Компьютерная сеть интернет принципы работы интернет

Как работает Интернет

Эта статья о том, что такое Интернет, и как он работает.

Необходимые знания:	Отсутствуют, но мы будем признательны, если вы сначала прочтёте Материал о там как начать разрабатывать свой сайт (en-US)
Цель:	Вы изучите основы технической инфраструктуры Веба и поймёте разницу между Вебом и интернетом.

Резюме

Интернет является основой сети (the Web), технической инфраструктурой, благодаря которой и существует Всемирная Паутина. По своей сути, интернет — очень большая сеть компьютеров, которые могут взаимодействовать друг с другом.

История интернета не до конца ясна. Проект по созданию интернета был начат в 60-х годах как исследовательский проект при поддержке министерства обороны США. Затем, в 80-х эволюционировал в сеть, которую поддерживали и развивали множество университетов и частных компаний. Технологии, лежащие в основе интернета, продолжали развиваться со временем, но основной принцип работы не сильно изменился: Интернет — это способ подключить компьютеры в единую сеть и убедиться, что даже при серьёзных сбоях, они всё равно найдут способ связаться друг с другом.

Активное изучение

• Как работает интернет за 5 минут (en.): 5-минутный видеоролик поможет вам понять базовые принципы работы интернета (автор Aaron Titus).
• Как работает интернет? (en.) Подробное, хорошо визуализированное 9-минутное видео.

Погружаемся глубже

Простая сеть

Когда нужно связать между собой два компьютера, вы должны связать их в сеть либо проводным (обычно с помощью Ethernet кабеля), либо беспроводным способом (например, с помощью WiFi или Bluetooth). Современные компьютеры поддерживают любой из этих способов связи.

Примечание: До конца этой статьи мы будем говорить только о физическом (проводном) способе подключения, но беспроводные сети работают аналогичным образом.

Таким способом вы можете подключить более двух компьютеров, но с каждым новым это становится все сложнее. Если хочется подключить, скажем, 10 компьютеров, вам понадобится 45 кабелей и 9 сетевых плат в каждом компьютере!

Чтобы решить эту проблему, каждый компьютер в сети подключается к специальному маленькому компьютеру. Этот компьютер называют маршрутизатором. Маршрутизатор исполняет только одну роль: как сигнальщик на железной дороге он следит за тем, чтобы пакет, отправленный одним компьютером — источником — достиг пункта назначения. Чтобы отправить сообщение компьютеру B, компьютер A сначала должен отправить его маршрутизатору, который перенаправит его компьютеру B и проконтролирует, чтобы данные не попали компьютеру C.

С добавлением маршрутизатора наша сеть здорово упрощается: чтобы соединить 10 компьютеров нам требуется только 10 кабелей (каждый кабель соединяет маршрутизатор с одним из компьютеров).

Сеть сетей

Пока все нормально. Но что нам делать, если нужно объединить в сеть сотни, тысячи или миллиарды компьютеров? Конечно, один маршрутизатор не справится с этой задачей, но если вы внимательно читали, то помните, что маршрутизатор — это обычный компьютер, и ничто не мешает нам соединить друг с другом 2 маршрутизатора. Давайте сделаем это.

Подключая компьютеры к маршрутизатору, а затем — маршрутизатор к другому маршрутизатору, мы можем увеличивать нашу сеть до сколь угодно больших размеров.

Такая сеть уже очень похожа на то, что мы называем интернетом, но мы что-то упустили. Наша сеть построена для решения только наших задач. Но кроме неё есть и другие сети: наши друзья, соседи — кто угодно может создать свою сеть. Как же нам их объединить? Мы не можем протянуть кабели между нашим домом и всеми остальными сетями в мире. Чтобы решить эту проблему, мы можем воспользоваться уже существующими кабельными сетями. Ведь у нас дома уже есть кабели, например, электрические или телефонные. Телефонный провод уже соединяет ваш дом со всем остальным миром, так что он идеально подходит для решения нашей задачи. Чтобы подключить нашу сеть к глобальной сети с помощью телефонного провода, нам понадобится специальное оборудование, которое называется модем. Модем перекодирует информацию, поступающую из нашей сети в формат, который можно передавать через телефонную сеть, и наоборот, декодируют информацию из телефонной сети в формат, который распознают наши компьютеры.

