1. Istoria calculatoarelor personale si a retelelor
Noi biti pe bloc
In anii 1960 a aparut un nou tip de calculatoare: minicalculatoarele. Aceste masini erau mai ieftine, mai mici, nu avea nevoie de aer conditionat si erau mult mai usor de folosit (cel putin dupa standardele acelor timpuri) fata de mainframe-uri. In fata ereziei, preotii mainframe-urilor s-au infiorat. Detinerea unui mainframe era problema corporatiei, datorita cheltuielilor necesare, dar un departament putea avea propriul minicalculator, pentru ca acesta nu necesita spatii speciale sau specialisti necesari unui mainframe. Pe scurt, minicalculatoarele erau ieftine.
Aceasta dezvoltare a dus la aparitia unui nou personaj pe scena calculatoarelor. Minicalculatoarele au adus la inlocuirea programatorilor de mainframe, curati si bine imbracati, cu o noua specie de programatori. Minicalculatoarele au inceput sa fie introduse in universitati si alte institutii de invatamant, pentru ca erau ieftine. Ele erau accesibile si proiectate pentru a putea suporta modificari ulterioare, ceea ce a atras un grup de entuziasti cunoscuti sub numele de hackeri. Acesti hackers nu sunt identici cu cei din zilele noastre. Acei hacker-i erau plini de entuziasm fata de calculatoare, oameni care voiau sa faca programe mai bune, mai rapide si mai "elegante".
Din randurile lor s-au ridicat o parte din oameni care au facut revolutia calculatoarelor personale. Piata minicalculatoarelor a crescut repede. Imediat ce departamentele puteau justifica nevoia minicalculatorului, acesta era instalat. Acesta a fost momentul cand DEC (Digital Equipment Corporation ) a devenit a doua mare companie producatoare de calculatoare din lume.
In privinta imbunatatirilor aduse programelor, gama functiilor care pot fi realizate a crescut. Un minicalculator poate fi folosit simultan de mai multi utilizatori, cu ajutorul unui procedeu de impartire a timpului de folosire a procesului numit time-sharing. Astfel, fiecare utilizator poate sa prelucreze date, sa creeze programe sau sa utilizeze, ca si cand ar fi singurul utilizator. Acest sistem a fost introdus si in tehnologia de realizare a mainframe-urilor. Sisteme sofisticate de time-sharing, cu componente disc mai puternice si programe mai sofisticate, au fost dezvoltate in acelasi timp pentru mainframe-uri.
Aceasta era piata calculatoarelor in anii ´70: mainframe-uri si minicalculatoare erau prezente in toate companiile si principalele departamente. Pentru sacinile pe care le puteau rezolva in moduri in care le rezolvau, erau bune. Au adus metode noi si eficiente in birouri si au facut afacirele mai eficiente. Totusi, au esuat in marirea productivitatii personale (in cresterea eficientei personalului, nu a corporatiilor).
Aparitia calculatoarelor personale
La mijlocul anilor ´70 a aparut o noua tehnologie: miniprocesorul. Acesta folosea multe tranzistoare conectate pe o pastila de siliciu pentru a realiza un dispozitiv de calcul.
Primele microprocesoare au fost, dupa standardele actuale, destul de simple. Primul microprocesor, devine cunoscut ca 4004, a fost proiectat pe patru biti de catre inginerul Marcian E. "Ted" Hoff de la Intel, in anul 1969. Clientul care i-a comandat lui Intel microprocesorul a fost o firma japoneza, care a dat faliment in 1970; dupa aceasta Intel nu se putea hotari daca sa lanseze sau nu circuitul pe piata. L-au lansat, si in 1974 existau mai mult de 19 tipuri de microprocesoare pe piata, inclusiv Intel 8088, cel care va deveni trambulina actualelor calculatoare personale.
Microprocesoarele au fost initial folosite drept controler - dispozitive de control - pentru masini de spalat vesela si frigidere. Producatorii si proiectantii de calculatoare nu au pierdut ocazia data de potential acestor dispozitive de a fi folosite drept calculatoare.
8080, Z80, CP/M
Primele succese ale pietei au fost microprocesorul Intel 8080 si noul sistem de operare numit CP/M-80 scris pentru acest cercuit. CP/M-80 a fost creat in 1975 de Gary Kildall, fondatorul si presedintele companiei Digital Research - primul producator al unui sistem de operare pentru microcalculatoare. Astazi, compania este o divizie a lui Novell Inc. - cea mai mare companie in domeniul sistemelor de operare in retea.
