Как работает Интернет? Пошаговое руководство

Интернет. Мы используем его каждый день, сознательно или неосознанно. Многие зависят от него для работы и выживания. Без Интернета жизнь, какой мы ее знаем, перестанет существовать.

Но что такое интернет? Как это работает? Давайте сделаем краткий обзор его истории, чтобы понять, как он работает, а затем проследим путь фрагмента данных, когда он путешествует по миру в глобальной сети, которой является Интернет.

Рождение Интернета

В 1960-х годах компьютеры обычно можно было найти только в гигантских корпорациях и государственных учреждениях. Военные также являются одним из основных пользователей компьютерных систем, и они обнаружили необходимость доступа к компьютерам на удаленных базах из центрального командования, такого как Пентагон.

Хотя стандартный телефонный коммутатор, который соединял несколько телефонных линий через единый коммутатор, управляемый оператором, мог работать, он был уязвим для нападения и разрушения, особенно в разгар холодной войны и угрозы ядерной войны.

Таким образом, в 1966 году Агентство перспективных исследовательских проектов (ARPA) Министерства обороны США начало работу над развитием ARPANET.

Одна из концепций, лежащих в основе ARPANET, была описана Бобом Тейлором, в то время директором отдела технологий обработки информации в ARPA, следующим образом. Это было, когда у него в кабинете было три компьютерных терминала (один терминал состоял из монитора и клавиатуры — сам компьютер находился в другом месте).

Компьютеры находились в разных местах: один в System Development Corporation в Санта-Монике, Калифорния, другой в Калифорнийском университете в Беркли и еще один в Массачусетском технологическом институте. Тейлор сказал:

Для каждого из этих трех терминалов у меня было три разных набора пользовательских команд. Итак, если я разговаривал онлайн с кем-то из SDC и хотел поговорить об этом с кем-то, кого я знал в Беркли или Массачусетском технологическом институте, мне приходилось вставать из терминала SDC, проходить и заходить в другой терминал, а затем связываться с ним. с ними. Я сказал: «О, чувак!» очевидно, что делать: если у вас есть эти три терминала, должен быть один терминал, который идет куда угодно. Эта идея — ARPANET.

Сегодня ARPANET по-прежнему остается основой для Интернета. Интернет — это не одно устройство, а несколько массивных компьютерных сетей, подобных коллективному разуму, где разные компьютеры взаимодействуют друг с другом, чтобы доставлять данные туда, где это необходимо.

Что значит «выйти в онлайн»

Когда вы выходите в сеть, это означает, что вы подключаетесь к Интернету. До появления домашней широкополосной связи и Wi-Fi компьютеры не подключались к Интернету автоматически при его включении. После того, как вы загрузите свой компьютер, вы используете модем, чтобы ваш компьютер мог общаться с вашим интернет-провайдером (ISP) через вашу телефонную линию.

Как только ваш компьютер и ваш интернет-провайдер общаются друг с другом, он устанавливает соединение, таким образом подключая ваш компьютер к более широкому Интернету.

Однако с появлением оптоволоконных технологий модемы стали выходить из моды — поэтому их больше не увидишь в своих домах. Вместо этого у многих из нас теперь есть устройство оптической сети (ONU) для подключения наших компьютеров к Интернету.

Кроме того, в большинстве домохозяйств теперь имеется более одного компьютера (ваш смартфон считается одним компьютером). Вот почему в большинстве домов теперь требуется маршрутизатор. Ваш компьютер будет общаться с вашим маршрутизатором, а маршрутизатор затем будет общаться с вашим модемом (или ONU), который затем подключится к вашему интернет-провайдеру.

Некоторые маршрутизаторы уже имеют встроенный модем, поэтому вы можете не увидеть его дома. Или он может быть уже встроен в ваше устройство, например, в ваш смартфон.