Итак, мы подключились к телефонной сети. Следующий шаг — передать сообщение из нашей сети в сеть, с которой мы хотим связаться. Чтобы сделать это, мы должны подключить нашу сеть к провайдеру услуг интернета (Internet Service Provider (ISP)). Провайдер — компания, которая обслуживает специальные маршрутизаторы, которые не только подключены друг к другу (объединяют в единую сеть всех клиентов провайдера), но также связаны с маршрутизаторами других провайдеров. Таким образом, наше сообщение, пройдя транзитом через сеть нескольких провайдеров, достигнет сеть назначения. Интернет — это сеть сетей, которая объединяет в себе всю вышеперечисленную инфраструктуру.

Поиск компьютера

Чтобы послать сообщение какому-то компьютеру, необходимо как-то обратиться к нему, выделить среди других. Поэтому каждый компьютер, подключённый к сети, имеет свой уникальный адрес для связи: этот адрес называют IP-адресом (IP — сокращение для Internet Protocol, протокол интернета). В зависимости от версии протокола IP этот адрес может записываться по-разному. Самая широко используемая версия интернет-протокола — версия 4. Адреса IPv4 обычно записываются в виде четырёх чисел, разделённых точками, например: 192.168.2.10.

Такие адреса отлично подходят для компьютеров, но людям очень сложно их запоминать. Чтобы упростить себе жизнь, мы можем присвоить каждому IP-адресу псевдоним с понятным для человека именем. Такой псевдоним называют доменным именем. Например, google.com — доменное имя, которое является псевдонимом IP-адреса 173.194.121.32. Использование доменного имени — самый простой способ обратиться к компьютеру в интернете.

Интернет и веб

Как вы уже заметили, когда мы просматриваем Веб с помощью браузера, обычно мы используем доменное имя, чтобы обратиться к веб-сайту. Означает ли это, что Интернет и Веб — это одно и то же? Ответ не так прост. Мы уже знаем, что Интернет — это техническая основа, которая позволяет миллиардам компьютеров связываться друг с другом. Среди этих компьютеров есть небольшая группа (называемая веб-серверами), которые могут отправлять сообщения, распознаваемые браузерами. Интернет — это инфраструктура, а Веб — это сервис, построенный на основе этой инфраструктуры. Стоит отметить, что кроме Веба есть и другие сервисы, построенные на базе Интернета. Например, электронная почта или IRC (en-US).

Интранет и Экстранет

Интранет — это частная сеть, доступ к которой разрешён только членам определённой организации. Такая сеть обычно используется для предоставления участникам портала для безопасного доступа к общим ресурсам, совместной работы и общения. Например, во внутренней сети организации могут размещаться веб-страницы для обмена информацией об отделе или команде, общие диски для управления ключевыми документами и файлами, порталы для выполнения задач делового администрирования и инструменты для совместной работы, такие как базы знаний, доски обсуждений и системы обмена сообщениями.

Экстрасети очень похожи на интрасети, за исключением того, что они открывают всю частную сеть или её часть для обеспечения совместного использования и совместной работы с другими организациями. Обычно они используются для безопасного и надёжного обмена информацией с клиентами и заинтересованными сторонами, которые тесно сотрудничают с бизнесом. Часто их функции аналогичны тем, которые предоставляет интранет: обмен информацией и файлами, инструменты для совместной работы, доски обсуждений и т.д.

И интрасети, и экстрасети работают в той же инфраструктуре, что и Интернет, и используют одни и те же протоколы. Таким образом, авторизованные участники могут получить к ним доступ из разных физических местоположений.

Дальнейшие шаги

Found a content problem with this page?

Источник

Как устроен интернет и при чём тут акулы

Слово «интернет» — это сокращение от английского словосочетания interconnected networks (взаимно соединённые сети). Инженеров во второй половине двадцатого века интересовало, как можно соединить компьютеры, чтобы объединить их вычислительные мощности и обмениваться информацией.

Первые разработки начались в США. В 1969 году учёные создали университетскую компьютерную сеть ARPANet, которая считается прототипом интернета. Разработчики соединили несколько компьютеров разных университетов. Позже, когда число компьютерных сетей выросло, возникла задача соединить между собой уже их.

