インターネットはどのように動くのか
この記事はインターネットの仕組みとどのように動いているかを説明します。
| 前提条件: | ありませんが、最初にプロジェクトの目標を設定すること (en-US)の記事を先に読むことをおすすめします。 |
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| 目的: | Web の技術インフラストラクチャの基礎と、インターネットと Web の違いについて学びます。 |
概要
インターネットは Web のバックボーンであり、Web を可能にする技術基盤です。最も基本的なインターネットは、すべてが一元的に通信を行う大規模なコンピュータネットワークです。
インターネットの歴史はやや曖昧です。1960年代に米軍の資金援助を受けて始まった調査プロジェクトに始まり、多くの大学と民間企業の支援を受けて1980年代に公共インフラへと発展しました。インターネットを支える様々なテクノロジーは時間の経過とともに進化してきましたが、大きくは変わっていません。インターネットは、コンピュータを一元的に接続し、何が起きても接続を維持する方法を見つけます。
アクティブ・ラーニング
- How the internet Works in 5 minutes: アーロン・タイタスによるインターネットの基礎を理解するための５分間ビデオ。
より深く
単純なネットワーク
２つのコンピューターが通信を必要とする時、物理的に (通常はイーサネットケーブル) や無線 (WiFi や Bluetooth など) で接続する必要があります。現在のすべてのコンピュータでは通信を維持することができます。
注記 : 残りの記事では物理ケーブルのみ説明を行いますが、無線ネットワークでも同じように動きます。
このようなネットワークでは２つのコンピューターという制限はありません。あなたの望むように多くのコンピューターに接続することができます。しかしそれはすぐに複雑になります。例えば 10 台のコンピューターに接続しようとした場合、45 本のケーブルとそれぞれのコンピューターに 9 つのプラグ差込口が必要になります。
この問題を解決するために、それぞれのコンピュータがルーターと呼ばれる特別な小さなコンピュータにつなぎます。このルータは一つの仕事だけを行います：電車の信号機のように、特定のコンピュータから送信されたメッセージが正しい宛先コンピュータに到着することを確認します。 コンピュータ B に メッセージを送信するには、コンピュータ A がメッセージをルータに送信し、メッセージをコンピュータ B に転送し、コンピュータ C にメッセージが配信されないようにする必要があります。
一度ルーターをシステムに追加すると、ネットワークに繋がる 10 個のコンピュータは 10 個のケーブルが必要です。またそれぞれのコンピューターに一つのプラグ差込口が必要でルーターには 10 個のプラグ差込口が必要です。
ネットワークのネットワーク
ここまでは順調ですね。しかし何百、何千、何十億ものコンピュータを接続する場合はどうですか？もちろん、1台のルーターではそれほど規模を拡大することはできませんが、注意深く読んだ場合、ルーターは他のコンピュータと同じようにコンピュータと呼ばれており、２台のルーターを接続するのに問題はないのでしょうか？何も問題はありません。では、繋いでみましょう。
コンピュータをルータに、そしてルータをルータに接続することで、無限に拡張することができます。
このようなネットワークは、私たちがインターネットと呼ぶものに非常に近いものですが、何かが欠けています。私たちは自分自身の目的のためにそのネットワークを構築しました。一方で他のネットワークもあります：あなたの友人、あなたの隣人、誰もが自分のコンピュータのネットワークを持つことができます。しかし、あなたの家と世界の間にケーブルを設置することは実際には可能ではありません。どうすればよいでしょうか？ 想像してください。あなたの家には電力や電話などといったもののケーブルが接続されています。電話のインフラはすでに世界中の誰かとあなたの家を接続していますので、私たちが欲しい完璧なワイヤーです。 私たちのネットワークを電話インフラに接続するには、モデムと呼ばれる特別な機器が必要です。 このモデムは、私たちのネットワークからの情報を、電話インフラストラクチャによって管理可能な情報に変換します。また、逆もしかりです。
電話のインフラに接続します。次のステップは、私たちのネットワークから接続できるネットワークにメッセージを送信することです。そのために、ネットワークをインターネットサービスプロバイダ (Internet Service Provider:以下 ISP ) に接続します。ISP は、すべてをリンクする特別なルーターを管理する会社で、他のISPのルータにもアクセスできます。 したがって、私たちのネットワークからのメッセージは、ISP ネットワークのネットワークを通して宛先のネットワークに運ばれます。インターネットは、このネットワーク全体のインフラで構成されています。
コンピューターを探す
もしコンピューターにメッセージを送りたい場合、どれかを特定する必要があります。 したがって、ネットワークにリンクしたコンピュータは、自身を識別するための固有のアドレスがあり、これは「IPアドレス」(IP はインターネットプロトコルを意味します) と呼ばれます。これは、ドットで区切られた一連の4つの数字からなるアドレスです (例 : 192.168.2.10)。
それはコンピュータにとって完璧ですが、このようなアドレスを人間が覚えることは難しいです。そこで簡単にするために、ドメイン名と呼ばれる人間がわかりやすい名前で IP アドレスを置き換えることができます。例えば、google.com はトップの IP アドレス173.194.121.32で使用されるドメイン名です。ドメイン名を使用することは、インターネット経由でコンピュータにアクセスする最も簡単な方法です。
インターネットとウェブ
ご存知のとおり、Web ブラウザで Web を閲覧する場合、通常はドメイン名を使用して Web サイトにアクセスします。これはインターネットとウェブが同じであることを意味するのでしょうか？実はそれほど単純な話ではありません。私たちが見てきたように、インターネットは何十億ものコンピュータをすべて接続できる技術インフラです。これらのコンピュータの中には、一部のコンピュータ (Web サーバーと呼ばれる) が Web ブラウザに分かりやすいメッセージを送信することができます。インターネットはインフラですが、Web はインフラの上に構築されたサービスです。 電子メールや IRC など、インターネット上に構築されたいくつかのサービスがあります。