1990-Е годы: сеть становится большим бизнесом

Феноменальный рост сети в 80-х годах — ничто по сравнению с тем, что произошло в 90-х. Правительство США всерьез занялось разработкой так называемых информационных магистралей, в результате чего система ARPAnet прекратила свое сушествование и была "изобретена" Internet. Магистраль сети NSFnet (сеть Национального научного фонда США) была усовершенствована до стандарта ТЗ, ее производительность составила 44 736 Мбит/с, и в 1991 году по ней передавалось более одного триллиона байт в месяц. Было образовано общество ISOC, и в 1992 году в Internet входило уже более 1 млн узловых компьютеров.

Это было десятилетие коммерциализации Internet. По мере того как к Internet подклю­чались все больше студентов колледжей, индивидуальных пользователей и компаний всех размеров, бизнесмены осознали появление нового бурно растущего сектора рынка. К 1995 году этот рынок был освоен рекламными компаниями, начали быстро расти масштабы сетевых банковских операций, по Internet уже можно было даже заказать пиццу.

Во второй половине 90-х годов новые средства сетевой коммуникации стали появлять­ся почти ежедневно. Потоковые аудио- и видеоданные, технология принудительной дос­тавки информации, Java, ActiveX, языки сценариев делали компьютерные сети все более доступными и удобными, причем по все более низкой цене. Имена доменов стали предме­том большого бизнеса: цены пользующихся наибольшим спросом имен превысили милли­он долларов! В декабре 1999 года сеть World Wide Web содержала почти миллиард узлов, к ней были подключены более 50 млн узловых компьютеров по всему миру.

На рис. 1.4 показана диаграмма наиболее существенных событий истории развития компьютерных сетей.

Сети персональных компьютеров сегодня

В новом тысячелетии мы становимся свидетелями охвата компьютерными сетями всего мира. Более того, ее величество Сеть начинает проникать во все уголки нашей жизни. Мы пользуемся компьютерами на работе и дома, берем их с собой в самолет и даже на пляж.

И поскольку появляется огромное количество компьютеров, само собой напрашиваете: решение объединить их в сеть. Действительно, главной задачей большинства этих компью теров является доступ к Internet В этом разделе мы коротко остановимся на том, какимми путями объединенные в сеть компьютеры способны изменить нашу жизнь.

Домашние компьютеры

Наличие дома собственного персонального компьютера теперь уже никого не удивляет, причем многие компьютеры были специально разработаны как устройства готовые к подключению к Internet. Во многих домах под одной крышей сосуществус несколько компьютеров, при этом неизбежно появляется желание соединить их. И действительно, в последние годы появился новый и бурно растущий рынок домашних локальных сетей, использующих не традиционные кабели Ethernet, а беспроводные средства связи, телефонные или электрические провода.

Web и электронная коммерция

Коммерческие организации любых размеров и типов все больше убеждаются в том, что иметь собственный Web-узел выгодно и даже жизненно необходимо. Теперь даже небольшие фирмы в целях снижения затрат все больше обращаются к электронной коммерции т.е. продаже своих продуктов и услуг посредством Internet. В больших корпорациях обыч­ными стали корпоративные сети, объединяющие компьютеры своих офисов, разбросанные по всему миру, в одну внутреннюю сеть и с Internet.

Высокопроизводительные коммерческие сети

Сегодня обычными становятся волоконно-оптические и другие соединения с вы­сокой пропускной способностью, благодаря которым видеоконференции все чаще приходят на смену личным встречам. Благодаря средствам удаленного доступа и вир­туальным частным сетям руководители подразделений получили возможность под­держивать тесный контакт со своими офисами, даже находясь в пути. Посредством сети общаются служащие всех уровней организации, что позволяет более гибко рас­пределять рабочее время. Кроме того, компания экономит средства на оборудовании рабочих мест и других накладных расходах. Передача больших файлов данных сегодня осуществляется быстро и эффективно. Благодаря доступным и высокопродуктивным технологиям сегодня значительно усовершенствованы даже традиционные работы в сети, не требующие высокой пропускной способности, такие как составление распи­саний или электронная корреспонденция.

