Информация играет огромную роль в жизни современного человека. Несмотря на то, что в век технологий произошло множество открытий и появились новые изобретения, однако именно способность передавать информацию на большие расстояния внесла один из весомых вкладов в развитие технологий. Способы передачи данных прошли долгий путь своего развития и преобразования: от почтовых голубей, до оптоволоконных кабелей и спутниковой связи. В результате многократно увеличился объем передаваемой и получаемой информации, скорости ее передачи и расстояния, что позволило расширить пределы технологического развития в разных областях.
Создание «Всемирной паутины», огромных хранилищ данных, оптических передатчиков и приемников, а также устройства визуализации и ввода информации позволили создать инфраструктуру для хранения, передачи и поиска информации в считанные секунды. Современная сеть представляет собой проложенные на сотни милей оптоволоконные кабели, проходящие по дну океанов. На сегодняшний день проложено свыше 428 оптоволоконных кабелей, что суммарно составляет примерно 1,1 млн км. Одним из самых быстрых передаваемых информацию является 160-Терабитный трансатлантический кабель Marea, который протянулся от побережья Вирджинии (США) до Бальбао (Испания). Данный проект создан по инициативе: Microsoft, Facebook и Telxius. Средняя глубина пролегания данного оптоволоконного кабеля составляет 3,35 км, а его длинна 6600 км.
В общем же виде технология оптоволоконной сети выглядит следующим образом. Есть некоторый цифровой сигнал, который представлен в двоичном виде. Он поступает в оптический передатчик, где кодируется и передается в виде потока инфракрасного излучения по оптоволоконному кабелю, внутри которого под слоем изоляции и защиты от внешних факторов и повреждений находится кварцевое стекло или пластик диаметром от 9 мкм до 62,5 мкм. Направленный луч передает сигнал в виде затухания потока света (это означает 0), либо же вспышкой потока, что передает единицу. Данный сигнал приходит в оптический приемник, где он усиливается и декодируется, а впоследствии выходит в виде электрического сигнала. Оптоволоконные кабели бывают разной архитектуры, поскольку необходимо понимать на какое расстояние будет осуществляться передача данных.
Несмотря на то, что данная система оптоволоконных соединений является защищена с точки зрения перехвата информации, тем не менее у нее есть ряд недостатков. Так, в результате геологических факторов в некоторые территории просто невозможно проложить данный кабель. Также, значительный ущерб им наносят акулы, которые повреждают их. Благодаря специальным железам, ампулам Лоренции, акулы и путают оптоволоконные коммуникации с небольшими рыбами, которыми питаются в естественной среде. Данный случай известен с 1987 года, когда американская компания AT&T столкнулась с подобной проблемой. Теперь, для решения данной проблемы применяются сверхпрочные материалы защиты кабелей, препятствующие повреждению со стороны акул, однако возникает и другая трудность. Акулы не могут полностью перекусить кабель, но повредить защитную оболочку в состоянии, и проникающая морская вода в места повреждения вызывает коррозию внутри кабеля, что приводит его в негодность
Прототипы современного понимания «Всемирной паутины» как набора веб-страниц на веб-серверах появились в стенах Европейского центра ядерных исследований (CERN) еще в далеком 1989. Том Бернес-Ли совместно с Робертом Кайо стали первопроходцами и ввели такие понятия как URI (частный случай URL), HTTP, HTML, разработали первый браузер «Nexus», а также первый веб-сервер «httpd». А 30 апреля 1993 года CERN объявил, что всемирная паутина будет свободной для всех пользователей. Именно этот знаменательный шаг в истории развития «Всемирной паутины» (WWW, World Wide Web) позволяет сейчас, находясь в любой точке мира получать необходимую информацию за считанные секунды.
Однако эта «Всемирная паутина» не заработала бы, если в 1962 году Джозеф Ликлайдер не опубликовал работу «Galactic Network», в которой детально была разобрана концепция компьютерной сети, подкрепленная работами Леонардо Клейнрока в области теории коммутации пакетов для передачи данных. Позднее инициативу подхватил Пол Бэран из RAND Corporation, в докладе которого была предложена децентрализованная система связанных между собой компьютеров, т.е. получалось, что все компьютеры становились равноправными. И уже в 1967 году Ларри Робертс начал работу над созданием первой Интернет-сети, связав между собой компьютеры ARPA. Параллельно с ним вел работу Дональд Дэвис, который разработал концепцию сети, а также модернизировал ее, добавив тот факт, что компьютерные узлы должны и передавать данные и стать «переводчиками» для различных компьютерных систем и языков.
На сегодняшний день управление интернетом осуществляется на нескольких уровнях. Теоретически, управление интернетом осуществляют все его участники, включая пользователей, поскольку данная система не имеет единого центра управления и носит распределенный характер ресурсов. Однако с течением времени государства стали вмешиваться в работу сети и накладывать свои правила в рамках государственных норм (например, «Золотой щит» в Китае). Помимо государства, существует ряд Интернет-сообществ, которые занимаются по большей части сертификацией и стандартизацией Интернета. Так, первой специализированной организацией интернет-разработчиков стал «Совет по управлению конфигурацией Интернета», 1979 год.
В связи с расширением Интернет-сети (1990-2000 гг.) появилась необходимость создания организаций, которые будут прокладывать оптоволоконные кабели непосредственно по городам и регионам. Так появились первые Интернет-провайдеры. Они представляют собой уменьшенную модель компаний, соединяющие на огромных расстояниях материки Интернет-сетью. Не случайно, телекоммуникационные компании используют синонимичные термины: «FTTP» – Fiber to the premises и «FTTH» – Fiber to the home, что в буквальном смысле означает «волокно в каждый дом». Именно в этих понятиях содержится основная суть компаний «Интернет-провайдер». Их задача заключается в проведении кабеля и установки приемника в помещении клиента. Интернет-провайдер имеет собственную магистральную сеть или же арендует ее у более крупного провайдера. Т.е. подключение клиента в конечном счете идет к определенной магистральной сети, который в результате связан с помощью NAP (Network Access Points) с сетями других компаний по всему миру. Помимо этого, данная компания извлекает прибыль, а за скорость передаваемого и получаемого интернет-трафика.
Таким образом, Интернет-сеть представляет собой соединение множество оптоволоконных кабелей между участниками сети и серверами с использованием специальных передатчиков и приемников. Данная система является наиболее надежной и стабильной в работе и обеспечении целостности и безопасности передачи данных. Однако современные технологии не стоят на месте и существуют проекты, которые могли бы увеличить широкополосное покрытие Интернет-соединением. Одним из таких проектов является проект Илона Маска «Starlink». Он будет реализовываться посредством запуска масштабной спутниковой системы: 4425 спутников, размещаемых на орбите высотой 1200км. Быстродействие и большое покрытие территорий Земного шара будет достигаться посредством низкоорбитального размещению спутниковой системы. Принцип работы спутников заключается в построение ячеистой сети, которое будет разделять между собой сектора поверхности, чтобы повысить пропускную способность даже с учетом разновысотной поверхности Земли. Покрытие вложенных средств будет осуществляться с помощью взимания абонентной платы за высокоскоростной доступ в сеть Интернет и приобретения участниками сети оптических приемников. Перейдет ли весь мир на новый вариант построения архитектуры Интернет-сети или же останется и модернизирует уже существующую – покажет время. Возможно, они будут существовать параллельно, как и спутниковая связь, а также уже существующие технологии 3G, 4G и вновь разработанные системы 5G, 6G и 8G.