Če želite razumeti, kako internet deluje, morate razumeti, kaj je. Internet je le podatkovno omrežje. Ni zaman, da je njegovo drugo ime izraz "globalno omrežje". Gre za sklop programske in strojne opreme, ki je povezana s komunikacijskimi kanali.

Strojna oprema vključuje odjemalsko, strežniško in omrežno opremo. Njihov namen je prenašanje podatkov, ki so lahko popolnoma kakršne koli informacije iz golo besedilo na dolg video.

S stranko mislimo Osebni računalnik, prenosnik, telefon ali katera koli druga naprava, ki je sposobna pošiljati zahteve po informacijah iz omrežja, prejemati odgovore nanje in jih prikazati v dostopni obliki. Strežnik se nanaša na mesto, kjer so shranjene informacije. To so baze podatkov, ki se odzivajo na zahteve naročnika in mu posredujejo tisto, kar ga zanima. Omrežna oprema je kanal, ki povezuje strežnik in odjemalca.

Kako se informacije prenašajo

Če bistvo globalnega omrežja obravnavamo shematično, bo videti takole. Odjemalec pošlje zahtevo po informacijah strežniku. Ta zahteva se prek omrežne opreme pošlje v obdelavo strežniku. Po prejemu bo strežnik generiral odgovor na vprašanje in ga preko omrežne opreme poslal nazaj odjemalcu. To ustvari diagram interakcije med odjemalcem in strežnikom. Da bi ta shema delovala nemoteno, mora strežnik delovati 24 ur na dan, sicer bodo informacije, shranjene v njegovi posesti, nedostopne.

Kako deluje omrežna oprema

Da lahko odjemalec in strežnik komunicirata drug z drugim, se uporablja omrežna oprema: modemi, usmerjevalniki, stikala in komunikacijski kanali.

Modem deluje tako, da informacije iz digitalne oblike obdela v analogne signale in obratno, nato pa jih posreduje po optičnih komunikacijskih kanalih.

Usmerjevalniki delujejo tako, da shranijo "usmerjevalno tabelo", ki vsebuje pakete za prenos podatkov in njihove ustrezne naslove.

Stikalo prenaša informacije med napravami, ki so z njim neposredno povezane na kratki razdalji s posebnim kablom. Za ustvarjanje lokalnih omrežij se praviloma uporabljajo stikala, zato se za delo v internetu uporabljajo modemi in usmerjevalniki.

Glede na Wikipedijo, Internet(izgovarja se [ internet]; angleščina Internet) je svetovni sistem med seboj povezanih računalniških omrežij, ki temelji na uporabi protokola IP in usmerjanja podatkovnih paketov. Internet tvori globalni informacijski prostor in služi kot fizična osnova za svetovni splet in številne druge sisteme (protokole) za prenos podatkov. Pogosto se imenuje "svetovni splet" in "prostrano omrežje". V vsakdanjem življenju včasih rečejo "internet", "splet".

Internet (sprva imenovan ARPANET) je ameriški vojaški projekt, ki je nastal kot rezultat Hladna vojna zoperstaviti grožnji, ki naj bi izvirala iz Sovjetske zveze.

Za rojstvo interneta štejemo 29. oktober 1969 ob 22.30, ko so bile računalniške informacije prvič na svetu prenesene na 700 kilometrov daleč.

Leta 1991 je bil projekt ARPANET zamrznjen in dejansko se je pojavil internet.

Na začetku je bil dostop do interneta omogočen preko telefonske linije z uporabo modema – posebno napravo pretvoril digitalno računalniško informacijo v analogni signal, jo oddal po telefonski liniji do druge sprejemne naprave, kjer je bil signal ponovno kodiran.

Pri nas je bil internet najprej predstavljen v obliki Fidonet ali preprosto Fido. Fidonet je leta 1984 izumil Tom Jennings iz ZDA. Nekdo je na svoj računalnik namestil poseben program, ki je drugim uporabnikom omogočal shranjevanje in izmenjavo informacij prek tega računalnika. Tak računalnik se je imenoval "Node" ali "Node". In oseba je lastnik računalnika - Sysop (sistemski operater); računalniki, ki so povezani z njim, so "točke" ali "točke". Tako se je fidošnikovo druženje imenovalo "kazanje".

Na splošno je imel Fido naslednjo hierarhijo: Cona > Net > Node > Point (država, omrežje, vozlišče, točka) Na primer, številka prvega ruskega vozlišča v Novosibirsku je 2:42/100.

Prototip sodobnih forumov je bil "Echomail" - Fidov mrežni konferenčni sistem. Če želite posodobiti konferenco na vašem računalniku, ste morali prenesti sporočila v svoj nabiralnik. Echomails so bili hkrati prototipi modernega E-naslov. Nekateri konservativni forumi še vedno ohranjajo strukturo fidosh echomails. ()

Sredi 90-ih se je pojavila prehodna povezava med Fido in internetom (kot ga poznamo). Imenovali so ga BBS (Bulletin Board System) ali preprosto »Bulletin Board«. Sysop je namestil program za organizacijo BBS, naložil datoteke in se oglasil v Fidu. Ko je njegova družina legla spat (treba je povedati, da je bil Fido predvsem množica odraslih stricev), se je začelo zvonjenje.

Prvi BBS so bili komercialni in so omogočali dostop za denar ali pa so bili uporabljeni v znanstvene namene. Nato so amaterski dostop za določen čas omogočili zasebnikom. Večina BBS je imela sisteme ocenjevanja – količina podatkov, ki ste jih naložili, čas, ko ste lahko uporabljali sistem. V nekaterih odborih so dekleta dobila časovne ugodnosti. Sysopa lahko srečate tudi na Pointovki, prodajate pivo in dobite ugodnosti. Ali pa celo postati co-sysop (minimalna raven dostopa se je imenovala tweet). Treba je opozoriti, da za prenos slike (glasba in videoposnetek takrat sploh nista bila predstavljena, kakovost videa pa je bila veliko nižja, kot je zdaj na brezplačnih erotičnih virih). Torej je trajalo več časa za prenos slike kot zdaj za prenos ene datoteke mp3. In v hitrih omrežjih velika mesta- film se zdaj prenaša hitreje..

Vmesnik BIBS je bil izjemno slab (čeprav so takrat nekateri Sysopi prikazovali grafiko razreda ANCII). In kmalu so kabelska omrežja začela nadomeščati modem. Najprej v obliki modemov DSL, nato v obliki kabelskih lokalnih omrežij (LAN), nato pa še v obliki optičnih hitrih omrežij ter WiFi, 3G, WiMAX.

Treba je opozoriti, da so bila lobitelska "lokalna omrežja" v mnogih mestih edini način za dostop do hitrega interneta. Povezava s prvimi ponudniki (v Moskvi so to Demos, Zenon) je bila precej draga in je stala od sto dolarjev na mesec. Revni študenti in šolarji so morali za ta denar delati 3-4 mesece, večini odraslih pa se je internet zdel otročja igra. Kupiti smo morali en dostop za več stanovanj. Nato so se dvignili vhod, hiša, druge hiše in postopoma je mozoljasti mladenič (žal, že cel ADMIN) postal lastnik računalniške mreže in lastnik dobrega posla. Eno prvih lokalnih omrežij v Moskvi je bil »Ultranet«, ki ga je vodil njegov vodja Enot.

Ker je internet stal denar, je lokalni skrbnik ljudi zvabil z notranjimi viri - igrami prek omrežja (Quake, Doom, CS), možnostjo deljenja datotek. Nato je omrežje pridobilo lastne strežnike za igre, medijske strežnike, spletne strani in forum. Do leta 2005 je »razcvet« lokalnih omrežij začel upadati. Hkrati je moskovska vlada izdala ukaz, naj se DEZ z vsemi močmi borijo proti lokalizaciji. Toda nasilje rodi nasilje, to pa je povzročilo le val protestov in družbenih akcij. Do leta 2010 so večino lokalnih lokacij v Moskvi kupili veliki igralci - tuji vlagatelji, podjetja visokih uradnikov.

Sodobni internet je zrcalni odsev sodobni svet. Tihi in umirjeni ljudje na svetu so na internetu hrupni in agresivni. In tisti, ki so aktivni v življenju na internetu, so največkrat tiho. Na internetu lahko počnete stvari, ki jih v resničnem življenju nikoli ne bi. Lahko daste prosto pot svojim fantazijam, skrivnim mislim – za katere v življenju najboljši možni scenarij Lahko te udarijo v obraz. In po eni strani je internet globalna kanalizacija.

Toda internet je tudi vir znanja za vse človeštvo. Znanje, ki se je prej prenašalo iz roda v rod, je bilo predmet vojn in sporov. Znanje, ki so ga danes učili na univerzah in v šolah, je mogoče pridobiti v nekaj minutah ali celo sekundah.

"Kako speči najbolj okusne palačinke?", "Kako se pravilno poljubljati?", "Kaj je internet?", " Naročite servis računalnikov.«. Odgovore na ta in mnoga druga vprašanja, ki že dolgo preganjajo človeštvo, lahko najdete prav zdaj.

Internet je živčni sistem človeštva. Nobena posebna organizacija ne izvaja nadzora nad tem. Kitajska ima na primer svoj ločen internet. V Rusiji obstaja koncept "Runet" - grobo rečeno, to so vsa vozlišča spletnih mest, ki se nahajajo v zoni.ru.

Rusija se povezuje z omrežji drugih držav z uporabo debelih optičnih kablov, ki tečejo skozi Nizozemsko in Izrael (zdaj morda drugje).

Občasno so na trans-avtocestah velike nesreče in Rusija ostaja nepovezana s preostalim svetom. Tako se zdi, da je leta 2006 ali 2007 pijani bagerist na Finskem (Kdo je Finec? Sem jaz Finec?) odrezal najdebelejši optični kabel. In polovica bank v Rusiji je ostala nekaj dni paraliziranih. (No, vse tuje strani niso delovale).

ZDA še vedno veljajo za glavne na internetu, saj so njihova domovina.

Struktura interneta je primerljiva z živčni sistem oseba. Če izsledite pot od vašega računalnika do Združenih držav, bo videti nekako takole:

Računalnik > Stikalo na podstrešju > Vozlišče ponudnika > Prehod ponudnika > Povezovalno vozlišče do drugih ponudnikov (PBX M9, M10) > debelo optični kabel> prehod na Nizozemskem > prehod nekje drugje > in najverjetneje še en > čezatlantski kabel (teče neposredno pod vodo, po dnu oceana) > ZDA. In iz vsake točke odide na tisoče, deset tisoče drugih naročnikov. V operacijskem sistemu Windows obstaja poseben ukaz »tracert«, s katerim lahko ugotovite, kako daleč je spletno mesto od vas in katera vozlišča naletite na poti do njega. Na primer: "tracert -d yahoo.com".

Kdo v resnici obvladuje internet in kako razumeti ves ta kaos? Skoraj vsakemu vozlišču - računalniku, stikalu, prehodu - je dodeljen svoj edinstven naslov. Na primer 195.34.32.11 ali 77.246.248.220. Ti naslovi se imenujejo "IPv4". Kombinacij je lahko približno tri milijarde. Da, to ni dovolj. In zdaj se počasi uvaja nov protokol - “IPv6”. Ki bo imel bistveno več naslovov. Prehod s protokola na protokol je precej zapleten podvig in kljub temu, da številni operacijski sistemi že podpirajo novi standard, se prehod nanj še vedno odlaga.

