Як працює Інтернет?

Всі говорять про Інтернет і чи повинні вони регулюватися. Але недостатньо людей знають, як працює інтернет - або що саме в Інтернеті.

Що таке Інтернет, точно?

Можливо, у вас вдома є своя локальна мережа, яка складається з усіх пристроїв, підключених до маршрутизатора, які підключаються до Інтернету. Слово "інтернет" означає всесвітню систему "взаємопов'язаних комп'ютерних мереж".

Ось і все-таки інтернет - це велика кількість комп'ютерних мереж по всьому світу, з'єднаних разом. Звичайно, є багато фізичних апаратних засобів - від кабелів під вулицями міста до масових кабелів на океанських підлогах до супутників на орбіті навколо планети - що робить можливим це спілкування. Також у фоновому режимі працює багато програмного забезпечення, що дозволяє вводити адресу веб-сайту, наприклад, "google.com", а комп'ютер посилатиме інформацію на фізичне місцезнаходження, де цей веб-сайт розташований найшвидшим способом.

Навіть коли ви просто підключаєтеся до одного веб-сайту, під капотом відбувається набагато більше. Ваш комп'ютер не може безпосередньо надіслати інформацію або пакет даних на комп'ютер, на якому розміщено веб-сайт. Замість цього, він передає пакет вашому домашньому маршрутизатору з інформацією про те, куди він йде і де веб-сервер повинен відповідати. Після цього ваш маршрутизатор надсилає його маршрутизаторам у постачальника послуг Інтернету (Comcast, Time Warner або будь-якого іншого користувача), де він надсилається на інший маршрутизатор в іншого постачальника послуг Інтернету і так далі, доки він не досягне свого призначення. Будь-які пакети, відправлені назад до вашої системи з віддаленого сервера, здійснюють зворотний шлях.

Щоб скористатися недосконалою аналогією, це схоже на відправлення листа поштою. Ваш місцевий поштовий співробітник не може просто взяти лист і взяти його прямо по країні або континенті до адреси призначення. Замість цього, лист надходить до вашого місцевого поштового відділення, де його відправляють в іншу поштову станцію, а потім ще одну, і так далі, поки не дістанеться до місця призначення. Для отримання листа на іншу сторону світу потрібно більше часу, ніж інша сторона країни, тому що вона повинна зробити більше зупинок, і це, як правило, стосується і Інтернету. Пакети займуть трохи більше часу для того, щоб переходити на більш великі відстані з більшою кількістю переказів, або "скачки", як вони називаються.

На відміну від фізичної пошти, передача пакетів даних залишається дуже швидкий, хоча це відбувається багато разів у секунду. Кожен пакет дуже малий, і велика кількість пакетів надсилається вперед і назад, коли комп'ютери спілкуються, навіть якщо ви просто завантажуєте веб-сайт з іншого. Час подорожі пакета вимірюється в мілісекундах.

Дані можуть приймати багато шляхів

Ця мережа мереж трохи цікавіша і складніша, ніж може здатися. Оскільки всі ці мережі з'єднані разом, не існує лише одного шляху. Оскільки мережі підключені до кількох інших мереж, існує ціла мережа з'єднань, що простягаються по всьому світу. Це означає, що ці пакети (невеликі фрагменти даних, що передаються між пристроями) можуть приймати кілька шляхів, щоб дістатися туди, куди вони йдуть.

Іншими словами, навіть якщо мережа між вами та веб-сайтом знижується, звичайно, інший шлях може зайняти дані. Маршрутизатори вздовж шляху використовують те, що називається протоколом Border Gateway, або BGP, для передачі інформації про те, чи відключена мережа, і оптимальний шлях для отримання даних.

Створення цієї взаємопов'язаної мережі (або Інтернету) не настільки проста, як підключення кожної мережі до сусідньої, одна за одною. Мережі з'єднані багатьма різними шляхами на багатьох різних шляхах, а програмне забезпечення, що працює на цих маршрутизаторах (так названо тому, що вони спрямовують трафік уздовж мережі), завжди працює, щоб знайти оптимальні шляхи для отримання даних.

