1. Кириш. Маълумотлар тармоқларининг ривожланиши

2. Маълумот тармоқларининг ривожланиш тарихи
Шундай қилиб, маълумотлар тармоқлари деб аталадиган компьютер тармоқлари замонавий цивилизациянинг энг муҳим илмий ва техник соҳалари - компьютер технологиялари ва телекоммуникация технологияларининг ривожланишининг мантиқий натижасидир. 50-йилларнинг биринчи компьютерлари - катта, катта ва қиммат - жуда кам сонли танланган фойдаланувчилар учун мўлжалланган эди. Кўпинча бу ҳайвонлар бутун биноларни эгаллаб олишган. Бундай компьютерлар фойдаланувчини интерфаол ишлаши учун мўлжалланмаган, аксинча оммавий ишлов бериш режимида ишлатилган.
Партияни қайта ишлаш тизимлари, қоида тариқасида, асосий ва кучли универсал компьютер асосида қурилган. Фойдаланувчилар маълумотлар ва дастур буйруқларини ўз ичига олган мушт карталарини тайёрладилар ва уларни компьютер марказига ўтказдилар (1.2-расм).
Бир нечта фойдаланувчиларнинг ишлари бажаришга қабул қилинган пакетга гуруҳланган. Асосий кадрлар оператори максимал дастурий ишлашга эришиш учун процессор ва кириш-чиқиш мосламаларини вазифаларни тақсимлашни оптималлаштириб, дастурларни кўп дастурлаш режимида ишлайдиган компьютерга пакетли карталарни жойлаштирди. Босиб чиқарилган натижалар одатда фақат кейинги кун фойдаланувчилар томонидан қабул қилинди. Шундай қилиб, битта нотўғри тўлдирилган карта ҳеч бўлмаганда кунлик кечикишни англатади. Албатта, фойдаланувчилар учун интерактив режимда ишлаш осонроқ бўлади, бунда маълумотларни терминалда қайта ишлаш жараёнини тез бошқариш мумкин бўлади. Аммо ҳисоблаш тизимлари ривожланишининг дастлабки босқичларида фойдаланувчиларнинг манфаатларига катта эътибор берилмади.
Компьютернинг энг қиммат қурилмаси - процессорнинг самарадорлиги, ҳаттоки ундан фойдаланадиган мутахассисларнинг иш самарадорлигига зарар етказиш учун ҳам биринчи ўринга қўйилган.
60-йилларнинг бошларида процессорлар арзонлашиши билан ҳисоблаш жараёнини ташкил қилишнинг янги усуллари пайдо бўлди, бу фойдаланувчиларнинг манфаатларини ҳисобга олишга имкон берди.
Вақтни тақсимлашнинг интерфаол тизимлари ривожлана бошлади (1.3-расм). Бундай тизимларда ҳар бир фойдаланувчи ўз компьютерига эга бўлган суҳбатни амалга оширадиган ўз терминалига эга бўлди. Компьютер билан бир вақтнинг ўзида ишлайдиган фойдаланувчилар сони унинг кучи билан аниқланди: ҳисоблаш тизимининг реакция вақти етарлича қисқа бўлиши керак, шунда фойдаланувчи бошқа компьютерда параллел ишлаётганида, фойдаланувчи жуда сезгир бўлмаслиги керак эди. Компьютер марказидан ташқаридаги терминаллар бутун корхона бўйлаб тарқалиб кетди. Қайта ишлаш кучи тўлиқ марказлашган ҳолда сақланиб қолган бўлса-да, маълумот киритиш ва чиқариш каби баъзи функциялар тақсимланди. Ташқи томондан бундай кўп терминалли марказлаштирилган тизимлар маҳаллий тармоқларга жуда ўхшаш эди. Дарҳақиқат, ўртача фойдаланувчи асосий тармоқ терминали орқасидаги ишни худди шу тарзда тармоққа уланган шахсий компьютернинг ишини идрок қилганидек қабул қилди. Фойдаланувчи умумий файллар ва ташқи қурилмаларга кириш ҳуқуқига эга бўлиши мумкин, шу билан бирга у компьютернинг ягона эгалик хаёлотини сақлаб қолган, чунки у исталган вақтда керакли дастурни ишга туширган ва деярли дарҳол натижага эришган. (Компьютер технологияларидан узоқ бўлган баъзи фойдаланувчилар ҳатто барча ҳисоб-китоблар ўзларининг дисплейлари ичида бажарилганлигига амин эдилар).

