Более 4,5 миллиардов жителей Земли пользуются Интернетом. А сколько из них задумывались о том, как все это работает?
Интернет. Люди его используют каждый день. Чаще сознательно, реже — механически, сами того не осознавая. Для кого-то Сеть — это его работа, для некоторых — развлечение. Без интернета жизнь, какой мы ее знаем, перестанет существовать.
Но что такое интернет? Как он работает? Если вам интересна история его создания и как он работает, поехали читать дальше...
Как интернет стал Интернетом
В 60-х годах прошлого века о компьютерах только слышали, и то немногие. Видеть диковинное устройство, которое в те времена занимало этажи или вовсе целые здания, могли только учёные, работники гигантских корпораций и сотрудники, секретных, гос. учреждений. Ну и, естественно, военные, которые все «новинки» научно-технического прогресса стараются изолировать в своём ведомстве и засекретить их для остальных.
С Интернетом произошло всё в таком же порядке...
Идея защищенной передачи информации, чтобы ни один враг не «подсмотрел и не подслушал», пришла в голову... военным. Которые в 1968 году поставили перед инженерами из Агентства перспективных исследовательских проектов (DARPA) задачу по разработке такой системы на базе компьютерной сети.
Разработка cети была поручена Калифорнийскому университету в Лос-Анджелесе, Стэнфордскому исследовательскому центру, Университету Юты и Калифорнийскому университету в Санта-Барбаре.
Первое испытание технологии произошло 29 октября 1969 года в 21:00. Сеть состояла из двух терминалов, расположенных на максимальном удалении друг от друга. Сделано это было специально, чтобы проверить систему на «максимальных настройках». Терминал №1 находился в Калифорнийском университете, второй на расстоянии 600 км от него — в Стэнфордском университете.
Условия теста были просты: оператор поста №1 должен был ввести слово «login» на первом терминале, оператор №2 должен был подтвердить получение «кодового слова» на экране своего терминала. Первый эксперимент потерпел неудачу, — на мониторе второго терминала отобразились только буквы «l» и «o». Через час эксперимент был повторён и прошёл уже удачно.
Компьютерная сеть была названа ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network) и в рамках проекта объединяла четыре выше указанных научных учреждения. Финансированием всех научно-технических работ занималось Министерством обороны США.
Позже ARPANET начал активно расти и развиваться, — его начали использовать не только военные, но и учёные из разных областей науки. В 1971 году ARPANET насчитывал уже 15 терминалов. А в 1973 году сеть стала международной: к ней были подключены первые иностранные организации из Великобритании и Норвегии.
Сеть ARPANET считается прототипом Интернета. И сегодня Интернет — это не одно (два) устройство, а множество массивных компьютерных сетей, которые передают колоссальные объёмы данных между организациями и отдельными пользователями. И делают это практически безошибочно.
Что значит «выйти в Интернет»
Когда вы говорите «выйти в Интернет», вы этим хотите сказать что ваше цифровое устройство подключается к Интернету.
Ранее, ни о каком автоматическом выходе ПК в Интернет пользователь не думал и даже не мечтал. До появления домашнего широкополосного доступа и глобального распространения технологии Wi-Fi, компьютеры подключались к Интернету используя модем, позволяющий устройству общаться с поставщиком услуг Интернета (ISP) по телефонной линии. И только после обмена информацией между вашим ПК и вашим интернет-провайдером, компьютер получал доступ в Интернет.
С появлением волоконно-оптических технологий модемы стали не нужны — вот почему вы больше не видите их в своих домах. Вместо этого у большинства пользователей Сети теперь есть терминал PON (Passive optical network) — оптический сетевой блок, с помощью которого и осуществляется подключение компьютера к Интернету.
Кроме того, в большинстве домохозяйств теперь есть более одного компьютера (будем считать смартфон разновидностью компьютера). Для организации бесконфликтного выхода в Интернет и сообщения друг с другом всем этим устройствам нужен «регулировщик». Такой прибор называется маршрутизатором. Ваш компьютер будет взаимодействовать с вашим маршрутизатором, а маршрутизатор с вашим волоконно-оптическим блоком, который и подключит весь «зоопарк» устройств к вашему интернет-провайдеру. Как правило современные PON-терминалы сочетают в себе и «модем» для выхода в Интернет и маршрутизатор, и домашнюю точку Wi-Fi.
Мобильным устройствам — смартфонам, планшетам, некоторым ноутбукам — PON-устройство, которое установлено в вашем доме, для соединения с Сетью без надобности. Часто такие устройства имеют встроенный модем, который и осуществляет для них выход в Интернет. Носимые в карманах устройства, как правило, всегда он-лайн.
Как открыть веб-страницу
Теперь, когда у вас есть представление о том, что такое Интернет и что значит выход в Интернет, возможно вы захотите узнать, как происходит открытие веб-страницы. Для примера предположим, что вы хотите открыть домашнюю страницу DuckDuckGo.
Страница хранится на веб-сервере (удаленной компьютере). Ваше устройство должно получить доступ к этому серверу через вашего интернет-провайдера, чтобы вы могли загрузить домашнюю страницу DuckDuckGo в браузере.
Вы включаете компьютер, входите в свою учетную запись пользователя ПК и запускаете браузер. Затем в адресной строке вы вводите URL-адрес веб-сайта, который хотите посетить, https://www.duckduckgo.com и нажимаете Ввод на клавиатуре.
Отправка запросов с компьютера поставщику услуг Интернета
После нажатия клавиши Ввод, компьютер начинает взаимодействовать с вашим поставщиком услуг Интернета (интернет-провайдером). ПК сообщит интернет-провайдеру ваш запрос, в котором вы его любезно просите найти DuckDuckGo.com, и если провайдер не против, пусть он, пожалуйста, когда найдёт, отправит данные на ваш компьютер.
Что делает ваш интернет-провайдер
Однако адреса серверов, на которых хранится, искомая вами страница, не имеют имени-отчества. Вместо этого сервер имеет числовой IP-адрес, например 40.114.177.156. И ваш интернет-провайдер, для того чтобы показать вам домашнюю страницу DuckDuckGo, будет искать правильный IP-адрес через сервер доменных имен (DNS).
DNS похож на гигантскую адресную книгу, которая сопоставляет имена веб-сайтов с их числовыми адресами. Как только ваш интернет-провайдер найдет правильный IP-адрес, он подключится к этому серверу и начнет отправлять ваш запрос.
Подключение к серверу и запрос данных
Как только ваш интернет-провайдер найдет сервер, на котором сохранен веб-сайт, который вы хотите посетить, он отправит запрос на подключение к нему. Если сервер одобрит запрос на подключение, он увидит, что вы просите загрузить веб-сайт DuckDuckGo.
Затем сервер получит сохраненные на нем файлы и отправит их на ваш компьютер.
Конечно, он не отправит полную базу данных DuckDuckGo на ваш компьютер — это было бы почти невозможно загрузить. Вместо этого он будет отправлять данные только для этой конкретной страницы. В случае DuckDuckGo.com это только логотип и строка поискового запроса.
Загрузка данных на компьютер
Когда ваш интернет-провайдер получит данные с сервера, он начнет пересылать их на ваш компьютер в виде пакетов данных. Это означает, что данные, которые вы запросили, разбиты на мелкие части, что облегчает их транспортировку.
Когда эти пакеты поступают на ваш компьютер, они собираются вашим браузером, что позволяет вам видеть веб-сайт, который вы ищете.
Капля в океане Интернет
Пример, который я привёл выше, является упрощенной версией Интернета. На самом деле, когда вы посещаете веб-сайт, ваш запрос может пройти через сотни узлов, прежде чем он достигнет целевого пункта назначения. Ваш запрос обрабатывается в пункте назначения, а запрошенные данные отправляются обратно, чтобы ваш компьютер мог загрузить их. Маршрут запросов может быть сильно запутан и замаскирован, если вы будете использовать VPN, но результат всё равно будет таким, какой запрос вы отправили.
В этом процессе участвуют миллионы компьютеров, подключенных к Интернету, включая настольные ПК, ноутбуки и смартфоны. По мере того, как мы все больше начиняем наши дома «умными» устройствами и используем Интернет вещей (IoT), можно ожидать, что подключение к Интернету и количество данных, передаваемых через него, будут расти экспоненциально в ближайшие годы.
