Удивительный интернет
Шрифт:
Подобная проблема взаимных коллизий возникает также в передаче информации по кабелю Ethernet, но там она решается по-другому. О том, как это делается, будет рассказано далее.
Кодирование сообщения при телефонном разговоре производит микрофон, вмонтированный в телефонную трубку. Он превращает звуковые колебания в электрический сигнал переменной частоты. На другом конце провода происходит декодирование и превращение электрического сигнала в звуковой. Каналом связи является телефонный провод, который представляет собой так называемую витую пару из двух медных проводов. По одному проводу передается сигнал, а второй провод является заземлением. Максимальная скорость передачи информации по «витой паре» – 64 кбит в секунду.
В
В принципе, каждый абонент телефонной сети может вызвать на разговор каждого. Установление соединения происходит через коммутатор, куда сходятся все телефонные линии.
В начале XX века на телефонных коммутаторах работали и обеспечивали соединение так называемые «телефонные барышни», которые фактически помнили наизусть все номера телефонов даже в таких больших городах, как Москва и Петербург. Отсюда и сакраментальная фраза из советских фильмов про революцию: «Барышня, мне Смольный». Барышня знала номер бывшего Института благородных девиц и соединяла. А поскольку в Смольном был установлен не один телефон, думается, что в ответ на запрос: «Барышня, мне Смольный, Ленина», телефонная барышня тоже производила правильное соединение.
Автоматические коммутаторы, сменившие телефонных барышень, соединяли абонентов быстро и безошибочно. Однако разговоров автоматы не понимали. Поэтому для осуществления соединения следовало знать телефонный номер вызываемого абонента. Телефонный номер был подобием почтового адреса, вот только он не содержал информации о месте нахождения вызываемого абонента.
Телефонный канал связи был сильно подвержен помехам. Даже если не говорить об электрических помехах, его было относительно легко повредить физически. Это стало особенно заметным во время Второй мировой войны, когда телефонный кабель был главным средством связи между воинскими частями и командованием. Суровая статистика военных потерь свидетельствует: связистов убивали чаще, чем обычных пехотинцев. А кроме того, к телефонному кабелю было несложно подключиться и прослушивать идущие по нему сообщения.
Поэтому инженеры-связисты, работавшие в области телефонии, стремились повысить как помехоустойчивость телефонных линий, так и зашифровать передаваемые по ним сообщения. Вспомните, над чем работала «шарашка» в романе А. И. Солженицына «В круге первом»? Над шифрованием телефонных переговоров. А исследования Клода Шеннона, приведшие к созданию теории информации, были направлены на повышение помехоустойчивости линий телефонной связи.
Как «переговариваются» факсы?
В 1980-е годы ни один уважающий себя офис уже не мог обойтись без факса, аппарата факсимильной связи, который позволял передавать графические документы по телефонной линии. Это было очень удобно, а факсы и дополнительные линии для них стоили недорого. Впрочем, довольно быстро появились факсы, которые работали и как телефонные, и как факсимильные аппараты.
Как это ни удивительно, факсимильную связь придумали раньше телефонной. Первый факс был отправлен в 1843 году по телеграфному каналу. В XX веке факсимильные аппараты разных фирм использовались для передачи географических и метеорологических карт, а также газетных полос из редакции в типографию. В конце 1970-х годов был разработан стандарт передачи информации, принятый всеми производителями факсимильных аппаратов. Благодаря этому факсы разных фирм «научились» понимать друг друга. Именно это обусловило «факс-бум», разразившийся в следующем десятилетии.
Как положено, передача сообщения по телефонной линии начинается с кодировки. Передаваемый документ сканируется, и просканированные друг за другом строчки
После завершения этапа кодирования открывается телефонный канал для передачи сообщения. Открытие телефонного канала инициируется, как обычно, набором номера адресата. После ответа аппарата на другом конце линии канал открывается для связи.
Информация о сканированном документе, хранимая в памяти факса-передатчика, передается по телефонной линии с помощью модулированного звукового сигнала высокой частоты. Факс-приемник демодулирует принятый звуковой сигнал и превращает его в набор символов, соответствующих белым или черным точкам изображения. Эти символы сначала запоминаются в памяти факса-приемника. После завершения передачи телефонный канал закрывается, а содержимое памяти факса выводится на печать в виде строчек белых и черных точек, составляющих изображение. Из прибора выползает лист бумаги с копией документа, переданного из места, расположенного, может быть, за тысячи километров. Не правда ли, при этом испытываешь волшебное чувство удивления могуществом человека? Правда, в эпоху электронной почты подобное чувство мы испытываем все реже и реже, а факс потихоньку выходит из употребления.
А теперь – к делу!
В этом разделе мы увидели, как происходят процессы передачи информации (иначе называемые «коммуникациями») между людьми и между различными техническими устройствами. Оказывается, любая коммуникация предполагает существование передатчика, приемника и определенной среды (канала связи), по которой информация передается. Канал связи определяет методы кодирования и декодирования информации. Для того чтобы передача информации началась, канал следует открыть для передачи, для чего должны быть произведены определенные действия. По окончании передачи канал может быть закрыт, а может остаться открытым для последующих передач. Информация может передаваться «в одну сторону», без гарантии того, что она воспринята, а может быть организован диалог приемника и передатчика, то есть сессия. В результате такого диалога передатчик получает от приемника подтверждение в том, что информация получена и приемник готов к получению следующей порции данных.
Какие выводы можно сделать из всего сказанного в этом разделе? Интернет – это средство связи и, имея свои особенности, во многом похож и на обычный разговор, и на почтовую связь, и на связь телефонную. Поэтому если что-то в технике Интернета кажется непонятным, следует поискать аналогию в других, более понятных средствах связи. Можно быть уверенным, что такая аналогия отыщется.
Если кто-то желает потренироваться в применении теории Шеннона – Уивера к экзотическим видам связи, пусть попробует проанализировать, например, «бутылочную почту», когда моряки, потерпевшие кораблекрушение, отправляли просьбу о помощи по волнам в запечатанной бутылке. Что здесь является каналом информации? Что можно назвать сессией в этих условиях? Из-за чего начались приключения в романе Ж. Верна «Дети капитана Гранта»?
Серверы и клиенты
То, что люди объединяются в команду или в бригаду, увеличивает их совместную силу, но не делает всех равными. Каждый остается самим собой, каждый занят своим делом, и – в идеальном случае – оказывается на нужном месте, принося пользу всему объединению. Свободное развитие каждого – залог свободного развития всех! Пусть расцветают сто цветов!
Такой коммунистический идеализм в жизни реализуется плохо, а вот при создании компьютерных сетей – на сто процентов. В локальных сетях и в Интернете находится работа как достаточно слабосильным (а потому дешевым) компьютерам, так и могучим неутомимым бойцам информационного фронта – суперкомпьютерам. Они выполняют различные роли, потому и называются по-разному: первые – клиентами, вторые – серверами.