Эволюция компьютерных систем

Появление компьютерных сетей является логическим результатом эволюции компьютерной технологии. Можно выделить несколько этапов такой эволюции.

Первые компьютеры – большие, громоздкие и дорогие – предназначались для небольшого числа пользователей и использовались в режиме пакетной обработки. В этом режиме в вычислительном центре устанавливался мощный и надежный компьютер универсального назначения – мэйнфрейм. Пользователи сдавали в центр перфокарты с данными и командами программ, операторы центра вводили эти карты в компьютер. Обычно результаты работы программы становились известными пользователю на следующий день. Интересы пользователей на этом этапе развития практически не учитывались.

По мере удешевления процессоров начали развиваться интерактивные многотерминальные системы разделения времени. В таких системах компьютер становился доступным сразу нескольким пользователям. Индивидуальные терминалы пользователей обеспечивали удобство диалога с компьютером, а малое время реакции компьютера в диалоге делало незаметным его параллельную работу с другими пользователями. На этом этапе ввод и вывод данных стали распределенными, а вычислительные ресурсы компьютера оставались централизованными.

Использование индивидуальных терминалов привело к постановке задачи доступа к компьютеру с мест, удаленных от него на сотни, а то и тысячи километров. Для решения этой поставленной задачи терминалы соединялись с компьютерами через телефонные сети с помощью модемов. В дальнейшем для совместной работы стали связывать компьютер с компьютером. Компьютеры получили возможность обмениваться данными в автоматическом режиме, что является базовым механизмом любой компьютерной сети. Так появились первые прообразы глобальных компьютерных сетей. В процессе их становления были предложены и отработаны многие основные идеи и концепции современных сетей.

В начале 70-х гг. ХХ столетия появились большие интегральные схемы. Их сравнительно невысокая стоимость и высокие функциональные возможности привели к созданию относительно дешевых мини-компьютеров, ставшими реальными конкурентами мэйнфреймов. Создание мини-компьютеров привело к тому, что предприятия и организации стали соединять принадлежащие им мини-компьютеры и разрабатывать программное обеспечение, необходимое для их взаимодействия. В результате появились первые локальные вычислительные сети. Для соединения компьютеров использовались разнообразные нестандартные устройства со своим способом представления данных, своими типами кабелей и т. п. Такие устройства могли соединять только те типы компьютеров, для которых были разработаны.

В середине 80-х гг. положение дел в локальных сетях стало кардинально меняться. Утвердились стандартные технологии объединения компьютеров в сеть – Ethernet, Arcnet, Token Ring. Для создания сети теперь достаточно было приобрести и установить стандартное коммуникационное оборудование и программное обеспечение для компьютера и линии связи. После этого сеть начинала работать и присоединение каждого нового компьютера не вызывало никаких проблем.

Сегодня компьютерные сети продолжают быстро развиваться. Разрыв между локальными и глобальными сетями постоянно сокращается. Появились высокоскоростные территориальные каналы связи, не уступающие по качеству кабельным системам локальных сетей. В глобальных сетях появляются службы доступа к ресурсам, такие же удобные, как и службы локальных сетей. Подобные примеры в большом количестве демонстрирует самая популярная глобальная сеть – Интернет.

Изменяются и локальные сети. Для них создано разнообразное коммуникационное оборудование (коммутаторы, маршрутизаторы, шлюзы), благодаря чему появилась возможность построения больших корпоративных сетей со сложной структурой и тысячами компьютеров.

Возродился интерес к крупным компьютерам. На новом витке эволюционной спирали мэйнфреймы стали возвращаться в компьютерные системы, но уже как полноправные сетевые узлы, поддерживающие стандартные технологии объединения и правила (протоколы) обмена информацией компьютеров в сети.

Проявилась еще одна очень важная тенденция, затрагивающая все сети. Изменилось их информационное наполнение. В них стала обрабатываться несвойственная ранее вычислительным сетям информация – голос, видеоизображения, рисунки. Сети перестали быть только вычислительными. Скорее их можно назвать информационными.