Računalniška omrežja: Mikroračunalniki in prva krajevna omrežja

V novi seriji prispevkov smo se podrobneje posvetili pojavu računalniških omrežij. Razpiramo celovit pogled na to kako so se razvojne stopnje in posamezni vidiki računalniških omrežij dotaknili domačega računalništva in kako se v računalniških omrežjih na edinstven način kaže in udejanja tesna prepletenost računalništva, informatike in telekomunikacij.

Poleg razvoja javnih komunikacijskih omrežij v smeri paketnega prenosa podatkov pomembno prelomnico v razvoju računalniških omrežij predstavlja vzpon mikroračunalnikov in krajevnih omrežij (LAN). V laboratoriju podjetja Xerox so v sedemdesetih ustvarili nabor omrežnih protokolov in pripadajočo tehnologijo omrežnih povezav Ethernet. Do konca osemdesetih je Ethernet v krajevnih omrežjih dosegel vsesplošno razširjenost, v IBM pa so predstavili svoj koncept Token Ring. Nastali so tudi koncepti za 8-bitne poslovne in celo nekatere cenene hišne mikroračunalnike. Pri nas so krajevna omrežja postala zanimiva sredi osemdesetih s prvimi bolj zmogljivimi delovnimi postajami in razmahom različnih PC-združljivih osebnih računalnikov.

Stanje pred mikroračunalniki

Pred pojavom osebnih mikroračunalnikov večje potrebe po tehnologiji za tvorbo zmogljivih krajevnih omrežij ni bilo. Posamezne organizacije običajno niso imele velikega števila računalnikov na enem mestu. Veljalo je, da je bolj ugodno kupiti en večji računalnik kot več manjših (Groschev zakon). Tudi v večjih organizacijah, kjer so imeli več računalnikov, so bili ti običajno geografsko razpršeni in povezani z oddaljenimi povezavami.

To velja tako za velike računalnike kot tudi različne mini računalnike, ki jih pogojno lahko opredelimo kot prve osebne računalnike. Redkokje so imeli na enem mestu, v eni enoti podjetja, večje število mini računalnikov. Imeli so predvsem centralizirana terminalska omrežja, ki so naprave povezovala v zvezdasti obliki prek enega osrednjega računalnika. Terminalska omrežja na videz v marsičem spominjajo na krajevna omrežja osebnih računalnikov.

Krajevna ali lokalna omrežja (LAN)

Šele s pojavom osebnih mikroračunalnikov se je situacija bistveno spremenila. Ne le vsaka enota podjetja, temveč že vsaka pisarna je kmalu dobila svoj računalnik oziroma več računalnikov. Ti so bili tudi dovolj majhni, da so lahko služili kot računalniki posameznega delovnega mesta. Mikroelektronska in mikroračunalniška revolucija sta do začetka osemdesetih sprožili izrazit napredek na področju osebnega računalništva. Spodbudili sta tudi razvoj novih omrežnih konceptov in širitev obširnih računalniških omrežij.

Povezava osebnih mikroračunalnikov v krajevna omrežja (Local area network) je postala do sredine osemdesetih vsakdanja, s tem pa je prenehala tudi veljavnost Groschevega zakona. Krajevna omrežja so navznoter lahko vsestransko povezala večje število osebnih in drugih supermini in velikih računalnikov. Obenem so navzven lahko usklajeno vključila vse povezane naprave v obširna omrežja prek oddaljenih povezav. Ta krajevna omrežja so predstavljala precej cenejšo alternativo lastniškim omrežjem DECnet in IBM SNA.

Po zaslugi določenih prednosti so krajevna omrežja že v osemdesetih lahko ponudila uporabnikom napredne omrežne storitve, ki so se s primerljivo zmogljivostjo lahko uveljavile v obširnih omrežjih šele nekje sredi devetdesetih. Proizvajalci računalniške opreme so na začetku osemdesetih razvijali predvsem tehnologije za tvorbo krajevnih omrežij s skupnim vodilom (Ethernet, OmniNet, AppleTalk) ali tvorbo krajevnih omrežij v skupnem obroču (TokenRing, ARCnet).

