Организация сети интернет сообщение

Обновлено: 08.07.2024

  • Провайдеры интернета передают интернет между собой до конечного пользователя.
  • Провайдер выдает нам IP адреса.
  • DNS сервер и его роль в нашей жизни.
  • Наш трафик проходит через фильтры копов, которые исполняют организованную государством слежку. Комплексы СОРМ
  • Устройство и работа NAT сервера, такие есть в наших роутерах и у провайдера. Таким образом они разделяют трафик между нами. Таким образом наш роутер разделяет трафик между ПК, ноутом, и смартфоном.
  • Сетевая модель OSI.
  • Маршрутизация пакетов.

Мы заключаем договор с провайдером, после чего он выделяет нам канал, соответствующий выбранному тарифу, закрепленный за нашим договором, вместе со всеми данными, без которых провайдер не имеет права предоставлять нам интернет. При подключении машины к интернету, DHCP сервер провайдера выдает нам чаще всего динамические глобальные IPv6 IP адреса (если Вы не запросили у него статические).

Для чего он нужен?

Он может быть локальным и глобальным. Локальный адрес выдается например роутером.

Идем дальше, интернет раздается из одного, большого канала между абонентами, реализовано это через маршрутизатор и NAT сервер (маскарад), то есть, когда трафик идет по большому каналу к абоненту, он идет к маршрутизатору, который подменяет адрес пакетов на лету на адрес машины, от которой шел запрос, так-же в обратную сторону.

Мы посещаем сайт, но как все устроено под капотом?

Все сайты находятся на серверах, сервера === это компьютеры, которые имеют достаточную мощность для того, чтобы ответить на все запросы, и имеют специальную серверную ОС, в основном — Linux (ubuntu, debian, centOS), на которой и запущен сервер. Сервер запускается при помощи ПО, специально созданного для размещения сайтов. В основном это Apache или Nginx. У компьютеров нет графического интерфейса из-за соображений экономии ресурсов. Вся работа ведется из командной строки.

Такие сервера находятся в специальных дата-центрах, имеющихся в каждой стране и регионе по несколько штук. Они очень хорошо охраняются и за их работой следят опытные специалисты, за которыми так-же хорошо следят.

DNS системы имеются в роутерах и у провайдеров, которые могут подменять адреса, если имеются более актуальные данные.

Мы узнали то, что интернет нам дает провайдер, соответственно, трафик проходит через него. Тут то и приходит государство, с требованием слежки за интернет пользователями. Они устанавливают комплексы систем СОРМ у провайдера, подключают их к коммутатору и трафик идет через них. Эти системы фильтруют пакеты, посещения сайтов и бог знает что еще. Так же они имеют доступ к базе данных провайдера. В зависимости от типа системы, она собирает как трафик отдельного лица, так и всех в целом.

В других странах тоже следят за гражданами?

Да, следят. Подобные системы есть и в других странах: в Европе – Lawful Interception (LI), сертифицированная ETSI, в США – CALEA (Communications Assistance for Law Enforcement Act). Отличие нашего СОРМ – в контроле за исполнением функций. В России, в отличие от Европы и США, сотрудники ФСБ должны иметь действующее судебное предписание, но могут подключаться к оборудованию СОРМ без предъявления оператору судебного ордера.

А теперь технические подробности:

IP-адрес — уникальный сетевой адрес узла в компьютерной сети, построенной на основе стека протоколов TCP/IP.

DHCP порты — 67 — сервер, 68 — клиент.

TCP/IP — сетевая модель передачи данных, представленных в цифровом виде. Модель описывает способ передачи данных от источника информации к получателю. В модели предполагается прохождение информации через четыре уровня, каждый из которых описывается правилом (протоколом передачи). Наборы правил, решающих задачу по передаче данных, составляют стек протоколов передачи данных, на которых базируется Интернет. Название TCP/IP происходит из двух важнейших протоколов семейства — Transmission Control Protocol (TCP) и Internet Protocol (IP), которые были первыми разработаны и описаны в данном стандарте. Также изредка упоминается как модель DOD (Department of Defense) в связи с историческим происхождением от сети ARPANET из 1970-х годов (под управлением DARPA, Министерства обороны США)


Так-же у провайдеров установлены комплексы для сбора данных. У нас, в россии, это корм, в других странах — аналогичные комплексы, только с другим названием и производителем.

ИС СОРМ-3 — программно-аппаратный комплекс для сбора, накопления и хранения информации об абонентах операторов связи, статической информации об оказываемых услугах и проводимых платежах. Доступ к информации, хранящейся в системе, предоставляется уполномоченным сотрудникам государственных органов при проведении ОРМ на сетях операторов связи с помощью интеграции с типовым ПУ регионального управления ФСБ России.