Обучение с помощью сети

В настоящее время сеть все более охватывает обычные средние школы. Колледжи и университеты предлагают курсы в кредит, которые можно пройти частично или полностью в Internet. Обучение в сети становится реальностью. Поставщики оборудования и про­граммного обеспечения, понукаемые ведущими игроками, такими как Microsoft и Cisco Systems, все больше объединяют свои усилия с коммерческими и бесприбыльными орга­низациями, чтобы сделать Internet и другие сети доступными для всех желающих.

Будущее компьютерных сетей

В конце книги рассматриваются новые технологии в области телекоммуникации. Не­которые из них еще только проектируются, другие уже прошли тестирование и признаны годными для лабораторий или, в ограниченных масштабах, для широкой публики.

Государственные органы и большие корпорации стремятся содействовать развитию но­вых, более совершенных и быстродействующих средств телекоммуникации и внедрению их в повседневную жизнь людей на всех социальных уровнях. Благодаря этому постоянно появляются новые головокружительные разработки как оборудования, так и программного обеспечения. Характер работы и способы проведения досуга людей постоянно изменяют­ся. Средства глобальной коммуникации делают нашу планету все меньше, а ее удаленные уголки — все доступнее. Вследствие развития этих процессов оптимисты предсказывают исчезновение национальных и культурных барьеров. Начинают появляться общедоступные центры коммуникации, услугами которых могут воспользоваться группы и отдельные лю­ди, пока что не имеющие доступа к телекоммуникационным сетям из-за их дороговизны или вследствие недостаточной технической подготовки.

Размышления о будущем компьютерных сетей — это в значительной степени по­пытка предвидеть непредсказуемое. Двадцать лет назад многие технологии, обычные сегодня, были немыслимы даже для авторов научно-фантастических романов. В по­следующие двадцать лет развитие компьютерных и телекоммуникационных техноло­гий, скорее всего, пойдет в совершенно новых и непредсказуемых направлениях. Од­нако на горизонте все же маячат некоторые интересные возможности, которые кратко рассматриваются ниже.

"Умные" устройства в нашем доме

Уже сегодня компьютеризированные домашние устройства если и не широко распро­странены, то по крайней мере вполне доступны. В продаже есть кухонные приборы со встроенными микропроцессорами, или миниатюрными компьютерами, контролирующи­ми температуру, время приготовления пищи и т.д. Следующий шаг (причем весьма не­большой) — подключение этих устройств к компьютерной сети, чтобы ими можно было управлять на расстоянии. Видимо уже недалеко то время, когда можно будет, находясь в офисе, дать команду своим кухонным приборам начать приготовление ужина.

Эта концепция логически подводит нас к следующему шагу: к "умному" дому, ко­торый полностью компьютеризирован и подключен к центральной компьютерной се­ти. Наглядный пример — личный особняк Билла Гейтса (Bill Gates), президента ком­пании Microsoft, в котором компьютеризованные устройства регулируют микроклимат и перемещают "музыкальные зоны" из одной комнаты в другую, следуя за хозяином.

Многие компании уже сейчас предлагают клиентам сделать их дом "умным", опу­тав его локальной сетью Ethernet с компьютеризированными телефоном, системой безопасности, домашним театром, системами отопления, кондиционирования и осве­щения. Всеми этими системами можно управлять щелчком мыши или с помощью го­лосовых команд. На рис. 1.5 показаны некоторые функции технологии "умного" до­ма, доступные уже сегодня.

Звонок домой

Между тем на протяжении бурных последних десятилетий продолжала спокойно развиваться технология телефонной связи. Разработки в этой области поступали на рынок и входили в нашу жизнь так гладко и постепенно, что привлекли намного меньше внимания, чем они заслуживают.