Delovne postaje

Strojne in programske zmogljivosti mikroračunalnikov so v osemdesetih hitro dosegle in nato celo zasenčile zmogljivosti mini in supermini računalnikov, ki so pred tem obvladovali področje porazdeljene obdelave. Največje omrežne zmogljivosti so nudile delovne postaje (Workstation) z operacijskim sistemom Unix. V osemdesetih so se hitro razširile in v veliki meri nadomestile klasične supermini računalnike. Njhov vpliv na razvoj krajevnih in obširnih omrežij je bil daljnosežen.

Delovne postaje so večinoma temeljile na 32-bitnih mikroprocesorjih kot so Motorola 68020, HP Focus ali DEC CVAX. Njihove zmogljivosti so bile bistveno večje od osebnih računalnikov, še posebej pa drugih takratnih poslovnih in hišnih mikroračunalnikov. Namenjene so bile za bolj zahtevno znanstveno in inženirsko uporabo. Njihova cena je bila, primerno temu, deset in večkrat višja od cene boljših osebnih računalnikov.

Primeri naprav: Xerox Star, Sun 1, DEC VAXstation 100, ETH Lilith, Apollo DN100, Iskra Delta Triglav

Pri nas so se delovne postaje pojavile šele sredi osemdesetih, vsekakor ne pred letom 1983. Prva domača delovna postaja je bil računalnik Iskra Delta Triglav leta 1985. Podpiral je zmogljive omrežne in grafične krmilnike, vendar pri nas vse do leta 1987 ni bil v uporabi. V podjetju so jih sprva proizvajali le za bolj zahtevne tuje trge. Na Univerzi v Ljubljani in Inštitutu Jožef Stefan so prve delovne postaje z operacijskim sistemom Unix dobili sredi osemdesetih.

Krajevna omrežja Ethernet

Prav med delovnimi postajami se je zelo razširila tudi nova tehnologija za tvorbo zmogljivih krajevnih omrežij. Najbolj so bila zastopana omrežja Ethernet. Razvijati so jih začeli v laboratoriju Xerox PARC že sredi sedemdesetih, da bi omogočili krajevno povezavo njihovih revolucionarnih osebnih računalnikov Xerox Alto. V okviru nabora njihovih omrežnih protokolov Xerox Network Systems (XNS) predstavlja Ethernet najnižji fizični in podatkovni protokolni plasti odgovorni za prenos podatkov med napravami.

Leta 1980 so podjetja DEC, Intel in 3Com z dogovorom podprla Ethernet kot skupni standard za tvorbo krajevnih omrežij. V DEC so razvili celoten sistem fizičnih povezav s poudarkom na prenosnih vezjih. V Intel pa so izdelali namenska krmilna integrirana vezja z visoko sistemsko integracijo. 3Com je kot nosilec tehnologije skrbel za njeno integracijo v obliki standardiziranih omrežnih kartic (NIC) in razvoj ustrezne omrežne programske opreme. Podporo za Ethernet so najprej dobile delovne postaje. Sledili so supermini računalniki DEC VAX in MicroVAX, ter PC-združljivi osebni računalniki.

Ethernet je tako omogočil zelo enostavno krajevno povezavo računalnikov različnih velikosti. Na kratkih razdaljah je v primerjavi z oddaljenimi povezavami omogočal razmeroma hiter prenos podatkov (10 Mbit/s). S tem je dal spodbudo za razvoj pestrega nabora storitev in programske opreme, predvsem takšne namenjene za uporabo v pisarniških okoljih. Ethernet je do konca osemdesetih tudi po zaslugi uspeha delovnih postaj prevladal nad ostalimi koncepti krajevnih omrežij.

