Как устроен интернет кратко

Обновлено: 05.07.2024

Эта статья о том, что такое Интернет, и как он работает.

Вы изучите основы технической инфраструктуры Веба и поймёте разницу между Вебом и интернетом.

Резюме

Интернет является основой сети (the Web), технической инфраструктурой, благодаря которой и существует Всемирная Паутина. По своей сути, интернет - очень большая сеть компьютеров, которые могут взаимодействовать друг с другом.

История интернета не до конца ясна. Проект по созданию интернета был начат в 60-х годах как исследовательский проект при поддержке министерства обороны США, но уже в 80-е годы вырос в сеть, которую поддерживали и развивали множество университетов и частных компаний. Технологии, лежащие в основе интернета, также продолжали развиваться со временем, но основной принцип работы не сильно изменился: Интернет - это способ подключить компьютеры в единую сеть и убедиться, что даже при серьёзных сбоях, они всё равно найдут способ связаться друг с другом.

Активное изучение

: 5-минутный видеоролик поможет вам понять базовые принципы работы интернета (автор Aaron Titus).

Погружаемся глубже

Простая сеть

Когда нужно связать между собой два компьютера, вы должны связать их в сеть либо проводным (обычно с помощью Ethernet кабеля), либо беспроводным способом (например, с помощью WiFi или Bluetooth). Современные компьютеры поддерживают любой из этих способов связи.

Примечание: До конца этой статьи мы будем говорить только о физическом (проводном) способе подключения, но беспроводные сети работают аналогичным образом.

Таким способом вы можете подключить более двух компьютеров, но с каждым новым это становится все сложнее. Если хочется подключить, скажем, 10 компьютеров, вам понадобится 45 кабелей и 9 сетевых плат в каждом компьютере!

С добавлением маршрутизатора наша сеть здорово упрощается: чтобы соединить 10 компьютеров нам требуется только 10 кабелей (каждый кабель соединяет маршрутизатор с одним из компьютеров).

Сеть сетей

Пока все нормально. Но что нам делать, если нужно объединить в сеть сотни, тысячи или миллиарды компьютеров? Конечно, один маршрутизатор не справится с этой задачей, но если вы внимательно читали, то помните, что маршрутизатор — это обычный компьютер, и ничто не мешает нам соединить друг с другом 2 маршрутизатора. Давайте сделаем это.

Подключая компьютеры к маршрутизатору, а затем — маршрутизатор к другому маршрутизатору, мы можем увеличивать нашу сеть до сколь угодно больших размеров.

Такая сеть уже очень похожа на то, что мы называем интернетом, но мы что-то упустили. Наша сеть построена для решения только наших задач. Но кроме неё есть и другие сети: наши друзья, соседи — кто угодно может создать свою сеть. Как же нам их объединить? Мы не можем протянуть кабели между нашим домом и всеми остальными сетями в мире. Чтобы решить эту проблему, мы можем воспользоваться уже существующими кабельными сетями. Ведь у нас дома уже есть кабели, например, электрические или телефонные. Телефонный провод уже соединяет ваш дом со всем остальным миром, так что он идеально подходит для решения нашей задачи. Чтобы подключить нашу сеть к глобальной сети с помощью телефонного провода, нам понадобится специальное оборудование, которое называется модем. Модем перекодирует информацию, поступающую из нашей сети в формат, который можно передавать через телефонную сеть, и наоборот, декодируют информацию из телефонной сети в формат, который распознают наши компьютеры.

Поиск компьютера

Интернет и веб

Если брать строгое понятие, то у нас получается, что интернет – это глобальная сеть, которая состоит из компьютеров, имеющих свой IP адрес. Общение в подобной всемирной сети идет с помощью информационных цифровых пакетов. Конечно в такой глобальной сети есть не только компьютеры, но также наши любимые телефоны, планшеты, а также любимый домашний Wi-Fi роутер, который позволяет нам выходить в интернет – но обо все по порядку.

Например, если мы подключим два компьютера с помощью провода, то у нас будет сеть из двух компьютеров. Но если подобных машин миллионы, и они будут по всему миру – это и есть интернет. Конечно, я немного утрировал, но в целом смысл должен быть понятен. Как и на почте все эти устройства общаются с помощью пакетов информации. И конечно же, как и на почте у каждого адресата (компьютера или другого устройства) должен быть свой адрес. Вот для этого и используют IP.

СОВЕТ! Далее я постараюсь кратко, но подробно рассказать принцип работы всемирной глобальной сети. Если же вы хотите понять его на все 100%, то советую читать все дополнительные ссылки. Также можете задавать свои вопросы в комментариях.