Kaj ima s tem www. To pomeni, da v brskalnik ne vnesete 195.80.20.13, ampak www.site. No, načeloma se določitev gostitelja zgodi ravno prek teh številk, operacijo njihovega prevajanja v lep naslov (razreševanje) pa izvaja DNS ali imenski strežnik ali strežnik domenskih imen. To pomeni, da ima prehod vašega ponudnika poseben program, ki spremlja, kaj pošiljate prek naslovne vrstice brskalnika, in te podatke pretvori v številke. Da bi se izognili zmedi (navsezadnje so nekatera spletna mesta zaprta, druga pa se odprejo na njihovem naslovu), se program posodobi na prehodu večjega ponudnika, ta pa na glavnem imenskem strežniku - RIPN ali RosNIIROS (rusko). Institute foe Public Names ali Ruski raziskovalni inštitut za razvoj javnih omrežij). In tako naprej.

Se pravi, v ožjem smislu gre za globalno skupnost majhnih in velikih omrežij. V širšem smislu gre za globalni informacijski prostor, ki shranjuje velik znesek informacije o milijonih računalnikov, ki izmenjujejo podatke.

Leta 1969, ko je nastal internet, je to omrežje združevalo le štiri gostiteljske računalnike, danes pa se njihovo število meri v desetinah milijonov. Vsak računalnik, povezan z internetom, je del omrežja.

Da bi začeli z vsem najbolj znano shemo, si poglejmo, kako se domači računalnik poveže z internetom in izsledimo, po katerih kanalih potujejo informacije, ki se prenašajo in sprejemajo z interneta. Če do interneta dostopate iz domačega računalnika, potem najverjetneje uporabljate modemsko povezavo (slika 1).

Načeloma lahko povezava s ponudnikom poteka po različnih kanalih: po telefonski liniji, po zakupljeni liniji, na podlagi brezžične ali satelitske komunikacije, po omrežju kabelske televizije ali celo po daljnovodu – vse te alternativne možnosti so prikazane v sl. 1.

Najpogosteje je to tako imenovana začasna (sejna) povezava preko telefonske linije. Pokličete eno od telefonskih številk, ki vam jih je dal ponudnik internetnih storitev, in pokličete prek enega od njegovih modemov. Na sl. Slika 1 prikazuje nabor modemov ponudnika, tako imenovani modem pool. Ko se povežete s ponudnikom internetnih storitev (ISP), postanete del omrežja tega ponudnika internetnih storitev. Ponudnik svojim uporabnikom nudi različne storitve, e-pošto, Usenet itd.

Vsak ponudnik ima svoje hrbtenično omrežje oz. Na sl. Na sliki 1 smo konvencionalno prikazali hrbtenično omrežje določenega ponudnika ISP-A. Njegovo hrbtenično omrežje je prikazano zeleno.

Običajno so ponudniki internetnih storitev velika podjetja, ki imajo v številnih regijah tako imenovane točke prisotnosti (POP, Point of Presence), kjer se povezujejo lokalni uporabniki.

Običajno ima velik ponudnik točke prisotnosti (POP) v več večjih mestih. V vsakem mestu obstajajo podobni modemski bazeni, na katere kličejo lokalne stranke tega ponudnika internetnih storitev v danem mestu. Ponudnik lahko od telefonskega podjetja zakupi optične linije za povezavo vseh svojih točk prisotnosti (POP) ali pa namesti lastne optične linije. Največja komunikacijska podjetja imajo lastne kanale z visoko pasovno širino. Na sl. 1 smo prikazali jedrna omrežja dveh internetnih ponudnikov. Očitno lahko vsi odjemalci ISP-A komunicirajo med seboj prek svojega lastnega omrežja in vsi odjemalci ISP-B lahko komunicirajo med seboj prek svojega lastnega, vendar v odsotnosti komunikacije med omrežji ISP-A in ISP- B, stranke podjetja A in stranke podjetja B" ne morejo vzpostaviti stika med seboj. Za izvedbo te storitve se podjetji “A” in “B” dogovorita za povezavo s tako imenovanimi dostopnimi točkami (NAP - Network Access Points) v različnih mestih, promet med obema podjetjema pa teče po omrežjih preko NAP. Na sl. Slika 1 prikazuje hrbtenična omrežja le dveh ponudnikov internetnih storitev. Povezave z drugimi hrbteničnimi omrežji so organizirane na enak način, zaradi česar nastane združenje več omrežij na visoki ravni.

V internetu je na stotine velikih ponudnikov internetnih storitev, njihova hrbtenična omrežja so povezana prek NAP-jev v različnih mestih in milijarde bajtov podatkov se pretakajo po različnih omrežjih prek vozlišč NAP.

Če uporabljate internet v pisarni, potem ste najverjetneje povezani v lokalno omrežje (LAN - Local Area Network). V tem primeru je shema, ki smo jo obravnavali, nekoliko spremenjena (slika 2). Omrežje organizacije je običajno ločeno od zunanjega sveta z določeno informacijsko varnostno storitvijo, ki je na našem diagramu običajno prikazana kot zid. Možnosti povezave s ponudnikom so lahko različne, vendar je najpogosteje namenska linija.

Ker je nemogoče shematično odražati celoten niz internetna omrežja, je pogosto prikazan kot nejasen oblak, ki poudarja le glavne elemente: usmerjevalnike, točke prisotnosti (POP) in dostopne točke (NAP).

Hitrost prenosa informacij na različnih delih omrežja se močno razlikuje. Magistralni vodi ali hrbtenice povezujejo vse regije sveta (slika 5) - to so hitri kanali, zgrajeni na osnovi optičnih kablov. Kabli so označeni z OC (optični nosilec), na primer OC-3, OC-12 ali OC-48. Tako lahko linija OC-3 prenaša 155 Mbit/s, OC-48 pa 2488 Mbit/s (2,488 Gbit/s). Hkrati se informacije sprejemajo na domačem računalniku z modemsko povezavo 56 K s hitrostjo le 56.000 bps.

Kako se informacije prenašajo na internetu

Usmerjevalniki

Kako poteka prenos informacij po vseh teh številnih kanalih? Kako je mogoče sporočilo dostaviti iz enega računalnika v drugega prek Ves svet, skozi več različnih omrežij v delčku sekunde? Da bi razložili ta proces, je treba uvesti več konceptov in najprej govoriti o delovanju usmerjevalnikov. Dostava informacij na želeni naslov je nemogoča brez usmerjevalnikov, ki določajo, po kateri poti naj se informacije prenašajo. Usmerjevalnik je naprava, ki deluje z več kanali in pošlje naslednji blok podatkov na izbrani kanal. Kanal je izbran na naslovu, navedenem v glavi dohodnega sporočila.

Tako usmerjevalnik opravlja dve različni, vendar povezani funkciji. Prvič, pošilja informacije po brezplačnih kanalih in preprečuje, da bi se ozka grla v omrežju zamašila; drugič, preverja, ali gredo informacije v pravo smer. Ko sta dve omrežji združeni, je usmerjevalnik povezan z obema omrežjema, prenaša informacije od enega do drugega, v nekaterih primerih pa prenaša podatke iz enega protokola v drugega, hkrati pa omrežji ščiti pred nepotrebnim prometom. To funkcijo usmerjevalnikov lahko primerjamo z delom redarske službe, ki iz helikopterja spremlja promet v mestu, spremlja splošno stanje z okvarami in zastoji ter poroča o najbolj obremenjenih odsekih avtoceste, tako da vozniki izberejo optimalno pot in se izognili prometnim zastojem.

Internetni protokoli

Zdaj pa preidimo na metode prenosa informacij na internetu. Da bi to naredili, je treba uvesti tak koncept kot protokol. V širšem smislu je protokol vnaprej dogovorjeno pravilo (standard), po katerem nekdo, ki želi uporabljati določeno storitev, komunicira s slednjo. V povezavi z internetom je protokol pravilo za prenos informacij na internetu.

Treba je razlikovati med dvema vrstama protokolov: osnovnim in uporabnim. Osnovni protokoli so odgovorni za fizično pošiljanje sporočil med računalniki v internetu. To sta protokola IP in TCP. Aplikacijski protokoli se imenujejo protokoli višjega nivoja, odgovorni so za delovanje specializiranih storitev. Na primer, protokol http se uporablja za prenos hiperbesedilnih sporočil, protokol ftp se uporablja za prenos datotek, SMTP se uporablja za prenos e-pošte itd.

Niz protokolov na različnih ravneh, ki se izvajajo hkrati, se imenuje sklad protokolov. Vsaka osnovna plast protokolnega sklada ima svoj sistem pravil in zagotavlja storitve višjim.

To interakcijo lahko primerjamo s shemo pošiljanja navadnega pisma. Na primer, direktor podjetja "A" napiše pismo in ga da tajnici. Tajnica vloži pismo v ovojnico, napiše naslov in odnese ovojnico na pošto. Pošta dostavi pismo na pošto. Pošta dostavi pismo prejemniku - tajnici direktorja podjetja "B". Tajnica odpre ovojnico in izroči pismo direktorju podjetja “B”. Podatki (pismo) se prenašajo z zgornjega nivoja na spodnji, pri čemer se na vsaki stopnji pridobijo dodatne storitvene informacije (paket, naslov na ovojnici, poštna številka, zabojnik s korespondenco itd.), ki niso povezani z besedilom pisma. .

Nižji nivo je nivo poštnega transporta, s katerim se pismo prepelje do cilja. Na cilju se zgodi obraten proces: korespondenca se vzame, naslov se prebere, poštar odnese ovojnico do tajnice podjetja "B", ki vzame pismo, ugotovi njegovo nujnost, pomembnost in glede na to posreduje zgornje informacije. Direktorji podjetij "A" in "B", ki drug drugemu posredujejo informacije, ne skrbijo za težave pri pošiljanju teh informacij, tako kot tajnici ni mar, kako se pošta dostavlja.

Podobno vsak protokol v skladu protokolov izvaja svojo lastno funkcijo, ne da bi skrbeli za funkcije protokola druge plasti.

Na nižji ravni, to je na ravni TCP/IP, se uporabljata dva glavna protokola: IP (Internet Protocol) in TCP (Transmission Control Protocol).

Arhitektura protokola TCP/IP je zasnovana za medomrežje. Internet je sestavljen iz heterogenih podomrežij, ki so med seboj povezana s prehodi. Kot podomrežja lahko delujejo različna lokalna omrežja (Token Ring, Ethernet itd.), različna nacionalna, regionalna in globalna omrežja. Stroji se lahko povežejo s temi omrežji različni tipi. Vsako od podomrežij deluje v skladu s svojimi principi in vrsto komunikacije. V tem primeru lahko vsako podomrežje prejme paket informacij in jih dostavi določen naslov. Tako mora imeti vsako podomrežje nekakšen protokol od konca do konca za prenos sporočil med obema zunanjima omrežjema.

Diagram na sliki vam bo pomagal razumeti, kako delujejo protokoli. 6. Recimo, da je sporočilo poslano po e-pošti. Prenos pošte poteka po aplikacijskem protokolu SMTP, ki temelji na protokolih TCP/IP. V skladu s protokolom TCP so poslani podatki razdeljeni na majhne pakete fiksne strukture in dolžine, označene tako, da jih je ob prejemu mogoče zbrati v pravilnem zaporedju.

Običajno dolžina enega paketa ne presega 1500 bajtov. Zato je lahko eno elektronsko sporočilo sestavljeno iz več sto takih paketov. Kratka dolžina paketa ne vodi do blokade komunikacijskih linij in posameznim uporabnikom ne omogoča dolgotrajnega zasega komunikacijskega kanala.

Protokol IP vsakemu prejetemu paketu TCP doda informacije, ki jih je mogoče uporabiti za določitev naslovov pošiljatelja in prejemnika. Na sl. 6 je to predstavljeno tako, da se na ovojnico vnese naslov. Za vsak vhodni paket usmerjevalnik, skozi katerega gre katerikoli paket, z naslovom IP določi, kateri od najbližjih sosedov mora ta paket posredovati, da bo hitreje prišel do prejemnika – torej se odloči za optimalno pot za naslednji paket. . Hkrati geografsko najkrajša pot ni vedno optimalna (hiter kanal do druge celine je lahko boljši od počasnega do sosednjega mesta). Očitno so lahko hitrosti in poti različnih paketov različne.

Tako protokol IP prenaša podatke po omrežju, protokol TCP pa zagotavlja zanesljivo dostavo podatkov s sistemom kod za popravljanje napak. Poleg tega lahko dva omrežna strežnika hkrati prenašata več paketov TCP od različnih odjemalcev v obe smeri po isti liniji.

Nekateri uporabniki začetniki menijo, da je internetna komunikacija podobna telefonski komunikaciji. Še enkrat bi rad poudaril glavno razliko med prenosom informacij po telefonskem omrežju in po internetu: ko nekoga pokličete po telefonu v drugi regiji države ali celo na drugi celini, telefonski sistem vzpostavi kanal med vaš telefon in tisti, ki ga kličete. Kanal je lahko sestavljen iz več deset odsekov: bakrenih žic, optičnih vlaken, brezžičnih odsekov, satelitskih komunikacij itd. Ti razdelki ostanejo nespremenjeni skozi celotno komunikacijsko sejo. To pomeni, da je linija med vami in osebo, ki jo kličete, konstantna skozi celoten pogovor, zato lahko poškodbe katerega koli dela te linije, na primer žice, prerezane v nevihti, prekinejo vaš klic.

Hkrati, če je povezava normalna, potem del omrežja, ki vam je dodeljen, ni več na voljo drugim. To je približno o omrežju s komutiranim vezjem. Internet je paketno komutirano omrežje, kar je povsem druga zgodba. Postopek posredovanja e-pošte je bistveno drugačen.

Kot že omenjeno, internetni podatki v kakršni koli obliki (e-pošta, spletna stran ali prenesena datoteka) potujejo kot skupina paketov. Vsak paket je poslan na cilj po najboljši razpoložljivi poti. Torej tudi če pride do motenj v delu omrežja, to ne bo vplivalo na dostavo paketa, ki bo poslan po drugi poti. Tako med dostavo podatkov ni potrebe po fiksni komunikaciji med dvema uporabnikoma. Načelo paketnega preklapljanja zagotavlja glavno prednost interneta - zanesljivost. Omrežje lahko porazdeli obremenitev po različnih območjih v tisočinkah sekunde. Če je del omrežne opreme poškodovan, lahko paket obide to mesto in gre po drugi poti, kar zagotavlja dostavo celotnega sporočila.

Internetno naslavljanje

Naslov IP smo že omenili, zdaj pa o njem podrobneje. Vsakemu računalniku, ki je povezan z internetom, je dodeljena identifikacijska številka, imenovana naslov IP.

Če pa vzpostavljate sejno povezavo (to je povezovanje za čas trajanja internetne seje), vam je naslov IP dodeljen le za čas trajanja te seje. Dodeljevanje naslova za čas trajanja komunikacijske seje se imenuje dinamična dodelitev naslova IP. Za ponudnika internetnih storitev je priročno, saj lahko v času, ko nimate dostopa do interneta, IP naslov, ki ste ga prejeli, dodeli drugemu uporabniku. Ta naslov IP je edinstven samo za čas trajanja vaše seje - ko boste naslednjič dostopali do interneta prek svojega ponudnika internetnih storitev, bo naslov IP morda drugačen. Internetni ponudnik mora torej imeti en naslov IP za vsak modem, ki ga oskrbuje, in ne za vsakega odjemalca, ki jih je lahko veliko več.

Naslov IP ima obliko xxx.xxx.xxx.xxx, kjer so xxx številke od 0 do 255. Razmislite o tipičnem naslovu IP: 193.27.61.137.

Da bi si ga lažje zapomnili, je naslov IP običajno izražen kot niz decimalnih števil, ločenih s pikami. Toda računalniki ga shranijo v binarni obliki. Na primer, isti naslov IP v dvojiški obliki bi izgledal takole:

11000001.00011011.00111101.10001001.

Štiri številke v naslovu IP imenujemo okteti, ker ima vsaka osem bitov v binarni predstavitvi: 4x8=32. Ker ima lahko vsak od osmih položajev dve različni stanji: 1 ali 0, je skupno število možnih kombinacij 28 ali 256, kar pomeni, da lahko vsak oktet zavzame vrednosti od 0 do 255. Kombinacija štirih oktetov daje 232 vrednosti, to je približno 4,3 milijarde kombinacij, razen nekaterih rezerviranih naslovov.

Okteti ne služijo le za ločevanje številk, ampak opravljajo tudi druge funkcije. Oktete lahko razdelimo na dva dela: Net in Host. Razdelek Net se uporablja za določitev omrežja, ki mu pripada računalnik. Gostitelj, včasih imenovan vozlišče, identificira določen računalnik v omrežju.

Ta sistem je podoben sistemu, ki se uporablja pri navadni pošti, kjer en del naslova identificira ulico, drugi del pa določeno hišo na tej ulici.

V svojih zgodnjih fazah je internet sestavljalo majhno število računalnikov, povezanih z modemi in telefonskimi linijami. Takrat so uporabniki lahko vzpostavili povezavo z računalnikom tako, da so vtipkali številski naslov, kot je 163.25.51.132. To je bilo priročno, medtem ko je omrežje sestavljalo več računalnikov. Z naraščanjem njihovega števila, ob upoštevanju dejstva, da si je besedilno ime vedno lažje zapomniti kot digitalno, so digitalna imena postopoma začela nadomeščati besedilna.

Pojavila se je težava avtomatizacije tega procesa in leta 1983 je bil na Univerzi v Wisconsinu ustvarjen tako imenovani sistem DNS (Domain Name System), ki je samodejno vzpostavil korespondenco med besedilnimi imeni in naslovi IP. Namesto številk je bil predlagan vnos, kot je http://www.myhobby.narod.ru/, ki nam je postal znan danes.

Navadna pošta je razvrščena na podoben način. Ljudje so navajeni krmariti po geografskih naslovih, na primer: »Moskva, ul. Ryleeva, 3, apt. 10", medtem ko stroj na pošti hitro razvrsti pošto po poštni številki.

Tako računalniki pri pošiljanju informacij uporabljajo digitalne naslove, ljudje abecedne, strežnik DNS pa služi kot nekakšen prevajalnik.

Preden preidemo na opis delovanja strežnikov DNS, je treba povedati nekaj besed o strukturi domenskih imen.

Imena domen

Ko dostopate do spleta ali pošiljate e-pošto, uporabljate ime domene. Na primer, naslov http://www.microsoft.com/ vsebuje ime domene microsoft.com. Enako kot elektronski naslov [e-pošta zaščitena] vsebuje ime domene aha.ru.

Sistem domenskih imen izvaja princip dodeljevanja imen z opredelitvijo odgovornosti za njihovo podmnožico ustreznih omrežnih skupin.

In če se vsaka skupina drži tega preprostega pravila in vedno prejme potrditev, da so imena, ki jih dodeli, edinstvena med mnogimi neposredno podrejenimi, potem nobena dva sistema, ne glede na to, kje na internetu sta, ne moreta prejeti istih imen.

Edinstveni so tudi naslovi, navedeni na ovojnicah pri dostavi pisem z navadno pošto. Tako naslov, ki temelji na geografskih in administrativnih imenih, enolično identificira destinacijo.

Podobno hierarhijo imajo tudi domene. V imenih so domene med seboj ločene s pikami: companya.msk.ru, companyb.spb.ru. Ime ima lahko različno število domen, običajno pa jih ni več kot pet. Ko se premikate po domenah v imenu od leve proti desni, se število imen, vključenih v ustrezno skupino, povečuje.

Vsakič, ko uporabite ime domene, uporabite tudi strežnike DNS za prevajanje dobesednega imena domene v naslov IP strojnega jezika.

Kot primer si poglejmo naslov http://www.pc.dpt1.company.msk.ru/.

Naslov je v imenu na prvem mestu delovni stroj- pravi računalnik z naslovom IP. To ime je ustvarila in vzdržuje skupina dpt1. Skupina je del večje divizije podjetja, sledita ji domeni msk - določa imena moskovskega dela omrežja in ru - ruskega dela.

Vsaka država ima svojo domeno. Torej au - ustreza Avstraliji, be - Belgiji itd. To so geografske domene najvišje ravni.

Poleg geografskega atributa se uporablja tematski atribut, po katerem obstajajo naslednja domenska imena prve stopnje:

• com - označuje komercialna podjetja;
• (edu) - izobraževalni;

Kako deluje strežnik DNS?

Strežnik NS sprejme zahtevo za pretvorbo imena domene v naslov IP. V tem primeru strežnik DNS izvede naslednja dejanja:

• na zahtevo odgovori z IP naslovom, ker že pozna IP naslov zahtevane domene.
• vzpostavi stik z drugim strežnikom DNS, da bi našel IP naslov zahtevanega imena. Ta zahteva lahko gre skozi verigo večkrat.
• prikaže sporočilo: "Ne poznam naslova IP domene, ki jo zahtevate, toda tukaj je naslov IP strežnika DNS, ki ve več kot jaz";
• poroča, da takšna domena ne obstaja.

Predstavljajmo si, da ste v brskalnik vtipkali naslov http://www.pc.dpt1.company.com/, ki ima naslov v vrhnji domeni COM (slika 9). V najpreprostejši obliki se vaš brskalnik poveže s strežnikom DNS, da pridobi naslov IP računalnika, ki ga iščete, strežnik DNS pa vrne naslov IP, ki ga iščete (slika 10).

V praksi je v internetu, kjer je povezanih na milijone računalnikov, prava težava najti strežnik DNS, ki pozna informacije, ki jih potrebujete. Z drugimi besedami, če iščete računalnik na internetu, potem morate najprej najti strežnik DNS, ki shranjuje informacije, ki jih potrebujete. V tem primeru je lahko v iskanje informacij vključena cela veriga strežnikov. Delovanje strežnikov DNS je mogoče pojasniti s primerom, prikazanim na sl. enajst

Predpostavimo, da strežnik DNS, s katerim ste vzpostavili stik (na sliki 11 je označen kot DNS1), nima potrebnih informacij. DNS1 bo začel iskati naslov IP tako, da vzpostavi stik z enim od korenskih strežnikov DNS. Korenski strežniki DNS poznajo naslove IP vseh strežnikov DNS, odgovornih za domenska imena najvišje ravni (COM, EDU, GOV, INT, MIL, NET, ORG itd.).

Na primer, vaš strežnik DNS1 lahko povpraša korenski strežnik DNS za naslov. Če korenski strežnik ne pozna tega naslova, se lahko odzove z: »Ne poznam naslova IP za http://www.pc.dpt1.company.com/ , lahko pa posredujem COM IP strežnika DNS naslov."

Vaš DNS nato pošlje zahtevo COM DNS in zahteva naslov IP, ki ga iščete. To se dogaja, dokler se ne najde strežnik DNS, ki bo zagotovil potrebne informacije.

Eden od razlogov, zakaj sistem deluje zanesljivo, je ta, da je odvečen. Na vsaki ravni je veliko strežnikov DNS, tako da če eden od njih ne more zagotoviti odgovora, verjetno obstaja drug, ki ima informacije, ki jih potrebujete. Druga tehnologija, ki omogoča hitrejše iskanje, je sistem predpomnjenja. Ko strežnik DNS pošlje zahtevo, predpomni nastali naslov IP. Ko je opravil korensko DNS zahtevo in prejel naslov DNS strežnika, ki služi domenam COM, mu naslednjič ne bo več treba narediti podobne zahteve. Takšno predpomnjenje se pojavi pri vsaki zahtevi, kar postopoma optimizira hitrost sistema. Čeprav strežnik DNS uporabnikom ni viden, ti strežniki vsak dan obdelajo milijarde poizvedb in tako podpirajo milijone uporabnikov.

ComputerPress 5"2002

Preden razumemo, kako internet deluje, moramo vedeti, kaj je.

Kaj je internet?

Internet je svetovni sistem medsebojno povezanih računalniških omrežij, zgrajen na osnovi IP in IP paketnega usmerjanja.

Kako deluje internet?

Slika na desni sploh ne prikazuje zvezdnatega neba, ampak mrežo Internet od leta 2005. Kot morda ugibate, Internet je mreža omrežij.

Majhna omrežja združujejo n-to število računalnikov. Velika omrežja vključujejo majhna omrežja in s tem ustvarjajo povezave med njimi. No, največja omrežja - omrežja celin - so med seboj povezana s podvodnim čezatlantskim optični kabel. Teža takšnega kabla, razpetega med celinami, se meri v tisočih tonah.

Od vseh celin v tem velika igra Edina, ki ne sodeluje, je Antarktika.

Slika na levi prikazuje poenostavljen diagram interneta. Obstajajo tudi velika omrežja, ki niso integrirana skupni svet Internet. Primer tako velikega omrežja je omrežje Severna Koreja- Gwangmyeon. Ker Severna Koreja v bistvu nima interneta, je njegov nadomestek Gwangmyeon, veliko lokalno omrežje z enim ponudnikom. Ponudnik je organizacija, ki opravlja storitve. torej internetni ponudnik– podjetje, ki nudi internetne storitve. Na splošno lahko rečemo, da ima Severna Koreja svoj ločen internet. Internet pa povsod deluje enako :)

Arhitektura odjemalec-strežnik

V omrežjih je običajno računalnike razdeliti na odjemalce in strežnike. Obstajajo tudi odjemalski programi (kot so brskalniki) in strežniški programi (kot je spletni strežnik Apache).
Na sliki vidite primer dvonivojskega Arhitektura odjemalec-strežnik. Odjemalske naprave se povežejo s strežniško napravo in prejmejo povratne informacije.

Kako deluje internet?

No, zdaj pa poglejmo najbolj zanimivo stvar, kako deluje internet.

Nič več nas ne preseneča, da se nam v nekaj sekundah na zaslonu prikaže spletna stran.
Toda malo ljudi ve, kako se to zgodi. Pogovorimo se zdaj o tem.

Torej imamo osebo, kogarkoli - mene, tebe ali tebe daljni sorodnik. Ta oseba ima dostop do računalnika, ki ga z veseljem prižge. Oseba želi iti na splet in za to zažene brskalnik, tj. odjemalski program, nameščen na njegovem računalniku.

To smo vsi vedeli. Toda kaj se zgodi v teh milisekundah, ki jih ne opazimo? Kaj je skrito našim očem?

Po vnosu imena domene v brskalnik odjemalski program kontaktira ponudnika in mu sporoči, da želi zahtevati spletno stran.

Nameščen pri ponudniku strežnik DNS, ki pretvori ime domene mesta internetnega vira v naslov IP ( IP je medomrežni protokol) v obliki 178.162.144.134.

IP naslov ponudnik izda vsakemu računalniku ob povezavi v internet, seveda imajo tudi spletne strani svoje IP naslove. Vklopljeno ta trenutek Obstajata dve različici IP-ja – 4. (IPv4) in 6. (IPv6). Obstajala je tudi 5. različica, vendar ni bila sprejeta v javno uporabo. Trenutno se najpogosteje uporablja različica IP 4.

Naslovi IP so potrebni za iskanje računalnikov v omrežju. Navsezadnje morate vedeti, kam poslati paket. Na pošti morate navesti naslov prejemnika. V omrežju se namesto naslova uporablja IP.

Po tem se IP prenese iz decimalni sistem račun spremeni v dvojiško in ima običajno strojno obliko v obliki števil 0 in 1.

Nato ponudnik vašo zahtevo po spletnem mestu posreduje usmerjevalniku (ali z drugimi besedami usmerjevalniku).
Usmerjevalnik– to je naprava, ki v skladu z usmerjevalnimi tabelami posreduje posredovane informacijske pakete na določen naslov. Usmerjevalnik je nekaj podobnega GPS navigatorju resnično življenje, pozna pot in nakazuje delovno pot do poslanega paketa informacij.

Paketi se prenašajo od enega usmerjevalnika do drugega, dokler ne dosežejo strežnika, tj. naslov IP, ki ga je odjemalec navedel kot prejemnika.

Spletni strežnik obdela vse prejete informacije in izdela rezultat v obliki html strani, torej navadne spletne strani, ki jo tako pogosto vidimo na zaslonu.

Ta rezultat se pošlje po obratni verigi prek usmerjevalnikov in ponudnika do našega računalnika, nakar se pojavi vprašanje, kam naj se paketi pošljejo naprej? kateri program?

Zasnovan za to pristanišča.

Kaj je pristanišče?

Pristanišče je sistemski vir, dodeljen aplikaciji za komunikacijo z drugimi aplikacijami v omrežju. Vsi programi uporabljajo vrata za medsebojno komunikacijo prek omrežja.

Če potegnemo analogijo s hišo, potem je hiša IP, stanovanje pa pristanišče. Seznam vrat si lahko ogledate tako, da odprete datoteko storitev na: C:\Windows\System32\drivers\etc (vaš naslov se lahko razlikuje)

Kot lahko vidimo, je tukaj kar veliko pristanišč. Vrata 25 se na primer uporabljajo za pošiljanje pošte, vrata 110 pa za prejemanje. Spletna mesta delujejo na vratih številka 80, sistem DNS, o katerem smo že govorili, pa na vratih 53.

Vrata lahko preverimo v brskalniku. Če vnesemo spletno stran in za njo vnesemo:80, se nam spletna stran odpre, če vnesemo:53, pa prejmemo sporočilo o napaki z naslednjo vsebino: »Ta naslov uporablja vrata, ki so praviloma ne uporablja se za delo s spletnimi mesti. Zaradi vaše varnosti je Firefox preklical to zahtevo."

Številka vrat 21 se uporablja za FTP, kot že vemo iz prejšnjih lekcij. Windows za dostop uporablja vrata 135–139 skupni viri računalnik - mape, tiskalniki. Zaradi varnosti mora ta vrata zapreti internetni požarni zid. Vrata 3128, 8080 se uporabljajo kot posredniški strežniki. Zastopnik- to je vmesni računalnik, na primer med mojim računalnikom in spletnim virom, do katerega želim dostopati. Posredniki se uporabljajo za različne namene. Obstajajo brezplačni in plačljivi proxyji. Konfigurirate jih lahko v nastavitvah brskalnika. V brskalniku Firefox se to naredi na naslednji način:

1. Pojdite na nastavitve
2. Pojdite na "Napredno"
3. Odprite zavihek »omrežje«.
4. V bloku »povezava« kliknite gumb »konfiguriraj«.
5. Preklopimo na ročno nastavitev strežnika proxy
6. Določite podatke posrednika

Kako si ogledati vzpostavljene povezave?

Videti trenutne povezave, morate vnesti ukazno vrstico:

1. Pritisnite kombinacijo tipk "Windows" + "R"
2. V polje vnesite vrednost "cmd".
3. Kliknite "V redu"

Smo v ukazni vrstici in zdaj lahko vidimo trenutne povezave z ukazom netstat –an
Dobimo seznam rezultatov vzpostavljene povezave naš računalnik z oddaljenimi vozlišči.
Vozli se nanaša na vse naprave, ki sodelujejo v računalniški omrežni povezavi. Na primer: računalniki, telefoni, usmerjevalniki in stikala.

Mimogrede, razlika med usmerjevalniki in stikali je, da se prvi uporabljajo za povezovanje heterogenih omrežij, na primer: lokalno omrežje in internet. In drugi so samo za homogene, na primer samo za lokalno omrežje. Sami napravi sta si zelo podobni.

Vrnimo se k ukazni vrstici. Trenutne povezave že vidimo.
Torej, v prvem stolpcu opazimo, da lahko povezave razdelimo na 2 protokola: TCP in UDP.
Protokol je nabor pravil in dejanj, po katerih naj se izvaja povezava in izmenjava podatkov med napravami, vključenimi v omrežje.
Za prenos podatkov sta odgovorna oba protokola - TCP in UDP. Razlika med prvim protokolom (TCP) in drugim (UDP) je v tem, da prvi zagotavlja dostavo paketov, drugi pa ne. V delo protokolov se ne bomo več spuščali.

Lokalni naslov so naslovi v našem računalniku. Zunanji naslov – naslovi iz omrežja. Stanje je stanje povezave. Spet se ne bomo spuščali globlje, ampak samo vzemite kateri koli zunanji IP z vrati 80 in preverite, ali to spletno mesto res deluje. Zakaj sem rekel spletno mesto? — Kot vemo, imamo spletne vire na vratih 80.

Torej, vzemimo IP - 212.73.221.199:80

Pojdite v brskalnik in v naslovno vrstico napišite ta naslov IP. Vrat ni treba pisati, ker so vrata 80 privzeta v brskalnikih.

Vidimo spletno mesto Kaspersky Lab. To spletno mesto ni bilo zagnano v mojem brskalniku. Postavlja se vprašanje: zakaj se nam je takrat pokazala ta povezava?
Odgovor je očiten: ker je bil nameščen. V našem primeru ne brskalnik, ampak protivirusni program, ki je v mojem računalniku.

Na ta način lahko vidite in preverite vse vzpostavljene povezave.
In po vseh teh mukah podatki končajo v želenem programu, v našem primeru v brskalniku.
Zdaj pa si, samo za šalo, oglejmo celotno pot paketov od odjemalca do strežnika.

Kako lahko vidim pot paketov?

Podatki od odjemalca do strežnika in obratno se pošiljajo v paketih, majhnih količinah informacij. Za ogled te poti lahko uporabite enega od dveh podobnih ukazov: tracert in potovanje. Edini pogoj je, da morate po podaji ukaza vnesti naslov, s katerim bo vzpostavljena povezava (t.i. sledenje), ločeno s presledkom. Vse to vnesemo v ukazno vrstico. Na ta način bomo videli celotno pot paketov od našega odjemalskega računalnika do zunanjega strežniškega računalnika. To sem vam poskušal povedati na sliki z usmerjevalniki in ponudniki.

Na primer, uporabil bom prvi ukaz: tracert site
Z uporabo primera je sled poti položena do spletnega mesta ali do IP – 178.162.144.134
Trasiranje je potekalo v 11 skokih. Vidimo, da je do samega strežnika prišla v samo 3 skokih. Mimogrede, na ta način smo izvedeli tudi, na katerih strežnikih se nahajajo gostovanja imhoster.net - na strežnikih nizozemskega gostovanja. Odprimo to stran v brskalniku.

No, po vsej tej poti z enajstimi skoki človek opazi le rezultat html strani, ki jo obdela brskalnik na njegovem računalniku. Toda zdaj veste, kako se to zgodi.

Tako preprosto je in hkrati nerazumljivo Internet deluje!