CP/M este prescurtat de la Controlul Programului/Microcalculatorului - cel mai sugestiv nume de produs, daca mai existase unul, de pana atunci. Acest sistem de operare a fost, la acea data, extraordinar. Daca aveai un sistem 8080 sau Z80, cu sistem de operare CP/M, cu 64 kilobiti de RAM si o pereche de unitati de disc flexsibil de 8', aveai "ultimul strigat" al modei calculatoarelor si il faceai verde de invidie pe orice pasionat. Un singur lucru le putea depasi invidia si cistiga ura: sa ai un disc si o imprimata; ambele necesitau o cheltuiala exorbitanta.
Discurile acelor timpuri merita putina atentie. Primul tip larg raspandit impreuna cu microcalculatoarele aveau discuri de 14' (comparati-le cu cele de 3,5' disponibile astazi) si un timp de acces suficient pentru o pauza de cafea.
Biti Apple
Apple Computer, binecunoscuta ca avandu-si inceputurile intr-un garaj, a aparut in 1976. Apple a fost fondata de legendarii Steve Jobs si Steve Wozniack, si este recunoscut drept compania care a pus bazele industriei calculatoarelor personale. Desi povestea lui Visilac si a calculatorului Apple II este bine cunoscuta, merita sa o spunem inca o data, pentru ca arata motivele care au generat revolutia calculatoarelor personale.
La mijlocul anilor `70, daca doreai sa faci incercari de genul "si daca" calculand pe mainframe, trebuia sa scrii un program, sa-l depanezi, sa incerci un set de date, sa verifici rezultatele, sa incerci un set de date mai complex s.a.m.d. Era un procedeu cel putin laborios si nu foarte practic, cu exceptia cazului in care priviziunele aveau importanta pentru corporatie si aveai suficient timp la dispozitie. Aceasta situatie a motivat doi studenti de la Harvard Business School sa faca primul program de calcul tabelar: Visicalc.
Apple II avea la baza un procesor Motorola 6502 (proiectat pe 8 biti), pana la 128 kilobiti de RAM si utiliza un casetofon pentru a stoca date si programe. Apple a incheiat o intelegere cu realizatorii lui Visicalc pentru a obtine exclusivitatea programului pe Apple II. Acestui program i se acorda meritul de a fi catapultat Apple de la un venit de 800.000 de dolari in 1977 la putin sub 48 de milioane in 1979.
Utilizatorii cumparau Apple II doar pentru a rula Visicalc, si o data cu el un raft intreg de aplicatii, care ofereau utilizatorilor, pentru prima data la un pret rezonabil, putere de calcul accesibila si dedicata.
IBM preia controlul
Calculatoarele despre care am vorbit, masinile CP/M si Apple, nu erau numite calculatoare personale - acesta nu a fost un termen recunoscut pana in august 1981, data de nastere a calculatorului IMB PC a fost creat de piata, datorita acelor sisteme de microcalculatoare care au facut posibila existenta calculatorului IBM PC.
Desi microprocesorul care a stat la baza calculatorului IBM PC a fost produs in 1974, calculatorul IBM PC a fost produs abia in 1981. Intel 8088 era un microprocesor pe 16 biti, care putea lucra cu mai multa memorie si mai rapid decat predecesorii sai. IBM a delegat o companie necunoscuta, numita Microsoft, pentru a realiza un sistem de operare. Restul este, asa cum o spun ei, istorie. IBM PC a devenit un standard, in realitate o serie de standarde care au adus la vanzarea de aproximativ 100 de milioane de calculatoare personale din 1981. puterea marketing-ului IBM a dus la succesul lui IBM PC. IBM avea bani si pozitia pe piata astfel incat sa faca calculatorul IBM PC acceptat in corporatii. Desi e usor sa critici IBM pentru greselile, destul de multe, facute in dezvoltarea pietei calculatoarelor personale si lipsa de receptivitate fata de o piata care crestea mai rapid decat putea acoperi IBM, fara amestecul lui IBM, aceasta piata ar fi crescut mult mai incet si mai fragmentat.
