इंटरनेट (अच्युत गोडबोले)

इंटरनेट सुरळीतपणे काम करण्यासाठी दोन गोष्टी लागतात. एक म्हणजे हार्डवेअर आणि दुसरी म्हणजे प्रोटोकॉल्स. हार्डवेअरमध्ये केबल्स, कॉम्प्युटर्स, लॅपटॉप्स, राउटर्स, सर्व्हर्स, सेल फोन टॉवर्स, स्मार्टफोन्स, सॅटेलाईट्स, रेडिओज आणि इतर अनेक उपकरणं येतात. या सगळ्यांचं मिळून ‘नेटवर्क ऑफ नेटवर्क्स’ तयार होतं. इंटरनेट खूपच लवचिक असतं. त्याला रोज अनेक नेटवर्क्स जोडली जाऊ शकतात; तसंच त्याच्यापासून तोडलीही जाऊ शकतात. त्यातले काही भाग मात्र स्थिर असतात आणि त्यांच्यापासून इंटरनेटचा ‘कणा’ तयार होतो.

आज आपण इंटरनेटशिवाय आयुष्याची कल्पनाच करू शकत नाही. इतकं, की मानवाचा इतिहास लिहिताना इंटरनेटपूर्वीचं जग आणि इंटरनेटनंतरचं जग असे चक्क दोन भाग करावे लागतील! इंटरनेट म्हणजे लाखो नेटवर्क्सचं नेटवर्क! दररोज त्याला हजारो नवीन नेटवर्क्स आणि नवनवी उपकरणं जोडली जाताहेत. मोबाईल्सची लोकप्रियता वाढली आणि मोबाईलवर इंटरनेटची सोय निर्माण झाली, तेव्हा तर कोट्यवधी मोबाईल्स इंटरनेटला जोडले गेले. ‘इंटरनेट ऑफ थिंग्ज’च्या (IOT) नंतर तर अब्जावधी उपकरणं इंटरनेटला जोडली जाताहेत आणि इंटरनेटवरून सतत माहिती एका ठिकाणाहून दुसरीकडे पाठवताहेत. एवढं अजस्त्र अजगरासारखं जगाला व्यापून टाकणारं इंटरनेट चालतं तरी कसं?

इंटरनेट सुरळीतपणे काम करण्यासाठी दोन गोष्टी लागतात. एक म्हणजे हार्डवेअर आणि दुसरी म्हणजे प्रोटोकॉल्स. हार्डवेअरमध्ये केबल्स, कॉम्प्युटर्स, लॅपटॉप्स, राउटर्स, सर्व्हर्स, सेल फोन टॉवर्स, स्मार्टफोन्स, सॅटेलाईट्स, रेडिओज आणि इतर अनेक उपकरणं येतात. या सगळ्यांचं मिळून ‘नेटवर्क ऑफ नेटवर्क्स’ तयार होतं. इंटरनेट खूपच लवचिक असतं. त्याला रोज अनेक नेटवर्क्स जोडली जाऊ शकतात; तसंच त्याच्यापासून तोडलीही जाऊ शकतात. त्यातले काही भाग मात्र स्थिर असतात आणि त्यांच्यापासून इंटरनेटचा ‘कणा’ (बॅकबोन) तयार होतो.

