Miten Internet toimii?

Näyttää siltä, ​​​​että kannettavat tietokoneet, hakukoneet ovat äskettäin ilmestyneet, ja silti voimme jo laittaa tietokoneen taskuumme! Kuinka Internet toimii – tekniikka, jonka avulla voit kuljettaa mukanasi kirjastoa, musiikkikeskusta tai tusinaa peliä? Puhumme yksinkertaisella kielellä siitä, mitä verkkotunnus, palvelin, reititin ja muut monimutkaiset ilmiöt ovat!

Tietokoneiden saatavuudesta ja kyvystä käyttää World Wide Webiä on tullut nykyajan ihmisen elämän suurimpia ilmiöitä. Niiden ansiosta kaikki on tehostunut: voimme työskennellä tuottavammin ja levätä paremmin. Toimistolla etsimme liikeideoita, tietoa talousasioista ja niin edelleen. Kotona katsomme elokuvia tai kuuntelemme musiikkia. Mutta miten Internet syntyi ja mihin sen toiminta perustuu?

Mikä on World Wide Web?

Lyhyesti sanottuna tämä on järjestelmä, joka yhdistää valtavan määrän tietokoneita eri maissa ja on rakennettu IP-osoitteiden tietokannan perusteella. Yksinkertaisesti sanottuna nämä ovat tietokoneita, jotka on koottu samaan verkkoon etäyhteyden avulla. He voivat välittää tietoa etänä. Tietokoneella tässä tapauksessa tarkoitamme mitä tahansa laitetta, joka pystyy lähettämään signaaleja. 4G:n ja 5G: n ansiosta
näihin kuuluvat matkapuhelimet, tabletit, televisiot ja joskus jopa kodinkoneet.

Jos kaivaa syvemmälle, sinun pitäisi miettiä, mitä on tiedon tallennus ja välittäminen? Nyt he tarkoittavat ihmisten viestintää verkossa ja uutisten vaihtoa. Lisäksi tämä on pilvitallennustilan käyttöä, jonkin ostamista ja myymistä. Siksi World Wide Web on yhtenäinen laite, joka vaihtaa ja tallentaa tietoja.

Internetin historia

Ensimmäinen maininta Internetin luomisesta ilmestyy vuonna 1962 Joseph Lickliderin teoksessa "The Galactic Network", jossa hän kuvaa ajatusta World Wide Webistä. Amerikkalainen insinööri Paul Baran ehdottaa suunnilleen samaan aikaan yhdessä raportissaan, että on mahdollista luoda luottamuksellinen järjestelmä toisiinsa yhdistetyistä vertaislaitteista.

Tämä oli kylmän sodan aikaa, ja ajatus herätti huomiota, koska joukkoja oli mahdollista hallita jopa ydinsodan alkaessa. Rahaa varattiin teknologiatutkimukseen, ja muutamaa vuotta myöhemmin Larry Roberts ehdotti sisäisen verkon luomista, joka yhdistää organisaatioiden tietokoneet toisiinsa. Tämän tekivät Kalifornian yliopistot, Stanford-instituutti ja Utahin yliopisto. Niiden väliin vedettiin kaapeli, ja vuoteen 1969 mennessä tärkeimmät tekniset ongelmat oli ratkaistu.

Jatkossa verkostoprojektin kehittämiseen liittyi muitakin tutkijoita. Kahden vuoden kuluttua ilmestyi ensimmäinen sähköposti, ja muutamaa vuotta myöhemmin laskettiin transatlanttinen kaapeli. 1970-luvulla tietokoneita käytettiin kirjeiden vaihtamiseen, uutisten vastaanottamiseen ja mainosten katseluun.

Sillä välin on tarpeen kehittää yleisiä protokollia tiettyjen standardien mukaisesti: IP, TCP, FTP jne. ilmestyvät.. 1980-luvulla IP-protokollan käytön laajentuessa ilmaantuu termi "Internet". Vuoteen 1989 mennessä Tim Berners Lee, ydintutkija, muotoilee ja ehdottaa World Wide Webin konseptia: HTTP, HTML ja URI ilmestyvät. Vuoteen 1993 mennessä kehitettiin NCSA-selain, joka teki Internetistä kätevän. Käyttäjien määrä kasvaa,
palveluntarjoajia ilmaantuu, verkosta on tulossa tärkein tapa vaihtaa tietoja.