Фактично ви можете бачити шлях, який ваші пакети приймають до адреси призначення за допомогою команди traceroute, яка повідомляє маршрутизаторам по шляху, який пакет відправляється, щоб повідомити назад.

Наприклад, на скріншоті нижче ми простежили маршрут до howtogeek.com з підключення до Інтернету Comcast у місті Юджин, штат Орегон. Пакети відправилися до нашого маршрутизатора через мережу Comcast на північ до Сіетла, перш ніж перейти на магістральну мережу Tata Communications (as6453.net) через Чикаго, Нью-Йорк і Ньюарк, перш ніж потрапити в центр обробки даних Linode у Ньюарку, штат Нью-Джерсі. де розміщено веб-сайт.

Ми говоримо про «подорожі» пакетів, але, звичайно, це просто фрагменти даних. Маршрутизатор зв'язується з іншим маршрутизатором і передає дані в пакеті. Наступний маршрутизатор використовує інформацію на пакеті, щоб з'ясувати, куди він йде, і передає дані на наступний маршрутизатор вздовж його шляху. Пакет - це лише сигнал на дроті.

IP-адреси, DNS, TCP / IP, HTTP та інші відомості

Це високий рівень огляду того, як працює інтернет, принаймні. Є багато маленьких тем, які є важливими для Інтернету, які ми всі використовуємо, і про які ви можете прочитати більш детально.

Наприклад, кожен пристрій у мережі має унікальну, числову IP-адресу в цій мережі. Дані надсилаються на ці адреси. Існують як старші адреси IPv4, так і новіші адреси IPv6. IP означає "інтернет-протокол", тому IP-адреса - це "адреса Інтернет-протоколу". Це адреси, які використовують і говорять пристрої в мережі.

Люди використовують зручні для людини імена доменів, такі як howtogeek.com і google.com, які є більш запам'ятовуються і зрозумілі, ніж серія цифр. Однак, якщо ви використовуєте такі імена доменів, ваш комп'ютер зв'язується зі своїм сервером системи доменних імен (DNS) і запитує числову IP-адресу для цього домену. Подумайте про неї, як про велику публічну адресну книгу для телефонних номерів. Компанії та особи, які хочуть доменні імена, повинні платити, щоб їх зареєструвати. Можливо, ви використовуєте службу DNS вашого постачальника послуг Інтернету, але ви можете вибрати інший DNS-сервер, як-от Google Public DNS або OpenDNS.

В основі цього лежать різні шари «протоколів», які використовуються пристроями для спілкування, навіть при використанні інтернет-протоколу. Найбільш поширеним транспортним протоколом є TCP / IP, який виступає за протокол управління передачею по Інтернет-протоколу. TCP - це надійність, а пристрої чатують вперед-назад і відстежують пакети даних, щоб переконатися, що на цьому шляху нічого не буде втрачено. Якщо так, то це помічено і обурене. Існують і інші протоколи, такі як UDP, які викидають надійні речі на швидкість.

Над транспортними протоколами, такими як TCP і UDP, є протоколи додатків, такі як протокол HTTP або HTTPS - протокол передачі гіпертексту, який використовують користувачі веб-браузера. Протокол HTTP працює над протоколом TCP, який працює над протоколом IP. Інші програми можуть використовувати різні протоколи або створювати власні протоколи, які, проте, працюють над протоколами, такими як TCP і IP. Значна частина технології, яку ми використовуємо, включає технології, побудовані на інших шарах, і те ж саме стосується і Інтернету. Тут ми можемо написати цілу книгу, але поки що, якщо ви хочете прочитати більше, вищезгадані посилання повинні допомогти вам розпочати роботу.

Як тільки ви зрозумієте основи, ви можете краще зрозуміти, чому ця сцена ІТ-натовпу теж забавна.

Зображення: Toria / Shutterstock.com, Chaiwat Srijankul / Shutterstock.com.