ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.12.2020
Просмотров: 1659
Скачиваний: 1
Глава
4.
Компьютерные
сети
Как
отмечалось
во
введении
,
переживаемая
нами
информаци
-
онная
революция
происходит
не
только
из
-
за
быстрого
развития
компьютеров
,
но
и
во
многом
благодаря
их
плодотворному
сотруд
-
ничеству
со
средствами
электросвязи
.
На
эту
тему
еще
в
начале
1970-
х
годов
очень
образно
высказался
профессор
Роберт
Фэно
(Fano, Robert Mano;
р
. 1917),
работавший
вместе
с
Фернандо
Кор
-
бато
и
MIT
над
проектом
Multics
и
увековечивший
свое
имя
в
на
-
звании
кода
Шеннона
-
Фэно
:
«
Брак
между
вычислительной
машиной
и
средствами
связи
состо
-
ялся
.
Свадьба
сыграна
,
медовый
месяц
позади
,
и
супруги
начинают
все
больше
и
больше
ощущать
,
как
они
стали
зависеть
друг
от
дру
-
га
».
В
наступившем
XXI
веке
эти
взаимозависимость
и
взаимодо
-
полняемость
стали
проявляться
еще
больше
.
Современный
компь
-
ютер
трудно
себе
представить
существующим
вне
компьютерной
сети
,
а
современные
системы
связи
буквально
напичканы
разнооб
-
разными
компьютерами
-
от
микропроцессоров
до
супер
-
ЭВМ
.
Для
того
.
чтобы
понять
принципы
построения
и
направления
эволюции
современных
компьютерых
сетей
,
необходимо
знать
,
хотя
бы
вкратце
,
историю
электросвязи
и
основные
понятия
ее
теории
.
Однако
молодые
люди
,
освоившие
работу
на
компьютере
и
даже
знающее
его
внутреннее
устройство
,
на
эти
вопросы
обычно
вни
-
мание
не
обращают
.
В
данной
главе
мы
постааемся
заполнить
этот
пробел
.
258
4.1.
История
развития
электросвязи
История
электросвязи
не
ме
-
нее
замечательна
,
чем
исто
-
рия
компьютеров
.
Зародив
-
шись
в
первой
половине
XIX
века
,
электросвязь
развива
-
лась
исключительно
бурны
-
ми
темпами
.
Если
построить
график
,
показывающий
,
как
росла
скорость
передачи
дан
-
ных
по
каналам
связи
за
про
-
шедшие
полтора
столетия
,
то
легко
уловить
закономер
-
ность
,
аналогичную
закону
Мура
:
каждые
пять
лет
происходит
ее
удвоение
.
Телеграф
Первым
устройством
электрической
связи
был
телеграф
,
попытки
создать
который
начались
че
-
рез
треть
века
после
того
,
как
в
1800
году
итальянский
ученый
Алес
-
сандро
Вольта
(Volta, Alessandro; 1745-1827)
изобрел
химический
источник
тока
-
прообраз
современных
батареек
.
В
отечественной
литературе
изобретателем
телеграфа
принято
считать
петербургского
дипломата
и
инженера
Павла
Львовича
Шиллинга
(1786-1837),
продемонстрировавшего
в
октябре
1932
года
первый
сеанс
электической
связи
по
проводам
на
расстоянии
около
100
метров
.
Конструкция
аппарата
не
обеспечивала
запись
сооб
-
щения
и
для
практического
практического
применения
была
не
-
удобной
,
однако
усовершенствовать
ее
барон
Шиллинг
не
успел
.
Англичане
считают
основоположником
телеграфии
знаменитого
физика
,
члена
Королевского
общества
Чарльза
Уитстона
(Wheatstone, Charles; 1802-1875),
известного
каждому
школьнику
по
изобретенному
им
«
мосту
Уитстона
».
Телеграф
Уитстона
,
похо
-
жий
на
аппарат
Шиллинга
,
был
запатентован
в
1937
году
и
одно
время
применялся
на
британских
железных
дорогах
.
1800
1900
2000
1850
1950
10
2
10
10
3
10
4
10
5
10
6
10
7
10
8
10
9
10
10
1
Телевидение
Радио
Телеграф
Телефон
ВОЛС
Скорость
передачи
данных
,
бит
/
с
Годы
259
Были
и
другие
конструк
-
ции
телеграфных
аппаратов
,
но
широкого
распростране
-
ния
они
не
получили
.
Пер
-
вым
телеграфным
аппара
-
том
,
завоевавшим
весь
мир
и
обессмертившим
имя
его
со
-
здателя
,
был
самопишущий
прибор
,
изобретенный
в
1837
году
не
физиком
,
а
талантли
-
вым
нью
-
йоркским
художни
-
ком
Самюэлем
Морзе
(Morse, Samuel; 1791-1872).
Годом
позже
он
разработал
знамени
-
тую
азбуку
из
точек
и
тире
,
а
спустя
двадцать
лет
телеграф
стал
привычным
и
незаменимым
средством
общения
в
Америке
и
Евро
-
пе
.
Воздушные
и
кабельные
линии
связи
тех
лет
позволяли
пере
-
давать
телеграфные
сигналы
на
нескольких
десятков
,
максимум
до
сотни
километров
,
далее
сигнал
сильно
ослабевал
и
терялся
в
шу
-
мах
.
Для
того
,
чтобы
обеспечить
устойчивую
связь
на
больших
даль
-
ностях
,
нужно
было
придумать
систему
восстановления
ослаблен
-
ного
сигнала
.