या कण्याचा मुख्य भाग म्हणजे या नेटवर्क्सना जोडणारी कनेक्शन्स. यातले काही नोड्स टोकाला जोडलेले असतात. उदाहरणार्थ, कॉम्प्युटर्स, स्मार्टफोन्स वगैरे. यांना ‘क्लायंट’ असं म्हणतात. त्याचबरोबर प्रचंड माहितीचा साठा वेगवेगळ्या वेबसाईट्स आणि डेटाबेसेसवर साठवून ठेवण्यासाठी सर्व्हर्स असतात. या क्लायंट आणि सर्व्हर यांच्यावर सॉफ्टवेअरही चालू असतं. त्यामुळे जेव्हा आपण क्लायंट किंवा सर्व्हर म्हणतो, तेव्हा हार्डवेअर आणि सॉफ्टवेअर या दोघांचा त्यात समावेश असतो. उदाहरणार्थ, जेव्हा एखादा क्लायंट https:// हा प्रोटोकॉल वापरून एखाद्या वेब सर्व्हरकडून त्या सर्व्हरवरच्या पेजेसमध्ये साठवून ठेवलेली माहिती मागवतो, तेव्हा ती विनंती कोणाकडून आली आहे, कोणती माहिती हवी आहे ते तपासून ती आपल्या डेटाबेसवरून शोधून काढून ती पेजेस (पुन्हा त्याची पॅकेट्स वगैरे करून, त्यांची चेकसम्स काढून हेडर्समध्ये टाकून वगैरे) क्लायंटकडे पाठवणं हे काम त्या सर्व्हरवरचं सॉफ्टवेअरच करतं. ते पेज क्लायंटकडे आल्यावर ते बरोबर आलंय की नाही हे तपासून मग ते आपल्या (म्हणजे क्लाएंटच्या) स्क्रीनवर दाखवणं हे काम क्लायंटवरचं सॉफ्टवेअर करतं. अशा तऱ्हेचं इंटरनेट हे क्लायंट सर्व्हर तंत्रज्ञानावर चालतं.
अर्थातच हे क्लायंट आणि सर्व्हर यांच्यामध्ये अनेक राउटर्स, नेटवर्क्स आणि कॉम्प्युटर्स (नोड्ज) असतात. तेही या हार्डवेअरचाच भाग असतात. यानंतर ट्रान्समिशन लाईन्ससुद्धा इंटरनेटच्या हार्डवेअरचा भाग असतात. त्यात केबल्स आणि ऑप्टिकल फायबर तर असतातच; पण वायरलेस कम्युनिकेशन्ससाठी मोबाईल टॉवर्स आणि सॅटेलाईट्ससुद्धा असतात.

मात्र, हे सगळं हार्डवेअर एकत्रपणे, सुरळीतपणे काम करण्यासाठी काही नियम लागतात. त्यांनाच प्रोटोकॉल्स म्हणतात हे आपण जाणतोच. एखादी वेबसाईट बघण्यासाठी आपण हायपरटेक्स्ट ट्रान्स्फर प्रोटोकॉल (Http) वापरतो, किंवा एखादी फाईल सर्व्हरकडून मागवतो किंवा दुसरीकडे पाठवतो, तेव्हा आपण फाईल ट्रान्स्फर प्रोटोकॉल (FTP) वापरतो आणि हे सगळं काम TCP/IP या दुसऱ्या; पण इंटरनेटसाठी मूलभूत किंवा पायभूत असणाऱ्या प्रोटोकॉलच्याच मदतीनं चालतं. ही सगळी प्रोटोकॉल्सचीच उदाहरणं आहेत. प्रोटोकॉल्सशिवाय हे सगळं हार्डवेअर पूर्णपणे कुचकामीच होईल. म्हणजे फक्त धातू!

इंटरनेटविषयीच्या कुठल्याही चर्चेमध्येही बरेचदा आयपी (IP) अॅड्रेसचा (पत्ता) उल्लेख येतो. हा काय प्रकार आहे? इंटरनेटला जोडलेल्या प्रत्येक उपकरणाला एक आयपी अॅड्रेस (पत्ता) दिलेला असतो. मग ते उपकरण म्हणजे कॉम्प्युटर असो, स्मार्टफोन असो किंवा इंटरनेटला जोडलेलं कुठलंही डिव्हाइस असो! या पत्त्याचा वापर करूनच एक नोड किंवा कॉम्प्युटर/ डिव्हाइस दुसऱ्या नोडबरोबर संवाद साधू शकतो. आयपी अॅड्रेस वर्णन करायची एक पद्धत आहे. ती चार आकड्यांमध्ये लिहिली जाते. या चार आकड्यांमध्ये (डॉट) हे एक सेपरेटर असतं. उदाहरणार्थ, डेसिमल पद्धतीनं एक उदाहरण द्यायचं झालं, तर २१७.२६.६०.१३६ हा एक आयपी अॅड्रेस होईल. यातला प्रत्येक आकडा हा ० ते २५५ यांच्या मधला असतो. त्यामुळे तो बायनरीमध्ये मांडायला ८ बिट्स लागतात. याचं कारण २८ म्हणजे २५६. आणि त्यामुळे 00000000 (0) ते 11111111 (२५५)मध्ये आपल्याला २५६ वेगवेगळे आकडे मांडता येतील. उदाहरणार्थ, वरचा पत्ता बायनरीमध्ये मांडायचा तर तो असा मांडावा लागेल : 11011001.00011010. 00111100.10001000.