Показывать сложные схемы не буду, уверен, они никому не нужны. Скажу только то, что они подключаются к коммутатору (snr 4550).

Сетевой коммутатор — устройство, предназначенное для соединения нескольких узлов компьютерной сети в пределах одного или нескольких сегментов сети. Коммутатор работает на канальном (втором) уровне модели OSI. Коммутаторы были разработаны с использованием мостовых технологий и часто рассматриваются как многопортовые мосты. Для соединения нескольких сетей на основе сетевого уровня служат маршрутизаторы (3 уровень OSI).
Маршрутизатор — специализированный компьютер, который пересылает пакеты между различными сегментами сети на основе правил и таблиц маршрутизации. Маршрутизатор может связывать разнородные сети различных архитектур. Для принятия решений о пересылке пакетов используется информация о топологии сети и определённые правила, заданные администратором.

Широко практикуется разделение сети, основанной на протоколе IP, на логические сегменты, или логические подсети. Для этого каждому сегменту выделяется диапазон адресов, который задается адресом сети и сетевой маской. Например (в CIDR записи):

  • 192.168.1.0/24, 192.168.2.0/24, 192.168.3.0/24 и т. д. — в каждом сегменте до 254 узлов
  • 192.168.0.0/25, 192.168.128.0/26, 192.168.172.0/27 — в сегментах до 126, 62, 30 узлов соответственно.

СОРМ-2 — Это система для слежения за российскими пользователями интернета. Представляет собой устройство (сервер), которое соединено с оборудованием провайдера (оператора связи). Провайдер только включает его в свою сеть и не знает о целях и методах прослушивания, управлением занимаются спецслужбы.

СОРМ-3 – что нового?

Основной целью СОРМ-3 является получение максимально полной информации о пользователе, причем не только в реальном времени, но и за определенный период (до 3 лет). Если СОРМ-1 и СОРМ-2 перехватывают информацию от пользователя, то СОРМ-3 не содержит такой информации, а хранит только статистику, копит ее и создает профиль человека в сети Интернет. Для накопления таких объемов данных будут применяться большие системы хранения, а также системы глубокой проверки трафика (Deep Packet Inspection) для отсеивания лишней информации (фильмы, музыка, игры), которая не содержит полезных сведений для правоохранительных органов.

Идем дальше, интернет раздается из одного, большого канала между абонентами, реализовано это через маршрутизатор и NAT сервер (маскарад), то есть, когда трафик идет по большому каналу к абоненту, он идет к маршрутизатору, который подменяет адрес пакетов на лету на адрес машины, от которой шел запрос.

NAT — это механизм в сетях TCP/IP, позволяющий преобразовывать IP-адреса транзитных пакетов. Также имеет названия IP Masquerading, Network Masquerading и Native Address Translation.

Помимо source NAT (предоставления пользователям локальной сети с внутренними адресами доступа к сети Интернет) часто применяется также destination NAT, когда обращения извне транслируются межсетевым экраном на компьютер пользователя в локальной сети, имеющий внутренний адрес и потому недоступный извне сети непосредственно (без NAT).
Существует 3 базовых концепции трансляции адресов: статическая (Static Network Address Translation), динамическая (Dynamic Address Translation), маскарадная (NAPT, NAT Overload, PAT).

Типы NAT

Преимущества

Позволяет сэкономить IP-адреса (только в случае использования NAT в режиме PAT), транслируя несколько внутренних IP-адресов в один внешний публичный IP-адрес (или в несколько, но меньшим количеством, чем внутренних). По такому принципу построено большинство сетей в мире: на небольшой район домашней сети местного провайдера или на офис выделяется 1 публичный (внешний) IP-адрес, за которым работают и получают доступ интерфейсы с приватными (внутренними) IP-адресами.

Позволяет предотвратить или ограничить обращение снаружи ко внутренним хостам, оставляя возможность обращения изнутри наружу. При инициации соединения изнутри сети создаётся трансляция. Ответные пакеты, поступающие снаружи, соответствуют созданной трансляции и поэтому пропускаются. Если для пакетов, поступающих снаружи, соответствующей трансляции не существует (а она может быть созданной при инициации соединения или статической), они не пропускаются.

