История развития глобальных компьютерных сетей. Аппаратное обеспечение интернета

Сегодня мы начнём изучать новый раздел информатики, в котором речь пойдёт о компьютерных сетях, в частности об интернете.

На уроке мы рассмотрим, как развивались компьютеры и компьютерные сети, а также при помощи каких аппаратных средств устроена работа современных компьютерных сетей и интернета.

История создания компьютеров неотделима от того, как развивались и усложнялись математические расчёты. Начиная с древности, по мере развития науки и государства математика и математические расчёты становились необходимым знанием. Но по мере усложнения этих расчётов, человеку становилось все сложнее их производить. Для того чтобы облегчить себе жизнь, люди стали изобретать и использовать различные вычислительные машины.

Условно, развитие компьютерной техники можно разделить на три этапа. Началом развития компьютерной техники считается момент появления первой электронной вычислительной машины, или ЭВМ в тысяча девятьсот сорок пятом году. До начала 70-х годов двадцатого века к ЭВМ имел доступ ограниченный круг людей, а их использование было связано в основном с проведением сложных научных расчётов.

Середина тысяча девятьсот семидесятых годов считается началом второго этапа развития компьютерной техники. Именно тогда компьютеры стали применять не только в науке, а также производстве, сфере образования, обслуживания и даже быту. Компьютеры стали появляться в домах у обычных людей, наряду с другой бытовой техникой.

Третий этап развития компьютеров связан с появлением глобальной компьютерной сети Интернета. Именно тогда компьютер перестал быть просто бытовой техникой. Он стал окном в другой, информационный мир, находящимся на вашем столе. С его развитием стала исчезать информационная ограниченность между людьми, находящимися в разных городах и даже странах. Именно с развитием интернета связано появление таких новых понятий как «Информационное пространство» и «Информационное общество».

На каждом этапе развития менялось и представление о компьютерной грамотности. Так называется минимальный набор знаний и умений человека, позволяющий ему использовать компьютер.

Так на первом этапе для использования компьютера требовались знания в программировании. Ведь так, как компьютер использовался небольшим количеством людей для проведения сложных научных вычислений, вначале не было понятия о программном обеспечении, а все вычисления производились на аппаратном уровне. На втором этапе, так как компьютер стал использоваться большим количеством людей, с различными познаниями в технике, для его использования стал необходим лишь набор некоторых элементарных навыков по работе в среде операционной системы. На третьем этапе, с развитием информационного общества, появились понятия информационной культуры и сетевого этикета. То есть для использования компьютера стало необходимо знать, помимо основ работы в операционной системе так же и правила поведения в интернете.

Рассмотрим, как же появился интернет. Первые глобальные компьютерные сети, как и многие другие технологии, использовались в военных целях. Интернет не стал исключением. Его прототипом была глобальная компьютерная сеть «ARPANET», созданная в США. Главной целью её создания было оповещение абонентов о приближении вражеских ракет. Позже эта сеть стала использоваться так же в научных целях, объединяя компьютеры различных учебных заведений по всей стране.

В восьмидесятых и девяностых годах прошлого века было создано множество отраслевых региональных компьютерных сетей. Их объединение в глобальную компьютерную сеть произошло именно на основе платформы интернета. Важным событием в истории интернета стало создание всемирной паутины «World Wide Web», или сокращённо – тройное WWW. Именно тогда интернет стал набирать популярность. Сейчас многие люди, говоря об интернете, имеют в виду именно всемирную паутину, хотя это лишь одна из многих его служб.

Посмотрим, какие же аппаратные средства используются в работе интернета. И так, основой интернета являются компьютеры-узлы и каналы связи. Это похоже на соединение телефонных линий, они так же соединяются в узлы, то есть Автоматические телефонные станции, или АТС. Абонент, который подключается к интернету, называется клиентом. Клиентом может быть один персональный компьютер пользователя или целая сеть компьютеров и других устройств. Организация, которая предоставляет услуги связи с интернетом, называется интернет-провайдером. Провайдер, в переводе с английского языка, означает «поставщик». Клиент заключает с интернет-провайдером договор на использование его узла связи. Узел связи интернет-провайдера, как правило, содержит несколько мощных компьютеров, постоянно подключённых сети, которые называются серверами.