Эту
задачу
удалось
блестяще
решить
с
помощью
элек
-
тромагнитного
реле
,
изобретенного
,
как
мы
уже
знаем
,
в
1831
году
американским
физиком
Джозефом
Генри
(Henry, Joseph; 1797-1878),
в
честь
которого
названа
единица
индуктивности
.
Слово
реле
(
фр
.
relais,
англ
. relay)
в
переводе
означает
«
почтовая
станция
,
место
смены
лошадей
».
В
старину
на
таких
станциях
путешественники
заменяли
уставших
почтовых
лошадей
свежими
и
пускались
в
путь
дальше
.
Аналогично
работает
телеграфный
ретранслятор
(
см
.
ри
-
сунок
).
Ослабевший
от
долгого
путешествия
по
проводами
элект
-
рический
ток
поступает
на
обмотку
электромагнита
чувствитель
-
ного
телеграфного
реле
.
Электромагнит
замыкает
контакты
,
и
в
выходную
линию
передается
в
тысячи
раз
более
сильный
ток
от
свежей
батареи
,
установленной
здесь
же
.
Таким
образом
,
соединяя
последовательно
несколько
участков
ретрансляции
,
удается
орга
-
Телеграфный
аппарат
Морзе
260
низовать
телеграфную
связь
на
трансконинетальных
расстояниях
.
Например
,
в
1870
году
была
сооружена
линия
индо
-
европейского
телеграфа
Лондон
-
Берлин
-
Варшава
-
Одесса
-
Тбилиси
-
Тегеран
-
Кара
-
чи
-
Калькутта
протяженностью
18 000
км
,
а
в
1871
г
.
заработала
линия
Москва
-
Владивосток
(12 00
км
).
Освоив
сушу
,
телеграф
дерзнул
покорить
Атлантический
оке
-
ан
,
однако
это
оказалось
исключительно
сложным
делом
.
Пробле
-
ма
была
в
том
,
что
даже
в
самом
узком
месте
ширина
океана
превы
-
шает
3500
км
при
глубине
до
4500
м
.
Необходимо
было
сконструи
-
ровать
и
построить
такой
кабель
,
который
не
только
бы
выдержал
огромное
давление
воды
,
подводные
течения
и
трение
о
прибреж
-
ные
скалы
,
но
и
обеспечил
малое
затухание
сигнала
на
огромном
расстоянии
.
Многие
считали
эту
затею
невозможной
,
однако
упор
-
ство
инженеров
и
предпринимателей
не
знало
границ
.
В
1858
году
после
многих
лет
подготовительных
работ
и
нескольких
неудач
-
ных
экспедиций
был
проложен
первый
трансатлантический
теле
-
графный
кабель
длиной
3800
км
между
Ирландией
и
островом
Нью
-
фаунленд
,
который
соединился
с
ранее
построенными
линиями
до
Нью
-
Йорка
и
Лондона
. 16
августа
1858
года
по
нему
была
передана
приветственная
телеграмма
английской
королевы
Виктории
амери
-
канскому
президенту
Джеймсу
Бьккенену
.
Весь
цивилизованный
мир
ликовал
,
знаменитый
писатель
Томас
Манн
назвал
это
собы
-
тие
«
звездным
часом
человечества
»,
установление
электрической
Передатчик
Ретранслятор
Приемник
Ретранслятор
Принцип
ретрансляции
телеграфных
сигналов
261
связи
между
Европой
и
Америкой
он
считал
поворотным
момен
-
том
истории
.
Радость
,
однако
,
была
недолгой
:
кабель
работал
всего
две
недели
и
по
нему
успели
передать
только
400
телеграмм
.
Сиг
-
нал
был
настолько
слабым
на
фоне
шумов
,
что
для
передачи
не
-
скольких
слов
требовались
часы
.
Попытка
увеличить
отношение
–
сигнал
/
шум
поднятием
напряжения
с
600
до
1000
вольт
привела
к
выгоранию
изоляции
и
краху
всего
проекта
.
К
счастью
для
потомков
,
неудача
не
сломила
волю
первопро
-
ходцев
.
В
течение
восьми
лет
были
выполнены
большие
теорети
-
ческие
исследования
,
которыми
руководил
знаменитый
физик
Уиль
-
ям
Томсон
(Thomson, William; 1824-1907),
получивший
за
исклю
-
чительные
научные
заслуги
титул
лорда
Кельвина
,
накоплен
боль
-
шой
опыт
по
прокладке
подводных
кабелей
через
Средиземное
море
.
Следующий
трансатлантический
кабель
,
проложенный
в
1866
году
,
оказался
вполне
работоспособным
,
он
прослужил
почти
100
лет
.
К
концу
XIX
века
телеграфный
аппарат
научился
печатать
бук
-
вы
и
стал
незаменимым
средством
срочной
связи
между
людьми
по
всему
миру
,
число
ежедневно
передаваемых
телеграмм
достиг
-
ло
миллиона
.
В
1902
году
был
проложен
первый
кабель
через
Ти
-
хий
океан
–
от
Канады
до
Австралии
,
а
всего
к
1930
году
по
океа
-
нам
было
проложено
650 000
км
телеграфных
кабелей
,
телеграм
-
му
можно
было
отправить
вокруг
света
,
и
на
это
ушло
бы
всего
20
минут
.
Простые
и
надежные
буквопечатающие
телеграфные
аппа
-
раты
–
телетайпы
,
очень
похожие
на
электрические
пишущие
машинки
,
до
сих
пор
используются
для
доку
-
ментальной
связи
между
организациями
.
Более
того
,
вплоть
до
изобретения
алфа
-
витно
-
цифровых
дисплеев
телетайпы
применялись
в
качестве
диалоговых
терми
-
нальных
устройств
ЭВМ
.
Современный
телетайп