С развитием интернет-инфраструктуры и снижением затрат большинство наших устройств всегда подключены к сети. Например, если ваш смартфон всегда либо подключен к сети передачи данных, либо к сети Wi-Fi, он уже подключен к сети.

Однако, если вы отключите эти подключения для экономии заряда батареи или данных, вам нужно «выйти в интернет», вручную переключив переключатели, которые заставят ваш телефон подключаться к Интернету.

Что происходит, когда вы посещаете веб-страницу

Теперь, когда у вас есть представление о том, что такое Интернет и что значит подключиться к нему, вот что на самом деле происходит, когда вы посещаете веб-сайт. Итак, для этого примера предположим, что вы посещаете домашнюю страницу Google.

Страница хранится на веб-сервере. Ваш компьютер должен получить доступ к этому серверу через вашего интернет-провайдера, чтобы вы могли загрузить домашнюю страницу Google в своем браузере.

Вы включаете компьютер, входите в свою учетную запись, а затем запускаете браузер. Затем в адресной строке вы вводите URL-адрес веб-сайта, который хотите посетить, и нажимаете Enter.

Отправка запросов с вашего компьютера вашему провайдеру

После того, как вы нажмете Enter, ваш компьютер начнет общаться с вашим интернет-провайдером. Он сообщит вашему интернет-провайдеру, что вы ищете Google.com, поэтому может ли он найти его и отправить данные на ваш компьютер?

Чем занимается ваш интернет-провайдер

Однако адреса серверов, на которых хранится страница, которую вы хотите посетить, не имеют имени. Вместо этого он имеет числовой IP-адрес, например 204.233.34.67. Ваш интернет-провайдер будет искать правильный IP-адрес через сервер доменных имен (DNS).

DNS похож на гигантскую адресную книгу, которая сопоставляет имена веб-сайтов с их числовыми адресами. Как только ваш интернет-провайдер обнаружит правильный IP-адрес, он подключится к этому серверу и начнет отправлять ваш запрос.

Подключение к серверу и запрос данных

Как только ваш интернет-провайдер обнаружит сервер, на котором сохранен веб-сайт, который вы хотите посетить, он отправит запрос на подключение к нему. Если сервер одобрит запрос на подключение, он увидит, что вы запрашиваете загрузку веб-сайта для Google.

Затем сервер получит сохраненные на нем файлы и отправит их на ваш компьютер. В нашем примере вы хотели перейти на главную страницу Google. Сервер, на котором она сохранена, отправит домашнюю страницу на ваш компьютер.

Конечно, он не отправит полную базу данных Google на ваш компьютер — ее будет практически невозможно загрузить. Вместо этого он будет отправлять данные только для этой конкретной страницы. В случае с Google.com это только логотип, фотография вашего профиля и несколько других элементов.

Загрузка данных в ваш компьютер

Как только ваш интернет-провайдер получит данные с сервера, он начнет пересылать их на ваш компьютер в виде пакетов данных. Это означает, что данные, которые вы запросили, разбиты на более мелкие части, что упрощает их транспортировку.

Когда эти пакеты поступают на ваш компьютер, они заново собираются вашим браузером, что позволяет вам увидеть искомый веб-сайт.

Крошечная капля в потоке интернет-данных

Пример, который мы привели выше, представляет собой упрощенную версию Интернета. На самом деле, когда вы посещаете веб-сайт, ваш запрос может пройти через сотни узлов, прежде чем достигнет целевого пункта назначения. Ваш запрос обрабатывается в пункте назначения, и запрошенные данные отправляются обратно, чтобы ваш компьютер мог их загрузить.

Этот процесс происходит с миллионами компьютеров, подключенных к Интернету, включая настольные компьютеры, ноутбуки и смартфоны. И поскольку мы все больше «умнеем» наши дома и используем Интернет вещей, мы можем только ожидать, что подключение к Интернету и данные, передаваемые через него, будут расти в геометрической прогрессии в ближайшие годы.