web Internet tạo ra chúng bằng ngôn ngữ HTML (bây giờ là nhiều công cụ và công nghệ của tác phẩm này, được gọi chung là "bố cục trang web") được tạo ra dưới dạng một tập hợp các trang web và các chủ trang web được đặt trên các máy chủ Internet theo hợp đồng cho thuê từ chủ các máy chủ bộ nhớ (Cái gọi là "lưu trữ"). Chúng hoạt động trên đồng hồ trên Internet, phục vụ các yêu cầu của người dùng để xem các trang web đã tải xuống.

Các trình duyệt của các máy tính người dùng, đã nhận được thông qua máy chủ của nhà cung cấp dịch vụ Internet của họ truy cập vào một máy chủ cụ thể, có địa chỉ được chứa trong tên của trang web Internet yêu cầu, truy cập vào trang web này. Hơn nữa, phân tích các thẻ HTML của mỗi trang được xem, các trình duyệt hình thành hình ảnh của nó trên màn hình màn hình dưới dạng, như nó được các nhà phát triển trang web sáng tạo - với tất cả các tiêu đề, phông chữ và màu nền, các chèn khác nhau dưới dạng hình ảnh, sơ đồ, hình ảnh, v.v. .