Поставщики мобильных телефонов создали сотовые и спутниковые системы телефон­ной связи, предоставляющие весьма изощренные услуги, например беспроводной доступ к Internet при почти доступной цене. Причем эти технологии постоянно совершенствуются.

Телефонные компании, подстегиваемые компаниями кабельного телевидения, реа­лизуют высокоскоростные услуги передачи данных, такие как ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line), по достаточно низкой для домашнего пользователя цене.

В телефонное оборудование различными способами встраиваются персональные компьютеры. Это предоставляет клиентам дополнительные услуги, например автома­тический ответ, хранение сообщений и т.д.

Рабочее место без проводов

Складывается впечатление, что в какой бы офис вы ни зашли, вы увидите компьютер (или несколько) на каждом рабочем столе, причем каждый из них подключен к внутренней локальной сети, к Internet и к нескольким удаленным частным компьютерным сетям. Остается только удивляться: неужели можно еще больше компьютеризировать и опутать кабелями рабочее место?

Тем не менее в будущем роль компьютерных сетей в офисной работе станет гораздо значительнее. Коммерческая среда все более насыщается волоконно- оптическими и другими высокоскоростными средствами коммуникации, непре­рывно растет пропускная способность каналов, телеконференции в реальном вре­мени становятся все более привлекательной альтернативой личных встреч. Все больше служащих смогут выполнять свою работу, не выходя из дома. Однако они не будут изолированы с их маленькими индивидуальными проектами. Напротив, они смогут легко обмениваться по сети документами и чувствовать себя в коман­де коллег, выполняющих совместную работу.

По мере того как уменьшаются размеры полнофункциональных компьютеров и улучшаются их характеристики, становится все легче "взять с собой офис в дорогу". Умещающиеся на ладони портативные компьютеры, которые сегодня подключены к электронной почте и Web, в ближайшем будущем, несомненно, возьмут на себя функции переносной мультимедийной системы, средства голосовой коммуникации и службы оповещения, которые сейчас реализованы в отдельных устройствах. Больше не придется носить с собой отдельно переносной компьютер, мобильный телефон и пейджер: все их заменит единственное устройство, помещающееся в кармане.

Став общедоступными и получив связь со всем миром, такие устройства способны существенно повысить эффективность бизнеса любого типа.

Школы будущего

Развитие сетевых технологий, безусловно, повлияет и на систему образования. Уже сегодня почти в каждой библиотеке есть один или несколько подключенных к Internet компьютеров, предназначенных для студентов.

Больше всего на систему образования повлияет доступность информации в немыс­лимых прежде масштабах. Становятся популярными новые методики, вовлекающие в процесс обучения дополнительные органы чувств. В дошкольном возрасте это инте­рактивные образовательные игры, привлекающие внимание ребенка и способствую­щие развитию координации движений.

На уровне колледжей и университетов общей тенденцией, видимо, становится заочное обучение. Студенты смогут "посещать лекции" посредством компьютера, загружая реко­мендованные материалы для чтения и возвращая преподавателю ответы на контрольные вопросы и выполненные упражнения с помощью электронной почты. Пользуясь мульти­медийными средствами, они смогут также участвовать в дискуссиях. Некоторые универси­теты уже сегодня предоставляют такой курс обучения по отдельным предметам. В буду­щем, видимо, этот способ получения образования станет общепринятым.

Компьютерные сети и охрана здоровья

Достижения компьютерных и телекоммуникационных технологий значительно по­влияют на медицину и охрану здоровья. Наиболее очевидная выгода от применения компьютерных сетей в системе охраны здоровья вытекает из возможности накапли­вать, обрабатывать и предоставлять практикующим врачам обширную медицинскую информацию. Врач сможет быстро получить десятки историй болезней с интересую­щим его заболеванием, что позволит ему проанализировать протекание болезни и эффективность применяемых методик.