Немного истории

Изначально родоначальником интернета стало Министерство обороны США. Они поручили 4 крупнейшим университетам подключить в сеть все компьютеры, которые находились в центральном управлении оборонной организации. Начали, конечно же, с подключения кабеля. В процессе получилось подключить не только компы министерства обороны, но также все устройства 4-х университетов.

Проект стал активно развиваться, и уже в 1971 году была изобретена первая электронная почта. В 1973 году был проложен кабель в Европу, и уже к тому моменту можно считать, что сеть превратилась в глобальную. Сетка активно развивалась, и для нормальной работы и передачи информации в такой большой сети нужны были стандарты и определенные протоколы, которые помогали быстрой и слаженной работе интернета.

Принцип работы интернета

Теперь мы подобрались к вопросу – а как работает интернет? Мы уже поняли, что интернет – это по сути огромная глобальная сеть, подключенных устройств, работающих на одних стандартах и протоколах.

Для работы в интернете применяют три популярных понятия: клиент, сервер и сетевое устройство. Сейчас я покажу на примере.

Допустим у вас есть дома компьютер, телефон, планшет или даже телевизор, который подключен к интернету – все эти устройства можно назвать клиентами, так как с помощью них вы выходите в интернет.

Клиент – это устройство, с которого идет запрос в глобальное Web-пространство.

Сетевое устройство – это устройство, помогающее общаться клиенту и серверу. К сетевым устройствам относят: роутеры, коммутаторы, модемы и каналы связи.

А теперь мы подошли к понятию сервер. По сути сервер – это тот же самый компьютер, на котором лежит нужная нам информацию. Например, нам нужно зайти на сайт:

Мы открываем браузер и вводим адрес в браузерную адресную строку.
Идет запрос через весь интернет к серверу по нужному адресу. Пакет может проходить через различные каналы связи, коммутаторы, маршрутизаторы – это нас не интересует.
Сервер получает запрос и высылает ответ на наше устройство.
Сайт начинает отображаться у нас в браузере.

Давайте коротко расскажу про коммутаторы, маршрутизаторы и модемы – думаю вы также слышали эти понятия.

Маршрутизатор или роутер – это устройство, которое позволяет грамотно отправлять пакеты информации. Работает он на основе таблиц маршрутизации, где записаны адреса всех подключенных устройств. Таким образом при запросах или ответах, он как грамотный почтовый сотрудник отправляет письма нужному адресату (серверу или клиенту).

Модем – это по сути переводчик в глобальной сети. Напомню, что компьютер, а также подобные устройства, умеют воспринимать только цифровую информацию, состоящую из 0 и 1. Модем переводит аналоговый (сигнал, передающийся чаще всего волнами) в цифровой, понятный для компьютеров сигнал.

Коммутатор – он просто соединяет компьютеры и другие устройства в одну локальную сеть.

Коммутация

И чуть не забыл упомянуть про коммутацию. Чаще всего используют:

Витую пару – медные провода, попарно скрученные между собой. Из-за потери сигнала и электромагнитного воздействия могут передавать сигнал не так далеко – в среднем на 100-200 м. Читать подробно…
Оптоволокно – стеклянные провода, передающие информацию с помощью пучка света, сконцентрированного в центре кабеля. Самый надежный способ подключения. Читать подробно…
Коаксиальный кабель – используется кабельными компаниями.
Телефонные провода – ранее, когда подходящей коммутации не было, а интернет нужно было провести во все точки, использовали их. Из-за проблем с помехами данный вид подключения потихоньку уход.
3G/4G мобильная и спутниковая связь – передача идет с помощью радиоволн и использования спутников.

Последние три варианта используются в скупе с модемами, так как передача информации идет аналоговым путем.

Про IP и адресацию

На данный момент в интернете и сетях широко используется IP версии 4. Наверное, вы уже видели цифры подобные этому:

Вот это и есть пример IP адреса, который используется в сетях для того, чтобы пакеты информации доходили туда куда нужно. По сути мы получаем очень сложное число от 0 до 255 в каждом блоке после точки. И получается, что минимальное значение:

Всего можно использовать 4,22 миллиардов адресов. На самом деле не так много, учитывая тот факт, что с каждым днем адресов становится все меньше и меньше. Плюс несколько миллионов адресов зарезервированы и используются на постоянной основе. На самом деле уже начиная с 2009 года порог в 4,22 миллиарда был достигнут.

И тут встает логичный вопрос – а как же тогда интернет существует, если уже более десяти лет назад лимит на адреса был исчерпан? На самом деле провайдеры, которые предоставляют нам интернет – крутятся как могут, и есть несколько решений подобной проблемы:

Использование ДинамическихIP адресов – провайдеры постоянно меняют адреса клиентов на новые. Работает это достаточно просто, и помогает в этом часовые пояса. Когда одна сторона земного шара спит, другая использует свободные адреса. И так по кругу. Более подробно про отличие динамического и статического адреса – читаем тут.
СерыеIP адреса – мы уже ранее упоминали, что локальные адреса, например, находящиеся у вас дома, не видны в глобальной сети. Но провайдер, может устроить локальную сеть прям у вас в подъезде и подключить к одному узлу с одним адресом весь подъезд. Тогда у всех будет один внешний адрес, но вот внутри подъезда у каждого будет свой локальный. Более подробно об этом читаем тут.

Один из самых продвинутых вариантов — это использование нового протокола IP версии 6.

IPv6 – позволяет кодировать и использовать куда больше адресов за счет более длинного адреса. Посмотрите на пример представления IPv4 и IPv6 – как видите в кодировке используется куда больше символов, а также туда добавились еще и буквы. IPv6 с лихвой хватит для покрытия всего земного шара, но почему-то провайдеры не спешат переходить на адресацию шестого поколения – но почему?

На самом деле причин может быть несколько. Во-первых, нужно будет менять все оборудование, а это стоит денег. Во-вторых, уйдет приток денег за счет продажи статических белых IP адресов. Я думаю, лет через 10 им придется это сделать, так как к тому моменту устройств в интернете будет слишком много.

Домены

Домены бывают разные:

Чаще всего доменное имя пишется в самом конце через точку, вот как у нас:

Есть также домены разного уровня, например, если наш сайт начнет развиваться, и мы решим открыть подраздел, который будет отвечать отдельно за обзор компьютеров, то он будет называться так:

То есть сначала идет домен 2-го уровня, далее первого, и в самом конце региональный.

У многих уже, наверное, закрался вопрос – почему при адресации в интернете используется IP адреса, а мы при запросе в интернете чаще используем буквенный (URL) адрес? Действительно, в интернете и в сетях используется IP адресация. Но для того, чтобы людям было удобнее и понятнее, а также для того, чтобы не запоминать безликие цифры были придуманы DNS сервера.

Можете провести эксперимент и ввести вместо обычного адреса – IP.

Работает DNS так:

Вы вводите адрес в адресную строку браузера.
Через интернет идет запрос в DNS сервер, который ищет подобный адрес в специальном списке.
Если сервер находит адрес, он возвращает IP, с которым вы можете работать.

Мы только что услышали новое понятие: URL – это как раз и есть полный адрес, который вы используете для работы с сайтами. Он обычно состоит из:

А теперь мы подошли к очень интересной теме, а именно отображение сайтов. Как вы уже поняли, в интернете и сети информация передается бесконечным количество нулей и единиц. Но в конце на сайтах мы видим красивую картинку. Вот вам пример – если вы зайдете на нашу главную страницу, то увидите вот это:

А вот такую информацию получает компьютер от сервера:

Этот язык называется HTML – по сути это более простое представление информации для компьютера. И вот браузер переводит этот язык в более приятный для глаза человека: подгружая картинки, шрифты, рисуя блоки, квадратики и буквы в удобном виде.

Структура и строение интернета

Интернет — это глобальная сеть всех устройств, компьютеров, телефонов и других сетевых устройств. Из-за обширности и глобальности интернет разросся настолько, что разделился на некоторые сегменты:

На самом деле в интернете есть много темных закоулков, именно поэтому точной схемы глобальной сети, нет ни у кого. Если у вас остались вопросы, то задавайте их в комментариях.

Миллиарды людей ежедневно используют Всемирную сеть. Но не все знают, как работает интернет. Достаточно открыть браузер, ввести нужный адрес, и на экране появляется информация в виде текста, изображения или видео. Люди, работающие в интернете, не задумываются над вопросом, как это устроено. Хотите узнать? Читайте далее.

Расскажем кратко о том, как построена работа Всемирной паутины:

Сеть, соединяющая сети

В мире много компьютеров соединены в пределах учреждений, учебных заведений, целых стран и континентов. Благодаря этому у каждого владельца компьютера есть возможность получить информацию с любого конца света.

Каждый компьютер в Сети имеет свой уникальный номер, который называется IP-адрес. Как электрическая розетка обеспечивает связь между электростанцией и электроприбором и не задается вопросом, где электроэнергия произведена, так и IP соединяет две машины в Сети. IP — это значит Internet Protocol.

Наиболее распространенным на сегодня является 4-я версия протокола — IPv4. Поэтому адреса большинства компьютеров записываются в виде комбинаций цифр, разделенных точками: 192.168.2.10. Они позволяют двум машинам распознавать друг друга в Сети.

Компьютер пользователя — домашний или рабочий — это периферия Сети. Он лишь отправляет запрос и выдает готовый результат на мониторе. А что происходит внутри Сети?

Как устроено ядро интернета

Доступ пользователю к Сети предоставляют специальные компании-провайдеры, обслуживающие ее ядро. Чтобы сети могли между собой взаимодействовать и передавать информацию, существуют специальные компьютеры — маршрутизаторы. Как сигнальщик на железной дороге следит за тем, чтобы на переезде не случилось аварии и стрелка вела поезд на нужный путь, так маршрутизатор направляет информацию по необходимому адресу. Он позволяет задать общие правила и соединить сети между собой.

Провайдер — это компания, которая обслуживает маршрутизаторы, обеспечивая, таким образом, доступ пользователя в интернет. Благодаря провайдерам периферия и ядро Сети связаны.

Ядро работает только для того, чтобы передавать пакеты. Если почтовая служба использует специальную упаковку, чтобы транспортировать посылки, то в интернете информация разбивается на части, размером не более 1,5 тыс. байт, которые и называются пакетами. Каждый пакет нумеруется и отправляется получателю по нужному IP-адресу различными путями и в произвольном порядке.

Чтобы пакеты в пути не терялись, существует специальный транспортный контрольный протокол — TCP (Transport Control Protocol). Он заставляет отправлять запрос до тех пор, пока нужный пакет не будет доставлен получателю.

Он не гарантирует доставку пакетов, не посылает новые запросы, не получив нужный пакет. Это обеспечивает быструю связь. Но потеря одного из пакетов приводит к неполадкам в связи, зависании видео, отставании звука от видео и так далее.

Как информацию видит пользователь

Обычный пользователь не имеет ни малейшего представления о ядре и периферии интернета, о том, как работают протоколы. Он имеет дело с браузером и веб-адресом. Интернет — это не только сложные технические решения, но и простой, понятный обывателю способ представления информации.

Чтобы пользователь не имел проблем с запоминанием IP-адресов, каждому из них присвоен псевдоним, который называют домен. Он состоит из запоминающихся буквенных обозначений. Например, nur.kz.

После того как пользователь набрал адрес нужного ему сайта, браузер отправляет запрос в DNS. Оттуда запрос переправляется в место, где расположен веб-ресурс. Оно называется сервер — это компьютер, который хранит веб-страницу, сайт или приложение.

От браузера сервер получает запрос отобразить копию сайта на мониторе пользователя. Если обращение прошло успешно, сервер начинает отправку пакетов с информацией компьютеру пользователя. Браузер собирает все пакеты воедино и выводит на монитор.

Таким образом, интернет состоит из ряда протоколов, которые позволяют пользователю отправлять и получать информацию в удобном для него виде.

Интернет — это соединение компьютерных сетей, позволяющее быстро обмениваться информацией и передавать ее на значительные расстояния за считанные секунды.

Интернет является неотъемлемой частью нашей повседневной жизни. Им пользуется огромное количество людей самого разного возраста и увлечений. Выйти в веб можно почти с любого устройства, даже с телевизора.

Поэтому, довольно важно знать, что скрывается под этим термином, его правильное определение и, что он вообще из себя представляет. Как миллионы людей могут быть объединены в одну большую — глобальную сеть?

Прошлая публикация про то, что такое vpn была очень информативна и оказалась для многих полезной, сегодня мы подробно и в картинках разберем определение интернета, рассмотрим, как он появился — историю его возникновения и принципы работы.

Что такое интернет

Интернет (internet, инет, глобальная сеть) — это всемирная информационная система связи, представляющая собой множество компьютерных сетей на всей планете объединенных между собой. Т.е. — это глобальная сеть, к которой подключено неограниченное количество устройств и других сетей. Находятся они в ней одновременно. Интернет становится больше и развивается, так как количество устройств и сетей, подключающихся к нему растет с каждым днем.

Интернет строится и работает на модели протоколов TCP/IP. Используется, как средство передачи информации для множества различных систем передачи данных. Именно на его основе и внутри него, работает всемирная паутина — World Wide Web, благодаря которой мы можем посещать свои любимые сайты.

Важно! Интернет не является всемирной паутиной — это разные вещи. Веб работает внутри глобальной сети и позволяет нам получать информацию в виде веб-ресурсов — сайтов. Подробнее о том, что такое www, написано в соответствующей статье.

История создания интернета

Идея соединения между собой нескольких компьютеров появилась еще при их создании, но сделали это лишь в 1 969 году. Соединили между собой два ПК из разных университетов — ПК Sigma 7 из Калифорнии с ПК SDS 940 в Стэнфорде.

Так, в далеком 1 969 году, была создана самая первая в мире сеть — ARPANET. Она была закрытой для большинства и больше применялась для военных нужд. Чтобы обеспечивать качественную передачу данных в 1 983 году в ней начали использовать проколы TCP/IP — которыми мы до сих пор пользуемся.

Используя сильные стороны и удачные решения ARPANET в 1 984 году национальным научным фондом США была создана уже более открытая и современная сеть — NSFNet. Использовали ее для установления связи между вычислительными центрами и институтами посредством компьютеров. Подключение к ней было довольно свободным, поэтому уже к 1 992 году к ней было подключено уже более 7 500 тысяч других мелких сеток. Некоторые были и из разных стран.

В 1 990 году всемирная паутина вышла в свет и стала доступна для исследовательских учреждений. Первый браузер вышел тогда же и назывался WordWideWeb.

В 1 991 году всемирная паутина вышла в общий доступ для всех компьютеров, соединенных с интернетом. А, в 1 993 году вышел в свет первый графический браузер Windows NCSA Mosaic, на основе которого были созданы браузеры Internet Explorer и другие. Именно благодаря появлению всемирной паутины, браузеров, возможности создавать сайты — популярность интернета начала расти огромными темпами. Люди смогли не просто общаться между компьютерами по сети, а получили полноценное медиа пространство с практически безграничными возможностями для обмена информацией в удобном — графическом виде.

Так, теперь в интернете можно:

Читать книги, статьи — любую литературу
Смотреть фильмы и другие видеоролики
Играть в игры
Общаться с пользователями из любой страны
и многое другое

С этого момента Internet стал приобретать нынешний вид и развиваться бешеными темпами. А всемирной паутиной мы пользуемся с вами каждый день. Маршрутизацией трафика с 1 995 года начали заниматься привычные нам провайдеры, а NSFNet вернулась к тому, с чего начинала — к исследовательской деятельности.

Как работает и устроен интернет

Это миллионы подключенных между собой устройств и других сетей. Все они объединены в одну большую — глобальную сеть и могут общаться между собой в ней. Для передачи данных используются протоколы TCP/IP, благодаря, которым есть возможность передавать и получать самую различную информацию.

Всемирная паутина — это составляющая часть интернета, то, благодаря чему работают все сайты. Она дает нам возможность посещать и создавать сайты, и другие ресурсы в веб.

Компьютеры соединены в одну сеть с помощью кабелей, которыми владеют провайдеры. Через них маршрутизируется весь трафик. Также, доступ в Internet может передаваться и через спутники.

Центры обмена трафика называются Internet Exchange (IX), они обрабатывают основной международный трафик. И, да, эти кабели находятся между континентами и под огромной глубиной в море/океане — около 3км.

Провайдеры делятся — на больших и маленьких, владельцы самих кабелей могут сами не давать доступ к интернету, а продавать его через других более мелких провайдеров.

Сети делаться на уровни:

1 уровень — это основные провайдеры, которые владеют международными кабелями
2 уровень — провайдеры, которые осуществляют маршрутизацию внутри одной страны
3 уровень — локальные провайдеры одного города и более мелкие

Все они объединены между собой и из них и строится вся всемирная сеть нашей планеты.

Чтобы все это работало правильно и были разработаны протоколы TCP/IP. Благодаря им компьютеры внутри сетей могут взаимодействовать между собой. Протоколы являются стандартом и не зависят от устройства или операционной системы. Их придерживаются и производители устройств, и разработчики операционных систем. Поэтому неважно, будь у вас Windows или Mac OS — интернет везде будет работать одинаково — по одним и тем же правилам.

В заключение

Теперь вы точно знаете, что такое Internet или, как его любят называть — инет, когда он появился и какую огромную роль играет в роли развития всего человечества. Это действительно неиссякаемый источник информации и толчок к образованию всех на этой планете.

Читайте также: