Юный техник, 2000 № 09 - Журнал «Юный техник»

Вернее, почти так же, — поправила она себя. — Пользователь, работающий за сервером, — в компьютерном классе это учитель или обслуживающий компьютеры техник — имеет особые права системного оператора.

Он может управлять работой сети, разрешать или запрещать доступ к тем или иным каталогам винчестерского диска на сервере, наблюдать за ходом работы каждого из вас на ученической машине…

Голубое свечение портала истаяло, рассыпавшись серебряной пылью.

— Ну вот мы и на месте, — тихонько шепнула Файка подруге. — Это лаборатория Агентства перспективных исследований министерства обороны США, или Advanced Research Project Agency (ARPA). А на наших виртуальных часах сейчас — январь 1969 года.

— Но при чем здесь министерство обороны? — спросила Фаина.

— Очень просто! — ответила та. — Интернет был рожден как проект компьютерной сети ARPAnet когда военные поручили ученым разработать такую сверхнадежную систему связи, которая могла бы функционировать даже в условиях ядерной войны, если отдельные компьютеры и даже целые части сети оказались бы уничтоженными. А потом новой разработкой заинтересовались американские университеты: такая компьютерная сеть не только становилась удобнейшим средством для быстрого взаимного обмена разнообразной научной информацией и хранения общедоступных файлов на специально подключенных к сети файл-серверах, но и позволяла ученым, преподавателям и студентам пользоваться для сложных расчетов вычислительными мощностями нескольких суперкомпьютеров, не устанавливая такие сложные и дорогие машины в каждой лаборатории, а соединяясь с ними по телефонной линии.

Постепенно в каждом крупном университете или исследовательском институте стали появляться собственные локальные сети, которые затем подключались к ARPAnet. Но тогда выяснилась и небольшая проблема: чтобы обеспечить возможность свободной работы в общей сети для всех пользователей, независимо от того, на каких моделях компьютеров они работают и как к ней подключены — по телефону, кабелю или оптоволоконной линии, — потребовалось выработать некие общие для всех правила обмена информацией. Поэтому в 1974 году такие правила — их называют протоколом передачи данных — были разработаны, и с этого момента сеть ARPAnet начала бурно разрастаться. И меньше чем через десять лет она была окончательно разделена на военную сеть Milnet и предназначенную только для исследовательских целей сеть Internet. Но и поныне Интернет устроен так, что его работу не нарушат даже крупные катастрофы — скажем, даже если землетрясение разрушит целые города.

— А как удалось добиться такой надежности? — удивилась Фаина.

— Тоже очень просто, — ответила Файка. — По всей стране разместили мощные компьютеры — их называют хостами, — соединив их множеством линий связи, так что каждый хост оказался соединенным с несколькими другими. А в протокол TCP/IP, который и стал «общим языком» для всех компьютеров, подключенных к ARPAnet а затем и к Интернету, изначально были заложены две важные возможности: это пакетная передача данных и динамическая маршрутизация. Только не пугайся этих длинных и на первый взгляд таких «заумных» названий — на самом деле все очень просто. Когда по сети нужно передать какой-нибудь файл, его пересылают не целиком, а сначала разбивают на отдельные фрагменты — пакеты.

Файка взмахнула рукой, и девочки оказались вдруг в обычном деревенском отделении почты. Стоящий возле стойки симпатичный старичок выкладывал из огромной сумки-тележки большие краснобокие яблоки.

— Вот, хочу отправить внукам в Москву, — обратился он к работнице почты. — Пусть полакомятся. Много их уродилось в этом году, а бандероли разрешается посылать только весом в два кило. Как же быть?

— Придется отправлять по частям, — ответила связистка, окинув взглядом внушительную яблочную горку. — Сейчас мы разложим ваши фрукты на несколько бандеролей, вы надпишете на каждой из них нужный адрес, и все дела. Получат ваши внучата все в целости и сохранности, не беспокойтесь.

— Видишь, — легонько подтолкнула Файка под бок Фаину. — Вот и в Интернете точно так же каждый файл — текст, рисунок, программа или любой другой — разделяется на множество пакетов, ну, скажем, по 1000 байт длиной, каждый из которых в специальном заголовке содержит один и тот же адрес назначения — это координаты компьютера, на который его нужно переслать, — информацию о месте данного пакета в пересылаемом файле, например, его порядковый номер от начала файла, контрольную сумму для проверки точности передачи содержимого пакета по сети и т. д.

