Интернет: как устроен, из чего состоит и кому принадлежит

Психология

Интернет — это глобальная сеть, соединяющая устройства по всему миру и предоставляющая пользователям множество возможностей: работать, учиться, вести бизнес и т д. Сегодня буквально все жизненные процессы зависят от работоспособности интернета. RBC Trends публикует перевод материала Internal Pointers, в котором дается подробный анализ архитектуры Интернета.

Интернет: как это работает, из чего состоит и кому принадлежит

Фото: Томас Дженсен/Unsplash

Компьютерные сети представляют собой сложные объекты, которые различаются по размеру, доступности и технологии. Таким образом, внутридомовая сеть по размерам, структуре, оборудованию и функциональным возможностям сильно отличается от той, что соединяет два города. Такое разнообразие сетей затрудняет их совместную работу. Однако решение находится в Интернете или в Интернете.

Взаимосвязь — это тип сети, который соединяет несколько сетей и устраняет их различия, чтобы они могли взаимодействовать как совместимые.

Основная общедоступная сеть называется Интернет. Любой желающий может получить доступ к Интернету с помощью устройства (компьютера, телефона, планшета и т д.) для обмена информацией и совместного использования ресурсов.

Как устроен интернет с аппаратной точки зрения

Интернет состоит из трех физических компонентов: кабелей, маршрутизаторов и сетей. Технические специалисты определяют интернет-инфраструктуру как комбинацию интернет-оборудования и программного обеспечения, которое на нем работает.

Кабели

Интернет состоит из множества волоконно-оптических кабелей, которые соединяют вместе несколько небольших сетей. Эти кабели передают информацию из одной сети в другую в виде оптических сигналов. Вся наша планета покрыта интернет-кабелями, кроме Антарктиды. В то же время многие расположены под водой, чтобы преодолевать большие расстояния. Например, кабель Atlantic Crossing 1 (AC-1), соединяющий США с Европой, имеет длину 14 000 км.

Интернет: как это работает, из чего состоит и кому принадлежит

Карта всех интернет-кабелей (Фото: Международный союз электросвязи)

Маршрутизаторы

Еще одним важным элементом Интернета являются маршрутизаторы, которые пересылают данные между точками доступа. Таким образом, маршрутизаторы несут ответственность за то, чтобы сообщение, отправленное с компьютера А, дошло до компьютера Б как можно быстрее и беспрепятственно.

Информация может передаваться по нескольким путям, и роль маршрутизаторов заключается в выборе наилучшего. Это особенно важно, когда сеть перегружена, если много других компьютеров одновременно пытаются установить связь или если ярлык заблокирован из-за проблем с сетью.

Читайте также:  «Не в деньгах счастье!»: какие установки мешают богатству

Интернет: как это работает, из чего состоит и кому принадлежит

Маршрутизация трафика (Фото: Khan Academy)

Сети

Все устройства подключаются к сетям для доступа в Интернет. Например, домашний ноутбук или планшет подключен к домашней локальной сети (LAN). Эти устройства могут обмениваться данными без каких-либо проблем, поскольку они являются частью одной сети. Однако для связи за пределами этих сетей требуется поддержка интернет-провайдера (ISP). Интернет-провайдер предоставляет такой доступ в Интернет и другую поддержку, связанную с Интернетом.

Интернет-провайдеры

Интернет-провайдеры концептуально разделены на три уровня или яруса. Провайдеры уровня 3 — это небольшие региональные компании, которые продают интернет-соединения конечным пользователям. Обычно они не владеют необходимым оборудованием для передачи данных и покупают соединение у провайдеров второго уровня. Эти интернет-провайдеры крупнее и владеют кабелями и другим сетевым оборудованием. Например, Comcast в США или Vodafone в Европе являются одними из крупнейших интернет-провайдеров в мире. Как правило, эти компании сотрудничают для перемещения данных. Этот процесс называется сопряжением.

Однако интернет-провайдеры уровня 2 не охватывают весь мир, поэтому они покупают услуги (транзит) у интернет-провайдеров уровня 1, которым принадлежат межконтинентальные кабели (AT&T, Deutsche Telekom Global Carrier). Стоит отметить, что некоторые интернет-провайдеры второго уровня также могут продавать доступ в Интернет напрямую клиентам.

Как правило, небольшие компании пользуются услугами провайдеров первого уровня, когда им необходимо наладить передачу данных на большие расстояния. Однако, если вы хотите соединить два близлежащих города, сопряжения будет достаточно.

Быстрое подключение к сети стало возможным благодаря точкам обмена интернет-трафиком (IXP): это комнаты и целые здания, заполненные компьютерами и маршрутизаторами, которые соединяют несколько интернет-провайдеров и помогают сократить пути для интернет-трафика. IXP расположены по всему миру, и на сегодняшний день таких точек около 240 в 180 регионах.

Интернет: как это работает, из чего состоит и кому принадлежит

Карта IXP (Фото: Datacentermap)

Как правило, отправка сообщения через Интернет означает отправку данных нескольким интернет-провайдерам и IXP, их маршрутизаторам и кабелям. Фактический маршрут определяется местоположением получателя, который получит сообщение, а также часто коммерческими соглашениями между интернет-провайдерами.

Беспроводные устройства

Существует несколько типов беспроводных соединений, которые позволяют взаимодействовать таким устройствам, как ноутбуки, планшеты, телефоны, смарт-телевизоры, автомобили и т д. Наиболее популярными являются соединение Wi-Fi, официально известное как стандарт IEEE 802.11, и мобильная сеть 5G. Они основаны на разных технологиях и протоколах, но предоставляют другой способ передачи сигнала с устройства пользователя на интернет-провайдера. Данные поступают к интернет-провайдеру, после чего процесс выглядит как обычное подключение к Интернету.

Читайте также:  КАК ВОСПИТЫВАЮТ ДОЧЕРЕЙ ЛЮБЯЩИЕ И НЕЛЮБЯЩИЕ МАТЕРИ

Еще одной новой технологией является спутниковый доступ в Интернет. Это может быть полезно там, где интернет-кабели недоступны. В настоящее время несколько крупных компаний разрабатывают проекты спутникового интернета: SpaceX, OneWeb, Amazon.

Интернет: как это работает, из чего состоит и кому принадлежит

Спутниковая антенна Starlink (Фото: SpaceX)

Интернет-протоколы

Перемещение данных в Интернете требует специальных инструкций: как прокладывать кабели, организовывать правильное функционирование маршрутизаторов и компьютеров, преобразовывать сигналы, писать сетевое ПО и т д. Эти инструкции известны как сетевые протоколы. Они определяют, как информация должна передаваться между разными компьютерами, чтобы они могли «понимать» друг друга.

Internet Protocol Suite — это сетевой протокол, который управляет Интернетом: он гарантирует, что сообщение может пройти через сеть и достичь места назначения. По сути, это набор интернет-протоколов, который включает два важных субпротокола: управление передачей (TCP) и интернет-протокол (IP).

Еще одним способом описания того, как должны работать компьютерные сети, является модель взаимодействия открытых систем (модель OSI). Он более подробен, чем набор интернет-протоколов, и включает спецификации оборудования. Эта модель достаточно сложна и носит теоретический характер.

Набор протоколов Интернета сегодня стал стандартом для сетей, но он основан на многих идеях, изначально сформулированных в модели OSI.

Краткая история интернета

Интернет зародился как экспериментальный проект под эгидой Министерства обороны США в 1960 г. В то время компьютеры были дорогими и медленными, поэтому идея заключалась в том, чтобы поделиться ими по сети и распределить их вычислительную мощность между несколькими пользователями в то же время.

Разработанный Агентством перспективных исследовательских проектов (ARPA, с 1972 года DARPA), исследовательским агентством Пентагона, предшественник Интернета первоначально назывался ARPANET. Изначально сеть была очень маленькой и соединяла несколько исследовательских центров в США. Он использовался только учеными и техниками.

По мере развития технологий стали появляться и другие компьютерные сети даже за пределами Соединенных Штатов. Каждая сеть полагалась на собственную технологию, что затрудняло обмен данными между пользователями, работающими в разных сетях. Поэтому примерно в 1970 году в рамках проекта ARPA была создана рабочая группа по межсетевым сетям. В результате исследований было разработано несколько протоколов, в том числе Internet Protocol Suite.

В начале 1980-х Internet Protocol Suite был принят на международном уровне в существующих сетях, а несколько лет спустя начали появляться интернет-провайдеры. С тех пор вся сеть быстро росла. Проект OPTE визуализировал развитие Интернета с 1997 по 2021 год.

Читайте также:  Психопаты обыкновенные, класс жизнееды

Кто управляет интернетом

По сей день Интернет функционирует без центрального управляющего органа. Однако существует множество организаций, регулирующих структуру и разрабатывающих правила работы сетей. Наиболее важными являются:

Совет по архитектуре Интернета (IAB): обеспечивает надлежащее функционирование Интернета. Он состоит из Целевой группы по инженерным вопросам Интернета (IETF) и Целевой группы по исследованиям в Интернете (IRTF). Первый пишет протоколы и другую техническую документацию, а второй занимается долгосрочными исследованиями (новые идеи, новые протоколы).

Интернет-корпорация по присвоению имен и номеров (ICANN): присваивает идентификаторы устройствам и службам, которые работают в Интернете по всему миру. ICANN работает с Управлением по присвоению номеров в Интернете (IANA).

Интернет: как это работает, из чего состоит и кому принадлежит

Процесс регистрации доменного имени (Фото: ICANN)

Международный союз электросвязи (МСЭ): координирует телекоммуникационные операции и услуги по всему миру. МСЭ устанавливает и публикует правила и стандарты, касающиеся технологий радиовещания и электронных коммуникаций, таких как радио, телевидение, спутники, телефоны и Интернет.

Internet Society (ISOC): способствует открытому развитию и использованию Интернета людьми во всем мире. Общество публикует отчеты о проблемах с Интернетом и создает инструменты, опросы и рекомендации по политике для улучшения использования Интернета.

Интернет-приложения

Многие приложения основаны на инфраструктуре Интернета. Самым популярным из них, вероятно, является Всемирная паутина (WWW) или Интернет — совокупность текстовых документов и ресурсов (изображений, видео и т д.), доступных через Интернет. Документы и веб-ресурсы хранятся на специальных компьютерах, подключенных к сети Интернет, которые называются веб-серверами.

Всемирная паутина использует протоколы системы доменных имен (DNS) для преобразования доменного имени в IP-адрес, протокол передачи гипертекста (HTTP) для запроса содержимого веб-страницы с этого IP-адреса и безопасность транспортного уровня. (TLS) для обслуживания веб-сайта через безопасное зашифрованное соединение.

Читайте также:

Посмотрите, откуда берется интернет

Магнитные бури могут отключить интернет по всему миру, а мы к этому не готовы

Бизнес и будущее: что такое интернет вещей

Если вам понравился материал, подпишитесь на канал РБК Тренды в Яндекс.Дзен — это поможет нам развиваться!

Валерия Кузнецова
Главный редактор , psyban.ru
Психолог с многолетним стажем. Использую различные лайфхаки в личной жизни. Друзья постоянно говорят, чтобы я размещала свои советы в интернете. Будьте любимыми вместо со мной!
contact me
Оцените статью
psyban.ru
Добавить комментарий