Jak działa Internet?
Za protoplastę Internetu uznawana jest uczelniana sieć ARPANET, którą stworzono w 1969 roku. W praktyce Internet powstał z połączenia licznych pomniejszych sieci, które tworzono w celu komunikacji pomiędzy rozproszonymi komputerami. Koncepcję Internetu jako sieci łączącej komputery na całym świecie wprowadzono w 1982 roku. Jednak dopiero na początku lat 90 XX wieku Internet zaczął stawać się w pełni globalnym medium.
01 grudnia 2012
Internet jest połączeniem kilku elementów bazowych - sprzętu, który służy do przesyłu informacji, komputerów, które są podłączone do sieci oraz oprogramowania, które pozwala zapanować nad całą strukturą. Jako Internet należy traktować całą ogólnoświatową strukturę, w odróżnieniu od takich sieci jak WAN (Wide Area Network, sieć rozległa) czy LAN (Local Area Network, sieć lokalna).
Internet spina sieci o niewielkim zasięgu przestrzennym, czyli sieci o zasięgu budynku, osiedla czy nawet miasta, za pomocą sieci szkieletowej, która obejmuje cały świat. W ramach sieci szkieletowej dane przesyłane są łączami optycznymi o bardzo wysokiej przepustowości.
Pomiędzy kontynentami komunikacja odbywa się za pomocą kabli światłowodowych położonych na dnie oceanu. Punkty, w których łączą się różne linie przesyłowe to tak zwane węzły sieci.
W przypadku Internetu dostarczanego do prywatnych domów bardzo często mówi się o tak zwanym problemie ostatniej mili. Jest to synonim ostatniego odcinka, jaki dane płynące z Internetu muszą pokonać na drodze do komputera. Zwykle ten odcinek ma najmniejszą przepustowość ze wszystkich na całej drodze danych i to on wpływa na komfort korzystania z zasobów sieciowych. Najpopularniejszymi technologiami stosowanymi na odcinku ostatniej mili jest DSL (Digital Subscriber Line) i modemy kablowe. Największą przepustowość gwarantuje optyczna technologia FTTH (Fiber To The Home). W miejscach gdzie Internet jest trudno dostępny wykorzystywane są również łącza radiowe lub satelitarne.
Ostatnie lata to gwałtowny rozwój technologii mobilnego (bezprzewodowego) Internetu.
Tutaj komunikacja następuje za pośrednictwem sieci komórkowych. Najnowsza, czwarta generacja (sieci LTE/4G) teoretycznie pozwala na komunikację z prędkościami
dorównującymi wysokowydajnym łączom stacjonarnym.
Komputery, które łączą się w ramach Internetu, muszą się rozumieć, a to zapewniają odpowiednie protokoły komunikacyjne. Zaliczane są do nich takie rozwiązania jak HTTP (typer text transfer protocol), VOIP (voice over ip), FTP (file transfer protocol), RTP (Real
time protocol). Najważniejsze są protokoły TCP (transmission control protocol) i IP (internet protocol), które często określa się wspólnym mianem TCP/IP.
Przesyłaniem danych w Internecie sterują wyspecjalizowane routery. Decydują, którędy dana porcja informacji zostanie przesłana. Jednak, aby informacja trafiła do celu, router musi wiedzieć gdzie przesłać informacje.
Każdy komputer podłączony do Internetu można zidentyfikować dzięki niepowtarzalnej sekwencji liczb, która nosi nazwę adresu IP. Obecnie powszechnie stosowany jest standard IPv4, który opiera się na binarnym 32 bitowym identyfikatorze (całkowita liczba możliwych kombinacji wynosi prawie 4,3 miliarda). Przykładowy adres IP to na przykład
195.138.211.170. Obecnie wdrażany jest następca IPv4 - standard IPv6, który dzięki 128 bitowemu identyfikatorowi pozwoli teoretycznie zaadresować aż 340 sekstylionów urządzeń.
Adresy IP, którymi dysponują komputery w sieci, mogą być statyczne, co oznacza, że są na stałe przypisane danemu komputerowi, albo przydzielane dynamicznie (najczęściej za pomocą technologii DHCP lub PPP). W tym drugim przypadku za każdym razem, gdy użytkownik podłączy sprzęt na nowo do Internetu, adres może być inny. Czas, po którym adres się zmieni, zależy od różnych czynników i może to być kilka godzin, ale równie dobrze kilka miesięcy.
Adresy IP komputerów można również podzielić na publiczne i prywatne. Ten pierwszy typ, jak nazwa wskazuje, to adresy, które są wprost widoczne przez inne komputery w Internecie.
W przypadku prywatnego IP nie jest możliwe bezpośrednie połączenie z danym komputerem za pomocą tego adresu. Dzieje się tak w sytuacji, gdy użytkownik podłącza się do sieci poprzez dodatkowe urządzenie (na przykład modem kablowy) lub dostawca Internetu stosuje własną lokalną podsieć. Komunikacja z siecią w tym przypadku jest możliwa dzięki
technologii NAT, która przekłada adresy w lokalnej sieci na publiczny adres urządzenia pośredniczącego z połączeniem z siecią. Dzięki temu z jednego publicznego adresu IP może korzystać więcej niż jedno urządzenie.
Jednak liczbowe adresy są bardzo niewygodne w zapamiętaniu, dlatego wprowadzono system nazw, nad których tłumaczeniem na liczbowe odpowiedniki czuwają tak zwane DNSy
(Domain Name Server). Komputer pobierając lub wysyłając dane odpytuje serwer DNS w poszukiwaniu adresu IP. Dlatego tak ważne przy konfiguracji połączenia sieciowego jest podanie adresów serwerów DNS. W przypadku dynamicznie przydzielanego adresu IP konfiguracja DNS również następuje automatycznie.
Jeśli dany serwer DNS nie ma potrzebnej informacji, zapytanie jest przesyłane dalej, aż uzyskana zostanie odpowiedź. Przykładowo chcąc obejrzeć stronę z tym tekstem na serwisie www.benchmark.pl, twój komputer musiał najpierw dowiedzieć się, że adres IP komputera, na którym znajduje się ten serwis, to 195.138.211.170.
Po uzyskaniu adresu IP docelowego komputera informacje mogą rozpocząć podróż pomiędzy komputerami w sieci. Jednak nie wszystkie naraz. Wysyłane są one w małych porcjach zwanych pakietami. Rozmiar pojedynczego pakietu danych wynosi zwykle od 1000 do 1500 bajtów. Pakiet składa się z danych kontrolnych, które pozwalają między innymi
zidentyfikować źródło i punkt docelowy, części z właściwymi danymi oraz informacji o ich lokalizacji w całym pliku. Droga jaką pokonuje pakiet pomiędzy dwoma komputerami nie musi być zawsze taka sama. Jeśli jest możliwe szybsze połączenie inną ścieżką, komputery zarządzające ruchem w sieci postarają się wybrać optymalne rozwiązanie.
Komputer, który wysyła informacje, otrzymuje również potwierdzenie dotarcia pakietu do celu. Czasem pakiety mogą zostać utracone, a wtedy trzeba ponownie przesłać porcję danych.
Zależnie od stosowanego protokółu komunikacyjnego dane mogą być przesyłane w
chronologicznym porządku, bądź nie. Komputer, który pobrał dane, składa je w całość, dzięki
czemu mogłeś dowiedzieć się na przykład Jak działa Internet. Pamiętaj, sieć cały czas jest aktywna. Nawet gdy nie pobierasz danych, urządzenia podłączone do sieci stale się komunikują kontrolując swój stan.