1.2-расм. Мулти-терминал тизими - компютер тармоғининг прототипи

Вақтни тақсимлаш режимида ишлайдиган кўп терминал тизимлар маҳаллий тармоқларнинг прототипига айланди. Бироқ, маҳаллий тармоқлар пайдо бўлишидан олдин, ҳали узоқ йўл бор эди, чунки кўп терминал терминал тизимлар, улар тақсимланган тизимларнинг ташқи хусусиятларига эга бўлса ҳам, марказлаштирилган маълумотларни қайта ишлашни қўллаб-қувватлади.

Бундан ташқари, ҳозирги вақтда корхоналарнинг маҳаллий тармоқларни яратишга бўлган эҳтиёжи ҳали пишиб етилмаган - битта бинода тармоққа уланиш учун ҳеч нарса йўқ эди, чунки компьютер технологияларининг қимматлиги туфайли корхоналар бир нечта компьютерларни сотиб олиш учун ҳашаматли пул тўлашлари мумкин эмас эди. Аммо бир-биридан жуда катта масофада жойлашган бир нечта компьютерларни улаш зарурати бу вақтга келиб пишиб етди. Буларнинг барчаси содда вазифани ҳал қилишдан бошланди - юзлаб ёки ҳатто минглаб километр масофада жойлашган терминаллардан алоҳида компьютерга кириш. Модемлардан фойдаланган ҳолда телефон тармоғи орқали компьютерга уланган терминаллар бир нечта фойдаланувчиларга кучли суперкомьпютерларнинг умумий манбаларига масофадан туриб киришга имкон беради. Сўнгра масофавий терминал - компьютер уланишлари билан бир қаторда масофавий компьютер - компьютер алоқалари амалга ошириладиган тизимлар пайдо бўлди.
Бир-биридан ажратилган компьютерлар, аслида ҳар қандай компьютер тармоғининг асосий хусусияти бўлган автоматик режимда маълумот алмашиш имкониятига эга бўлди.
Бундай механизм асосида биринчи тармоқлар энди анъанавий бўлиб қолган файлларни алмашиш, маълумотлар базасини синхронлаштириш, электрон почта ва бошқа тармоқ хизматларини амалга оширди.
Шундай қилиб, хронологик равишда биринчи бўлиб глобал тармоқлар пайдо бўлди (Wide Area Network, WAN), яъни географик жиҳатдан тарқоқ компьютерларни бирлаштирган, эҳтимол турли шаҳар ва мамлакатларда жойлашган тармоқлар. Айнан глобал тармоқларни қуриш жараёнида биринчи бўлиб замонавий компьютер тармоқлари асосидаги кўплаб ғоялар ишлаб чиқилган. Масалан, алоқа протоколларининг кўп даражали қурилиши, коммутация ва пакетли маршрутлаш тушунчалари.
Глобал компьютер тармоқлари бошқа, анча эски ва кенг тарқалган глобал тармоқлардан - телефонни мерос қилиб олди. Биринчи глобал компьютер тармоқлари ўзлари билан олиб келган асосий технологик янгилик, бир неча ўн йиллар давомида телефон тармоқларида муваффақиятли ишлатилган каналларни алмаштириш принципининг рад қилиниши эди.
