Rețele de calculatoare

1. Scurt istoric

O retea este formata dintr-un grup de calculatoare care utilizeaza in comun echipamente ,date si aplicatii , adica resurse hardware si software.

La aparitia retelelor de calculatoare, fiecare producator de echipamente de calcul avea propriile sale protocoale de comunicatie, ceea ce facea imposibila interconectarea calculatoarelor de proveniente diferite. Pe de alta parte, subretelele de comunicatie care îsi ofereau serviciile pentru WAN erau si ele destul de diferite, de la companii private de telecomunicatii publice – ca, de pilda, American Telephone and Telegraph (AT&T) si Bell Communications Research (Bellcore) din S.U.A., desemnate prin termenul generic "common carriers" – si pâna la societatile de stat pentru posta, telegraf, telefon, adesea si pentru radio si televiziune – cunoscute sub acronimul PTT.

Si deja în 1954 au fost propuse solutii arhitecturale de crestere a performantelor sistemelor de calcul. Sub conducerea savantului A.M.Leiner în Marea Britanie a fost construit primul complex de calcul SEAC+DYSEAC. Complexul continea doua calculatoare diferite SEAC si DYSEAC, interconectate în asa mod, ca fiecare dintre ele servea pentru celalalt ca unitate de intrare-iesire a datelor. Astfel se efectua scimbul de informatii între calculatoare, ele putînd opera pentru rezolvarea uneia si aceleiasi probleme. Experimentele au demonstrat ca complexul de calcul se ispraveste cu sarcini, irealizabile la cele doua calculatoare daca ele ar functiona aparte fiecare.

Complex de calcul se numeste sistemul din mai multe unitati de prelucrare a informatiilor, plasate la distante relativ mici (pîna la zeci de metri) unele de altele. Primele au fost create complexele de calcul multicalculator – complexe de calcul din mai multe calculatoare interconectate, ce opereaza ca un sistem unic pentru realizarea unor sarcini comune. Fiecare calculator functioneaza sub dirijarea sistemului de operare propriu, existînd, totusi, si componente de coordonare a functionarii sistemului de calcul în ansamblu.

Ulterior au fost construite diverse complexe multicalculator. Însa a ramas deschisa problema accelerarii rezolvarii unor probleme complexe, ce nu era posibil sau era dificil de divizat în parti relativ autonome, pentru distribuire între calculatoarele unui complex multicalculator. Solutia propusa consta în crearea complexelor multiprocesor – complexe de calcul ce contin mai multe procesoare, operînd sub dirijarea unuia si aceluias sistem de operare. Uzual ele sunt numite tot calculatoare, iar la performante ridicate – supercalculatoare.

Printre primele complexe multiprocesor au fost: PILOT (1958; institutul ANSI; 3 procesoare); LARC (1960; firma UNIVAC; 2 procesoare); Stretch (1961; firma IBM); D825 (1962; firma Burroughs; pâna la 4 procesoare si 16 module de memorie operativa). Dintre aceste complexe numai D825 a fost un complex multiprocesor veritabil. De la el începe, practic, etapa crearii complexelor multiprocesor. Au devenit larg cunoscute complexele multiprocesor ILLIAK-IV (1971; 64 procesoare; 200 Mips), Cray-1 (1976; firma Cray Research, 10 Bips); SP2 (1995; firma IBM; 1 Tflops); T3E 1200E (1997; firma Cray Research; 2,4 Tflops); ASCI White (2000; firma IBM; 12,3 Tflops) s.a.

O problema acuta, aparuta odata cu implementarea calculatoarelor, era multiaccesul la distanta la resursele acestora. Nu orice unitate economica, nemaivorbind de multe persoane particulare, îsi puteau permite procurarea unor calculatoare proprii, ele fiind relativ scumpe. Solutia propusa consta în crearea sistemelor de teleprelucrare a datelor - un complex de calcul la care prin internediul mijloacelor de transfer date sunt conectate mai multe terminale. Într-un asa sistem se asigura intrarea-iesirea de date si executarea de programe la distanta. Primele sisteme de teleprelucrare a datelor au fost puse în functiune la începutul anilor’60.

Oricât de performante ar fi fost complexele de calcul, era imposibil de realizat în cadrul fiecaruia sau cel putin a unuia din ele toate serviciile necesare utilizatorilor. Calculatoare se fabricau mai multe. La fiecare din ele se stocau ceva informatii din diverse domenii. A devenit necesar schimbul operativ de informatii la distanta între mai multe calculatoare. În acest scop au fost construite retelele de calculatoare – sisteme de calcul ce contin mai multe calculatoare sau terminale (statii), plasate fie si la distanta, care interactioneaza prin intermediul unui sistem de transfer date ( fig.1)

Prima interconectare la distanta a doua calculatoare a fost realizata în 1966 la initiativa si cu sustinerea agentiei ARPA (Advanced Research Project Agency) a departamentului al SUA. Un calculator TX-2 din Messacusetts Institute of Technologi (Statul Messacusetts) a fost conectat, prin intermediul unui canal de comunicatii dedicat, cu un calculator Q-32 al firmei System Development din Santa Monike (statul California). Una din primele retele

Figura 1. Retea de calculatoare cu comunicatii comutate.

cu comutare de mesaje a fost AUTODIN I, construita la mijlocul anilor 60 de firma Western Union pentru Departamentul Apararii al SUA.

În 1968 la National Phyzix Laboratory (Marea Britanie) a fost lansat în functiune reteaua experimentala NPL, iar în 1969 – primele transe ale retelelor ARPANET (firma Bold, Beranec and Newman, SUA), SITA (Societee Internationale de Telecomunication Aeronautique), TYMNET (firma TYMSHARE, SUA) si CYBERNET (firma CDC, SUA).

Ulterior au fost construite mai multe retele inclusiv: RETD (1971, CTNE, Spania); CYCLADES/CIGALE (1973, INRIA, Franta); TELENET (1973, TELENET Comunication, SUA) care a evoluat în SPRINT; EPSS (1974, Ministerul Comunicatiilor, Marea Britanie); European Information Network – EIN (1975); EDS (1975, Ministerul Comunicatiilor, Germania); DATAPAC (1977, Canada); TRANSPAC (1978, France Telecom, Franta); Euronet (1979, Comunitatea Economica Europeana); Eunet (1982, Europa); NSF (1986, National Science Foundation, SUA). În prezent functioneaza sute de mii de retele, majoritatea carora sânt retele locale.

O mare parte din retelele existente sunt interconectate, formând asa numitul ciberspatiu (cyber space). Cea mai mare comunitate de retele din lume este Internet care interconecteaza peste 200 mii retele, 130 mln. statii, deserveste circa 400 mln. utilizatori.