Как работает Интернет

Как устроен Интернет? Путем объединения множества различных частей в систему.

Простыми словами для не-технарей

Представьте себе базар: множество продавцов со своим товаром. Каждый продавец уникален, но все они имеют соглашение: где находится базар, какие виды прилавков или стендов будут использоваться, время начала или окончания работы, где брать воду, соблюдение местных правил пожарной безопасности и т.д.

Теперь представьте себе виртуальный базар, где каждый прилавок - это сайт. Существует соглашение о деталях того, как каждый должен обустроить свой "прилавок", чтобы он был доступен для других.

Представьте, что руководство базара вывешивает объявление: продавец должен зарегистрироваться, его прилавок должен соответствовать таким-то и таким-то требованиям, чтобы не мешать другим продавцам, не быть пожароопасным и т.д. Всякий участник базара согласен с этим. В виртуальном мире такое соглашение называется "протокол", то есть свод правил того, как разместить свой сайт, чтобы другие люди могли видеть его удаленно.

Техническое объяснение

В основу создания Интернета положена следующая модель, представленная в 1983 году. Хотя с тех пор технологии продвинулись вперед, эта модель все еще используется как основа для понимания. Она называется моделью взаимосвязи открытых систем, или моделью OSI (англ. Open Systems Interconnection model).

Слои, из которых состоит Интернет: модель OSI

1. В самом низу находится физический уровень: физические кабели, соединяющие устройства. По ним передаются данные самого базового уровня: нули и единицы (биты).
2. Выше него - канальный layer: it establishes and controls a connection between two devices based on their addresses.
3. Далее, сетевой уровень - уровень, где данные, которые мы собираемся передать, разбиваются на небольшие пакеты. Затем выявляется кратчайший путь к адресу назначения в физической сети, и пакеты идут по этому маршруту.
4. Далее, транспортный уровень : сборка пакетов в пункте назначения. Сюда входит проверка того, все ли пакеты пришли без потерь и повреждений. Недостающие пакеты отправляются повторно. В результате на другом конце получаются полностью пригодные для использования данные.
5. Далее, сеансовый уровень устанавливает сеансы - периоды общения - между устройствами, которые обмениваются информацией. Когда начинается передача данных, сеанс открывается; когда передача завершается, сеанс закрывается.
6. Далее, уровень представления - шифрование или сжатие данных. Например, когда пользователь вводит кредитную карту в защищенном интернет-магазине, именно на этом уровне происходит шифрование данных перед передачей их в банк.
7. Далее, прикладной уровень is what you and I see on our screens. When you came to this website, you typed up www.LearnTech.Well.com, and the application layer fetched the page and opened it for you.

Интернет и Сеть

Строго говоря, Интернет - это не то же самое, что сеть, или веб (англ. Web).

В узком смысле Интернет - это инфраструктура: маршрутизаторы, кабели и компьютеры. То есть Интернет - это физические устройства.

Сеть (веб), с другой стороны, - это данные, которые доступны через Интернет. В узком смысле, сеть - это множество веб-страниц, объединенных в единую систему. Её создатели окрестили её Всемирной паутиной (World Wide Web).

Однако в повседневной жизни мы не проводим такого различия. Обычно под Интернетом мы понимаем все вместе: инфраструктуру и веб-страницы, доступ к которым мы получаем через нее.

Что такое протокол

Применительно к интернету, протокол - это набор правил, определяющих порядок обмена данными между компьютерами. Правила касаются, в частности, таких вопросов:

• как разбить большой файл на маленькие фрагменты (пакеты), пригодные для передачи по кабелю;
• как подобрать оптимальный маршрут для каждого пакета и отправить его в пункт назначения через систему маршрутизаторов (роутеров);
• как получить пакет и определить, откуда он пришел;
• как проверить прибытие всех отправленных пакетов и повторно отправить недостающие;
• как собрать пакеты обратно в исходный файл;
• как обеспечить любое шифрование/дешифрование, необходимое в процессе.

Были установлены правила, позволяющие любому человеку создать свой сайт и сделать его доступным для других. Самый старый и наиболее распространенный свод правил, или протокол, называется HTTP, что расшифровывается как Hypertext Transfer Protocol. Его объяснение - ниже.

Что такое Hypertext и HTTP

Hypertext (гипертекст) означает, что текст не находится в одном месте: он находится в разных местах, и можно переходить от одного фрагмента текста к другому в другом месте. Этот термин был изобретен в 1965 году. Затем в 1980-х годах он привел к появлению термина “hyperlink” (гиперссылка), то есть ссылка (link), на которую нажимают, чтобы попасть в другое место, другую область гипертекста. Это сокращенное название гипертекстовой ссылки. Гиперссылка, которую обычно видят как кликабельную синюю полоску на веб-странице, по сути, является привычным воплощением понятия "гипертекст". А слово "гипертекст" is less known than its product, HTTP abbreviation, which one sees in the beginning of the path to many webpages.

Что такое HTTP

HTTP - нечто вроде железнодорожной ветки, проложенной между человеком, набирающим адрес в Интернете, и владельцем сайта. Вагоны этого поезда движутся по протоколу "TCP", Transmission Control Protocol, который регулирует все тонкости передачи данных между двумя точками. HTTP регулирует обмен между различными точками: как они знакомятся друг с другом. А после того, как они "договорились", TCP осуществляет передачу данных.

Что такое HTTPS

В 1994 году была создана защищенная версия HTTP, вы узнаете ее по букве s в конце: HTTPSРазница в том, что сайты HTTP не шифруют передаваемые ими данные, а сайты HTTPS шифруют.

HTTP и HTTPS, а также другие менее известные интернет- протоколы, можно сравнить с различными почтовыми службами. Когда вы отправляете письмо, вы можете использовать Деловые линии, СДЭК, Western Union или другую службу. Когда вы набираете адрес сайта, его начальная часть (например, http или https) сообщает вам, какая почтовая служба используется для отправки сообщений на него и с него.

Что такое пакеты

Пакеты - это небольшие фрагменты данных, передаваемые через Интернет. Большой кусок данных всегда разбивают на маленькие части. Это помогает повысить скорость обмена данными.

Вот как работают пакеты:

• Когда поступает запрос на данные, эти данные разбиваются на пакеты, достаточно маленькие, чтобы послать их по кабелю.
• Кратчайший путь для каждого пакета определяется в зависимости от загруженности сети; пакеты могут перемещаться параллельно - это ускоряет передачу данных.
• Когда пакет прибывает в пункт назначения, его происхождение можно легко определить по "штампу" на пакете. 
• Роутер адресата проверяет прибытие всех отправленных пакетов и добивается повторной отправки недостающих или поврежденных пакетов.
• Теперь пакеты объединяются обратно в исходный фрагмент данных и отображаются пользователю.  

Пожалуйста, поделитесь своим опытом в комментариях: помогла ли вам статья найти данные, которые вы искали? Помогла ли она улучшить ваше понимание темы?