Недостатки

Иллюзия DoS-атаки. Если NAT используется для подключения многих пользователей к одному и тому же сервису, это может вызвать иллюзию DoS-атаки на сервис (множество успешных и неуспешных попыток). Например, избыточное количество пользователей ICQ за NAT приводит к проблеме с подключением к серверу некоторых пользователей из-за превышения допустимой скорости подключений. Частичным решением проблемы является использование пула адресов (группы адресов), для которых осуществляется трансляция.

Пиринговые сети. В NAT-устройствах, не поддерживающих технологию Universal Plug & Play, в некоторых случаях, необходима дополнительная настройка (см. Трансляция порт-адрес) при работе с пиринговыми сетями и некоторыми другими программами, в которых необходимо не только инициировать исходящие соединения, но также принимать входящие.

NAT присутствует во всех роутерах и серверных операционках в том или ином виде. В роутерах это обычно называется port forwarding, в линуксах iptables, на виндовых серверах — в специальной оснастке. А теперь давайте поговорим о различных типах NAT.

Дело в том, что, нет, в DNS записи порт не прячется, как некоторые могли бы подумать, этот самый порт ваш браузер сам подставляет в адресную строку вместо вас. Вы можете легко это проверить. Введите в адресной строке google.com:80 и увидите, что страничка гугла открылась, но волшебные ":80" внезапно исчезли.

Так вот, чтобы пользователям из интернета вас видеть и иметь возможность к вам подключаться, они должны знать две вещи: ваш IP адрес и ваш порт, на котором расположен ваш сервис.

При статическом NAT вам будет фиолетово какой порт использует сервер или программа, т.к. сервер становится полностью доступен из интернета. Чтобы уже ограничить используемые порты, настраивается на этом сервере межсетевой экран.
Если провести параллель, то IP адрес — это адрес вашего дома, а порт — это номер вашей квартиры. Таким образом, чтобы люди могли к вам попасть, им нужно знать эти две вещи, иначе они вас просто не найдут.

Схема работы статического NAT

Например, провайдер выдал вам четыре IP адреса 87.123.41.11, 87.123.41.12, 87.123.41.13, 87.123.41.14, а у вас есть три сервера и роутер. Вы назначаете роутеру, например, первый адрес из этого диапазона (87.123.41.11), а остальные делите между серверами (сервер 1 — .12, сервер 2 — .13, сервер 3 — .14).

Чтобы пользователи из интернета могли подключаться на эти серверы, им достаточно будет ввести внешние IP адреса серверов. Например, когда пользователь подключается на адрес 87.123.41.12, то роутер перенаправляет его на сервер 1 и пользователь уже общается с сервером, хотя не знает что реальный адрес сервера на самом деле другой (192.168.1.2). Такая запись в NAT таблице роутера будет храниться всегда.

  • реальные адреса серверов будут скрыты
  • Ваши серверы всегда будут видны в интернете
  • Злоумышленники могут на них попытаться пробиться или осуществлять какие-нибудь атаки
  • Требуется несколько внешних адресов, что может быть затратно

Т.е. как только сервер или компьютер захотел выйти в интернет, роутер смотрит на свой список внешних адресов, выданных провайдером, и выдает один адрес из этого списка, при этом помечает что вот он выдал такой-то внешний адрес такому-то серверу или компьютеру (таблица NAT).

При этом срок жизни такой записи длится очень короткое время и как только сервер/компьютер перестал требовать доступ в интернет, этот адрес удаляется из таблицы NAT роутера.
Существенный недостаток в том, что количество серверов и компьютеров, которым требуется доступ в интернет, не должен сильно превышать кол-во выданных провайдером внешних адресов.

МАРШРУТИЗАЦИЯ

Транспортный уровень (англ. transport layer) модели предназначен для обеспечения надёжной передачи данных от отправителя к получателю. При этом уровень надёжности может варьироваться в широких пределах. Существует множество классов протоколов транспортного уровня, начиная от протоколов, предоставляющих только основные транспортные функции (например, функции передачи данных без подтверждения приёма), и заканчивая протоколами, которые гарантируют доставку в пункт назначения нескольких пакетов данных в надлежащей последовательности, мультиплексируют несколько потоков данных, обеспечивают механизм управления потоками данных и гарантируют достоверность принятых данных. Например, UDP ограничивается контролем целостности данных в рамках одной датаграммы и не исключает возможности потери пакета целиком или дублирования пакетов, нарушение порядка получения пакетов данных; TCP обеспечивает надёжную непрерывную передачу данных, исключающую потерю данных или нарушение порядка их поступления или дублирования, может перераспределять данные, разбивая большие порции данных на фрагменты и наоборот, склеивая фрагменты в один пакет.

