Страница 3 из 65
А что будет с потерявшимся IP-пакетом? Неужели он, как Летучий голландец, будет бесконечно блуждать по Всемирной паутине? Программисты предусмотрели и это. Каждый IP-пакет имеет определенное время жизни, и, если в течение определенного (небольшого) времени он не будет принят, пакет самоуничтожится. Такая система передачи информации делает Интернет чрезвычайно устойчивым к различным сбоям и помехам в сети, а главное – для пользователя все эти сложнейшие процессы протекают совершенно невидимо и незаметно, полностью автоматически. Специалисты говорят, что стек протоколов TCP/IP является прозрачным для пользователя.
Но все равно Интернет еще долгое время оставался сложным и неудобным. Им пользовались в основном специалисты для обмена файлами и письмами электронной почты.
Революция, о которой так долго и настойчиво говорили компьютерщики всего мира, свершилась в 1993 г., когда в Интернете появилась служба[5] World Wide Web[6] (WWW). Служба WWW была основана на новом протоколе (опять протокол, куда же без него) передачи данных HTTP[7] и на особом формате представления данных – HTML.[8] Хотя HTML и называется языком, на самом деле это не полноценный язык программирования, а программное средство для размещения текста, графики и других элементов на страницах Web-сайтов, которые еще называют Web-страницами.
В это же время в свет вышла программа Mosaic, с помощью которой можно было отправлять запросы и принимать сообщения в формате HTML. Эта программа, сейчас уже безнадежно устаревшая, стала первым в мире Web-браузером, то есть программой для просмотра Web-страниц.
Именно благодаря простой и понятной программе Mosaic работа в Интернете перестала быть уделом профессиональных программистов и специалистов по сетевым технологиям. Интернет шагнул в народ. Примерно в эти же годы технологии Интернета стали делать первые шаги в России.
Что же наконец такое Интернет, спросит читатель, уставший от англоязычных сокращений. Объясните мне простым русским языком, дайте определение Интернета!
Да пожалуйста...
Интернет – это глобальная вычислительная сеть с единой системой адресации.
Ну что, легче стало? Ах, все только запуталось? Да вы не волнуйтесь, сейчас, не торопясь, разберемся.
Что такое сеть?
Сеть – это группа компьютеров, соединенных между собой кабелем или какой-то другой средой передачи данных. Например, в последнее время все чаще встречаются так называемые Wi-Fi-сети, в которых компьютеры соединяются между собой не кабелями, а по радиоканалу, то есть средой передачи данных является эфир.
А почему вычислительная? Мы же вроде ничего не вычисляем, а просто смотрим на компьютере кино или читаем новости.
А компьютеру все равно, что вы делаете. Для него абсолютно любые операции – воспроизведение хоть звука, хоть изображения – в конечном счете вычисления, которые проводятся всего над двумя числами – нулем и единицей, поэтому и сети, состоящие из компьютеров, называют вычислительными.
Компьютерные сети бывают локальными и глобальными. Строгого определения понятий локальной и глобальной сетей не существует, но в принципе дело обстоит так.
Локальная вычислительная сеть (ЛВС) – это группа компьютеров, объединенных средой передачи данных, например кабелем. Поскольку затухание электрического сигнала в кабеле велико, компьютеры обычно располагаются на относительно небольшом расстоянии друг от друга, например в пределах одного офиса, максимум – в пределах одного здания. Если все компьютеры в сети имеют одинаковые права, такая сеть называется одноранговой и все компьютеры, входящие в эту сеть, имеют равные возможности доступа к ресурсам друг друга. Сейчас одноранговые сети используют редко, гораздо чаще встречаются сети с выделенным сервером. Сервер – это компьютер-начальник, который сам ничего не делает, а только управляет компьютерами-подчиненными. На самом деле это, конечно, не так: сервер решает очень важные задачи и в отличие от остальных компьютеров сети всегда должен быть включен, – но когда подчиненные ценили своих начальников? Все настройки сети, права и привилегии пользователей хранятся как раз на сервере.