Miten verkko toimii?

Itse asiassa Internetin periaatteet ovat hyvin yksinkertaiset, ja se eroaa muista verkoista suurimmaksi osaksi vain mittakaavaltaan. World Wide Web koostuu viestintäkanavista, jotka yhdistävät asiakkaan, palvelimen ja verkkolaitteet. Asiakas on laite, joka voi pyytää verkkotietoja ja toimittaa ne ymmärrettävällä tavalla, palvelin on tallennusväline, joka tallentaa ne tietokantamuotoon, joka välittää tietoa asiakkaalle.

Verkkolaitteet yhdistävät asiakkaan ja palvelimen. Kaava näyttää tältä: asiakas lähettää pyynnön palvelimelle, se saapuu verkkolaitteen kautta. Siksi palvelin käsittelee sen ja löytää vastauksen lähettäen sen samaa verkkolaitetta käyttäen asiakkaalle.

Verkkolaitteiden eli modeemien, kytkimien, reitittimien ja muiden viestintäkanavien on toimittava jatkuvasti. Ensinnäkin modeemi muuntaa tiedot analogisesta digitaaliseksi ja päinvastoin. Toiseksi reititin tallentaa osoitteet ja tietopaketit. Kolmanneksi kytkimen avulla voit siirtää tietoja kaapelin kautta.

Mitä verkkosolmut ovat?

Laitteita, jotka ovat osa verkkoa ja jotka on kytketty toisiinsa, kutsutaan solmuiksi. Ne voivat olla sekä yleiskäyttöisiä, kuten tietokoneita tai puhelimia, että erityisiä, kuten reitittimiä.

Verkkopalvelin eli ohjelmisto ja tietokone, jolle se on asennettu, käsittelee asiakkaiden HTTP-pyyntöjä ja vastauksia, jotka voivat sisältää HTML-koodia, eli tiedostoja, kuvia ja mitä tahansa muuta dataa. Palvelin koodaa verkkotunnukset uudelleen IP-osoitteiksi, tallentaa verkkotiedot ja niin edelleen. Asiakas, eli verkkoselain ja laite, jolla se toimii, lähettää palvelimelle pyyntöjä saadakseen URL-osoitteet, jotka osoittavat halutut resurssit. Niiden välinen vaihto tapahtuu HTTP-protokollan avulla.

Reitittimet eli reitittimet

Nämä ovat laitteita, jotka lähettävät tietoa eri verkkosegmenttien välillä vakiintuneiden sääntöjen mukaisesti. Se tasoittaa tietä esimerkiksi tietokoneelta sivustolle, jonka käyttäjä haluaa nähdä. Ilman reititintä olisi mahdotonta yhdistää verkkoja erilaisilla rakenteilla ja protokollilla.

Protokollat

Tiedonsiirtoprotokolla on rajapintasopimus. Ensin ne määrittelevät järjestelmän tietojen vaihtamiseksi eri ohjelmistojen välillä. Toiseksi ne luovat yhtenäisen algoritmin viestien lähettämiseen ja virheiden korjaamiseen, kun eri verkkoliitännän kautta yhdistetyille laitteille asennetut ohjelmat joutuvat kosketuksiin.

Vastaavasti algoritmeja, jotka mahdollistavat laitteiden yhdistämisen ja tiedonvaihdon, kutsutaan verkkoprotokolliksi. Nykyaikaiset protokollat ​​määrittelee IETF, eli kansainvälinen kehittäjäyhteisö. Yleisin luokittelu jakaa protokollat ​​tasoihin:

1. Fyysinen, luonnehtii viestintälinjan ominaisuuksia
2. Kanava, joka määrittää ensimmäisen tason käytön algoritmin verkkosolmuittain
3. Verkko- ja siirtokerrokset, jotka säätelevät tiedon osoittamista ja toimittamista
4. Istunto, laiteohjelmiston toiminnan hallinta
5. Esityskerros, joka muuntaa tiedot luettavaan muotoon
6. Sovellus, rajan luominen sovellusohjelmistojen ja muiden tasojen välille.