या चार आकड्यांना ‘ऑक्टेट्स’ असं म्हणतात. संपूर्ण आयपी अॅड्रेससाठी ८x४ म्हणजेच ३२ बिट्स लागतात. त्यामुळे यामध्ये एकूण २३२ म्हणजे ४,२९४,९६७,२९६ म्हणजेच जवळजवळ ४३० कोटी वेगवेगळे पत्ते मिळू शकतात! यातले काही पत्ते खास कारणासाठी राखून ठेवलेले असतात. उदाहरणार्थ ०.०.०.०. हे डिफॉल्ट नेटवर्कसाठी तर २५५.२५५.२५५.२५५ हे ब्रॉडकास्ट्ससाठी राखून ठेवलेले असतात.
आयपी अॅड्रेस अशा चार आकड्यांमध्ये विभागून देण्याचं कारण म्हणजे त्यांचं वर्गीकरण करता येणं. या चार ऑक्टेट्सचे नेट आणि होस्ट असे दोन भाग पडतात. नेट भाग म्हणजे आयपी अॅड्रेसमधली पहिली काही ऑक्टेट्स. कुठल्या नेटवर्कला तो कॉम्प्युटर किंवा डिव्हाइस जोडलेला आहे ते ‘नेट’ या ऑक्टेट्सवरून समजतं. होस्ट भाग म्हणजेच त्या नेटवर्कला जोडलेल्या कॉम्प्युटरचा किंवा डिव्हाइसचा पत्ता. हा शेवटच्या काही ऑक्टेट्समध्ये सापडतो. आयपीचे पाच क्लासेस असतात. आयपी अॅड्रेसमधल्या चार ऑक्टेट्समधले किती आणि कुठले ऑक्टेट्स हे नेटसाठी असतात आणि किती आणि कुठले होस्टसाठी असतात हे या क्लासवरून ठरतं. आयपी अॅड्रेसच्या या पद्धतीला ‘IPV4 (IP व्हर्जन 4)’ असं म्हणतात.

इंटरनेट नुकतंच सुरू झालं, तेव्हा त्याला खूपच कमी नेटवर्क्स आणि कॉम्प्युटर्स जोडलेले होते. त्यावेळी जर एखाद्या कॉम्प्युटरला (A) इंटरनेटवरून दुसऱ्या कॉम्प्युटरशी (B) संवाद साधायचा असेल, तर एकतर मोडेमच्या साह्यानं टेलिफोन लाईनवरून तो करावा लागे आणि मुख्य म्हणजे त्या कॉम्प्युटरच्या (B) आयपी अॅड्रेसच्या चार ऑक्टेट्सचे चक्क आकडे (A) ला द्यावे लागायचे. जेव्हा ज्या होस्ट कॉम्प्युटर्सशी संवाद साधायचाय अशांची संख्या मर्यादित होती, तोपर्यंत हे आकडे लक्षात ठेवणं किचकट असलं, तरी शक्य तरी होतं. मात्र, जसजशी इंटरनेटला जोडली गेलेली नेटवर्क्स आणि त्यावरचे कॉम्प्युटर्स वाढत गेले, तसतसे हे आकडे लक्षात ठेवणं अवघड जायला लागलं.

मग काय करायचं? मग नेटवर्क इन्फर्मेशन सेंटरनं (NIC) एका डिरेक्टरी ठेवायला सुरवात केली. त्यात कुठल्याही कॉम्प्युटरचं नाव आणि त्याचा आयपी अॅड्रेस हे ठेवलेले असत. आपण ज्याच्याशी संवाद साधायचा त्याचं नाव दिलं, की NIC आपल्याला त्याचा चार ऑक्टेट्समधला आयपी अॅड्रेस द्यायचा. मग तो वापरून आपण त्या कॉम्प्युटरशी संवाद साधू शकायचो. मात्र, काहीच काळात हे कामही खूपच अवघड होऊन बसलं. शेवटी सन १९८३ मध्ये पॉल मॉकापेट्रिसनं ‘डोमेन नेम सिस्टिम’ची (DNS) निर्मिती केली.