Krajevna omrežja Token ring

Najbolj uspešno med konkurenčnimi tehnologijami za tvorbo krajevnih omrežij Token Ring so sredi osemdesetih predstavili v IBM. Razvoj tehnologije pravtako sega še v sedemdeseta in za razliko od Ethernet temelji na konceptu krajevnega omrežja v skupnem obroču. Naprave so v obroču urejeno povezane in si podatke izmenjujejo zaporedno iz ene naprava k naslednji. Dostop povezanih naprav do posameznega podatka nadzorujejo tako imenovani krmilni žetoni (Token).

Tehnologija Token Ring je omogočala predvsem povezavo različnih velikih, mini in osebnih računalnikov podjetja IBM. Postopno je tehnologija dobila širšo podporo. Prvotna specifikacija tehnologije je omogočala prenos s hitrostjo 4 Mbit/s, do konca osemdesetih pa so hitrost povečali na 16 Mbit/s. Sistem kabelskih povezav in konektorjev tehnologij Token Ring in Ethernet je bil v osemdesetih še primerljivo okoren in nepraktičen. Krajevna omrežja Token Ring so se seveda močno uveljavila v velikih poslovnih okoljih, ki jih je obvladoval IBM.

Poslovni in hišni 8-bitni mikroračunalniki

Prve krajevne omrežne koncepte so konec sedemdesetih razvijali tudi nekateri proizvajalci 8-bitnih poslovnih mikroračunalnikov. Najbolj poznan primer so mikroračunalniki Apple, ki so se močno uveljavili tudi v Jugoslaviji z različnimi domačimi različicami. Ker so takšni poslovni 8-bitniki lahko poganjali prave operacijske sisteme kot je CP/M (Control program for microcomputers) so se pred prihodom osebnih računalnikov pogosto uporabljali tudi v poslovnih okoljih kot namizni računalniki ali aktivni terminali.

Zelo pomembno vlogo v krajevnih omrežjih pisarniških okolij sta v tem času igrali dve podjetji. Prvo je bilo podjetje Novell s tehnologijo NetWare, ki se je kasneje uveljavila tudi na osebnih računalnikih. Drugo je bilo podjetje Corvus s tehnologijo krajevnih omrežij OmniNet. Slednja je ponujala praktične in v primerjavi z Ethernet relativno cenene krajevne povezave s hitrostjo do 1 Mbit/s.

Po prihodu cenenih 8-bitnih hišnih računalnikov na začetku osemdesetih so krajevne omrežne koncepte razvijali celo zanje (ARCnet, Econet). Njihova uporaba pa je bila zaradi pomanjkljivih strojnih in programskih zmogljivosti na tem področju zelo omejena. Krajevna povezava hišnih mikroračunalnikov je bila zelo zaželjena predvsem v javnih ustanovah kot so šole in knjižnice, kjer so jih na začetku osemdesetih množično uporabljali.

Primeri podprtih naprav: Apple II, Tandy TRS-80, DEC Rainbow 100, DEC Professional 325/350

Tudi v nekaterih domačih knjižnicah in šolah so sredi osemdesetih zaradi nedostopnosti bolj zmogljivih in primernih naprav kot aktivne terminale želeli uporabljati kar cenene hišne računalnike kot sta ZX Spectrum in Commodore 64. V Računalniškem centru Univerze v Ljubljani so zato zanje razvili lastne programske pakete za delo z besedili in podatkovnimi zbirkami (Ines, Steve in Denis).

Domači 8-bitni mikroračunalniki

Poslovni 8-bitni mikroračunalniki so bili v prvi polovici osemdesetih močno zastopani tudi v domači računalniških industriji. Najbolj vidna predstavnika Iskra Delta Partner in Gorenje Dialog sta oba poganjala operacijski sistem CP/M in sta se še najbolj zgledovala po takrat komercialno zelo uspešnem Tandy TRS-80. Žal so bili ti domači poslovni mikroračunalniki tudi neprimerno dragi in so ob prihodu za omrežno uporabo veliko bolj zmogljivih osebnih računalnikov zelo hitro in v celoti izgubili veljavo.

