Как устроен интернет?

Из чего состоит интернет?

Прежде всего, несмотря на то, что интернет связывает нас с чем-то неуловимым, бесформенным и вездесущим, он имеет самую физическую форму. Он состоит из компьютеров, кабелей, маршрутизаторов, хостов и серверов, так что мы можем их увидеть или коснуться. Или хотя бы представить.

Мало того, если вас развлекают вопросы "кому принадлежит интернет?", то это смешно только в какой-то степени. Потому что дело не в том, что сеть - это полный (где-то контролируемый) хаос и анархия. Есть учреждения, которые в определенной степени контролируют его.

Где находятся веб-сайты

Начнем с того, что веб-сайт - это набор файлов, которые хранятся в месте, называемом хостом. Это не какое-то таинственное место, а просто выделенная область сервера. Сервер - это не что иное, как специальный компьютер. Его задача состоит только в том, чтобы хранить данные и делиться ими с другими компьютерами. Этот сервер где-то физически стоит, он подключен к сети, а часть его памяти занимает именно хост, то есть место, где хранятся все данные об определенной веб-странице.
Где находятся эти серверы? По-разному. Например, серверные помещения Facebook находятся в Швеции и в США, штат Орегон. Серверы Google нужно искать в штате Айова и в городе Хамина, Финляндия.

Интернет-протоколы

Их задача очень проста: ваш компьютер должен подключиться к определенному хосту и заставить его поделиться своими данными.
Чтобы это произошло, компьютеры должны взаимодействовать друг с другом. Это происходит с помощью TCP/IP. Это понятный им набор правил, определяющих их поведение в интернете и способ передачи данных. Можно сказать, что над ним надстроены другие протоколы (наборы правил), которые позволяют использовать основные онлайн-сервисы: сайты и веб-почту.

И поэтому популярный протокол http (Hypertext Transfer Protocol) поддерживает (позволяет отображать) веб-страницы (www). FTP (File Transfer Protocol) используется для обмена файлами, а SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) позволяет использовать почту. Протокол HTTP имеет свой зашифрованный вариацию HTTPS, который предотвращает перехват и замену данных. Именно поэтому с его помощью совершаются, например, финансовые операции в интернет-банкинге.

IP-номера

Проблема в том, что компьютеров и серверов в сети слишком много, чтобы их можно было сосчитать.

Это происходит благодаря так называемым IP-номерам (Internet Protocol). Обычно считается, что это номер, присвоенный какому-либо устройству, подключенному к интернету. Это не совсем так, поскольку одно и то же физическое устройство (например, ноутбук) будет иметь разные IP-номера в зависимости от того, где оно подключено. В любом случае, можно сказать, что любое устройство, подключенное к интернету, "пронумеровано".

Если каждый IP-номер является единственным и уникальным в глобальном масштабе, кто-то должен координировать его. И это действительно так. Этим занимается ICANN (the Internet Corporation for Assigned Names and Numbers – интернет-корпорация по присвоению имен и номеров), которая контролирует общие правила предоставления доменных имен и IP-адресов. Управляется через региональные организации.

Что такое DNS

В веб-браузере мы не вводим никаких номеров, только имя. Это так называемый URL-адрес (Uniform Resource Locator). Он состоит из элементов, например, «www» (протокол, поддерживающий веб-страницы), «ok» (адрес хоста) и «ru» (домен).

Компьютер должен перевести это имя на IP. Для этого используется DNS (Domain Name System).

Это довольно сложная система, как в техническом, так и в юридическом плане. Идея состоит в том, чтобы с помощью понятного человеку имени компьютер мог найти определенные ресурсы в интернете. Проще говоря, DNS используется для привязки имени, состоящего из слов, к конкретным IP-адресам в виде чисел.

В техническом отношении, DNS - это система серверов, на которых хранятся данные об именах веб-сайтов и IP-номерах отдельных серверов. Когда мы набираем имя веб-сайта, наш компьютер отправляет запрос с IP-адресом на DNS-сервер. Только после получения ответа оба устройства могут связаться друг с другом.

Страниц бесчисленное множество, и каждый из пользователей интернета, желая использовать любую из них, должен подключиться к серверу. Вся система основана на 13 основных серверах, расположенных по всему миру, которые (из-за большого трафика) имеют свои клоны. Развернуты они так, чтобы конкретный интернет-пользователь мог подключиться к ближайшему устройству.
Кроме того, чтобы быть уверенным, что мы попадем в нужное место в интернете (на нужную страницу), эта операция должна быть выполнена безупречно. Это кажется довольно очевидным, но на практике это не всегда так.

Куда идут данные

Хорошо, мы уже знаем IP-номер компьютера и IP-номер хоста. Мы также знаем, что оба устройства могут общаться друг с другом. Но, как это происходит?
При использовании интернета, наше устройство должно быть подключено к нему, либо проводным, либо беспроводным способом.
Если мы используем проводной интернет дома или в офисе, то обычно подключены к локальной сети (LAN, Local Area Network). Та, в свою очередь, подключена к общей сети. Крупнейшими являются так называемые магистральные сети, охватывающие всю страну и даже континент. Именно по этой причине интернет называют именно сетью сети. Каждый компьютер находится в определенной сети на уровне здания или офиса, эти сети объединяются в более крупные, и все это объединяется в глобальную сеть. То же самое с мобильным интернетом, единственная разница в том, что для него не нужны кабели.
Интернет-трафик управляется устройствами, называемыми маршрутизаторами. В основном это компьютеры, работа которых ограничена только одной функцией. Данные в сети передаются с помощью пакетов.
Каждый такой пакет имеет заголовок, в котором записываются, используя IP-адрес, данные получателя и отправителя. С их помощью отдельные маршрутизаторы передают друг другу такие пакеты данных. Пока они не попадают на устройство, которое имеет правильный IP-номер. Интересно, что пакеты данных между одними и теми же получателями и отправителями могут перемещаться по совершенно разным маршрутам.

Компьютерная помощь в Санкт-Петербурге для ЮЛ
 
Наша компания оказывает широкий спектр компьютенрных услуг по ИТ аутсорсингу в Санкт-Петербурге. Мы сделаем разовый выезд для выполнения конкретной вашей задачи или заключить договор на абонентское обслуживание. Тем самым, все свои проблемы по работе компьютерной техники вы передадите нам.