या पद्धतीमध्ये प्रत्येक वेबसाईटला एक ‘डोमेन नेम’ दिलं जातं. हे आपणच निवडायचं असतं. उदाहरणार्थ amazon.com हे एक ‘डोमेन नेम’ झालं. आपण हेच वापरतो. मात्र, DNS वापरून आतमध्ये याचं ४ ऑक्टेट्सच्या आयपी अॅड्रेसमध्ये रूपांतर करण्यात येतं. यासाठीही एक डिरेक्टरी लागतेच. मात्र, ती प्रचंड मोठी असल्यामुळे तिचे अनेक भाग पाडण्यात येतात आणि ती अनेक पातळ्यांवर काम करते. उदाहरणार्थ, सगळ्यात वरच्या (रूट) पातळीवर .com (व्यापारी वेबसाईट्स), .NET (नेटवर्क वेबसाईट्स), .ORG (एनजीओजसाठीच्या वेबसाईट्स), .EDU (शैक्षणिक वेबसाईट्स), .MIL (अमेरिकन सैन्यासाठीच्या वेबसाईट्स), .GOV (अमेरिकन सरकारसाठीच्या वेबसाईट्स), तसंच मग .UK (ब्रिटनसाठी), .in (भारतासाठी) वगैरे. असे अनेक विभाग करण्यात येतात. म्हणूनच आपल्याला भारतातल्या अॅमेझॉनकडून पुस्तक किंवा इतर काही विकत घ्यायचं झालं तर amazon.in कडे जावं लागतं.

या रूट (म्हणजेच पहिल्या) पातळीवरच्या डोमेन नेम्समुळे आपण जेव्हा एखाद्या वेबसाईटचं नाव देतो, तेव्हा त्यातलं शेवटच्या डॉट (.) पुढे काय आहे (उदाहरणार्थ, .com, .org, .in वगैरे) ते बघून तो योग्य त्या डोमेन नेम डेटाबेसकडे किंवा डिरेक्टरीकडे पाठवला जातो. यामुळं शोधण्यासाठी लागणारा वेळ (सर्च टाईम) कमी होतो. आता समजा आपण amazon.in शी जोडण्यासाठी (कनेक्ट होण्यासाठी) विनंती केली, तर प्रथम ती विनंती DNS मधल्या रूटकडे जाते. तिथं त्या विनंतीमधलं ‘in’ बघून रूट ती विनंती पुढच्या म्हणजे खालच्या पातळीवरच्या DNS मधल्या ‘in’साठीच्या डिरेक्टरीकडे पाठवली जाते. हीही डिरेक्टरी खूप मोठी असते. तिचेही अनेक भाग आणि पातळ्या असतात. त्यातही amazon सापडतंय का हे ‘in’ साठीच्या वेगवेगळ्या डेटाबेसेसमध्ये बघितलं जातं. हे वेगवेगळे डेटाबेसेस वेगवेगळ्या DNS सर्व्हरवर ठेवलेले असतात. त्यातून एक सर्व्हर जर बिघडला, तरीही इंटरनेट बंद पडू नये म्हणून या DNS सर्व्हरवरच्या डेटाबेसेसच्या एकापेक्षा जास्त कॉपीज ठेवतात. त्यामुळे रिडंडन्सी वाढते. फक्त मग इंटरनेट सतत चालू राहतं. आता DNS सर्व्हरकडे आपल्याला पाहिजे तो पत्ता नसेल, तर ती विनंती पुढच्या DNS सर्व्हरकडे पाठवली जाते. असं करत करत शेवटी तो पत्ता सापडला, तर त्यासाठी जो ४ ऑक्टेट्समधला IP अॅड्रेस असेल, तो मिळतो आणि तो आपल्याकडे (म्हणजे क्लायंटवरच्या ब्राउझरकडे) पाठवला जातो. आता तो आयपी अॅड्रेस वापरून आपला ब्राउझर https प्रोटोकॉलचा वापर करून amazon वेबसाईटशी जोडला जातो आणि मग क्लायंट सर्व्हरच्या पद्धतीनं त्या वेबसाईटवरचं कुठलंही पेज आपण आपल्या क्लायंटच्या स्क्रीनवर बघू शकतो.

जसजसे लाखो/कोट्यवधी कॉम्प्युटर्स, मोबाईल्स आणि डिव्हायसेस इंटरनेटला जोडली जायला लागले, तसे ४३० कोटी आयपी अॅड्रेससुद्धा कमी पडायला लागतील, असं तंत्रज्ञांना वाटायला लागलं. खरंतर हे दूरदृष्टी असणाऱ्या तंत्रज्ञांना खूप पूर्वीपासूनच वाटायला लागलं होतं. म्हणूनच सन १९९८ मध्येच ‘इंटरनेट इंजिनियरिंग टास्क फोर्स’ (IETF) यांनी IPचं नवं व्हर्जन निर्माण करायचं ठरवलं. त्याला IPV6 असं म्हणतात. ते १२८ बिट्सचं आहे. त्यामध्ये २१२८ इतक्या नोड्सची सोय आहे. हा आकडा इतका मोठा आहे, की तो आता अनेक दशकं पुरेल अशी आहे.