Маршрутизатор выбирает наилучший маршрут и сохраняет его в имени пакета, далее пакет действует по указанному маршруту.

Маршрут представляет из себя последовательность сетевых адресов узлов сети, которые выбрал маршрутизатор согласно своей таблице как наиболее кратчайшие между тачкой и сервером.

Так-же у всех пакетов есть время жизни, на тот случай, если они потеряются:

Понятие TTL

Source address – цифровой •адрес (четыре байта) передающего компьютера;

•Destination address – цифровой адрес (четыре байта) принимающего компьютера;

•Cyclic Redundancy Check (CRC) – данные для циклического избыточного контроля, позволяющие обнаруживать появившиеся при передаче ошибки.

При обнаружении ошибки в принятом пакете компьютер-получатель автоматически формирует компьютеру-отправителю запрос на повторную передачу пакета. При приеме пакета без ошибок компьютер-получатель подтверждает это отправителю по каждому пакету.

Различные секции Интернета связываются друг с другом посредством мощных компьютеров, называемых маршрутизаторами (routers). Они занимаются сортировкой и рассылкой поступающих пакетов к другим маршрутизаторам, расположенным ближе к соответствующим получателям, пока пакет не достигнет компьютера-получателя.

Для определения направления отправки принятого пакета по содержащемуся в нем адресу получателя применяется таблица маршрутизации (routing table), которая является основным компонентом любого маршрутизатора. Современные маршрутизаторы динамически адаптируют таблицы маршрутизации в зависимости от состояния коммуникационных каналов: скорости, интенсивности трафика и т.д.

Быстрый прогресс Интернета был обеспечен массовым выпуском персональных компьютеров, что привело к появлению множества локальных сетей Local Area Network (LAN). Локальные сети стали объединяться в сети масштаба предприятия Enterprise Area Network (EAN), городские сети Metropolitan Area Network (MAN), средние сети Medium Area Network (MAN) и региональные сети Wide-Area Network (WAN). В настоящее время они практически все подсоединены к Интернету.

Сеть Интернет представляет собой довольно хаотичную, но работоспособную систему. Нет ни одной компании, владеющей Интернетом. Управление, эксплуатация и развитие сети осуществляется на общественных началах. Несколько таких общественных организаций находится в США: Международная организация Internet SOCiety (ISOC), Совет по архитектуре Интернета Internet Architecture Board (IAB), Отдел численных стандартов Internet Assigned Numbers Authority (IANA), Консорциум World Wide Web Consortium (W3C).

В России вопросами функционирования Интернета тоже занимается несколько общественных организаций: Российский общественный центр интернет-технологий (РОЦИТ), Российская академия Интернет и Всероссийская интернет-академия.

При разработке сети в Интернет был заложен ряд принципов. Было решено, что информация в сети должна предоставляться бесплатно любому пользователю, поэтому в основном за информацию в Интернете не платят, но есть и платные информационные услуги. Причем платные услуги не должны зависеть от расстояния. И главное – Интернет должен быть ориентирован на учебные, академические и исследовательские организации и в нем не должно быть рекламы и коммерции.




К сожалению, не все заложенные в Интернет принципы были реализованы: реклама, виртуальные магазины, брачные конторы и даже порнография – все это действительная реальность. Для борьбы с коммерциализацией Интернета в США разработан проект Интернет II, который должен стать только информационной сетью.

Source address – цифровой •адрес (четыре байта) передающего компьютера;

•Destination address – цифровой адрес (четыре байта) принимающего компьютера;

•Cyclic Redundancy Check (CRC) – данные для циклического избыточного контроля, позволяющие обнаруживать появившиеся при передаче ошибки.

При обнаружении ошибки в принятом пакете компьютер-получатель автоматически формирует компьютеру-отправителю запрос на повторную передачу пакета. При приеме пакета без ошибок компьютер-получатель подтверждает это отправителю по каждому пакету.

Различные секции Интернета связываются друг с другом посредством мощных компьютеров, называемых маршрутизаторами (routers). Они занимаются сортировкой и рассылкой поступающих пакетов к другим маршрутизаторам, расположенным ближе к соответствующим получателям, пока пакет не достигнет компьютера-получателя.

Для определения направления отправки принятого пакета по содержащемуся в нем адресу получателя применяется таблица маршрутизации (routing table), которая является основным компонентом любого маршрутизатора. Современные маршрутизаторы динамически адаптируют таблицы маршрутизации в зависимости от состояния коммуникационных каналов: скорости, интенсивности трафика и т.д.

Быстрый прогресс Интернета был обеспечен массовым выпуском персональных компьютеров, что привело к появлению множества локальных сетей Local Area Network (LAN). Локальные сети стали объединяться в сети масштаба предприятия Enterprise Area Network (EAN), городские сети Metropolitan Area Network (MAN), средние сети Medium Area Network (MAN) и региональные сети Wide-Area Network (WAN). В настоящее время они практически все подсоединены к Интернету.

Сеть Интернет представляет собой довольно хаотичную, но работоспособную систему. Нет ни одной компании, владеющей Интернетом. Управление, эксплуатация и развитие сети осуществляется на общественных началах. Несколько таких общественных организаций находится в США: Международная организация Internet SOCiety (ISOC), Совет по архитектуре Интернета Internet Architecture Board (IAB), Отдел численных стандартов Internet Assigned Numbers Authority (IANA), Консорциум World Wide Web Consortium (W3C).

В России вопросами функционирования Интернета тоже занимается несколько общественных организаций: Российский общественный центр интернет-технологий (РОЦИТ), Российская академия Интернет и Всероссийская интернет-академия.

При разработке сети в Интернет был заложен ряд принципов. Было решено, что информация в сети должна предоставляться бесплатно любому пользователю, поэтому в основном за информацию в Интернете не платят, но есть и платные информационные услуги. Причем платные услуги не должны зависеть от расстояния. И главное – Интернет должен быть ориентирован на учебные, академические и исследовательские организации и в нем не должно быть рекламы и коммерции.

К сожалению, не все заложенные в Интернет принципы были реализованы: реклама, виртуальные магазины, брачные конторы и даже порнография – все это действительная реальность. Для борьбы с коммерциализацией Интернета в США разработан проект Интернет II, который должен стать только информационной сетью.

Из истории человеческого общества вам должно быть известно, что мно­гие научные открытия и изобретения сильно повлияли не ее ход, на разви­тие цивилизации. К их числу относятся изобретение парового двигателя, открытие электричества, овладение атомной энергией, изобретение радио и пр. Процессы резкого изменения в характере производства, в быту, к ко­торым приводят важные научные открытия и изобретения, принято называть научно-технической революцией.

Появление и развитие компьютерной техники во второй половине XX века стало важнейшим фактором научно-технической революции.

В этом процессе выделим три этапа.

Первый этап начался с создания первой электронно-вычислительной машины (ЭВМ) в 1945 году. Приблизительно в течение 30 лет компьюте­рами пользовалось сравнительно небольшое число людей, главным обра­зом в научной и производственной областях.

Второй этап начался в середине 70-х годов XX века и связан с появле­нием и распространением персональных компьютеров (ПК). ПК стали ши­роко использоваться не только в науке и производстве, но и в системе обра­зования, сфере обслуживания, быту. ПК вошли в дом как один из видов бы­товой техники наряду с радиоприемниками, телевизорами, магнитофонами.

С распространением компьютеров возникает понятие компьютерной грамотности. Это необходимый уровень знаний и умений человека, позво­ляющий ему использовать компьютер для общественных и личных целей.

На первом этапе развития ЭВМ компьютерная грамотность сводилась к умению программировать. Программирование главным образом изуча­лось в высших учебных заведениях, владели им ученые, инженеры, про­фессиональные программисты.

На втором этапе под общим уровнем компьютерной грамотности стали понимать умение работать на персональном компьютере с прикладными программами, выполнять минимум необходимых действий в среде опера­ционной системы. Компьютерная грамотность на таком уровне становит­ся массовым явлением благодаря обучению в школе, на многочисленных курсах, в самостоятельном режиме.

На третьем, современном этапе важным элементом компьютерной грамотности стало умение использовать Интернет. Появилось более ши­рокое понятие — информационная культура. Быстро растет число ком­пьютеров, подключенных к мировой сети. И все более необходимым ста­новится умение использовать компьютер для общения с другими людьми, для дистанционного обучения, поиска справочной информации, коммер­ческой деятельности и многого другого.

Понятие глобальной сети — системы объединенных компьютеров, рас­положенных на больших расстояниях друг от друга, — появилось в про­цессе развития компьютерных сетей. В 1964 году в США была создана компьютерная система раннего оповещения о приближении ракет про­тивника. Первой глобальной сетью невоенного назначения стала сеть ARPANET в США, введенная в действие в 1969 году. Она имела научное назначение и объединяла в себе компьютеры нескольких университетов страны.

В 80-х-90-х годах прошлого века в разных странах создается множес­тво отраслевых, региональных национальных компьютерных сетей. Их объединение в международную сеть произошло на базе межсетевой среды Интернет.