Первоначально компьютеры в ЛВС соединяли с помощью коаксиального кабеля, который был очень похож на обычный, телевизионный, но имел волновое сопротивление не 75 Ом, как у телевизионного, а 50 Ом. Различить эти кабели можно только по маркировке, а использовать один вместо другого нельзя ни в коем случае, ничего толком работать не будет. Если ваш компьютер рассчитан на подключение к сети по коаксиальному кабелю, то на задней стенке системного блока вы найдете разъем, очень похожий на антенное гнездо у импортных телевизоров.
ЛВС на коаксиальном кабеле соединяли по схеме «шина», или «кольцо», и было это очень неудобно. Коаксиальный кабель довольно ломкий, и в случае его обрыва от сети, бывало, «отваливалась» целая группа машин за точкой обрыва.
Сейчас для соединения компьютеров в ЛВС используют кабель, называемый витая пара (рис. 1.1).
Рис. 1.1. Кабель витой пары
Кабель представляет собой четыре пары многожильных, попарно скрученных разноцветных проводов в общей изоляции, а к компьютеру подключается с помощью небольшого разъема типа RJ-45, похожего на телефонный (в импортных телефонах). Кабели типа витая пара бывают неэкранированными[9] и экранированными[10] и делятся по категориям. Чем выше категория кабеля, тем выше его качество и тем выше пропускная способность. Например, для сетей с пропускной способностью 100 Мбит/с годится недорогой экранированный кабель категории 5. Именно на его основе сейчас создают ЛВС в пределах одного подъезда жилого дома или даже целого дома. А вот для ЛВС с пропускной способностью 1 Гбит/с (1000 Мбит/с) такой кабель уже не годится, нужны более редкие и куда более дорогие кабели категории 6.
ЛВС на витой паре создают по схеме «звезда», при которой отказ одного луча (и одного компьютера) не влияет на работоспособность остальных машин в сети.
В ЛВС каждый компьютер имеет свой уникальный адрес, который присваивается ему при настройке сети, без этого передача информации от компьютера к компьютеру была бы невозможна.
Понятно, что создать локальную сеть, охватывающие компьютеры всего города и тем более нескольких городов, невозможно. Для решения этой задачи используют глобальные компьютерные сети.
Глобальные компьютерные сети, и в частности Интернет, технически устроены очень сложно, поэтому мы с вами познакомимся только с теми принципами их работы, понимание которых необходимо для грамотной работы в Сети.
С самого начала, когда американские инженеры только начинали проектировать прототип сети Интернет, они поняли, что создавать для нее отдельную среду передачи данных нельзя – это неэкономично. Говоря простым языком, если бы тогда решили, что для Интернета нужно по всему земному шару тянуть отдельные кабели, его бы никогда не было – разорились бы даже богатые США. Но как-то передавать сигналы от компьютера к компьютеру все-таки надо, и тогда было найдено единственно правильное на тот момент решение – телефон! Телефонные линии есть практически везде, телефонные сети и управляющие ими автоматические телефонные станции охватывают все страны и континенты, значит, надо только научиться использовать телефонные линии для передачи компьютерных сигналов.
Первая проблема, которую пришлось решать, была связана с разной природой сигналов в компьютерах и в телефонных сетях. Дело в том, что при создании самых разных электронных приборов и устройств инженеры всегда сталкиваются с одной и той же задачей – какой сигнал использовать – аналоговый или цифровой?
5
Служба – в некоторых книгах службы Интернета называют сервисами. Это одно и то же.
6
World Wide Web (англ.) – Всемирная паутина.
7
HTTP – Hyper Text Transmission Protocol (англ.) – протокол передачи гипертекстовых документов.
8
HTML – Hyper-Text Markup Language (англ.) – язык гипертекстовой разметки.
9
По-английски – UTP, Unshielded twisted-pair.
10
По-английски – STP, Shielded twisted-pair.