Из истории сетей
В начале была точка и тире, и точка и тире были у телеграфа, и точка и тире были телеграфом.
Точки и тире
Мы привыкли воспринимать цифровую связь как некую инновацию, совершенно забыв о человеке по имени Сэмюэль Морзе. И конечно же, отправляя сообщение другу в Skype или Telegram, вряд ли кто вспомнит о том, как в 1844 г. Морзе сумел передать сообщение из Вашингтона в Балтимор (на расстояние почти 60 км!) при помощи собственного изобретения под названием “телеграф”. Разумеется, этот способ обмена сообщениями совершенно не похож на обмен информацией в современных компьютерных сетях. Тем не менее, принципы передачи данных остались прежними.
Код Морзе является разновидностью двоичной системы, в которой для представления букв и цифр используются комбинации двух знаков: точки и тире. В современных сетях передачи данных для этих же целей применяются цифры 0 и 1. Существенное различие заключается в том, что оператор телеграфа в XIX в. передавал 2-3 знака в секунду, а сегодня компьютеры обмениваются данными со скоростью свыше 1 Гбит/с, то есть каждую секунду передаются и принимаются миллиарды нулей и единиц.
Биты и боды
В 1872 г. французский изобретатель Жан Морис Эмиль Бодо́ (Emile Baudot) создал свой телеграфный аппарат. У него была обычная клавиатура с буквами латинского алфавита - как у печатной машинки. Поэтому теперь любой человек мог передавать и принимать сообщения. Бодо использовал другой вариант кода, поскольку код Морзе не поддается автоматизации. В коде Морзе длина и размер битов различны для каждой буквы: точка - 1 бит, тире - 3 бита, расстояния между точками и тире в пределах одной буквы - 1 бит. Вот и получается: A - это “. -”, то есть 1+1+3 = 5; B - это “- . . .”, то есть 3+1+1+1+1+1+1 = 9 и т.д. А Бодо для представления каждого знака использовал 5-битный код, что давало всего 32 возможные комбинации - от 00000 до 11111.
Этого было явно недостаточно для 26 букв латинского алфавита и 10 цифр, но Бодо обошел эту проблему, дополнив систему двумя “переключающими” символами для цифр и букв - по аналогии с хорошо известной всем клавишей “Shift”. Таким образом, в его распоряжении оказалось 62 комбинации для букв, цифр и знаков препинания (32х2 - 2 переключающих символа = 62). В наши дни скорость последовательной передачи данных по-прежнему измеряется в “бодах” - единицах символьной скорости, названных в честь Эмиля Бодо. А код Бодо стал Международным телеграфным кодом №1 (ITA1).
Английский изобретатель Дональд Мюррей усовершенствовал аппарат Бодо и продал права на свое изобретение компании Western Union, которая постепенно заменила все свои телеграфные аппараты Морзе на новые телетайпы.
А IBM против!
Код Бодо позволял использовать только верхний регистр при передаче букв, поэтому, несмотря на его длительное успешное применение, все шло к тому, чтобы заменить его другим, с большим количеством буквенно-цифровых символов. В 1966 г. несколько американских телекоммуникационных компаний скооперировались для разработки нового кода. Было решено, что код будет 7-битным и, соответственно, будет представлять 128 символов. Сегодня этот код известен как ASCII (англ. American standard code for information interchange) - Американский стандартный код для обмена информацией. Он сразу был принят почти всеми мировыми компьютерными и телекоммуникационными компаниями, за исключением, КОНЕЧНО ЖЕ, IBM. Они заявили, что разработают свой собственный стандарт.
И IBM сделала свою версию - 8-битный код EBCDIC (англ. Extended Binary Coded Decimal Interchange Code) - расширенный двоично-десятичный код обмена информацией на 256 символов. Но он не прижился нигде, кроме как на мэйнфреймах собственного производства корпорации IBM и совместимых с ними. Чтобы не чувствовать себя проигравшей, IBM приняла код ASCII, но расширила его, используя восьмой бит. И назвала его “Расширенный ASCII” (Extended ASCII).
Телеграф и телетайп были предшественниками современных систем передачи данных, но только в последние 40 лет эта отрасль начала развиваться очень стремительно. Такой скачок роста был порожден необходимостью увеличения скорости передачи данных в компьютерных сетях с появлением нового быстродействующего сетевого оборудования, новых видов кабелей и сетевых компонентов.
