Πώς λειτουργεί το Διαδίκτυο;

Ο καθένας μιλάει για το Διαδίκτυο και εάν, ή πώς, θα πρέπει να ρυθμιστεί. Αλλά δεν είναι αρκετοί άνθρωποι που ξέρουν πώς λειτουργεί το Διαδίκτυο - ή τι ακριβώς είναι το διαδίκτυο.

Τι είναι το Διαδίκτυο, ακριβώς?

Ίσως έχετε το δικό σας "τοπικό δίκτυο" στο σπίτι και αποτελείται από όλες τις συσκευές που είναι συνδεδεμένες στο δρομολογητή σας, οι οποίες συνδέονται με το Διαδίκτυο. Η λέξη "internet" αναφέρεται σε ένα παγκόσμιο σύστημα "διασυνδεδεμένων δικτύων υπολογιστών".

Αυτό είναι όλο το διαδίκτυο πραγματικά - ένας μεγάλος αριθμός δικτύων υπολογιστών σε όλο τον κόσμο, που συνδέονται μεταξύ τους. Φυσικά, υπάρχει πολύ φυσικό υλικό - από τα καλώδια κάτω από τους δρόμους της πόλης έως τα τεράστια καλώδια στα ωκεάνια πατώματα σε δορυφόρους σε τροχιά γύρω από τον πλανήτη - που καθιστά δυνατή αυτή την επικοινωνία. Υπάρχει επίσης πολύ λογισμικό στο χώρο εργασίας, που σας επιτρέπει να πληκτρολογείτε μια διεύθυνση ιστότοπου όπως το google.com και να έχετε τον υπολογιστή σας για να στείλετε πληροφορίες στη φυσική τοποθεσία όπου βρίσκεται ο ιστότοπος με τον ταχύτερο δυνατό τρόπο.

Ακόμη και όταν απλά συνδέεστε με έναν ενιαίο ιστότοπο, υπάρχουν πολλά περισσότερα που συμβαίνουν κάτω από την κουκούλα. Ο υπολογιστής σας δεν μπορεί να στείλει απευθείας στον υπολογιστή που φιλοξενεί τον ιστότοπο κάποια πληροφορία ή "πακέτο" δεδομένων. Αντίθετα, μεταφέρει ένα πακέτο στο δρομολογητή του σπιτιού σας με πληροφορίες σχετικά με το πού πηγαίνει και πού πρέπει να απαντήσει ο διακομιστής ιστού. Στη συνέχεια, ο δρομολογητής σας στέλνει τους δρομολογητές στον παροχέα υπηρεσιών διαδικτύου (Comcast, Time Warner ή όποιος άλλος χρησιμοποιείτε), όπου αποστέλλεται σε άλλο δρομολογητή σε άλλον πάροχο υπηρεσιών διαδικτύου και ούτω καθεξής μέχρι να φτάσει στον προορισμό του. Κάθε πακέτα που αποστέλλονται πίσω στο σύστημά σας από τον απομακρυσμένο διακομιστή κάνουν το αντίστροφο ταξίδι.

Για να χρησιμοποιήσετε μια ατελής αναλογία, είναι σαν να στείλετε ένα γράμμα στο ταχυδρομείο. Ο τοπικός υπάλληλός σας δεν μπορεί να αρπάξει την επιστολή και να την πάει απευθείας στη χώρα ή την ήπειρο στη διεύθυνση προορισμού. Αντ 'αυτού, η επιστολή πηγαίνει στο τοπικό ταχυδρομείο σας, όπου αποστέλλεται σε άλλο ταχυδρομείο, και στη συνέχεια σε άλλο, και ούτω καθεξής, μέχρι να φτάσει στον προορισμό του. Χρειάζεται περισσότερος χρόνος για μια επιστολή να φτάσει στην άλλη πλευρά του κόσμου από την άλλη πλευρά της χώρας, επειδή πρέπει να κάνει περισσότερες στάσεις, και αυτό ισχύει γενικά και για το διαδίκτυο. Θα χρειαστεί λίγο περισσότερο για να μεταφερθούν τα πακέτα σε μεγαλύτερες αποστάσεις με περισσότερες μεταφορές ή "λυκίσκο", όπως καλούνται.

Σε αντίθεση με το φυσικό ταχυδρομείο, η αποστολή πακέτων δεδομένων παραμένει πολύ γρήγορη, όμως, και συμβαίνει πολλές φορές το δευτερόλεπτο. Κάθε πακέτο είναι πολύ μικρό και μεγάλος αριθμός πακέτων αποστέλλεται μπρος-πίσω όταν οι υπολογιστές επικοινωνούν - ακόμα και αν κάποιος φορτώνει έναν ιστότοπο από έναν άλλο. Ο χρόνος ταξιδιού ενός πακέτου μετράται σε χιλιοστά του δευτερολέπτου.

Τα δεδομένα μπορούν να πάρουν πολλές διαδρομές

Αυτό το δίκτυο δικτύων είναι λίγο πιο ενδιαφέρον και πολύπλοκο από ό, τι φαίνεται. Με όλα αυτά τα δίκτυα να συνδέονται μεταξύ τους, δεν υπάρχει μόνο ένα μόνο μονοπάτι. Επειδή τα δίκτυα είναι συνδεδεμένα σε πολλά άλλα δίκτυα, υπάρχει ένας ολόκληρος ιστός συνδέσεων που εκτείνεται σε όλο τον κόσμο. Αυτό σημαίνει ότι τα πακέτα (μικρά κομμάτια δεδομένων που αποστέλλονται μεταξύ συσκευών) μπορούν να πάρουν πολλαπλές διαδρομές για να φτάσουν εκεί που πηγαίνουν.

Με άλλα λόγια, ακόμα και αν ένα δίκτυο ανάμεσα σε εσάς και έναν ιστότοπο κατεβαίνει, υπάρχει συνήθως μια άλλη διαδρομή που μπορούν να πάρουν τα δεδομένα. Οι δρομολογητές κατά μήκος της διαδρομής χρησιμοποιούν κάτι που ονομάζεται Border Gateway Protocol (πρωτόκολλο Border Gateway), ή το BGP, για να γνωστοποιήσουν πληροφορίες σχετικά με το εάν ένα δίκτυο είναι εκτός λειτουργίας και τη βέλτιστη διαδρομή για λήψη δεδομένων.

Η δημιουργία αυτού του διασυνδεδεμένου δικτύου (ή του Διαδικτύου) δεν είναι τόσο απλή όσο η σύνδεση κάθε δικτύου σε ένα κοντινό, ένα προς ένα. Τα δίκτυα συνδέονται με πολλούς διαφορετικούς τρόπους κατά μήκος πολλών διαφορετικών διαδρομών και το λογισμικό που εκτελείται σε αυτούς τους δρομολογητές (ονομάζεται έτσι επειδή κατευθύνουν την κυκλοφορία κατά μήκος του δικτύου) εργάζεται πάντα για να βρει τις βέλτιστες διαδρομές για λήψη δεδομένων.

Μπορείτε να δείτε την διαδρομή που λαμβάνουν τα πακέτα σας σε μια διεύθυνση προορισμού χρησιμοποιώντας την εντολή traceroute, η οποία λέει στους δρομολογητές κατά μήκος της διαδρομής που το πακέτο ταξιδεύει για να αναφέρει την αναφορά.

Για παράδειγμα, στο παρακάτω στιγμιότυπο οθόνης, εντοπίσαμε τη διαδρομή για το howtogeek.com από μια σύνδεση στο διαδίκτυο Comcast στο Eugene του Όρεγκον. Τα πακέτα ταξίδεψαν στο δρομολογητή μας μέσω του δικτύου της Comcast, βόρεια του Σηάτλ, πριν μεταφερθούν σε δίκτυο κορμού Tata Communications (as6453.net) μέσω του Σικάγου, της Νέας Υόρκης και του Νιούαρκ πριν φτάσουν σε ένα κέντρο δεδομένων Linode στο Newark, New Jersey όπου φιλοξενείται ο ιστότοπος.

Μιλάμε για πακέτα "ταξιδεύουν", αλλά, φυσικά, είναι απλά κομμάτια των δεδομένων. Ένας δρομολογητής έρχεται σε επαφή με άλλο δρομολογητή και επικοινωνεί τα δεδομένα στο πακέτο. Ο επόμενος δρομολογητής χρησιμοποιεί τις πληροφορίες στο πακέτο για να υπολογίσει πού πηγαίνει και μεταδίδει τα δεδομένα στον επόμενο δρομολογητή κατά μήκος της διαδρομής του. Το πακέτο είναι απλά ένα σήμα στο καλώδιο.

Διευθύνσεις IP, DNS, TCP / IP, HTTP και περισσότερες λεπτομέρειες

Αυτή είναι μια επισκόπηση υψηλού επιπέδου για το πώς λειτουργεί το Διαδίκτυο, τουλάχιστον. Υπάρχουν πολλά μικρά θέματα που είναι σημαντικά για το διαδίκτυο που χρησιμοποιούμε όλοι και τα οποία μπορείτε να διαβάσετε λεπτομερέστερα.

Για παράδειγμα, κάθε συσκευή σε δίκτυο έχει μια μοναδική, αριθμητική διεύθυνση IP σε αυτό το δίκτυο. Τα δεδομένα αποστέλλονται σε αυτές τις διευθύνσεις. Υπάρχουν τόσο παλαιότερες διευθύνσεις IPv4 όσο και νεότερες διευθύνσεις IPv6. Το IP σημαίνει "πρωτόκολλο Διαδικτύου", οπότε μια διεύθυνση IP είναι μια "διεύθυνση πρωτοκόλλου Διαδικτύου". Αυτές είναι οι διευθύνσεις που χρησιμοποιούν οι συσκευές στο δίκτυο και μιλούν.

Οι άνθρωποι χρησιμοποιούν ονόματα τομέα αναγνωρίσιμα από ανθρώπους, όπως το howtogeek.com και το google.com, τα οποία είναι πιο αξέχαστα και κατανοητά από μια σειρά αριθμών. Ωστόσο, όταν χρησιμοποιείτε ονόματα τομέα όπως αυτά, ο υπολογιστής σας επικοινωνεί με το διακομιστή του συστήματος ονομάτων τομέα (DNS) και ζητά την αριθμητική διεύθυνση IP για τον συγκεκριμένο τομέα. Σκεφτείτε το σαν ένα μεγάλο, δημόσιο βιβλίο διευθύνσεων για τους αριθμούς τηλεφώνου. Οι εταιρείες και τα άτομα που επιθυμούν ονόματα τομέα πρέπει να πληρώσουν για την εγγραφή τους. Πιθανόν να χρησιμοποιήσετε την υπηρεσία DNS του παροχέα υπηρεσιών διαδικτύου σας, αλλά μπορείτε να επιλέξετε να χρησιμοποιήσετε έναν άλλο διακομιστή DNS όπως το Google Public DNS ή το OpenDNS.

Υποστηρίζοντας όλα αυτά, υπάρχουν διαφορετικά επίπεδα "πρωτοκόλλων" που χρησιμοποιούν οι συσκευές για να επικοινωνούν, ακόμα και όταν χρησιμοποιούν πρωτόκολλο διαδικτύου. Το πιο κοινό πρωτόκολλο μεταφοράς είναι το πρωτόκολλο TCP / IP, το οποίο σημαίνει πρωτόκολλο ελέγχου μετάδοσης μέσω πρωτόκολλου Διαδικτύου. Το TCP αφορά την αξιοπιστία και τις συσκευές συνομιλίας εμπρός και πίσω και παρακολουθεί πακέτα δεδομένων για να διασφαλίσει ότι δεν χάνονται καθόλου τα πράγματα. Αν το κάνει, παρατηρείται και απείλησε. Υπάρχουν επίσης και άλλα πρωτόκολλα, όπως το UDP, το οποίο εκτοξεύει τα στοιχεία αξιοπιστίας για πρωτογενή ταχύτητα.

Πάνω από τα πρωτόκολλα μεταφοράς όπως το TCP και το UDP είναι πρωτόκολλα εφαρμογής, όπως το HTTP ή το HTTPS - το πρωτόκολλο μεταφοράς υπερκειμένου, το οποίο χρησιμοποιούν οι χρήστες του προγράμματος περιήγησης στο διαδίκτυο. Το πρωτόκολλο HTTP λειτουργεί πάνω από το πρωτόκολλο TCP, το οποίο λειτουργεί πάνω από το πρωτόκολλο IP. Άλλες εφαρμογές ενδέχεται να χρησιμοποιούν διαφορετικά πρωτόκολλα ή να δημιουργούν δικά τους πρωτόκολλα, τα οποία όμως λειτουργούν πάνω από πρωτόκολλα όπως TCP και IP. Τόσο μεγάλο μέρος της τεχνολογίας που χρησιμοποιούμε περιλαμβάνει στρώματα τεχνολογίας χτισμένα σε άλλα στρώματα, και το ίδιο ισχύει και για το Διαδίκτυο. Θα μπορούσαμε να γράψουμε ένα ολόκληρο βιβλίο εδώ, αλλά για τώρα, αν θέλετε να διαβάσετε περισσότερα, οι παραπάνω σύνδεσμοι πρέπει να σας ξεκινήσουν.

Μόλις καταλάβετε τα βασικά, μπορείτε να εκτιμήσετε καλύτερα γιατί αυτή η σκηνή IT Crowd είναι τόσο αστεία, πάρα πολύ.

Πιστωτική εικόνα: Toria / Shutterstock.com, Chaiwat Srijankul / Shutterstock.com.