Calculatorul IBM PC a continuat tendinta data de Apple II, aducand puterea de calcul la indemana utilizatorilor. Posibilitatea de a-si imbunatati si mari productivitatea personala a fost o atractie atat de mare, incat oamenii au trecut peste orice pentru a-si cumpara un calculator personal. Ei au pacalit bugetele departamentale cumparandu-le ca masini de scris sau chiar platind diferenta din propriul buzunar.
Multe companii au avut retineri in a urma tendinta de introducere a calculatoarelor personale, dar au descoperit ulterior ca acestea erau folosite din plin de concurenta. In aceste companii, de obicei, Centrul de Calcul era uluit cand descoperea invazia calculatoarelor personale. Fanaticii mainframe-urilor erau probabil cei mai surprinsi cand aflau ce se intamplase.
Aparent peste noapte, Centrul de Calcul pierdea un procent destul de mare din prelucrarile de date ale companiei. Teritoriul pe care credeau ca il stapanesc era brusc invadat. Ceea ce era probabil cel mai tulburator pentru ei era ca utilizatorii de calculatoare personale vorbeau despre informatii si nu doar despre coloane de date.
Utilizatorii au descoperit ca puteau combina si prelucra cum doresc datele. Puteau realiza rapoarte despre ceea ce ii interesa. Pe de alta parte, daca ai fi cerut la Centrul de Calcul un raport, ti-ar fi dat doar un raport standard asa cum le genera mainframe-ul. (Rapoartele standard consumau o "mica padure" de hartie, cand toti utilizatorii doreau doar o pagina ).
Astfel a aparut o noua tendinta: aceea de a a-ti realiza singur calculele. Atunci cand utilizatorii doreau sa faca simulari financiare de tipul "si daca", ei nu mai trebuiau sa mearga, cu palaria in mana (metamorfic vorbind) la Centrul de Calcul. Puteau sa-si porneasca calculatorul personal, sa ruleze programul de calcul tabelar si sa realizeze o duzina de scenarii, in timpul in care Centrul de Calcul ar fi luat in considerare cererea lor.
Deja nu mai exista nici o posibilitate pentru Centrul de Calcul de a schimba lucrurile. Corporatiile aveau toate motivele sa sustina noua tendinta si in acelasi timp destule motive de ingrijorare pentru anarhia care se crea. Distribuirea datelor prin companii, cum veti vedea, avea multe implicatii si exista marele risc de a scapa totul de sub control.
Revolutia calculatoarelor personale, mai mult decat orice, a fortat Centrele de Calcul sa-si regandeasca rolul si tehnologia pe care o foloseau. Ele nu au avut cu adevarat de ales si au devenit Servicii de gestiunea de informatie (Management Information Service) sau IT (Information Tehnology) sau orice altceva care continea cuvantul informatie. De asemenea, au trebuit sa urmeze sau cel putin sa se obisnuiasca cu valul tehnologiilor aduse de calculatoarelor personale.
Inceputul conectarii
Pe timpul CP/M-ului, pretul perifericilor de calitate era exorbitant. Un disc de 14' si 10MB, care consuma 5 amperi si facea zgomot ca un avion care decola, era tot atat de scump ca si un calculator. O imprimata matriceala, care nici nu se apropia de calitatea unei letter-quality, era o resursa pretioasa. In momentul lansarii calculatorului IBM PC preturile scazusera, dar erau inca destul de mari. Pe scurt, perifericele calculatoarelor personale erau ca aurul: rare si scumpe.
Nu era practic ca fiecare calculator sa aiba disc si imprimata, desi fara ele productivitatea calculatoarelor personale era mai mica. O alta problema era folosirea in comun a datelor. Daca aveai nevoie de un document creat de altcineva, trebuia sa iei discheta, sa-ti pui pantofii de sport si sa alergi la acel microcalculator sa-l iei. De aici, numele acestui tip de partajare a datelor: "retea sportiva".
"Reteaua sportiva"
Acest tip de retea a ridicat multe probleme. Cum puteai sa fii sigur ca documentele cu care lucrai erau la zi, daca diverse copii modificate de un numar oarecare de oamenii circulau pe diverse dischete Cum poti opri furtul documentelor? Cum poti opri furtul documentelor? Si daca ultima versiune, si singura, a unui document se afla pe o singura discheta folosita de cineva drept suport pentru ceasca de cafea? Si daca?