Толстый и тонкий
Технология пакетной передачи данных для компьютерных сетей - Ethernet - была разработана в середине 70-х годов в корпорации Xerox в исследовательском центре в Пало-Альто (PARC) в Калифорнии. В 1979 г. DEC и Intel объединили свои усилия с Xerox, чтобы стандартизировать систему Ethernet для всех пользователей. Результат совместной работы - первая спецификация под названием "Ethernet Blue Book" - была выпущена в 1980 г. Она известна также как "стандарт DIX" (по инициалам DEC - Intel - Xerox). Это была система со скоростью передачи 10 мегабит в секунду (10Mbps = 10 миллионов “0” и “1” в секунду). Толстый магистральный коаксиальный кабель был проложен по всему зданию, от него через каждые 2,5 м ответвлялись более тонкие коаксиальные кабели для подключения рабочих мест.
Большой коаксиальный кабель, как правило, желтый, стал известен как "Thick Ethernet" (“Толстый Ethernet”) или 10Base5. '10' относится к скорости (10Mbps). 'Base' - потому что для передачи используется базовая полоса. Базовая полоса использует всю ширину для передачи данных, в отличие от широкополосной передачи, когда полоса частот разделяется на отдельные каналы для одновременного использования. И '5' - это сокращение для обозначения максимальной длины кабеля в системе, в данном случае 500 м.
Институт инженеров электротехники и электроники — IEEE (англ. Institute of Electrical and Electronics Engineers) в 1983 г. выпустил официальный стандарт IEEE 802.3, названный так по имени разработчиков, а в 1985 г. была выпущена версия 2 - IEEE 802.3a. Вторая версия известна широкой публике как “Thin Ethernet” (“Тонкий Ethernet”) или 10Base2. В этом стандарте максимальная длина кабеля в системе - 185 м, несмотря на то, что “2” в названии позволяет предположить, что она должна быть равной 200 м.
И снова про IBM
В 1984 г. IBM представила технологию Token Ring. Передача данных осуществлялась со скоростью 4 Мбит/с. В системе использовался толстый черный 2-парный экранированный кабель с 4 огромными коннекторами. Разъем IBM, или IDC, как его иногда называют, был шедевром инженерного искусства. В отличии обычных вилок и розеток, характерных для всех разъемов типа “папа-мама”, этот коннектор был разработан для сопряжения с самим собой. Хотя кабельная система IBM по сей день остается образцом очень высокого качества и надежности передачи данных, она все же потеряла доверие многих клиентов. Отчасти это произошло из-за ее большого размера и стоимости, а отчасти потому, что в ее основе всего 4 проводника, и, следовательно, она не является столь универсальной, как системы на 4-парных UTP кабелях.
Ходят слухи, что кабель Type 1 был первоначально протестирован на 300MHz, но классифицировался как всего лишь 20MHz кабель для Token Ring. Более новая версия этого кабеля - Type 1A - тестировалась на 600MHz, а классифицируется как 100MHz кабель.
В то время появилось великое множество всяких сетей (слишком много, чтобы упомянуть здесь их все), которые использовали различные типы кабелей и разъемов. Вот почему вскоре стало ясно, что необходим единый стандарт для телекоммуникационной проводки.
Всем нужны стандарты!
В 1985 г. Ассоциация производителей средств вычислительной техники и связи (CCIA) обратилась в Альянс отраслей электронной промышленности (EIA) с просьбой о разработке стандарта для телекоммуникационных структурированных кабельных систем в зданиях. Этот стандарт должен был стать единым для различных компонентов кабельной системы от разных производителей по всему миру. По сути, все существующие и будущие системы должны иметь общую топологию, использовать типовые соединители и прочие стандартизированные компоненты.
К 1987 г. несколько производителей выпустили оборудование для сетей Ethernet, с которым мог использоваться телефонный кабель витая пара. В 1990 г. IEEE выпустил 802.3I - Ethernet-стандарт 10BaseT (“T” здесь обозначает витопарный кабель - Twisted pair). В 1991 году EIA совместно с Ассоциацией телекоммуникационной промышленности (TIA) НАКОНЕЦ-ТО(!) опубликовала первый телекоммуникационный стандарт - EIA / TIA 568. Этот момент можно считать днем рождения структурированной кабельной системы, основанной на неэкранированном кабеле витая пара (UTP) категории 3. А буквально месяц спустя вышел дополняющий этот стандарт бюллетень TSB-36, в котором указывались усовершенствованные спецификации UTP кабеля, категории 4 и 5.
Для кабеля категории 4 были определены скорости передачи данных до 20 МГц, а категории 5 - до 100 МГц. Пропускная способность этих кабелей в то время казалась достаточной для дальнейшего развития. Но спустя 10 лет кабели категории 5 уже достигли предела своих возможностей в мире новых сетевых технологий.
Вскоре появились стандарты для категорий 6A и 7. В 2016 г. был принят стандарт для кабелей категории 8 с пропускной способностью до 2000 MHz.
- Комментарии