А маршрут — путь передачи каждого такого пакета на указанный в адресе компьютер — заранее не известен и определяется в зависимости от состояния линий связи в данный момент. Перегружен, скажем, канал передачи данных из Алабамы в Оклахому через Арканзас или, например, один из входящих в эту цепочку хостов сейчас отключен или неисправен, — не беда: пакет будет передан через Техас или Миссури. Может быть, каждый из составляющих этот файл пакетов и вовсе пропутешествует по всей Америке по собственному маршруту, но в конце концов все они соберутся вместе на твоем компьютере и будут снова объединены в копию исходного файла в соответствии с указанным в них порядком. А если какой-то пакет при передаче окажется поврежден из-за помех и искажений, твой компьютер сразу же обнаружит эту ошибку и запросит его у исходного компьютера повторно, — только этот пакет, а не весь файл целиком.

— То есть получается, что Интернет принадлежит американцам? — спросила Фаина.

— Не совсем, — улыбнулась Файка. — Хотя сеть ARPAnet была предтечей Интернета, в разных странах тоже создавались свои локальные, а затем и региональные, охватывающие город область или целую страну, сети. Есть такие и у нас в России — это Relcom, Россия-Он-Лайн и другие. А уже эти сети, в свою очередь, соединены в единую общемировую сеть при помощи специальных компьютеров — маршрутизаторов (routers), а также шлюзов, используемых, если та или иная локальная сеть использует другой протокол обмена данных.

Маршрутизаторы просматривают заголовки передаваемых через них пакетов и направляют их по указанным в заголовке адресам, а шлюзы дополнительно «перепаковывают» информацию из одного протокола в другой. Так что Интернет — это не некая единая организация, принадлежащая одному владельцу, а лишь добровольное объединение отдельных локальных и региональных сетей.

— Адреса… — задумалась Фаина. — Это и есть те названия вроде www.4To-To-TaM.ru, которые я должна набирать, чтобы попасть на нужную мне страничку?

— Не совсем так, — ответила Файка. — Те адреса, которые записываются в заголовке пакетов, состоят только из цифр. Каждый компьютер, постоянно подключенный к сети, получает свой собственный числовой код: четыре числа, каждое из которых может быть равно от 0 до 255, отделенных друг от друга точкой. Например, так: 212.195.225.2. И любой пользователь, подключающийся к сети на время, скажем, соединяясь по телефону с компьютером провайдера, получает такой номер на все время текущего сеанса работы с сетью. Если же связь будет прервана и пользователь соединяется с провайдером заново, то ему снова дается временный номер, возможно, что уже другой.

— А что такое провайдер?

— Это просто некая фирма, которая, будучи сама подключена к Интернету, за небольшую почасовую плату позволяет всем желающим поработать в сети, пользуясь ее подключением. Для этого достаточно заплатить этой фирме определенную сумму за несколько часов работы в Интернете и получить от ее представителей один или несколько номеров телефонов, а также индивидуальные имя и пароль для входа в сеть. А еще тебе потребуется модем — специальное устройство, служащее для передачи по телефонной линии цифровых сигналов. Модем может быть встроен внутрь твоего компьютера или располагаться снаружи и подключаться к компьютеру кабелем, а к специальному разъему модема (такому же, как на телефонном аппарате) подстыковывается провод от телефонной розетки. Остается только настроить в компьютере специальную программу (она называется «ярлыком удаленного доступа»), дозвониться с помощью модема к провайдеру, ввести в ответ на запрос машины свои имя и пароль — и ты уже в Интернете.

Но все-таки, если номера — это цифры, почему я должна вводить адреса интересующих меня сайтов в виде записанных через точки английских слов? — недоумевала Фаина.

— А это — еще одна услуга, которая облегчает жизнь пользователям сети, — ответила Файка. — Ведь слова запомнить гораздо проще, чем цифры, да и ошибиться при наборе цифр легче, чем при вводе слов. Но компьютеры, как ты знаешь, понимают только цифры. Поэтому в Интернете есть целая сеть так называемых «серверов доменных имен», или DNS. На каждом из них содержатся целые списки имен других серверов и сайтов вместе с соответствующими им цифровыми номерами, и каждый раз, когда к сети подключают новый сервер, его владелец должен зарегистрироваться и получить собственные словесное имя (URL) и его цифровой эквивалент. Словесное имя (обычно его стараются выбрать таким, чтобы в нем содержалось, например, название фирмы или фамилия владельца сервера) потом сообщают всем желающим, печатают в газетах и рекламных листках, а цифровое хранится только на сервере DNS. И когда ты вводишь словесное имя нужного тебе сайта, твой компьютер сначала соединяется с сервером доменных имен, получает от него цифровой номер, соответствующий введенному словесному имени, и только тогда устанавливает связь с указанным тобой сайтом.