Передавать информацию с одного компьютера на другой можно благодаря подводным кабелям — огромным проводам под водой, проложенным между континентами. Провода как бы «скрепляют» земной шар. Если посмотреть на карту интернет-кабелей, мы увидим, что она похожа на предшествующую ей карту телеграфа: провода проходят в тех же местах.

Как работает интернет?

Сначала пользователь вбивает адрес сайта в браузере. Информация нужного нам сайта находится на другом компьютере — на сервере. Чтобы получить эту информацию, браузеру нужно знать «адрес» компьютера, на котором она находится. Этот «адрес» называется IP-адрес. У каждого сервера он уникален.

Браузер отправляет запрос пользователя на DNS сервер — каталог всех IP-адресов. Его принцип работы можно сравнить с телефонной книгой. В нём доменные имена сайтов (например, google.com) соотносятся с IP-адресами (172.217.22.14, соответственно).

DNS-сервер даёт ответ: буквенному адресу интересующего вас сайта соответствует такой-то IP-адрес. И только тогда браузер отправляет на этот адрес запрос.

Тот в ответ отправляет файлы, и пользователь видит сайт, который он вбил в поисковую строку.

Почему сайтом может пользоваться много человек одновременно?

Интернет отличается от телефонной связи тем, что когда мы говорим по телефону, между нами и нашим собеседником открывается постоянно работающий канал связи. То есть никто третий в нашем разговоре просто так поучаствовать не может. Это называется «коммутация каналов». В Сети же принцип другой — «коммутация пакетов». Информация разбивается на кусочки, называемые пакетами. Это позволяет по одному каналу связи пересылать данные множества сайтов.

Как быстро работает браузер?

Промежуток времени, за который запрос с вашего компьютера достигает сервера и возвращается назад с необходимой информацией, называется ping. Для использования интернета в повседневных целях (например, скроллинга соцсетей) он не имеет значения.

Ping важен для геймеров и для видеоконференций. Если танк стреляет через секунду после нажатия на кнопку, можно проиграть. И, конечно, никто не любит, когда собеседник в Zoom-звонке вдруг замирает с открытым ртом. Ping больше 0,1 секунды считается медленным.

Почему реклама на сайтах знает так много?

Помимо того, что сервер выдаёт информацию по запросу пользователей, он также получает информацию о человеке, создавшем запрос. Например, где он находится. И вместе с информацией необходимого сайта отправляет человеку соответствующие его локации новости и другие материалы. Таким образом, он подстраивает контент под параметры пользователя.

Как работает веб-архив?

Изначально интернет задумывался как архив знаний человечества. Некоторые учёные и программисты хотели сделать так, чтобы всё, что попадает в интернет, осталось там навсегда. В 1996 году американские программисты Брюстер Кейл и Брюс Гиллиат решили, что нужно архивировать всё, что к этому моменту находилось в интернете.

Они создали Web Archive. Это сайт, хранящий информацию о других сайтах, веб-архив. Он работал благодаря технологии Web crawler, или «веб-паук». Это такой скрипт, который «оббегает» сайты и узнаёт, изменились ли они. Если сайт изменился, то «веб-паук» создаёт архивную копию. С 2001 года этот архив стал публичным. В некоторых странах, например, в Дании, есть и свои, национальные архивы интернета.

Сайты живут вечно?

Среднее время жизни интернет-страницы — год. Это логично объясняется тем, что владельцы сайта обычно оплачивают доменное имя сайта на год. Если его не оплачивать, у сайта забирают адрес, и он перестаёт существовать. Исследователи из Гарвардской школы права изучили сайт New York Times и установили, что 72% гиперссылок из материалов 1998 года «мертвы».

Акулы — главная опасность интернета?

Существует легенда, будто акулы представляют собой главную опасность для интернета, потому что перекусывают подводные кабели. Кабели действительно лежат под водой, и их относительно легко повредить. Однако под водой находится гораздо больше кабелей, чем нужно для стабильной работы интернета.

Даже если акула и повредит кабель, интернет продолжит работать. К тому же кабели находятся очень глубоко — акулы там не плавают. А вот телеграфные кабели они перекусывали часто.

Гораздо опаснее для интернета рыболовецкие судна. Они могут сбросить якорь и перебить несколько кабелей сразу. Так, например, недавно произошло в Великобритании.

То, что мы называем интернетом, — это, в сущности, соединённые проводами компьютеры. никаких облаков или виртуальной реальности.

Источник