Existau sute de probleme cu aceasta retea si toate evidentiau o singura solutie: nevoia, absoluta necesitate, de a schimba documentele electrice intre calculatoare. Combinati cu dorinta de a schimba, de a folosi in comun discuri si imprimate scumpe, si aveti o problema la care sa meditati. Nevoia de a folosi in comun date si periferice a stimula crearea primei retele locale de calculatoare, dar asa cum veti vedea, problema centrala a fost nevoia de a folosi in comun date.
Comutatoarele de date
O modalitate de a folosi in comun periferice a fost folosirea unui comutator de date: un dispozitiv ce permite doar unui utilizator la un moment dat sa foloseasca dispozitivul, ca exemplu o imprimata. Daca o alta persoana folosea imprimata cand doreai tu sa o folosesti, trebuia sa astepti pana termina. Un comutator de date poate fi comparat cu o coada la banca. Orice persoana (datele ce vor vi imprimate) care se aseaza prima coada (comutatorul) ajunge prima la casier (imprimanta). Restul trebuia sa astepte pana ce aceasta termina.
Comutatorul de date ofera utilizatorului o conexiune pe portul serial sau paralel, pe baza careia primul utilizator care cere primeste dreptul de folosi imprimanta. Calculatorul care nu mai are nevoie de periferic trebuie sa trimita o secventa de caractere prin care spune de fapt "Am terminat".
Aceste dispozitive, desi erau bune pentru imprimanta si plotere (ele inca mai sunt folosite - cateva companii inca le mai ofera ), nu permiteau folosirea in comun a discurilor. De asemenea, necesitau o linie dedicata intre calculator si comutator. Aceasta devenea dificil de realizat cand calculatoarele erau raspandite pe o suprafata mare, si imposibil daca erau mai multe calculatoare.
"Aici servesc discuri"
Prima incercare de a realiza ceea ce astazi numim retea locala (LAN) a fost tehnologie, acum invechita, numim disc server. Un disc server era un calculator, prin care, printr-o tehnica de comunicatie oarecare, era legat de un grup de calculatoare numit clienti. El rula un sistem de operare special care era proiectat astfel incat sa poata permita accesul mai multor clienti in acelasi timp la disc si la imprimata: acest sistem se numeste sistem de operare pentru retea (Network Operating System sau NOS).
2.Functionarea retelei
Aplicatia client/server
Primele aplicatii de retea erau in majoritate programe integrate. De exemplu, daca ofereau o baza de date multiutilizator ele aveau si partea frontala (front-end) de interactiune cu utilizatorului si "motorul" bazei de date (partea de program care lucra cu fisierele bazei de date) pe acelasi PC. Singura parte care se putea afla in retea, pe server, era baza de date.
In aceasta configuratie, calculatorul client realiza toata prelucrarea datelor (citire, cautare a inregistrarilor dorite intre datele citite etc.). Aplicatiile acestea pot fi descrise ca avand doar client. Serverul era o simpla "pompa" de date: trimitea utilizatorului date din fisierele aflate pe disc sau le primea si le stoca pe disc.
In ultimii ani au aparut un numar mare de sisteme de baza de date sofisticate care pun in retea "motorul" de acces la baza de date care se afla in parte frontala (front-end) utilizatorul. Acestea se numesc sisteme client/server.
O data cu imbunatatirea performantelor datorita eliminarii supraincarcarii retelei cu transferuri mari de date, mai exista si avantajul faptului ca serverul poate deservi mai multi clienti in acelasi timp. Intregul proces de sincronizare al accesului la baza de date, care trebuia realizat de clienti, este acum realizat de server, ceea ce face aplicatiile mai simple si intregul sistem mai eficient.
Bazele de date nu sunt singurele aplicatii care pot fi realizate in sistem client/server. Alte aplicatii client/server includ servere de posta electronica, sisteme de vizualizare pe calculator a imaginilor si urmarire serviciilor de retea.
Avantajele sistemelor client/server sunt urmatoarele:
O securitate mai buna, deoarece accesul la datele din baza de date server este indirect. Utilizatorii nu pot vedea fisierele de date decat daca li se da acest drept in mod explicit.
Performantele pot fi imbunatatite usor, deoarece o mai buna proiectare a serverului poate duce la o mai buna coordonare a utilizatorilor care doresc servicii in acelasi timp si, de aici, performante mai bune. In cazul severelor de baze de date prin retea pentru a gasi ce ii intereseaza; e suficient ca ele sa trimita cereri catre server, iar serverul le va trimite doar rezultatele pe care le doresc.