Primeri naprav: Delta 424M/300M, Iskra Delta Partner, Gorenje Dialog P/M

Za prvo različico računalnika Iskra Delta Partner so v podjetju razvili svoj lasten koncept preprostega krajevnega omrežja, ki je potekal kar prek običajnih serijskih povezav RS-232 in je omogočal povezavo več naprav na kratki razdalji. Krajevna omrežja računalnikov Partner 2000 so ponujali tudi v svojem konceptu računalniške učilnice. Z omejenimi omrežnimi zmogljivostmi pa se je ponašala tudi kasnejša laboratorijska različica računalnika Gorenje Dialog/M.

Osebni 16- in 32-bitni mikroračunalniki

Do sredine osemdesetih so uporabniki za relativno nizko ceno z revolucionarnimi osebnimi računalniki IBM PC dobili precej procesnih in pomnilnih zmogljivosti. Za PC-združljive računalnike so bile poleg krajevnih povezav PCNetwork in Token Ring kmalu na voljo tudi povezave Ethernet. V primerjavi z najbolj zmogljivimi pametnimi zaslonskimi terminali in poslovnimi 8-bitnimi mikroračunalniki so ti osebni računalniki nivo lokalne obdelave dvignili na neprimerljivo višjo raven. Po njihovi zaslugi pa je postala mogoča in realna tudi neposredna komunikacija med posameznimi napravami na delovnih mizah uslužbencev.

Obenem so v tem času prikazali, da so strojne in programske zmogljivosti takšnih PC-združljivih osebnih računalnikov zadostne celo za njihovo neodvisno in neposredno vključitev v obširna omrežja kot je Internet. Pogled na to kakšna so lahko računalniška omrežja se je zato v tem času še bolj radikalno začel spreminjati.

Ideja obširnih računalniških omrežij, ki povezujejo le večje računalniške centre, se je hitro umaknila viziji popolnega porazdeljenega omrežja v katerem neodvisno komunicirajo posamezne naprave, med njimi tudi mikroračunalniki nameščeni ne le v laboratorijih, ali na vsakem delovnem mestu, temveč celo v vsakem domu. Centralizirana terminalska omrežja je večina velikih uporabnikov v osemdesetih postopno pretvorila v krajevna omrežja sestavljena iz kombinacije osebnih računalnikov in bolj zmogljivih delovnih postaj.

Primeri naprav: IBM PC modeli XT in AT, Atari 520ST, Iskra Delta Partner AT, PC-združljivi računalniki

Domači 16-in 32-bitni osebni računalniki

Prvi osebni računalniki IBM PC XT so k nam prišli leta 1985, kmalu za njimi pa še bolj zmogljivi IBM PC AT. Leta 1986 je tudi pri nas eksplodiral trg s PC-združljivimi računalniki in v le dveh letih jih je bilo v državi nameščenih že več tisoč. Leta 1987 so v Iskra Delta izdelali tudi PC-združljivo različico mikroračunalnika Partner, vendar je bil ta relativno drag v primerjavi s cenenimi PC-združljivimi računalniki iz bližnjega in daljnega vzhoda, ki so se takrat že množično prodajali pri nas.

Prva in najbolj uspešna domača ponudnika teh naprav sta bila Zveza organizacij za tehnično kulturo Slovenije in podjetje Mikrohit, prvo podjetje drobnega gospodarstva v Sloveniji. Za programsko opremo njihovih PC-združljivih računalnikov je skrbelo sestrsko podjetje MikroAda.

.. zbral in sestavil Miha Urh.

Več o tem

Naslednji članek v seriji Računalniška omrežja: Uporabniške omrežne tehnologije

Prejšnji članek v seriji Računalniška omrežja: Lastniške omrežne tehnologije

Povezan članek v seriji Računalniška omrežja: Aktivni terminali in porazdeljena obdelava