Все компьютеры, подключённые к Интернету имеют свой тридцати двух битный IP-адрес, который делится на четыре однобайтных октета. Каждый октет имеет своё значение, по которому можно определить, на пример, к какой подсети подключён компьютер. Так, как человеку трудно воспринять длинную последовательность единиц и нулей, значения октетов переводят в десятичную систему счисления и записывают их по порядку, разделяя точками. Стоит обратить внимание, что узловые компьютеры имеют постоянные, то есть статические, IP-адреса. В тоже время компьютеры-клиенты чаще всего получают новый Ай-Пи адрес при каждом подключении к сети, то есть имеют динамические IP адреса. Так как большое количество IP адресов пользователю так же не под силу запомнить на ряду с ними действует доменная система имён (Domen name sistem) или сокращённо DNS. Так некоторым серверам присваиваются уникальные символьные имена, которые легче воспринимаются и запоминаются людьми, доменные имена.

Доменные имена имеют иерархическую структуру. Справа налево располагаются имена доменов от первого уровня к последнему.

Домены первого уровня делятся на: территориальные и административные. Так на пример домен ru принадлежит Российской Федерации, by – Беларуси, jp – Японии, uk – Великобритании. Домен gov– принадлежит правительственным организациям, edu– образовательным, com – коммерческим.

Узловые компьютеры так же имею свою иерархию. Так узел, расположенный в Саратове, связан с узлом, расположенным в Москве, а тот, в свою очередь связан с узлами в других странах.

В тоже время интернет имеет именно сетевую, а не древовидную структуру, так, как каждый узел связан ещё не с одним, а несколькими узлами. Один узел имеет множество каналов получения и передачи информации, такой вид соединения имеет большую устойчивость. То есть при выходе из строя одного узла или одной из линий связи, соединение с интернетом потеряет не большое количество компьютеров.

Рассмотрим, какие же существуют виды связи между компьютерами в глобальных сетях. Компьютеры в глобальных сетях могут быть связаны между собой с использованием:

·                    телефонных линий;

·                    электрического кабеля;

·                    оптоволоконного кабеля;

·                    радиосвязи (через спутники).

Эти каналы связи отличаются друг от друга ценой, скоростью передачи данных, а также надёжностью.

Самым дорогим из перечисленных каналов связи является оптоволоконный кабель, а самым дешёвым телефонная линия. Но также у них сильно отличаются надёжность, так как телефонная линия более подвержена помехам, а также скорость передачи данных для телефонной линии исчисляется сотнями килобит в секунду, а скорость передачи оптоволоконного кабеля может достигать нескольких сотен мегабит в секунду.

Раньше большинство пользователей подключались к интернету, используя телефонную линию. Для этого требовалось специальное устройство, модем, сокращённо от слов модулятор и демодулятор. Это устройство предназначалась для преобразования цифрового сигнала, передаваемого компьютером в аналоговый, который передавался по телефонной линии и наоборот. Такие устройства были установлены и у провайдеров, и у клиентов. Сейчас, используется в основном соединение, посредством электрической и оптоволоконной кабельной связи. Соединение между узлами, находящимися на больших расстояниях устанавливается посредством радиосвязи.

Сегодня мы рассмотрели историю развития глобальных компьютерных сетей и аппаратное устройство интернета. Важно запомнить, что глобальной компьютерной сетью называется система объединённых компьютеров, расположенных на больших расстояниях друг от друга. Всемирная паутина, или тройное WWW – важнейшая служба интернета. Основными аппаратными средствами интернета являются компьютерные узлы и каналы связи. Все компьютеры, подключённые к интернету имеют уникальный тридцати двухбитный идентификатор, или IP-адрес. При помощи доменной системы имён или DNS, некоторые серверы получают также уникальное символьное имя или домен.