Jak działa Internet?

W tym artykule omówiono, czym jest Internet i jak działa.

Wymagania: Żadnych, ale zachęcamy do przeczytania najpierw artykułu o wyznaczaniu celów projektu.
Cel: Poznasz podstawy technicznej infrastruktury sieciowej i różnicę między Internetem a siecią.

Streszczenie

Internet jest szkieletem sieci, infrastruktury technicznej, która umożliwia korzystanie z sieci. W swojej najbardziej podstawowej postaci, Internet jest dużą siecią komputerów, które komunikują się ze sobą nawzajem.

Historia Internetu jest nieco niejasna. Zaczęło się w latach 60. jako projekt badawczy finansowany przez USA, a następnie przekształciło się w infrastrukturę publiczną w latach 80. przy wsparciu wielu publicznych uniwersytetów i firm prywatnych. Różne technologie wspierające Internet ewoluowały z czasem, ale sposób jego funkcjonowania nie zmienił się tak bardzo: Internet to sposób na połączenie komputerów razem i zapewnienie, że cokolwiek się wydarzy, znajdą one sposób na pozostanie w kontakcie.

Aktywna Nauka

Głębsze zanurzenie

Prosta sieć

Kiedy dwa komputery muszą się komunikować, trzeba je połączyć albo fizycznie (zazwyczaj za pomocą kabla Ethernet), albo bezprzewodowo (na przykład przy pomocy Wi-Fi lub Bluetooth). Wszystkie nowoczesne komputery mogą utrzymywać dowolne z tych połączeń.

Uwaga: W dalszej części tego artykułu będziemy mówić tylko o kablach fizycznych, ale sieci bezprzewodowe działają tak samo.

Dwa komputery połączone razem

Taka sieć nie jest ograniczona do dwóch komputerów. Można podłączyć tyle komputerów, ile się chce. Ale to się szybko komplikuje. Jeśli próbujesz połączyć, powiedzmy dziesięć komputerów, potrzebujesz 45 kabli, z dziewięcioma wtyczkami na komputer!

Dziesięć komputerów, wszystkie razem

Aby rozwiązać ten problem, każdy komputer w sieci jest podłączony do specjalnego malutkiego komputera zwanego routerem. Ten router ma tylko jedno zadanie: podobnie jak sygnalizator na stacji krajowej, dba o to, aby wiadomość wysłana z danego komputera dotarła do właściwego komputera docelowego. Aby wysłać wiadomość do komputera B, komputer A musi wysłać wiadomość do routera, który z kolei przekazuje wiadomość do komputera B i upewnia się, że wiadomość nie zostanie dostarczona do komputera C.

Po dodaniu routera do systemu, nasza sieć składająca się z 10 komputerów wymaga tylko 10 kabli: jedna wtyczka na każdy komputer i router z 10 wtyczkami.

Dziesięć komputerów z routerem

Sieć sieci

Na razie w porządku. Ale co z podłączeniem setek, tysięcy, miliardów komputerów? Oczywiście pojedynczy router nie działa na tak dużą skalę, ale jeśli uważnie czytasz, powiedzieliśmy, że router jest komputerem jak każdy inny, więc co powstrzymuje nas przed połączeniem dwóch routerów? Nic, więc zróbmy to.

Dwa routery połączone razem

Podłączając komputery do routerów, a następnie routery do routerów, jesteśmy w stanie skalować w nieskończoność.

Routery połączone z routerami

Taka sieć jest bardzo zbliżona do tego, co nazywamy Internetem, ale czegoś nam brakuje. Zbudowaliśmy tę sieć dla naszych własnych celów. Są inne sieci: twoi przyjaciele, sąsiedzi, każdy może mieć swoją własną sieć komputerów. Ale tak naprawdę nie jest możliwe ułożenie kabli między domem a resztą świata, więc jak sobie z tym poradzić? Cóż, są już kable podłączone do twojego domu, na przykład zasilanie elektryczne i telefon. Infrastruktura telefoniczna już łączy Twój dom z kimkolwiek na świecie, więc jest to idealny przewód, którego potrzebujemy. Aby połączyć naszą sieć z infrastrukturą telefoniczną, potrzebujemy specjalnego urządzenia zwanego modemem. Modem ten zamienia informacje z naszej sieci w informacje zarządzane przez infrastrukturę telefoniczną i na odwrót.

Router połączony z modemem

Więc jesteśmy podłączeni do infrastruktury telefonicznej. Następnym krokiem jest wysłanie wiadomości z naszej sieci do sieci, do której chcemy dotrzeć. W tym celu podłączymy naszą sieć do Dostawcy Usług Internetowych (ISP). Dostawca usług internetowych to firma, która zarządza kilkoma specjalnymi routerami, które są ze sobą połączone i mogą również uzyskać dostęp do routerów innych dostawców usług internetowych. Tak więc wiadomość z naszej sieci jest przekazywana przez sieć dostawców usług internetowych do sieci docelowej. Internet składa się z całej tej infrastruktury sieci.

Pełny stos Internetowy

Wyszukiwanie komputerów

Jeśli chcesz wysłać wiadomość do komputera, musisz określić, do którego. Tak więc każdy komputer podłączony do sieci ma unikalny adres, który go identyfikuje, zwany "adresem IP" (gdzie IP oznacza Internet Protocol - Protokół Internetowy). Jest to adres złożony z szeregu czterech liczb oddzielonych od siebie kropkami, na przykład 192.168.2.10.

To doskonale pasuje do komputerów, ale my, ludzie, mamy problem z zapamiętywaniem tego typu adresów. Aby to ułatwić, możemy nadać adres IP z czytelną dla człowieka nazwą zwaną nazwą domeny. Na przykład (w momencie pisania; adresy IP mogą się zmieniać) google.com to nazwa domeny używana do adresu IP 172.217.165.131. Tak więc używanie nazwy domeny jest dla nas najłatwiejszym sposobem dotarcia do komputera przez Internet.

Pokazuje, jak nazwa domeny może zmienić adres IP na inny

Internet i sieć

Jak można zauważyć, podczas przeglądania stron internetowych za pomocą przeglądarki internetowej, zwykle używamy nazwy domeny, aby dotrzeć do witryny. Czy to oznacza, że Internet i sieć są tym samym? To nie jest takie proste. Jak widzieliśmy, Internet jest infrastrukturą techniczną, która pozwala połączyć ze sobą miliardy komputerów. Wśród tych komputerów, niektóre (zwane serwerami sieciowymi) mogą wysyłać wiadomości zrozumiałe dla przeglądarek internetowych. Internet jest infrastrukturą, podczas gdy Sieć to usługa zbudowana na bazie tej infrastruktury. Warto zauważyć, że istnieje kilka innych usług zbudowanych na bazie Internetu, takich jak poczta elektroniczna i IRC.

Dalsze kroki