< =" "> Ежедневно миллионы людей спрашивают друг у друга "как дела?" через социальные сети и электронную почту. После того, как мы нажимаем клавишу Enter, собеседник за многие километры от нас почти мгновенно может прочитать наше послание. Но для многих людей сам процесс пересылки является неким магическим таинством. Вот в позапрошлом веке все было предельно ясно — относишь письмо почтальону, а он несет его адресату, а потом обратно.
А ведь принципы работы Интернета немногим отличаются от работы почты. Только с компьютерным уклоном, разумеется. Если бы у нас было всего два человека на Земле, им не нужны были бы почтовые адреса. Знай, бегай от одного к другому, не заблудишься, потому что абонента всего два.
С компьютерами то же самое. В принципе, они могут обращаться друг к другу, как к обычному внешнему устройству вроде принтера, если их соединить проводом. Но ситуация резко осложняется, если компьютеров становится больше двух. В мире сейчас работают миллиарды компьютеров, и между каждой парой кабель не протянешь, на каждом системном блоке миллиард сетевых портов не разместишь!. Представьте, что у каждой квартиры стоит столько почтовых ящиков, сколько жителей в городе. Абсурд!
Нет, у каждого хозяина один почтовый ящик, как и у компьютера один сетевой порт. Как же сделать так, чтобы каждый из нас мог выйти на связь и поприветствовать друга? Сетевые инженеры заимствовали проверенную веками идею у почтальонов.
Компьютеры передают информацию в виде электрических импульсов. Каждый импульс содержит в себе минимальную единицу информации — бит. Но чтобы описать один текстовый символ или число нужно несколько бит, поэтому их объединяют в восьмерки — байты. По сетевым проводам непрерывно бегут байты от разных компьютеров. Для сравнения, вспомните, как дядя Федор, пес и кот вместе писали одно письмо. Примерно то же происходит в компьютерной сети, только в нашем случае путаница гораздо хуже.
Чтобы избежать перемешивания данных, компьютер объединяет байты в пакеты, так же как человек запечатывает письмо. Как и привычное письмо, каждый пакет данных должен быть «подписан». Это означает, что в начале (или в конце) пакета находится блок информации, где указываются сетевые адреса компьютера-получателя и компьютера-отправителя.
Именно поэтому каждому компьютеру в сети необходим уникальный сетевой адрес. В сети Интернет используется так называемый IP-адрес. Чтобы его записать, нужно выделить четыре байта. В понятной для человека форме эта запись выглядит, как четыре числа; для удобства их разделяют точкой. Например, так: 192.168.1.34. Таким способом можно раздать свыше 4 миллиардов различных адресов.
Но даже распределив данные по пакетам нужно избегать коллизий, то есть столкновений данных от разных машин. Этим занимаются различные сетевые устройства, исполняющие роли почтальонов. В пределах одной сети пакеты доставляет по адресам свитч (от англ. switch — переключать). Принцип его действия довольно прост. Все приходящие пакеты свитч записывает в свою память, где они дожидаются своей очереди на отправку. Когда время приходит, пакет отправляется по адресу, указанному на конверте в заголовке. Это можно сравнить с работой почтальона Печкина: дядя Федор приносит на почту письмо, а дядя Печкин доставляет его по адресу, записанному на конверте. Так работают и локальные сети, разве что в миллионы раз быстрее.
Если же нужно соединять разные сети, например домашнюю локальную сеть и глобальную сеть Интернет, понадобится более умный почтальон. Его роль исполняет маршрутизатор или роутер. (англ. route — направлять). Это гораздо более умная машина, чем свитч. Задача свитча — передавать пакеты по данному адресу, и ничего более. Роутер помимо этого умеет сам назначать IP-адреса компьютерам в сети, направлять пакеты данных по оптимальному маршруту, а также соединять сети, где передача данных происходит по разным правилам. А что же такое собственно Интернет? Это глобальная сеть — огромное количество малых сетей, соединенных роутерами, свитчами и другими устройствами- «почтальонами».
Теперь вы знаете, что происходит с любыми файлами и сообщениями, которые вы отправляете своим друзьям по Интернету. Ваш компьютер упаковывает их в пакеты, которые проходят через цепочку маршрутизаторов и свитчей к компьютеру вашего друга. Но в сущности, и сегодня по проводам путешествуют запечатанные конверты.
< ="originalAuthors">Алексей Коксин
Предлагаем получить высшее образование в России с оплатой после получения. Купить настоящий диплом можно здесь.