Creste raportul calitate/pret. Clientii trebuie doar sa aiba suficienta putere de calcul pentru a rula partea frontala (front-end). (Cand sunt necesare performante mai mari, serverul poate fi inlocuit cu un calculator personal mai performant si, respectiv, mai scump).
Dezavantajele sistemelor client/server:
Complexitatea: nu este simplu, de obicei, sa configurezi si sa administrezi sisteme client/server.
Necesitati: pentru a avea multi utilizatori, serverul din sistemele client/server are nevoie de un calculator scump. Aplicatiile de pe server au tendinta sa devie mai mari si mai complexe si au nevoie de mai multa memorie RAM.
Pret: performantele serverului scad o data cu cresterea numarului de utilizatori. Pentru a reface performantele, serverul de baza de date trebuie sa ruleze pe o masina dedicata acelui server. Deci, acolo unde candva era un server dedicat general, care functiona si ca server de baza de date, acum avem un server dedicat general si un server de baze de date dedicat, ceea ce duce cel putin la dublarea costului.
Tehnologii de grup
Tehnologiile de grup (groupware) sunt un set de tehnologii care au scopul de a imbunatati productivitatea a doi sau mai multi utilizatori care coopereaza in realitate unor obiective comune. Ideea este ca o data ce reteaua uneste utilizatorii, munca si comunicarile cu privire la ea pot fi automatizate pentru imbunatatirea fluxului muncii si a oportunitatilor. Teoretic, un grup de oameni care muncesc impreuna intr-o activitate comuna sau pentru obiective comune poate fi mult mai eficient decat un grup de oameni care muncesc independent. Deoarece calculatoarele imbunatatesc dialogul intre membrii grupului si urmaresc progresele lor, detaliile nu vor mai fi omise, iar desfasurarea poate fi foarte usor de urmarit.
Aceste idei au fost aplicate la procese cum sunt planificate si administrate proiectelor. Planificarea in retea permite unui grup dintr-o retea sa-si faca orare pe retea. Cand vor sa-si coordoneze activitatile, de exemplu sa stabileasca o intalnire, orarul grupului poate fi examinat si poate fi gasit momentul cand toti membrii sunt disponibili. Folosind posta electronica, acestea pot fi rugati sa va sedinta (sau in organizatiile mai autoritate li se ordona).
Alte caracteristici ale aplicatiei de grup:
Sisteme de informare (oferite in sisteme de posta electronica cum ar fi cc: Mail).
Baze de date folosite in comun.
Sisteme de conducere a proiectelor.
Servicii de biblioteca (pentru administrarea documentatiilor apartinand unui grup).
Sisteme de control al versiunii (asemanatoare cu serviciul de biblioteca, dar cu facilitati de control al arhivarii si gasirii diverselor versiuni de fisier; aceste sisteme sunt de obicei folosite pentru dezvoltarea programelor).
Una dintre cele mai laudate aplicatii ale tehnologiilor de grup, Lotus Notes, este un sistem de baze de date cu posta electronica. Rolul lui Notes este de a raspandi informatiile detinute in bazele de date ale organizatiilor, la un numar oarecare de utilizatori. Sistemul permite duplicarea si sincronizarea mai multor copii de baze de date.
O alta directie principala a aplicatiilor de grup este posibilitatea urmaririi fluxului muncii. Ideea este ca grupurile de utilizatori care sunt intr-o retea pot beneficia de automatizarea activitatilor de rutina. Mare parte a sistemelor care se ocupa de fluxul muncii se bazeaza pe formulare. Ele primesc date de la o persoana, pe care apoi le transmit, daca e posibil cu date suplimentarea din alte surse, celorlalti membri. Ele au mecanisme pentru contabilizarea si urmarirea tranzactiilor si raportarea stadiului muncii. Obiectivele vor fi mai rar uitate sau amanate, deoarece calculatoarele sunt mai de incredere decat oamenii. Fluxul muncii este concept atat de important in retele, incat multe dintre principalele companii producatoare de produse de retea au investit in companii care dezvolta tehnologii de baza pentru suportul fluxului muncii.
Problema cu aplicatiile de grup este ca e greu ca oamenii sa se obisnuiasca cu ea! ("Poti sa duci un cal la apa, dar nu poti sa-l faci sa bea.").
