Създаване и развитие на локални мрежи - Home Radio

Понастоящем е трудно да не признаем, че основната движеща сила зад развитието на LAN мрежите в света е Международният институт на инженерите по електротехника и електроника (IEEE). Неговата история започва през деветнадесети век, през 1884 г., когато е основан Американският институт на електроинженерите (AIEE). Следващата стъпка е направена през 1912 г. и отново в САЩ: Институтът на радиоинженерите създава свой собствен комитет по стандарти. През 1958 г. комитетите по стандартите на Американския институт на електроинженерите и Института на радиоинженерите първо се обединяват, а след това през 1963 г. самите тези институции създават IEEE.

ARPA функционираше като правителствена изследователска организация без собствени лаборатории: финансираше изследвания както в държавни, така и в частни институти за бъдещи военни приложения. Компютърните науки, едва започнали по това време, получиха патронажа на ARPA. През 1962 г. ARPA създава ново бюро за техники за обработка на информация (IPTO), което има за задача да изучава технологиите за наблюдение и контрол. Този отдел също така ръководи работата в областта на компютърните науки. Първият директор на IPTO беше поведенчески психолог в Масачузетския технологичен институт на име Джоузеф Карл Ликлидер. Под негово ръководство IPTO финансира изследвания в няколко спонтанни области на компютърните науки, включително компютърни мрежи. Тази работа доведе до създаването на ARPANET през 1969 г., когато новият директор Робърт Тейлър оглавява IPTO.

По този начин Ликлидър изигра централна роля в инициирането и организирането на компютърните науки в Съединените щати.

Леонард Клайнрок на 30-годишнината на Интернет в Калифорнийския университет (Лос Анджелис, САЩ)

През 1963 г. в Съединените щати е създаден Институтът на инженерите по електротехника и електроника (IEEE), който по-късно се превръща в основен разработчик на масови стандарти в областта на LAN. В същото време Леонард Клайнрок, бъдещият създател на Интернет и основен теоретик, защити дисертацията си.

Година по-късно Министерството на отбраната на САЩ ARPA финансира проучване за споделяне на времето на компютри в споделена мрежа.

Първата в света LAN е създадена през 1967 г. от Доналд Дейвис в Британската национална физическа лаборатория. Преди това той участва в експерименти за създаване на цифрови компютри и дори ръководи група, която събира научни статии на компютърни теми, преведени от руски на английски.

До началото на 70-те години мрежата работеше с пикова скорост от 0,25 Mbps, обслужвайки около 200 потребители. По-късно Доналд Дейвис стана известен специалист в областта на информационната сигурност. По-специално, през 1989 г. той публикува монографията „Сигурност за компютърни мрежи“.

Създаване на основни методи

През 1968 г. в САЩ, в лабораторията на Bell, изследователят W. W. Chu въвежда термина „Асинхронно мултиплексиране с разделение на времето“ - така се ражда ATM технологията. През същата година Министерството на отбраната на САЩ одобри проект на MIL-STD-1553, първият LAN стандарт в света. А в Швеция Олаф Содерблум от IBM разработи мрежата Token Ring.

През 1969 г. изследванията, финансирани от IPTO, чийто директор по това време беше Робърт Тейлър, накараха Леонард Клайнрок да създаде ARPANET, първият възел на бъдещия интернет, в Калифорнийския университет, Лос Анджелис. Създателите му бяха разделени на две групи. Първият работи в университети и частни компании и отговаря за развитието на мрежови технологии, необходими за функционирането на ARPANET. Втората група се състои от изследователи от IPTO, които са служили като административни директори. Лицата в тази група произхождаха от изследователски институции и тяхната работа беше ограничена до управлението и разпределението на финансите.

Година по-късно, през 1970 г., Норман Абрамсън създава мрежата ALOHA на Хаваите, прототип за бъдещето както на Ethernet, така и на IEEE 802.11. Това е първата пакетна радио мрежа в света, която използва изненадващо прост метод за достъп до предавателната среда: пакетите се изпращат по въздуха, когато възникне нужда. Ако след известно време се върне потвърждение за получаване, изпратено по същия прост метод, тогава съобщението се счита за доставено. Ако потвърждението не дойде, предаването се опита отново.

В началото на 1973 г. се провежда среща в една от северните бази на ВВС на САЩ, в която, наред с други, вземат участие всички основни действащи лица в областта на компютърните мрежи: Лари Робъртс (ARPA), Норман Абрамсън (създател на ALOHA мрежа), Боб Меткалф (Робърт Меткалф, бъдещият изобретател на Ethernet), Лен Клайнрок и Фуар Тобаги (и двамата известни теоретици в областта на теорията на вероятностите и мрежите за опашки). Бяха обсъдени протоколите за достъп до канала за предаване на данни. Своеобразната „Тайна вечеря“, за която Ф. Тобага говори около тридесет години по-късно, имаше изненадващо далечни последици. След него базата на ВВС по някаква причина промени името си на Rockwell International и Боб Меткалф подаде бележка на Xerox на 22 май с предложение за създаване на Ethernet!