Kaikki seitsemän kerrosta saavat verkon toimimaan. Nykyään tärkeimpiä protokollia ovat IP ja FTP, HTTP ja SMTP jne.

Osoitteen määritelmä

Joka sekunti monet laitteet muodostavat yhteyden verkkoon, ja jokainen niistä on määriteltävä jotenkin. Jokaisella Internetiin yhdistetyllä laitteella on oma yksilöllinen IP-osoite, joka sisältää sekä verkkotunnuksen osoitteen että itse isännän osoitteen. Verkkotunnus määritetään verkkotunnusta rekisteröitäessä. Lisäksi on myös isäntäosoite, jonka määrittää toimialueen toimintaa hallinnoiva henkilö.

Tällainen digitaalinen tietue on kätevä laitteille, mutta ihmiset eivät huomaa sitä, joten verkkotunnuksille annetaan kirjaimin kirjoitetut nimet. Joten esimerkiksi verkkotunnuksella "doroga.com" voi olla IP-osoite "123.33.305.69" ja päinvastoin.

Lisäksi ohjelmoijat käyttävät usein verkkoalueen vyöhykkeen käsitettä, toisin sanoen DNS-järjestelmän vastuualuetta – verkkotunnuksen nimijärjestelmää. DNS on yksinkertaisesti sanottuna joidenkin kriteerien mukaan yhdistetty laitejärjestelmä. Se voi sisältää yhden tai useita laitteita. Oletetaan, että yksi palvelin riittää yhden pienen sivuston luomiseen, mutta monia muita laitteita kutsutaan yandex.ru-verkkotunnukseksi.

Domainjärjestelmä perustuu selkeään hierarkiaan ja mahdollistaa Internetin rakenteen. Verkkotunnuksia on kolme tasoa, ja 1. tason verkkotunnukset on jaettu maantieteellisiin (ru, us), hallinnollisiin (com, gov), temaattisiin (tänään, bar).

DNS-palvelimet eli domain-nimipalvelu

Hienoa, tiedämme resurssin osoitteen, on vain löydettävä se. On syytä sanoa, että vaikeus on se, että yksi laite ei pysty tallentamaan tällaisia ​​​​määriä tietoja. Siksi hakuihin käytetään DNS-palvelimia. Ne sijaitsevat eri puolilla maailmaa ja ohjaavat verkon eri osia. Tämän seurauksena, kun verkkotunnus luodaan yhdelle sen palvelimista, luodaan luettelo vastaavista IP-osoitteista.

Sen mukana toimitettu laite on DNS-palvelin, jonka päätehtävänä on antaa osoitetiedot asiakkaan pyynnöstä. Jos haluttua osoitetta ei löydy heti, palvelin lähettää pyynnön vastineilleen, ja tämä jatkuu, kunnes osoite löytyy. Tämä tapahtuu yleensä muutamassa sekunnissa.

Tämä tapahtuu niin nopeasti, koska jokaiselle Internetin resurssille on myös määritetty yksilöllinen tiedostopaikan paikannus, URL-osoite. Se koostuu protokollan nimestä, jolla pääset käsiksi tietoihin, palvelimen osoitteesta ja palvelimella olevan tiedoston nimestä.

Mikä on HTML-kieli?

Jo olemassa olevien tietojen perusteella voimme suunnilleen ymmärtää tiedonvaihtojärjestelmän. Mutta kuinka saamme vastauksen, jonka voimme havaita?

Tim Berners-Lee, josta puhuimme alussa, kehitti myös HTML-kielen, jota käyttävät selaimet, kuten Google Chrome tai Opera. Tämän seurauksena se on kieli, joka on luotu tiettyjen standardien mukaisesti Internet-asiakirjojen merkitsemistä varten. Siten useimmilla sivuilla on HTML-versio.

Johtopäätös

Kuvasimme lyhyesti Internetin toimintaa. Tietenkin on olemassa monimutkaisempia algoritmeja, jotka vastaavat nopeudesta, tietojen sijoituksesta, estämisestä jne., mutta tämä on paljon laajempi aihe.