Важным годом в истории Интернета стал 1993 год, когда была создана служба World Wide Web (WWW) — Всемирная информационная сеть (Всемирная паутина). С появлением WWW резко возрос интерес к Интер­нету, пошел процесс его бурного развития и распространения. Многие люди, говоря об Интернете, подразумевают именно WWW, хотя это толь­ко лишь одна из его служб.

Интернет — это сложная аппаратно-программная система, в которой нам с вами предстоит разобраться. Постараемся получить ответы на три вопроса:

• из чего состоит Интернет;

• для чего используется.

Аппаратные средства Интернета

Основными составляющими любой глобальной сети являются компьютерные узлы и каналы связи.

Здесь можно провести аналогию с телефонной сетью: узлами телефон­ной сети являются АТС — автоматические телефонные станции, которые между собой объединены линиями связи и образуют городскую телефон­ную сеть. Телефон каждого абонента подключается к определенной АТС.

К узлам компьютерной сети подключаются персональные компьютеры пользователей подобно тому, как с телефонными станциями соединяются телефоны абонентов. Причем в роли абонента компьютерной сети может выступать как отдельный человек через свой ПК, так и целая организация через свою локальную сеть. В последнем случае к узлу подключается сер­вер локальной сети.

Узел содержит один или несколько мощных компьютеров, которые находятся в состоянии постоянного подключения к сети. Информацион­ные услуги обеспечиваются работой программ-серверов, установленных на узловых компьютерах.

Каждый узловой компьютер имеет свой постоянный адрес в Интер­нете; он называется IP-адресом.

IP-адрес состоит из четырех десятичных чисел, каждое в диапазоне от О до 255, которые записываются через точку. Например:

Такие же IP-адреса получают и компьютеры пользователей Сети, но они действуют лишь во время подключения пользователя к сети, т. е. из­меняются в каждом новом сеансе связи, в то время как адреса узловых компьютеров остаются неизменными.

Наряду с цифровыми IP-адресами в Интернете действует система сим­вольных адресов, более удобная и понятная для пользователей. Она назы­вается доменной системой имен (DNS — Domain Name System).

Система доменных имен построена по иерархическому принципу. Пер­вый справа домен (его еще называют суффиксом) — домен верхнего уров­ня, следующий за ним — домен второго уровня и т. д. Последний (первый слева) — имя компьютера. Домены верхнего уровня бывают географичес­кими (двухбуквенными) или административными (трехбуквенными). На­пример, российской зоне Интернета принадлежит географический домен ru. Еще примеры: uk — домен Англии; са — домен Канады; de — домен Германии; jp — домен Японии. Административные домены верхнего уровня чаще всего относятся к американской зоне Интернета: gov — правительственная сеть США; mil — военная сеть; edu — образователь­ная сеть; com — коммерческая сеть.

Среди узлов Интернета есть своя иерархия. Например, некоторый узел в Самаре имеет соединение с узлом в Москве, который, в свою очередь, связан с рядом узлов европейской опорной сети. Последние имеют связь с узлами США, Японии и др. И все-таки структура Интернета — это не де­рево, а именно сеть. Как правило, каждый узел имеет связь не с одним, а с множеством других узлов. Поэтому маршруты, по которым поступает ин­формация на некоторый узел, могут быть самыми разными. Этим обеспе­чивается устойчивость работы Сети: при выходе из строя одного узла ин­формационные потоки к другим узлам не прерываются. Они лишь могут изменить свои маршруты.

Каналы связи

Существуют самые разные технические способы связи в глобальной сети:

• электрическая кабельная связь;

• оптоволоконная кабельная связь;

• радиосвязь (через радиорелейные линии, спутники связи).

Различные каналы связи различаются тремя основными свойствами: пропускной способностью, помехоустойчивостью, стоимостью.

По параметру стоимости самыми дорогими являются оптоволоконные линии, самыми дешевыми — телефонные. Однако с уменьшением цены снижается и качество работы линии: уменьшается пропускная способ­ность, сильнее влияют помехи. Практически не подвержены помехам оптоволоконные линии.

Пропускная способность — это максимальная скорость передачи информации по каналу. Обычно она выражается в килобитах в се­кунду (Кбит/с) или в мегабитах в секунду (Мбит/с).

Пропускная способность телефонных линий — десятки и сотни Кбит/с; пропускная способность оптоволоконных линий и линий радиос­вязи измеряется десятками и сотнями Мбит/с.

