Адресация в сети интернет — тема информатики 7 класса, к которой возвращаются в 9 классе перед ОГЭ. Её смысл простой: чтобы данные дошли до нужного компьютера, у каждого устройства и каждого ресурса в сети должен быть адрес. В интернете используются три вида адресов: IP-адрес компьютера, доменное имя сервера и URL конкретного файла. Ещё есть адрес электронной почты. Разберём, как устроен каждый, и решим типичные задачи.
Зачем компьютерам адреса
Когда вы открываете сайт, ваш компьютер отправляет запрос другому компьютеру — серверу, на котором хранится сайт. Запрос проходит через множество промежуточных узлов сети. Каждому узлу нужно понимать, куда передать данные дальше. Для этого у всех устройств есть уникальные числовые адреса, как у домов на улице.
IP-адрес
IP-адрес — числовой адрес устройства в сети. В самой распространённой версии протокола, IPv4, он состоит из четырёх чисел от 0 до 255, разделённых точками:
$$ 192.168.0.1, \qquad 87.250.250.242. $$
Каждое из четырёх чисел занимает 1 байт (8 бит), поэтому весь адрес — это 32 бита. Отсюда и ограничение 0–255: $2^8 = 256$ значений. Всего таких адресов $2^{32}$, это около 4,3 млрд. Устройств в мире уже больше, поэтому постепенно вводят IPv6 с адресами длиной 128 бит. Их записывают шестнадцатеричными группами через двоеточие.
Как проверить, что запись — правильный IPv4-адрес:
- ровно четыре числа и три точки;
- каждое число от 0 до 255;
- в числе нет лишних нулей впереди (запись «012» не используется).
Например, 192.168.300.1 — неправильный адрес: число 300 больше 255.
Доменное имя и DNS
Запоминать наборы чисел людям неудобно, поэтому серверам дают ещё и доменные имена: kursyege.ru, www.school.ru. Доменное имя состоит из частей, разделённых точками, и читается справа налево:
- домен первого уровня — самая правая часть:
ru,рф,by(национальные домены) илиcom,org,net(общие); - домен второго уровня — имя организации или сайта:
schoolвschool.ru; - домен третьего уровня и далее — разделы внутри:
www,mail,learn.
Компьютеры при этом общаются только по IP-адресам. Перевод имени в адрес выполняет DNS (Domain Name System, система доменных имён) — распределённая база, которую браузер спрашивает при каждом заходе на новый сайт: «какой IP у school.ru?».
Из чего состоит URL
URL — адрес конкретного ресурса в интернете: страницы, картинки, файла. Он объединяет способ доступа, имя сервера и расположение файла на нём.
Части URL идут в строгом порядке:
- протокол — правило обмена данными:
https,http,ftp; после него ставится://; - сервер — доменное имя или IP-адрес компьютера, где хранится ресурс;
- путь — каталоги на сервере, разделённые косой чертой
/; - имя файла — в конце, с расширением:
test.html,photo.jpg.
Протокол https отличается от http шифрованием: данные между браузером и сервером нельзя прочитать по дороге. Поэтому сегодня почти все сайты работают по https.
Адрес электронной почты
Адрес почты устроен иначе: имя_ящика@почтовый_сервер. Например, в адресе ivanov@mail.school.ru слева от @ стоит имя ящика, а справа — доменное имя почтового сервера. Пробелов и русских букв в имени ящика обычно нет.
Задачи по теме
Задача 1. Собрать URL. Доступ к файлу rasp.pdf, находящемуся в каталоге docs на сервере school.ru, осуществляется по протоколу https. Запишите адрес файла.
Решение. Протокол, затем ://, сервер, каталог, файл: https://school.ru/docs/rasp.pdf.
Такая задача — с фрагментами адреса, обозначенными буквами, которые нужно расставить по порядку, — встречается в ОГЭ по информатике. Главное — помнить порядок частей и не забыть :// после протокола.
Задача 2. Восстановить IP-адрес. Петя записал IP-адрес на листке, но листок порвался на четыре части:
А) .64 Б) 3.13 В) 3.133 Г) 20
Восстановите адрес и запишите буквы в нужном порядке.
Решение. Каждое число адреса не больше 255, и адрес не может начинаться с точки, поэтому первым идёт фрагмент без точки в начале. Попробуем «20»: за ним «3.13» даёт «203.13…», затем «3.133» — «203.133.133», и в конце «.64». Получился адрес 203.133.133.64: четыре числа, каждое от 0 до 255. Другие порядки дают либо число больше 255, либо неверное количество точек.
Ответ: ГБВА.
Где ошибаются
где теряют баллы
Путают порядок частей URL: ставят имя файла перед каталогом или забывают
://после протокола.Где теряют баллы. Принимают за правильный IP-адрес запись с числом больше 255 или с пятью числами.
Где теряют баллы. Читают доменное имя слева направо и называют
wwwдоменом первого уровня. Уровни считаются справа: первый — самая правая часть.
Задачи для самопроверки
Задача 1. Какие из записей — правильные IPv4-адреса: а) 10.0.0.255; б) 256.1.1.1; в) 172.16.5; г) 8.8.8.8?
Задача 2. Назовите домен первого и второго уровня в адресе https://learn.math.example.org/lessons/1.html.
Задача 3. Сколько бит занимает один IPv4-адрес и сколько различных адресов можно записать?
Ответы
Задача 1. Правильные — а) и г). В б) число 256 больше 255, в в) только три числа.
Задача 2. Первый уровень — org, второй — example.
Задача 3. 32 бита, $2^{32} = 4\,294\,967\,296$ адресов.
Коротко о главном
IP-адрес — числовой адрес устройства: четыре числа от 0 до 255 через точки. Доменное имя — понятное человеку имя сервера, уровни читаются справа налево, а переводит имя в IP система DNS. URL указывает на конкретный файл: протокол, ://, сервер, путь, имя файла. Эти знания нужны в 7 классе и снова пригодятся в 9 классе на ОГЭ.
Если по информатике остались пробелы, их удобно закрывать системно: на нашем курсе информатики по школьной программе каждую неделю — занятие по теме и ежедневная практика. Тем, кто готовится к экзамену, подойдёт курс подготовки к ОГЭ по информатике.
Материал подготовил Максим Муратов, преподаватель информатики, математики и физики с 2009 года, 10 лет преподавал информатику в МФТИ. Об авторе