Първата Ethernet LAN, създадена от Боб Меткалф и Дейвид Богс в изследователския център Palo Alto на Xerox, работеше с 2.944 Mbps и свърза два компютъра заедно. Тези компютри имаха свои собствени имена "Майкълсън" и "Морли" - след двама учени (Майкълсън и Морли) от XIX век, които доказаха, че "етер" (етер) не съществува.

По-късно Меткалф формулира така наречения закон на Меткалф, който служи вярно, когато е необходимо да се обоснове необходимостта от създаване на LAN: цената на LAN нараства линейно с броя на възлите и стойността е пропорционална на квадрата на числото на възлите.

Боб Меткалф имаше доста богата биография по време на създаването на основното си въображение. Той е роден в Бруклин през 1946 г. в семейство техник на жиро-ракетни системи. Като ученик от осми клас той завършва първата си „научна работа“ - от резервните части на железницата, която баща му е построил в мазето на къщата му, той проектира устройство, което добавя две цифри. Учителят в училище нарече това устройство „компютър“. Способностите на Меткалф били такива, че в последния клас на училище той можел да посещава специални курсове в Колумбийския университет за особено надарени деца, където се запознал с първия мини-компютър DEC PDP-8 и дори се опитал да напише програма за него. С този период е свързан забавен и значителен епизод. Меткалф казва, че един ден, когато пристигнал в университета, открил, че компютърът е откраднат. И струваше 30 хиляди долара! Уплашен, че цял живот ще трябва да плаща за загубата, Меткалф все пак намери сили да се обади на DEC и докладва за бедствието. На следващия ден в университета се появи маркетинг човек и осигури компютър. Двама специалисти по връзки с обществеността дойдоха с него. Те се държаха така, сякаш щяха да отворят Световното изложение. Те твърдяха, че DEC е направила първия компютър в света достатъчно малък, за да бъде ОТКРАДЕН!

В Масачузетския технологичен институт Меткалф изучава теорията на пакетите (темата на докторската си дисертация), а също така участва в работата по създаването на мрежата ARPANET. Така че, когато се присъедини към екипа на Xerox, който проектира лазерен принтер, той беше натоварен да разработи комуникационна система за компютъра с този бъдещ принтер (както самият Боб Меткалф обяснява в едно от интервютата си: „Тъй като бях плашило в мрежата "). Количеството информация, което трябваше да се покаже на страницата на принтера, беше приблизително 1 Mbit и беше необходимо да се отпечата една страница в секунда, следователно необходимата скорост на трансфер на данни по мрежата трябваше да надвишава 1 Mbit/s. Оказа се, че протоколите RS-232 не са подходящи и се изисква нещо по-продуктивно.

През 1977 г. японски учени М. Токоро (по-късно вицепрезидент на Sony) и К. Тамару (Киичиру Тамару) разработиха метод за използване на Ethernet в радиоканал (Признаване на Ethernet). В процеса на предаване по радиоканал е невъзможно да се получи информация, което означава, че е невъзможно да се установи дали е възникнал сблъсък. Авторите предлагат да изпратят малък пакет за потвърждение в отговор след края на приемането на информационния блок на съобщението. Липсата на такова потвърждение е трябвало да означава сблъсък. Тази работа беше първата стъпка към съвременните радиолокационни мрежи IEEE 802.11 и IEEE 802.15.

Точно една година по-късно Международната организация по стандартизация разработи седемстепенен модел на отворена мрежова архитектура, който се превърна в своеобразен „преводач“ за разнородни мрежови разработки: стана ясно как те са свързани помежду си. През същата 1978 г. се появява първата версия на стандарта ARINC-429, който редовно служи в авиацията. Топологията на LAN в съответствие с този стандарт беше много проста: практически от точка до точка, тъй като на усукана двойка само едно устройство имаше право да предава, останалите (а можеха да бъдат няколко от тях) трябваше само да слушат . Ако се изисква двупосочна комуникация, се поставя втори LAN канал. Кодирането на сигнала беше също толкова просто: положителен импулс означаваше прехвърляне на един, отрицателен импулс - нула.

През 1979 г. в САЩ три фирми - Xerox, DEC и Intel, обединиха усилията си за стандартизиране на Ethernet. Това се случи чрез посредничеството на Боб Меткалф, който смята тази асоциация дори по-важна за неговите заслуги от изобретението на самия Ethernet. Аргументите, които „довършиха“ конкурентите, бяха прости: обединяването на усилията за стандартизиране умножи общите продажби на продукти и увеличи печалбата на всяка компания.

Междувременно Комитетът по стандартизация на СССР одобри ГОСТ 18977-79 (аналог на ARINC-429) - това е единственият известен пример за оперативната работа на нашия отдел.

Американският национален институт по стандартизация (ANSI) сформира група за задачи X3T9.5 през 1979 г. със задачата да разработи висококачествен канал за обмен на данни, наречен Local Distributed Data Interface (LDDI), в резултат на който се получават FDDI.