Кабельная связь обычно используется на небольших расстояниях (между разными провайдерами в одном городе). На больших расстояниях выгоднее использовать радиосвязь. Все большее число пользователей в наше время переходят от коммутируемых низкоскоростных подключе­ний к высокоскоростным некоммутируемым линиям связи.

Программное обеспечение Интернета

Как работает Интернет

Аналогично работает пакетная передача информации в Интернете. За ее работу отвечает протокол TCP/IP, о котором уже говорилось раньше. Пора разобраться, что же обозначают эти загадочные буквы.

Как устроен интернет и при чём тут акулы

Как устроен интернет, где находятся кабели и серверы, как работают веб-архивы и браузеры и правда ли, что акулы — главная опасность для всемирной сети? Расспросили эксперта и узнали ответы на базовые вопросы про интернет.



Леонид Юлдашев,

Что такое интернет?

Первые разработки начались в США. В 1969 году учёные создали университетскую компьютерную сеть ARPANet, которая считается прототипом интернета. Разработчики соединили несколько компьютеров разных университетов. Позже, когда число компьютерных сетей выросло, возникла задача соединить между собой уже их.

То, что мы называем интернетом, — это, в сущности, соединённые проводами компьютеры. Никаких облаков или виртуальной реальности.

Как работает интернет?

DNS-сервер даёт ответ: буквенному адресу интересующего вас сайта соответствует такой-то IP-адрес. И только тогда браузер отправляет на этот адрес запрос.

Тот в ответ отправляет файлы, и пользователь видит сайт, который он вбил в поисковую строку.

Почему сайтом может пользоваться много человек одновременно?

Как быстро работает браузер?

Промежуток времени, за который запрос с вашего компьютера достигает сервера и возвращается назад с необходимой информацией, называется ping. Для использования интернета в повседневных целях (например, скроллинга соцсетей) он не имеет значения.

Ping важен для геймеров и для видеоконференций. Если танк стреляет через секунду после нажатия на кнопку, можно проиграть. И, конечно, никто не любит, когда собеседник в Zoom-звонке вдруг замирает с открытым ртом. Ping больше 0,1 секунды считается медленным.

Почему реклама на сайтах знает так много?

Как работает веб-архив?

Изначально интернет задумывался как архив знаний человечества. Некоторые учёные и программисты хотели сделать так, чтобы всё, что попадает в интернет, осталось там навсегда. В 1996 году американские программисты Брюстер Кейл и Брюс Гиллиат решили, что нужно архивировать всё, что к этому моменту находилось в интернете.

То есть если интернет — это архив знаний человечества, то им захотелось создать архив архивов.

Сайты живут вечно?

Акулы — главная опасность интернета?

Существует легенда, будто акулы представляют собой главную опасность для интернета, потому что перекусывают подводные кабели. Кабели действительно лежат под водой, и их относительно легко повредить. Однако под водой находится гораздо больше кабелей, чем нужно для стабильной работы интернета.


Даже если акула и повредит кабель, интернет продолжит работать. К тому же кабели находятся очень глубоко — акулы там не плавают. А вот телеграфные кабели они перекусывали часто.

Гораздо опаснее для интернета рыболовецкие судна. Они могут сбросить якорь и перебить несколько кабелей сразу. Так, например, недавно произошло в Великобритании.

Изображение на обложке: Zoe Morgan-Montoya / Dribbble

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter

Интернет — это глобальная компьютерная сеть, в состав которой входят национальные, региональные и локальные сети, раскинувшаяся в масштабах всего земного шара. Компьютеры, которые постоянно подключены к сети Интернет и находятся в постоянно включенном состоянии, называются хостами или узлами. Современный Интернет состоит из миллионов узловых компьютеров, обслуживающих сотни миллионов пользователей.


Общая схема построения сети Интернет

Составляющие сети Интернет перекрывают друг друга, поэтому любая пара его узлов соединена между собой по многим каналам связи. Благодаря этому Интернет обеспечивает устойчивую связь даже при разрушении части сети.

В подавляющем большинстве компьютеры узлов и хостов принадлежат некоторым организациям, которые обеспечивают доступ к Интернет отдельным пользователям. Такие организации называются провайдерами (поставщиками) услуг Интернет. Таким образом, пользователь, подключившись к компьютеру провайдера, может получать информацию с других компьютеров, которые являются серверами сети.

Для обмена данными компьютеры сети Интернет используют протокол, который называется TCP/IP. Этот протокол состоит из двух частей:

  • TCP — протокол управления обменом данными,
  • IP — протокол определения маршрута передачи данных.

