stringtranslate.com

Локальная вычислительная сеть

Концептуальная схема локальной вычислительной сети с топологией «шина»

Локальная вычислительная сеть ( LAN ) — это компьютерная сеть , которая соединяет компьютеры на ограниченной территории, например, в жилом доме, школе, лаборатории, университетском городке или офисном здании. [1] Напротив, глобальная вычислительная сеть (WAN) не только охватывает большее географическое расстояние, но и, как правило, использует арендованные телекоммуникационные каналы .

Ethernet и Wi-Fi — две наиболее распространённые технологии, используемые для локальных сетей. Исторические сетевые технологии включают ARCNET , Token Ring и AppleTalk .

История

Растущий спрос и использование компьютеров в университетах и ​​исследовательских лабораториях в конце 1960-х годов породили необходимость в обеспечении высокоскоростных соединений между компьютерными системами. Отчет 1970 года из Радиационной лаборатории Лоуренса, в котором подробно описывался рост их сети «Octopus», дал хорошее представление о ситуации. [2] [3]

В 1970-х годах был разработан ряд экспериментальных и ранних коммерческих технологий LAN. Ethernet был разработан в Xerox PARC между 1973 и 1974 годами. [4] [5] Cambridge Ring был разработан в Кембриджском университете, начиная с 1974 года. [6] ARCNET был разработан Datapoint Corporation в 1976 году и анонсирован в 1977 году. [7] Первая коммерческая установка состоялась в декабре 1977 года в Chase Manhattan Bank в Нью-Йорке. [8] В 1979 году [9] Электронные системы голосования для Европейского парламента стали первой установкой локальной сети, соединяющей сотни (420) терминалов голосования с микропроцессорным управлением с центральным блоком голосования/выбора с многоточечной шиной с арбитражем Master/slave (технология) . [ сомнительно – обсудить ]

Развитие и распространение персональных компьютеров с использованием операционной системы CP/M в конце 1970-х годов, а затем и систем на базе DOS, начиная с 1981 года, означало, что многие сайты выросли до десятков или даже сотен компьютеров. Первоначальной движущей силой для сетей было совместное использование хранилища и принтеров , которые в то время были дорогими. Было много энтузиазма по поводу этой концепции, и в течение нескольких лет, начиная примерно с 1983 года, эксперты компьютерной индустрии обычно объявляли наступающий год «годом LAN». [10] [11] [12]

На практике эта концепция была омрачена распространением несовместимых реализаций физического уровня и сетевого протокола , а также множеством методов совместного использования ресурсов. Обычно каждый производитель имел свой собственный тип сетевой карты, кабелей, протоколов и сетевых операционных систем . Решение появилось с появлением Novell NetWare , которая обеспечивала равноправную поддержку десятков конкурирующих типов карт и кабелей и гораздо более сложную операционную систему, чем большинство ее конкурентов.

Из всех конкурентов NetWare только Banyan Vines обладала сопоставимыми техническими возможностями, но Banyan так и не получила надежной базы. 3Com выпустила 3+Share , а Microsoft выпустила MS-Net . Затем они легли в основу сотрудничества между Microsoft и 3Com по созданию простой сетевой операционной системы LAN Manager и ее кузена, LAN Server от IBM . Ни одна из них не имела длительного успеха; Netware доминировала в бизнесе локальных сетей персональных компьютеров с самого начала после своего появления в 1983 году до середины 1990-х годов, когда Microsoft представила Windows NT . [13]

В 1983 году TCP/IP впервые продемонстрировал способность поддерживать реальные приложения министерства обороны на испытательном стенде LAN Агентства по оборонным коммуникациям, расположенном в Рестоне, штат Вирджиния. [14] [15] Локальная сеть на базе TCP/IP успешно поддерживала Telnet , FTP и приложение телеконференций Министерства обороны. [16] Это продемонстрировало возможность использования локальных сетей TCP/IP для соединения компьютеров Всемирной системы военного командования и управления (WWMCCS) в командных центрах по всей территории Соединенных Штатов. [17] Однако WWMCCS была заменена Глобальной системой командования и управления (GCCS) до того, как это произошло.

В тот же период рабочие станции Unix использовали сетевое взаимодействие TCP/IP. Хотя сегмент рынка рабочих станций в настоящее время значительно сократился, технологии, разработанные в этой области, продолжают оказывать влияние на Интернет и все формы сетевых взаимодействий, а протокол TCP/IP заменил IPX , AppleTalk , NBF и другие протоколы, использовавшиеся в ранних локальных сетях ПК.

Econet — это недорогая локальная сетевая система Acorn Computers, предназначенная для использования в школах и малом бизнесе. Впервые она была разработана для компьютеров Acorn Atom и Acorn System 2 / 3 / 4 в 1981 году. [18] [19]

В 1980-х годах было разработано несколько реализаций сетей Token Ring для локальных сетей. [20] [21] IBM выпустила собственную реализацию Token Ring в 1985 году, [22] [23] Она работала на4  Мбит/с . [24] IBM утверждала, что их системы Token Ring превосходят Ethernet, особенно под нагрузкой, но эти заявления были оспорены. [25] [26] Реализация Token Ring IBM стала основой стандарта IEEE 802.5. [27] Версия Token Ring со скоростью 16 Мбит/с была стандартизирована рабочей группой 802.5 в 1989 году. [28] IBM доминировала на рынке над Token Ring, например, в 1990 году оборудование IBM было наиболее широко используемым для сетей Token Ring. [29]

Интерфейс распределенных данных по оптоволокну (FDDI), стандарт локальной сети, считался привлекательной технологией магистральной сети кампуса в начале-середине 1990-х годов, поскольку существующие сети Ethernet предлагали скорость передачи данных только 10 Мбит/с, а сети Token Ring предлагали только 4 Мбит/с или 16 Мбит/с. Таким образом, это был относительно высокоскоростной выбор той эпохи со скоростями, такими как 100 Мбит/с. К 1994 году поставщиками были Cisco Systems , National Semiconductor , Network Peripherals, SysKonnect (приобретенный Marvell Technology Group ) и 3Com . [30] Установки FDDI в значительной степени были заменены развертываниями Ethernet. [31]

Прокладка кабелей

Витая пара LAN-кабеля

В 1979 году [9] электронные системы голосования для Европейского парламента использовали 10 километров простого неэкранированного кабеля витой пары категории 3 — того же кабеля, который используется для телефонных систем — установленного внутри скамей Европейского парламента в Страсбурге и Люксембурге. [32]

Ранние Ethernet ( 10BASE-5 и 10BASE-2 ) использовали коаксиальный кабель . Экранированная витая пара использовалась в реализации локальной сети Token Ring компании IBM. В 1984 году StarLAN продемонстрировала потенциал простой неэкранированной витой пары , используя кабель категории 3 — тот же кабель, который используется для телефонных систем. Это привело к разработке 10BASE-T (и его последователей на витой паре ) и структурированной кабельной системы , которая до сих пор является основой большинства коммерческих локальных сетей.

Хотя оптоволоконный кабель широко используется для связи между сетевыми коммутаторами , использование оптоволокна для подключения к рабочему столу встречается редко. [33]

Беспроводные медиа

В беспроводной локальной сети пользователи имеют неограниченное перемещение в пределах зоны покрытия. Беспроводные сети стали популярными в жилых домах и на малых предприятиях из-за простоты установки. Большинство беспроводных локальных сетей используют Wi-Fi , поскольку беспроводные адаптеры обычно встроены в смартфоны , планшетные компьютеры и ноутбуки . Гостям часто предлагается доступ в Интернет через службу точек доступа .

Технические аспекты

Топология сети описывает схему взаимосвязей между устройствами и сегментами сети. На уровне канала передачи данных и на физическом уровне используется широкий спектр топологий LAN, включая кольцо , шину , сетку и звезду .

Простые локальные сети обычно состоят из кабелей и одного или нескольких коммутаторов . Коммутатор может быть подключен к маршрутизатору , кабельному модему или модему ADSL для доступа в Интернет . Локальная сеть может включать в себя широкий спектр других сетевых устройств, таких как брандмауэры , балансировщики нагрузки и средства обнаружения вторжений в сеть . [34] Расширенные локальные сети характеризуются использованием избыточных соединений с коммутаторами, использующими протокол связующего дерева для предотвращения петель, их способностью управлять различными типами трафика с помощью качества обслуживания (QoS) и их способностью разделять трафик с помощью VLAN .

На более высоких сетевых уровнях когда-то были распространены такие протоколы, как NetBIOS , IPX/SPX , AppleTalk и другие, но в настоящее время в качестве стандарта выбора преобладает набор интернет-протоколов (TCP/IP).

Локальные сети могут поддерживать соединения с другими локальными сетями через выделенные линии, выделенные услуги или через Интернет с использованием технологий виртуальных частных сетей . В зависимости от того, как устанавливаются и защищаются соединения, а также от расстояния, такие связанные локальные сети могут также классифицироваться как городская вычислительная сеть (MAN) или глобальная вычислительная сеть (WAN).

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Гэри А. Донахью (июнь 2007 г.). Network Warrior . O'Reilly. стр. 5.
  2. ^ Сэмюэл Ф. Мендичино (1970-12-01). "Осьминог: Сеть радиационных лабораторий Лоуренса". Rogerdmoore.ca. Архивировано из оригинала 2011-07-06.
  3. ^ Мендичино, СФ (29 ноября 1970 г.). "ОСЬМИНОГ ЛАБОРАТОРИИ РАДИАЦИИ ЛОУРЕНСА". Серия симпозиумов Куранта по сетям . Osti.gov. OSTI  4045588.
  4. ^ История Ethernet. NetEvents.tv. 2006. Получено 10 сентября 2011 г.Архивировано в Ghostarchive и Wayback Machine
  5. ^ "Ethernet Prototype Circuit Board". Смитсоновский национальный музей американской истории. 1973. Архивировано из оригинала 28 октября 2014 года . Получено 2 сентября 2007 года .
  6. ^ «Краткая неформальная история компьютерной лаборатории». Кембриджский университет. 20 декабря 2001 г. Архивировано из оригинала 13 ноября 2010 г.
  7. ^ "ARCNET Timeline" (PDF) . Журнал ARCNETworks. Осень 1998 г. Архивировано из оригинала (PDF) 2010-04-14.
  8. ^ Ламонт Вуд (31.01.2008). «LAN исполняется 30 лет, но доживет ли она до 40?». Computerworld . Архивировано из оригинала 30.06.2016 . Получено 02.06.2016 .
  9. ^ ab Архив Европейского парламента (25 января 2021 г.). "Voting system Tender Specifications - 1979". Архивировано из оригинала 16 июня 2021 г.
  10. ↑ Меткалф, Роберт (27 декабря 1993 г.). «Будет ли годом ISDN 1994 или 1995?». InfoWorld . 15 (52). Архивировано из оригинала 14 июня 2021 г. Получено 14 июня 2021 г.«Год ЛВС» — давняя шутка, и я открыто признаю, что был тем комиком, который первым объявил об этом в 1982 году...
  11. ^ "Цитаты 1999 года". Cafe au Lait Java News and Resources . Архивировано из оригинала 2016-04-14 . Получено 2011-02-25 . ...вы вспомните многочисленные компьютерные журналы, на протяжении многих лет объявлявшие «год LAN».
  12. ^ Херот, Кристофер. "Блог Кристофера Херота" . Получено 21 октября 2023 г. ...немного похоже на Год ЛВС, который эксперты компьютерной индустрии предсказывали большую часть десятилетия...
  13. ^ Уэйн Спивак (13 июля 2001 г.). «Читал ли Microsoft когда-нибудь исторические книги?». VARBusiness. Архивировано из оригинала 16 июля 2011 г.
  14. ^ Скотт, В. Росс (1 мая 1984 г.). «Обновленный демонстрационный план локальной вычислительной сети». Рабочий документ корпорации MITRE (WP83W00222R1).
  15. ^ Хавард (II.), Ричард (17 июня 1986 г.). MITRENET: Тестовая локальная сеть в DTNSRDC . Центр технической информации обороны Ft. Belvoir: Центр технической информации обороны. стр. i.
  16. ^ Скотт, В. Росс; Каведо, Роберт Ф. (1 сентября 1984 г.). «Процедуры демонстрации локальной вычислительной сети». Рабочий документ корпорации MITRE (WP83W00595).
  17. ^ Скотт, У. Росс (1 августа 1984 г.). «Анализ демонстрации альтернативы локальной вычислительной сети «А» (ЧЕРНОВИК)». Рабочий документ корпорации MITRE (WP84W00281).
  18. ^ "Retro Isle - Acorn Econet". www.retroisle.com . Получено 28.10.2020 .
  19. ^ "Chris's Acorns: Econet". chrisacorns.computinghistory.org.uk . Получено 28.10.2020 .
  20. ^ J. Noel Chiappa (апрель–июнь 2014 г.). «Early Token Ring Work at MIT». IEEE Annals of the History of Computing . 36 (2): 80–85. doi : 10.1109/MAHC.2014.14 . S2CID  30761524.
  21. ^ Пелки, Джеймс. "14.18 Протеон в главе 14 - Межсетевое взаимодействие: возникновение 1985-1988". История компьютерных коммуникаций .
  22. ^ "IBM TOKEN-RING NETWORK". www-01.ibm.com . 1985-10-15 . Получено 2021-03-11 .
  23. ^ Крабб, Дон (24 марта 1986 г.). «Основные поставщики различаются в подходах к сетям». InfoWorld . Т. 8, № 12. С. 27.
  24. ^ "InfoWorld". 21 ноября 1988 г.
  25. ^ Рекомендации по локальным сетям IEEE 802.3 . IBM . GG22-9422-0.
  26. ^ Дэвид Р. Боггс; Джеффри К. Могул; Кристофер А. Кент (1988). «Измеренная емкость Ethernet: мифы и реальность» (PDF) . ACM SIGCOMM Computer Communication Review . 25 (1): 123–136. doi :10.1145/205447.205460. S2CID  52820607.
  27. ^ Справочник по технологиям межсетевого взаимодействия. Cisco Press. 2004. ISBN 978-1-58705-119-7.
  28. ^ "IEEE Standards Association". Архивировано из оригинала 17 августа 2022 г.
  29. ^ Урс фон Бург; Мартин Кенни (декабрь 2003 г.). «Спонсоры, [sic] сообщества и стандарты: Ethernet против Token Ring в бизнесе локальных сетей» (PDF) . Промышленность и инновации . 10 (4). Taylor & Francis Ltd : 351–375. doi :10.1080/1366271032000163621. S2CID  153804163. Архивировано из оригинала (PDF) 2018-02-19.
  30. ↑ Марк Миллер (21 марта 1994 г.). «Пробираясь сквозь множество вариантов, мы сталкиваемся с трудностями в жизни в быстрой локальной сети». Network World . стр. 41, 44, 46–49 . Получено 15 августа 2013 г.
  31. ^ A. Selvarajan; Subrat Kar; T. Srinivas (2003). Волоконно-оптическая связь: принципы и системы. Tata McGraw-Hill Education. стр. 241–249. ISBN 978-1-259-08220-7.
  32. ^ "Итальянская телекомпания RAI о системе голосования". 25 января 2021 г. Архивировано из оригинала 17 января 2023 г.
  33. ^ "Большая труба в кампусе: учреждения Огайо внедряют 10-гигабитную коммутируемую волоконно-оптическую магистраль Ethernet для обеспечения высокоскоростных настольных приложений по медному кабелю UTP", Communications News , 2005-03-01, архивировано с оригинала 2016-09-10, Поскольку рассматривались альтернативы, оценивалось оптоволокно до рабочего стола, но только кратко из-за дополнительных затрат на оптоволоконные коммутаторы, кабели и сетевые карты. "Медь по-прежнему будет движущей силой для рабочего стола в будущем, особенно пока цена на оптоволоконные компоненты остается выше, чем на медь".
  34. ^ "Обзор основных компонентов локальной вычислительной сети (LAN)". NetworkBits.net. Архивировано из оригинала 2020-10-26 . Получено 2008-04-08 .

Внешние ссылки