Казалось бы, что еще недавно появились ноутбуки, поисковые системы, а ведь мы уже можем положить компьютер в карман! Как работает Интернет — технология, которая позволяет носить с собой библиотеку, музыкальный центр или десяток игр? Рассказываем о том, что такое домен, сервер, роутер и прочие сложные явления простым языком!
Доступность компьютеров и возможность пользоваться всемирной паутиной стали величайшими явлениями в жизни современного человека. Благодаря им все стало эффективнее: мы можем продуктивнее работать и лучше отдыхать. В офисе мы ищем бизнес-идеи, информацию по финансовым вопросам и прочее. Дома — смотрим фильмы или слушаем музыку. Все же как же появился интернет и на чем основана его работа?
Что такое Всемирная сеть?
Если коротко, то это система, соединяющая огромное количество компьютеров в разных странах и построенная на основе базы IP адресов. Проще говоря, это компьютеры, собранные в одну сеть с помощью удаленного соединения. Они могут передавать информацию дистанционно. Под компьютером в данном случае мы понимаем любые устройства, способные к передаче сигналов. Благодаря
4G и 5G среди них мобильные, планшеты, телевизоры, а иногда даже бытовая техника.
Если копать глубже, то стоит задуматься о том, что такое хранение и передача информации? Сейчас под этим подразумевают общение людей в сети и обмен новостями. Кроме того, это использование облачных хранилищ, покупка и продажа чего-либо. Следовательно, всемирная паутина — это объединенные устройства, осуществляющие обмен и хранение информации.
История Интернета
Первые упоминания о создании Интернета появляются в 1962 году, в работе «Галактическая Сеть» Джозефа Ликлайдера, где он описывает идею Всемирной паутины. Американский инженер Пол Бэран примерно тогда же в предполагает в одном из своих докладов, что можно создать конфиденциальную систему равноправных устройств, связанных между собой.
Это было время «Холодной войны», и идея привлекла внимание тем, что можно получить возможность контролировать войска даже при начале атомной войны. На исследования технологии выделили деньги, и спустя несколько лет Ларри Робертс предложил создать внутреннюю сеть, соединив между собой компьютеры организаций. Этим занимались Калифорнийские университеты, Стэнфордский институт, университет Юты. Между ними проложили кабель, и к 1969 году удалось решить наиболее важные технические проблемы.
В дальнейшем к развитию проекта сети подключились другие ученые. Спустя 2 года появилась первая электронная почта, а еще спустя несколько лет был проложен трансатлантический кабель. В 1970-е годы компьютеры использовали для обмена письмами, получения новостей и просмотра объявлений.
Тем временем появляется необходимость разрабатывать универсальные протоколы по определенным стандартам: появляются IP, TCP, FTP и пр. В 1980-е годы, когда расширяется использование протокола IP, появляется термин “Интернет”. К 1989 году Тим Бернерс Ли, специалист по ядерным исследованиям, формулирует и предлагает концепцию World Wide Web: появляются HTTP, HTML и URI. К 1993 году разработан браузер NCSA, сделавший интернет удобным. Количество пользователей растет,
появляются провайдеры, сеть становится главным способом обмена информацией.
Как работает сеть?
На самом деле принципы работы Интернета весьма просты, и отличается он от других сетей по большей части лишь масштабами. Всемирная паутина состоит из каналов связи, соединяющих клиента, сервер и сетевые устройства. Клиент — это устройство, способное запрашивать информацию сети и предоставлять ее в понятном виде, сервер — это носитель информации, который хранит ее в формате базы данных, предоставляющей информацию клиенту.
Сетевые устройства соединяют клиента и сервер. Схема выглядит так: клиент отправляет на сервер запрос, он поступает через сетевое оборудование. Следовательно, сервер его обрабатывает и находит ответ, отправляя, его, с помощью того же сетевого оборудования, клиенту.
Сетевые устройства, то есть модемы, коммутаторы, маршрутизаторы, и прочие каналы связи должны работать непрерывно. Во-первых, модем конвертирует данные из аналоговой записи в цифровую и наоборот. Во-вторых, маршрутизатор хранит адреса и пакеты информации. В-третьих, коммутатор позволяет передавать данные по кабелю.
Что такое узлы сети?
Устройства, являющиеся частью сети и объединенные между собой, называются узлами. Они могут быть как универсальными, например компьютеры или телефоны, так и специальными, например маршрутизаторы.
Веб- сервер, то есть ПО и компьютер, на котором оно установлено, обрабатывает HTTP запросы и ответы клиентов, которые могут содержать HTML, то есть файлы, картинки и любые другие данные. Сервер рекодирует домены в IP-адреса, хранит данные сети и т.п. Клиент, то есть это веб-браузер и устройство, на котором он работает, передает серверу запросы на получение URL-адресов, обозначающих нужные ресурсы. Обмен между ними происходит при помощи протокола HTTP.
Маршрутизаторы, то есть роутеры
Это устройства, пересылающие данные между разными сегментами сети, пользуясь установленными правилами. Он прокладывает путь от, например, компьютера, до сайта, который пользователь хочет увидеть. Без роутера невозможно было бы объединить сети с разным строением и протоколами.
Протоколы
Протокол передачи данных —это соглашения интерфейса. Во-первых, они определяют систему обмена данными между разным ПО. Во-вторых, они создают единый алгоритм обмена сообщениями и корректировки ошибок при контакте установленных на разных устройствах программ, соединенных сетевым интерфейсом.
Соответственно, алгоритмы, дающие возможность соединять устройства и обмениваться данными, называют сетевыми протоколами. Современные протоколы определяются IETF, то есть международным сообществом разработчиков. Самая распространенная классификация делит протоколы на уровни:
- Физический, характеризующий свойства линии связи
- Канальный, определяющий алгоритм использования первого уровня узлами сети
- Сетевой и транспортный уровни, регулирующие адресацию и доставку информации
- Сеансовый, управляющий работой ПО устройств
- Уровень представления, преобразующий данные в читаемый формат
- Прикладной, создающий границу между прикладным ПО и остальными уровнями.
Все семь уровней обеспечивают работу сети. Сегодня среди основных протоколов IP и FTP, HTTP и SMTP и др.
Определение адресов
Каждую секунду к сети подключается множество устройств, и каждое из них нужно как-то определять. У каждого устройства, подключенного к Интернету, есть свой уникальный IP-адрес, включающий как адрес домена, так и адрес самого узла. Идентификатор сети присваивается при регистрации домена. Кроме того, есть еще и адрес узла, который присваивается человеком, управляющим работой домена.
Такая цифровая запись удобна для оборудования, но не воспринимается людьми, поэтому доменам присваивают имена, написанные буквами. Так, к примеру, у домена “doroga.com” может быть ip-адрес «123.33.305.69» и наоборот.
Кроме того, программисты часто пользуются понятием доменной зоны, то есть зоной ответственности в системе DNS — системе доменных имен». DNS это, проще говоря, система устройств, объединенных по некоторым признакам. В ней может быть как одно, так и множество устройств. Допустим, для создания одного маленького сайта хватит и одного сервера, а вот доменом yandex.ru именуется гораздо больше устройств.
Система доменов основана на четкой иерархии и позволяет структурировать Интернет. Бывают домены трех уровней, и домены 1-го уровня делятся на географические (ru, us), административные (com, gov), тематические (today, bar).
DNS-серверы, то есть служба доменных имен
Отлично, мы знаем адрес ресурса, осталось лишь его найти. Стоит сказать, что сложность в том, что одно устройство не сможет хранить такие объемы информации. Следовательно, для поиска используют DNS-серверы. Они расположены в разных точках мира и контролируют разные части сети. В итоге при создании домена на одном из его серверов разрабатывается каталог соответствующих IP-адресов.
Устройство с ним и является DNS-сервером, основная задача которого предоставить данные об адресах по клиентскому запросу. Если искомый адрес не получается найти сразу, сервер отправляет запрос своим аналогам, и это продолжается до момента, пока адрес не найдется. Обычно это происходит в течение нескольких секунд.
Это происходит так быстро, потому что каждому ресурсу в Интернете присваивается также уникальный указатель местоположения файла — URL. Он состоит из названия протокола, по которому можно обратиться за данными, адреса сервера, названия файла на сервере.
Что такое язык HTML?
По тем данным, которые у нас уже есть, можно примерно понять систему обмена информацией. Однако, как мы получаем ответ, который мы можем воспринять?
Тим Бернерс-Ли, о котором мы говорили в начале, разработал и язык HTML, по которому работают такие браузеры, как Google Chrome или Opera. В итоге, это язык, созданный по определенным стандартам для разметки Интернет-документов. Таким образом, у большей части страниц есть HTML-версия.
Заключение
Мы кратко описали то, как работает интернет. Конечно, есть более сложные алгоритмы, отвечающие за скорость работы, ранжирование информации, блокировку и пр., но это гораздо более широкая тема.
На этом все! Развивайте денежное мышление вместе с Ильей Ситновым. Подписывайтесь на нашу рассылку здесь и в Яндекс.Дзен чтобы не пропускать полезные материалы.