Маълумотни доимий тезликда узатувчи алоқа сеансининг бутун давомийлиги учун ажратилган композит телефон канали, узоқ вақт танаффуслар билан алмашинадиган интенсив алмашинув даврлари бўлган компьютер маълумотларининг пулсацияланувчи трафикидан самарали фойдаланиб бўлмади. Дала тажрибалари ва математик моделлаштириш шуни кўрсатдики, пулсацияланувчи ва асосан кечикишдаги компьютер трафикига бефарқлиги, маълумотлар кичик қисмларга бўлинган ҳолда тармоқ уланиши - тугатиш тугунининг манзили мавжудлиги сабабли мустақил равишда ҳаракатланадиган пакетлар. тўплам сарлавҳаси
Узоқ масофаларга юқори сифатли алоқа линиялари ётқизиш жуда қиммат бўлганлиги сабабли, биринчи глобал тармоқлар кўпинча умуман бошқа мақсадлар учун ишлаб чиқилган мавжуд алоқа каналларидан фойдаланган. Масалан, кўп йиллар давомида глобал тармоқлар тонна частотали телефон каналлари асосида қурилган бўлиб, улар исталган вақтда фақат битта суҳбатни аналог шаклда узатишга қодир. Бундай каналлардаги дискрет компьютер маълумотларини узатиш тезлиги жуда паст бўлганлиги сабабли (сонияда ўнлаб килобитс), ушбу турдаги глобал тармоқларда тақдим этиладиган хизматлар доираси одатда файлларни узатиш (асосан фонда) ва электрон почта орқали чекланган эди. Кам тезликка қўшимча равишда, бундай каналларнинг яна бир камчилиги бор - улар узатилаётган сигналларда сезиларли бузилишларни келтириб чиқаради. Шу сабабли, паст сифатли алоқа каналларидан фойдаланган ҳолда қурилган глобал тармоқларнинг протоколлари мураккаб бошқариш ва маълумотларни қайта тиклаш процедуралари билан ажралиб турди. Бундай тармоқларнинг одатий намунаси 70-йилларнинг бошларида ишлаб чиқилган Х.25 тармоғидир.
1969 йилда АҚШ мудофаа вазирлиги мудофаа ва тадқиқот марказларини ягона суперкомпьютерлар тармоғига бирлаштириш бўйича иш бошлади. АРПАНЕТ деб номланган ушбу тармоқ бутун дунё бўйлаб биринчи ва энг таниқли глобал тармоқ - Интернетни яратишда бошлангъич нуқтага айланди.
ARPANET тармоғи турли хил операцион тизимларда (ОТ) ишлайдиган ҳар хил турдаги компьютерларни тармоқдаги барча компьютерлар учун умумий бўлган алоқа протоколларини амалга оширадиган қўшимча модуллар билан бирлаштирди. Ушбу компьютерларнинг ОТ биринчи тармоқ ОТлари деб ҳисобланиши мумкин. Тармоқ ОТлари нафақат фойдаланувчиларни бир нечта компьютерлар ўртасида тарқатиш (балки кўп терминалли тизимларда бўлгани каби), балки тарқатилган сақлаш ва маълумотларни қайта ишлашни ҳам ташкил этишга имкон берди. Ҳар қандай тармоқ ОТ, бир томондан, маҳаллий ОТнинг барча функцияларини бажаради, бошқа томондан, бошқа компьютерларнинг ОТлари билан тармоқ орқали ўзаро таъсир ўтказишга имкон берадиган қўшимча воситаларга эга.
Дастлаб компьютерларни бир-бирига улаш учун ностандарт тармоқ технологияларидан фойдаланилган.
Тармоқ технологияси - бу компьютер тармоғини яратиш учун етарли бўлган дастурий ва техник воситаларнинг (масалан, драйверлар, тармоқ адаптерлари, кабеллар ва улагичлар), шунингдек алоқа линиялари орқали маълумотларни узатиш механизмлари тўпламидир.