Многие другие захватывающие разработки уже сейчас или внедряются в медицин­скую практику, или ожидают выхода в свет в ближайшем будущем, например дистан­ционная хирургия. Хирург получит возможность оперировать больного, находящегося на другом континенте, с помощью подключенных к глобальной сети контрольно- измерительных устройств и управляемых манипуляторов. На сегодняшний день таким образом успешно проведено уже несколько экспериментальных операций.

Родственное этому направление — дистанционная диагностика. Врач получит воз­можность обследовать пациента с помощью подключенных к сети видеоустройств и диагностических приборов. Эта идея особенно ценна для сельской местности, где всегда ощущался острый недостаток врачей.

Компьютерные сети и юриспруденция

С применением компьютерных сетей юридические исследования и судебная прак­тика становятся все более эффективными вследствие усовершенствования системы хранения юридической информации и упрощения доступа к ней.

Современные сетевые технологам все больше входят в практику полицейских под­разделений. В настоящее время на многих патрульных машинах уже установлены мо­бильные терминалы данных. С их помощью полицейский может быстро получить доступ к базам данных с информацией об уголовном прошлом подозреваемых, о реги­страции водительских прав и автомобиля и т.д. Эти устройства позволяют полицей­ским сообщаться друг с другом и со своим отделением намного быстрее и эффектив­нее, чем посредством традиционных радиоканалов, не опасаясь при этом прослуши­вания. В отделениях полиции начинает внедряться технология GPS (Global Positioning System), объединяющая средства автоматической генерации сигналов с патрульных машин и компьютеризированной обработки поступающих сигналов в отделении по­лиции. Руководство подразделения в любой момент может наблюдать, где находится каждая патрульная машина, что позволяет скоординировать действия полицейских намного эффективнее.

Межгалактическая сеть?

На сегодняшний день глобальная сеть Internet проникла почти во все уголки зем­ного шара. Куда ей расти дальше? Видимо, в космическое пространство. Эта идея не настолько футуристична, как может показаться на первый взгляд. Уже сегодня средст­ва телекоммуникации позволяют обмениваться информацией с орбитальными спут­никами и межпланетными автоматическими аппаратами. Довольно давно разрабаты­ваются проекты отправки и приема радиосигналов из далекого космоса в надежде привлечь внимание внеземных цивилизаций, если они, конечно, существуют

Компьютеры на Земле помогают управлять беспилотными космическими аппара­тами. Без компьютеров и средств телекоммуникации были бы невозможны полеты пилотируемых космических кораблей. Благодаря технологиям телекоммуникации ста­новится возможным все более широкое исследование межпланетного пространства.

Краткий обзор терминологии компьютерных сетей

Концептуальные термины

• Сетевая модель. Графическое представление протекающих в сети процессов. В наиболее распространенных моделях эти процессы представлены как уровни, следова­тельно, они называются уровневыми моделями. Чаще всего встречаются следующие мо­дели сети: семиуровневая модель OSI (Open Systems Interconnection), четырехуровне­вая модель Министерства обороны США (более известная как модель TCP/IP) и сете­вая модель Microsoft Windows.

• Сети клиент/сервер. Компьютер, посылающий запросы на другой компьютер и полу­чающий доступ к хранящимся там данным и ресурсам, называется клиентским компьюте­рам. Компьютер, отвечающий на запросы и предоставляющий свои данные и ресурсы другим компьютерам посредством сети, называется сервером. В одноранговой сети (peer-to-peer) все компьютеры выполняют как клиентские, так и серверные функции. В отличие от этого, в сети клиент/сервер (или в домене — части сети) выделен компьютер, выполняю­щий функции сервера. На нем выполняются специальные программы, обслуживающие клиентские компьютеры, выполняющие аутентификацию пользователей и поддерживаю­щие безопасность сети. В главе 2, Классификация компьютерных сетей", рассматриваются как одноранговые сети, так и сети клиент/сервер.