Система адресов в сети Интернет

Каждый компьютер в сети Интернет имеет адрес в виде 4-байтового числа, которая называется IP-адресом. Обычно IP-адрес записывается в виде десятичного числа, которое разделено точками на четыре части, например, адрес web сервера Microsoft 13.77.161.179. Начальная часть числа — номер участка сети, конечная часть числа — номер конкретного компьютера на этом участке.

Такая адресация не очень удобна для запоминания, поэтому специально для пользователей разработаны другую систему адресации, которая называется доменной. При этом всю сеть Интернет разбили на отдельные части (домены) по географическому или организационному признаку.

Имена доменов некоторых стран:

  • de — Германия,
  • ru — Россия,
  • us — США.

Имена доменов некоторых организаций:

  • com — коммерческие организации,
  • edu — образовательные организации,
  • gov — правительственные организации.

Отметим, что IP-адрес и доменный адрес — разные формы записи одного и того же имени компьютера в сети. Однако, одному IP адресу может соответствовать несколько доменных имен, как и одно доменное имя может иметь несколько IP адресов. В Интернете существуют специальные DNS-серверы, с помощью которых доменные адреса превращают в IP-адреса.

Важнейшие сервисы Интернет

Служба WWW (World Wide Web — Всемирная паутина) — система взаимосвязанных электронных документов, хранящихся на Web-серверах. Отдельные документы состоят из Web-страниц, которые могут содержать взаимные гиперссылки и могут находиться на различных Web-серверах. Таким образом, один документ может быть разбросан по всему миру, образуя сеть страниц. Web-страницы, объединенные общей темой, называются Web-сайтом.

Протокол передачи файлов (FTP — File Transfer Protocol) — услуга, с помощью которой можно получать копии файлов нужных документов и программ, которые размещены в архивах на специальных FTP-серверах.

Появление технологии IP-телефонии позволяет объединить телефонные сети общего пользования с возможностями сети Интернет по передаче данных с помощью шлюза (gateway). Шлюз представляет собой устройство, в который с одной стороны включаются телефонные линии, а с другой стороны — сеть Интернет.

Телефонная связь через Интернет с использованием IP-телефонии может осуществляться следующими способами:

  • компьютер-компьютер;
  • телефон-телефон;
  • компьютер-телефон;
  • Web-телефон.

Подробнее об этом можно прочитать в статье Сервисы сети Интернет

Работа в сети Интернет

За время существования Интернета разработано много программ-браузеров, с помощью которых пользователь может получать доступ к самой разнообразной информации, расположенной на многочисленных Web-страницах. Они различаются своими возможностями и постоянно совершенствуются. К нашему времени подавляющее большинство клиентов Интернета использует браузеры Microsoft Edge, Google Chrome или Mozilla Firefox. Все программы-браузеры имеют примерно одинаковые возможности.

Программа Google Chrome является наиболее популярной и позволяет не только просматривать Web-страницы, но и работать со всеми сервисами Интернета и службами самого Google (электронной почтой, сетевыми новостями, облачным хранилищем, видеозаписями и др.).

Основная панель инструментов любого браузера имеет следующие кнопки:

Сейчас в сети Интернет по разным оценкам размещено более миллиарда сайтов (Web-страниц). Чтобы облегчить поиск необходимых данных, создаются специальные поисковые серверы , которые собирают и хранят характеристики документов в своих базах данных. При обращении к поисковому серверу открывается страница, содержащая каталоги новостей по различным темам (наука, спорт, погода, политика и т. д.) и элементы для контекстного поиска. Благодаря каталогам можно вести направленный поиск необходимых данных, просматривая их содержимое.

С целью проведения первичного поиска на конкретную тему целесообразно использовать поисковые каталоги . Для специалистов, хорошо знакомых с ресурсами сети Интернет в своей области, полезным является поиск по ключевым словам. Самыми популярными являются такие поисковые серверы:

Поисковые серверы связаны между собой. Специальные программы-спайдеры (пауки) постоянно просматривают узлы, корректируя собственные базы данных. Оперативность их работы обеспечивается за счет быстродействующей аппаратуры. Так, поисковый сервер google сканирует миллионы cтраниц в сутки.

Для многих пользователей поисковые серверы являются отправной точкой для работы в сети. Это привело к превращению простых поисковых систем в порталы — универсальные сетевые ресурсы, имеющие широкий набор сервисов и облегчающие навигацию по сети. Они содержат поисковую машину, каталог ресурсов, почтовую систему, службу новостей и тому подобное.

Читайте также: