วันนี้ เครือข่ายและเทคโนโลยีเครือข่ายเชื่อมโยงผู้คนจากทั่วทุกมุมโลกและให้พวกเขาเข้าถึงความหรูหราที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของโลก - การสื่อสารของมนุษย์ ผู้คนสื่อสารและเล่นอย่างราบรื่นกับเพื่อน ๆ ในส่วนอื่น ๆ ของโลก
กิจกรรมที่กำลังดำเนินอยู่กลายเป็นที่รู้จักในทุกประเทศทั่วโลกในไม่กี่วินาที ทุกคนสามารถเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตและโพสต์ข้อมูลส่วนของตนได้
เทคโนโลยีสารสนเทศเครือข่าย: รากฐานของพวกเขา
ในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ผ่านมา อารยธรรมมนุษย์ได้ก่อตัวเป็นสองสาขาทางวิทยาศาสตร์และทางเทคนิคที่สำคัญที่สุด - เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์และโทรคมนาคม ประมาณหนึ่งในสี่ของศตวรรษ อุตสาหกรรมทั้งสองนี้พัฒนาอย่างอิสระ และภายในกรอบการทำงาน เครือข่ายคอมพิวเตอร์และโทรคมนาคมถูกสร้างขึ้นตามลำดับ อย่างไรก็ตาม ในช่วงไตรมาสสุดท้ายของศตวรรษที่ 20 อันเป็นผลมาจากการวิวัฒนาการและการสอดแทรกของความรู้ของมนุษย์ทั้งสองสาขานี้ สิ่งที่เราเรียกว่า "เครือข่าย"เทคโนโลยี” ซึ่งเป็นส่วนย่อยของแนวคิดทั่วไปของ “เทคโนโลยีสารสนเทศ”
ผลลัพธ์ที่ได้คือการปฏิวัติทางเทคโนโลยีครั้งใหม่ที่เกิดขึ้นในโลก เพียงไม่กี่ทศวรรษก่อนที่พื้นผิวโลกจะถูกปกคลุมด้วยเครือข่ายทางหลวงความเร็วสูง ในปลายศตวรรษที่ผ่านมา ทุกประเทศ เมืองและหมู่บ้าน สถานประกอบการ และองค์กร ตลอดจนที่อยู่อาศัยส่วนบุคคลล้วนเชื่อมโยงกันด้วย "ข้อมูลข่าวสาร" ทางหลวง". ในเวลาเดียวกัน พวกเขาทั้งหมดกลายเป็นองค์ประกอบของเครือข่ายการถ่ายโอนข้อมูลต่างๆ ระหว่างคอมพิวเตอร์ซึ่งมีการนำเทคโนโลยีการถ่ายโอนข้อมูลบางอย่างมาใช้
เทคโนโลยีเครือข่าย: แนวคิดและเนื้อหา
เทคโนโลยีเครือข่ายเป็นชุดของกฎเกณฑ์สำคัญสำหรับการนำเสนอและการส่งข้อมูล ซึ่งดำเนินการในรูปแบบของ "โปรโตคอลมาตรฐาน" เช่นเดียวกับฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ รวมถึงอะแดปเตอร์เครือข่ายที่มีไดรเวอร์ สายเคเบิล และ FOCL, ขั้วต่อต่างๆ (ขั้วต่อ).
"ความเพียงพอ" ของชุดเครื่องมือนี้หมายถึงการย่อขนาดให้เหลือน้อยที่สุดในขณะที่ยังคงความเป็นไปได้ในการสร้างเครือข่ายที่ใช้การได้ ควรมีศักยภาพในการปรับปรุง ตัวอย่างเช่น โดยการสร้างซับเน็ตในนั้นที่ต้องใช้โปรโตคอลในระดับต่างๆ เช่นเดียวกับตัวสื่อสารพิเศษ ปกติจะเรียกว่า "เราเตอร์" เมื่ออัปเกรดแล้ว เครือข่ายจะเชื่อถือได้และเร็วขึ้น แต่ด้วยต้นทุนในการสร้างเทคโนโลยีเครือข่ายหลักที่เป็นพื้นฐานของเครือข่าย
เทอม"เทคโนโลยีเครือข่าย" มักใช้ในความหมายที่แคบตามที่อธิบายข้างต้น แต่มักถูกตีความอย่างกว้างๆ ว่าเป็นชุดเครื่องมือและกฎเกณฑ์ใดๆ สำหรับการสร้างเครือข่ายบางประเภท เช่น "เทคโนโลยีเครือข่ายคอมพิวเตอร์ในพื้นที่"
ต้นแบบเทคโนโลยีเครือข่าย
เครือข่ายคอมพิวเตอร์ต้นแบบแรก แต่ยังไม่ใช่เครือข่ายเอง อยู่ในยุค 60-80 ระบบหลายขั้วในศตวรรษที่ผ่านมา เป็นตัวแทนของหน้าจอและแป้นพิมพ์ร่วมกัน ซึ่งอยู่ห่างจากคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่และเชื่อมต่อกันผ่านโมเด็มโทรศัพท์หรือช่องสัญญาณเฉพาะ เทอร์มินัลออกจากสถานที่ของ ITC และกระจัดกระจายไปทั่วอาคาร
ในเวลาเดียวกัน นอกจากตัวดำเนินการของคอมพิวเตอร์เองที่ ITC แล้ว ผู้ใช้ปลายทางทุกคนยังมีโอกาสเข้าสู่งานของตนจากแป้นพิมพ์และติดตามการดำเนินการบนจอภาพ รวมถึงดำเนินการจัดการงานบางอย่างด้วย. ระบบดังกล่าว ซึ่งใช้ทั้งอัลกอริธึมการแบ่งเวลาและการประมวลผลแบบกลุ่ม เรียกว่าระบบป้อนงานจากระยะไกล
เครือข่ายทั่วโลก
ตามระบบหลายเทอร์มินัลในช่วงปลายยุค 60 ศตวรรษที่ 20 ถูกสร้างขึ้นและเป็นเครือข่ายประเภทแรก - เครือข่ายคอมพิวเตอร์ทั่วโลก (GCN) พวกเขาเชื่อมต่อซูเปอร์คอมพิวเตอร์ซึ่งมีอยู่ในสำเนาเดียวและจัดเก็บข้อมูลและซอฟต์แวร์ที่ไม่ซ้ำใครด้วยคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ที่อยู่ห่างจากพวกเขาหลายพันกิโลเมตรโดยใช้เครือข่ายโทรศัพท์และโมเด็ม เทคโนโลยีเครือข่ายนี้ก่อนหน้านี้ทดสอบในระบบหลายขั้ว
GKS แรกในปี 1969 คือ ARPANET ซึ่งทำงานในกระทรวงกลาโหมสหรัฐฯ และรวมคอมพิวเตอร์ประเภทต่างๆ เข้ากับระบบปฏิบัติการที่แตกต่างกัน พวกเขาได้รับการติดตั้งโมดูลเพิ่มเติมสำหรับการนำโปรโตคอลเครือข่ายการสื่อสารไปใช้ร่วมกันกับคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องที่รวมอยู่ในเครือข่าย บนพื้นฐานของการพัฒนาเทคโนโลยีเครือข่ายซึ่งยังคงใช้มาจนถึงทุกวันนี้
ตัวอย่างแรกของการบรรจบกันของเครือข่ายคอมพิวเตอร์และโทรคมนาคม
GKS สืบทอดสายการสื่อสารจากเครือข่ายโทรศัพท์ที่เก่ากว่าและทั่วโลกมากกว่า เนื่องจากการวางสายโทรศัพท์ทางไกลใหม่มีราคาแพงมาก ดังนั้น เป็นเวลาหลายปีที่พวกเขาใช้ช่องสัญญาณโทรศัพท์แบบแอนะล็อกเพื่อส่งการสนทนาเพียงครั้งละหนึ่งครั้ง ข้อมูลดิจิทัลถูกส่งผ่านด้วยความเร็วที่ต่ำมาก (สิบกิโลบิตต่อวินาที) และความเป็นไปได้จำกัดอยู่ที่การถ่ายโอนไฟล์ข้อมูลและอีเมลเท่านั้น
อย่างไรก็ตาม หลังจากได้รับสายการสื่อสารทางโทรศัพท์ GKS ไม่ได้ใช้เทคโนโลยีหลักตามหลักการของการสลับวงจร เมื่อสมาชิกแต่ละคู่ได้รับการจัดสรรช่องด้วยความเร็วคงที่ตลอดระยะเวลาของเซสชันการสื่อสารทั้งหมด GKS ใช้เทคโนโลยีเครือข่ายคอมพิวเตอร์ใหม่ตามหลักการของการสลับแพ็กเก็ต ซึ่งข้อมูลในรูปแบบของส่วนเล็ก ๆ ของแพ็กเก็ตจะออกในอัตราคงที่ไปยังเครือข่ายที่ไม่ได้สลับ และรับโดยผู้รับในเครือข่ายโดยใช้รหัสที่อยู่ที่ฝังอยู่ใน ส่วนหัวของแพ็กเก็ต
รุ่นก่อนของ LAN
ลักษณะที่ปรากฏในช่วงปลายยุค 70. ศตวรรษที่ 20 LSI ได้นำไปสู่การสร้างมินิคอมพิวเตอร์ที่มีต้นทุนต่ำและฟังก์ชันที่หลากหลาย พวกเขาเริ่มแข่งขันกับเมนเฟรมจริงๆ
มินิคอมพิวเตอร์ในตระกูล PDP-11 ได้รับความนิยมอย่างกว้างขวาง พวกเขาเริ่มได้รับการติดตั้งในทุกสิ่ง แม้แต่หน่วยการผลิตขนาดเล็กมากสำหรับการจัดการกระบวนการทางเทคนิคและการติดตั้งเทคโนโลยีส่วนบุคคล ตลอดจนในแผนกการจัดการองค์กรเพื่อทำงานสำนักงาน
แนวคิดของทรัพยากรการประมวลผลทั่วทั้งองค์กรถือกำเนิดขึ้น แม้ว่ามินิคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องจะยังคงทำงานโดยอัตโนมัติ
การกำเนิดของเครือข่าย LAN
ช่วงกลางยุค 80. ศตวรรษที่ 20 เทคโนโลยีสำหรับการรวมมินิคอมพิวเตอร์ในเครือข่ายตามการสลับแพ็กเก็ตข้อมูลถูกนำมาใช้ เช่นเดียวกับใน GCS
พวกเขาสร้างเครือข่ายองค์กรเดียวที่เรียกว่า LAN ซึ่งเป็นงานเล็กน้อย ในการสร้างคุณจะต้องซื้ออะแดปเตอร์เครือข่ายสำหรับเทคโนโลยี LAN ที่เลือกเช่น Ethernet, ระบบเคเบิลมาตรฐาน, ติดตั้งตัวเชื่อมต่อ (ตัวเชื่อมต่อ) บนสายเคเบิลและเชื่อมต่ออะแดปเตอร์กับมินิคอมพิวเตอร์และเชื่อมต่อกันโดยใช้สิ่งเหล่านี้ สายเคเบิล ถัดไปหนึ่งในระบบปฏิบัติการได้รับการติดตั้งบนเซิร์ฟเวอร์คอมพิวเตอร์ซึ่งออกแบบมาเพื่อจัดระเบียบเครือข่าย LAN หลังจากนั้น มันก็เริ่มทำงาน และการเชื่อมต่อครั้งต่อไปของมินิคอมพิวเตอร์เครื่องใหม่แต่ละเครื่องก็ไม่มีปัญหาใดๆ
อินเทอร์เน็ตเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้
หากการถือกำเนิดของมินิคอมพิวเตอร์ทำให้สามารถแจกจ่ายทรัพยากรคอมพิวเตอร์ได้อย่างเท่าเทียมกันทั่วอาณาเขตขององค์กร การปรากฏตัวที่จุดเริ่มต้น90s พีซีค่อยๆ ปรากฏขึ้นในที่ทำงานทุกแห่งของผู้ปฏิบัติงานที่มีความรู้ และต่อมาในที่พักอาศัยของมนุษย์แต่ละคน
ความถูกและความน่าเชื่อถือสูงของพีซีในตอนแรกเป็นแรงผลักดันอันทรงพลังต่อการพัฒนาเครือข่าย LAN จากนั้นจึงนำไปสู่การเกิดขึ้นของเครือข่ายคอมพิวเตอร์ทั่วโลก - อินเทอร์เน็ต ซึ่งปัจจุบันครอบคลุมทุกประเทศทั่วโลก
ขนาดเน็ตโต 7-10% ทุกเดือน เป็นแกนหลักในการเชื่อมโยงเครือข่ายธุรกิจและสถาบันต่างๆ ทั้งในและต่างประเทศทั่วโลก
หากในขั้นแรก ไฟล์ข้อมูลและข้อความอีเมลส่วนใหญ่ถูกส่งผ่านอินเทอร์เน็ต ในปัจจุบัน ส่วนใหญ่ให้การเข้าถึงระยะไกลเพื่อแจกจ่ายแหล่งข้อมูลและเอกสารสำคัญทางอิเล็กทรอนิกส์ ไปยังบริการข้อมูลเชิงพาณิชย์และที่ไม่ใช่เชิงพาณิชย์ของหลายประเทศ. คลังเอกสารเพื่อการเข้าถึงฟรีมีข้อมูลเกี่ยวกับความรู้และกิจกรรมของมนุษย์เกือบทั้งหมด ตั้งแต่ทิศทางใหม่ทางวิทยาศาสตร์ไปจนถึงพยากรณ์อากาศ
เทคโนโลยีเครือข่าย LAN พื้นฐาน
ในนั้นคือเทคโนโลยีพื้นฐานที่สามารถสร้างพื้นฐานของเครือข่ายใด ๆ ก็ได้ ตัวอย่าง ได้แก่ เทคโนโลยี LAN ที่รู้จักกันดี เช่น Ethernet (1980), Token Ring (1985) และ FDDI (ช่วงปลายยุค 80)
ในช่วงปลายยุค 90. เทคโนโลยีอีเทอร์เน็ตได้กลายเป็นผู้นำในเทคโนโลยีเครือข่าย LAN โดยผสมผสานเวอร์ชันคลาสสิกเข้ากับอัตราการถ่ายโอนข้อมูลสูงสุด 10 Mbps เช่นเดียวกับ Fast Ethernet (สูงสุด 100 Mbps) และ Gigabit Ethernet (สูงสุด 1,000 Mbps) ทั้งหมดเทคโนโลยีอีเทอร์เน็ตมีหลักการทำงานที่คล้ายคลึงกัน ซึ่งทำให้การบำรุงรักษาง่ายขึ้นและการรวมเครือข่าย LAN ที่สร้างขึ้นบนพื้นฐานของมัน
ในเวลาเดียวกัน นักพัฒนาเริ่มรวมฟังก์ชั่นเครือข่ายเข้ากับเคอร์เนลของระบบปฏิบัติการคอมพิวเตอร์เกือบทั้งหมดที่ใช้เทคโนโลยีสารสนเทศเครือข่ายข้างต้น มีแม้กระทั่งระบบปฏิบัติการสื่อสารพิเศษ เช่น IOS ของ Cisco Systems
เทคโนโลยี GCS พัฒนาขึ้นอย่างไร
เทคโนโลยี GKS บนช่องสัญญาณโทรศัพท์แบบแอนะล็อก เนื่องจากการบิดเบือนในระดับสูง ถูกแยกแยะด้วยอัลกอริธึมที่ซับซ้อนสำหรับการตรวจสอบและกู้คืนข้อมูล ตัวอย่างคือเทคโนโลยี X.25 ที่พัฒนาขึ้นในช่วงต้นยุค 70 ศตวรรษที่ 20 เทคโนโลยีเครือข่ายที่ทันสมัยกว่า ได้แก่ การถ่ายทอดเฟรม, ISDN, ATM
ISDN เป็นตัวย่อที่ย่อมาจาก "Integrated Services Digital Network" ซึ่งเปิดใช้การประชุมทางวิดีโอทางไกล การเข้าถึงระยะไกลมีให้โดยการติดตั้งอะแดปเตอร์ ISDN ในพีซี ซึ่งทำงานได้เร็วกว่าโมเด็มหลายเท่า นอกจากนี้ยังมีซอฟต์แวร์พิเศษที่ช่วยให้ระบบปฏิบัติการและเบราว์เซอร์ยอดนิยมสามารถทำงานร่วมกับ ISDN ได้ แต่อุปกรณ์ที่มีราคาสูงและความจำเป็นในการวางสายสื่อสารพิเศษขัดขวางการพัฒนาเทคโนโลยีนี้
เทคโนโลยี WAN ก้าวหน้าไปพร้อมกับเครือข่ายโทรศัพท์ หลังจากการถือกำเนิดของระบบโทรศัพท์ดิจิทัล เทคโนโลยี Plesiochronous Digital Hierarchy (PDH) ได้รับการพัฒนา รองรับความเร็วสูงสุด 140 Mbps และองค์กรใช้เพื่อสร้างเครือข่ายของตนเอง
เทคโนโลยี Synchronous Digital Hierarchy (SDH) ใหม่ในช่วงปลายยุค 80 ศตวรรษที่ 20 ขยายแบนด์วิดธ์ของดิจิตอลช่องสัญญาณโทรศัพท์สูงสุด 10 Gbps และเทคโนโลยี Dense Wave Division Multiplexing (DWDM) - สูงสุดหลายร้อย Gbps และสูงถึงหลาย Tbps
เทคโนโลยีอินเทอร์เน็ต
เทคโนโลยีเครือข่ายอินเทอร์เน็ตมีพื้นฐานมาจากการใช้ภาษาไฮเปอร์เท็กซ์ (หรือภาษา HTML) - ภาษามาร์กอัปพิเศษสำหรับเอกสารอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งเป็นชุดของแอตทริบิวต์ (แท็ก) ที่จัดเรียงไว้ล่วงหน้าโดยนักพัฒนาเว็บไซต์ แต่ละหน้าของพวกเขา แน่นอน ในกรณีนี้ เราไม่ได้พูดถึงข้อความหรือเอกสารกราฟิก (ภาพถ่าย รูปภาพ) ที่ผู้ใช้ "ดาวน์โหลด" จากอินเทอร์เน็ตแล้ว อยู่ในหน่วยความจำของพีซีของเขา และดูผ่านตัวแก้ไขข้อความหรือกราฟิก เรากำลังพูดถึงหน้าเว็บที่เรียกว่าดูผ่านโปรแกรมเบราว์เซอร์
นักพัฒนาเว็บไซต์สร้างพวกเขาใน HTML (ขณะนี้มีเครื่องมือและเทคโนโลยีมากมายสำหรับงานนี้ เรียกรวมกันว่า "รูปแบบเว็บไซต์") ในรูปแบบของชุดของหน้าเว็บ และเจ้าของเว็บไซต์วางไว้บนเซิร์ฟเวอร์อินเทอร์เน็ตบน พื้นฐานการเช่าจากเจ้าของเซิร์ฟเวอร์หน่วยความจำ (ที่เรียกว่า "โฮสติ้ง") พวกเขาทำงานบนอินเทอร์เน็ตตลอดเวลา ให้บริการตามคำขอของผู้ใช้เพื่อดูหน้าเว็บที่อัปโหลดไป
บราวเซอร์ของพีซีผู้ใช้ที่เข้าถึงเซิร์ฟเวอร์เฉพาะผ่านเซิร์ฟเวอร์ของผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ต ซึ่งมีที่อยู่อยู่ในชื่อของเว็บไซต์อินเทอร์เน็ตที่ร้องขอ ให้เข้าถึงเว็บไซต์นี้ได้ นอกจากนี้ เมื่อวิเคราะห์แท็ก HTML ของแต่ละหน้าที่ดู เบราว์เซอร์จะสร้างภาพบนหน้าจอมอนิเตอร์ในรูปแบบตามที่ผู้พัฒนาเว็บไซต์ต้องการ– มีหัวเรื่อง ฟอนต์ และสีพื้นหลัง แทรกต่างๆ ในรูปของรูปภาพ ไดอะแกรม รูปภาพ ฯลฯ