Алоқа линиялари, кабел турлари ва бошқаларда маълумотларни тақдим этишнинг ўзига хос усулларидан фойдаланган ҳолда турли хил интерфейсли қурилмалар, масалан, мини-компьютерлар ишлаб чиқилган ўзига хос компьютер моделларини улашлари мумкин эди.
80-йилларнинг ўрталарида компьютерларни Ethernet, Arcnet, Token Ring, Token Bus ва бир оз кейинроқ - FDDI тармоқларига бирлаштириш учун стандарт тармоқ технологиялари тасдиқланди.
Шахсий компьютерлар уларнинг пайдо бўлишига кучли туртки бўлиб хизмат қилди. Ушбу оммавий маҳсулотлар тармоқларни яратишнинг идеал элементларига айланди - бир томондан, улар тармоқ дастурларини қўллаб-қувватлаш учун етарлича кучли эдилар ва бошқа томондан, мураккаб муаммоларни ҳал қилиш учун ҳисоблаш қувватини бирлаштириш, шунингдек қимматбаҳо атроф-муҳит ва диск массивларини ажратиш керак эди. Шу сабабли, шахсий компьютерлар нафақат маҳаллий компьютерлар, балки маълумотларни сақлаш ва қайта ишлаш марказлари, яъни тармоқ серверлари каби кичик компьютерлар ва асосий фреймларни одатдаги вазифалардан ажратиб маҳаллий тармоқларда устунлик қила бошлади.
Маҳаллий тармоқларнинг барча стандарт технологиялари бир хил коммутация тамойилига таяниб, муваффақиятли синовдан ўтган ва глобал компьютер тармоқларида маълумот узатишда ўз афзалликларини исботлаган - пакетли коммутация принципи.
Стандарт тармоқ технологиялари маҳаллий тармоқни яратиш жараёнини тривиал бўлмаган техник муаммони ҳал қилишдан одатий ишларга айлантирди. Тармоқни яратиш учун мос келадиган стандарт кабелни, масалан, Ethernet тармоқ адаптерларини сотиб олиш, адаптерларни компьютерларга улаш, уларни стандарт улагичлар билан кабелга улаш ва машҳур тармоқ ОТларидан бирини, масалан Novell NetWare, компьютерларга ўрнатиш кифоя қилди.
LAN ишлаб чиқувчилари фойдаланувчи тажрибасига жуда кўп нарсаларни олиб келишди. Шундай қилиб, умумий тармоқ манбаларига кириш учун глобал тармоқларга қараганда анча осонроқ ва қулайроқ бўлди. Бундай тараққиётнинг ҳаракатлантирувчи кучи тармоқ ишлаши учун махсус (ва жуда мураккаб) буйруқларни ўрганиш заруриятидан халос бўлган жуда кўп сонли касбий бўлмаган фойдаланувчиларнинг пайдо бўлиши эди.
90-йилларнинг охирида маҳаллий тармоқлар технологиялари орасида етакчига айланди - 10 Мбит / с тезликда классик Этҳернет технологиясини, шунингдек 100 Мбит / с тезликда Fast Ethernet ни ва 1000 Мбит / с тезликда Гигабит Ethernet ни ўз ичига олган Ethernet оиласи.
Ушбу технологиянинг оддий алгоритмлари Ethernet ускуналарининг арзон нархини олдиндан белгилаб беради. Тезлик иерархиясининг кенг доираси корхонанинг вазифалари ва фойдаланувчиларнинг талабларига энг мос келадиган оила технологиясини танлаб, маҳаллий тармоқни оқилона қуриш имконини беради. Шу билан бирга, барча Ethernet технологияларининг ишлаш принциплари нуқтаи назаридан бир-бирига жуда яқин бўлиши муҳимдир, бу эса ушбу тармоқларни сақлаш ва бирлаштиришни соддалаштиради.
80-йилларнинг охирида маҳаллий ва глобал тармоқлар ўртасидаги фарқ жуда аниқ эди.