Как работает интернет простыми словами

Объясни мне: как устроен интернет

Часть 1: Компьютеры и сеть.

Недавно приняли закон о так называемом суверенном интернете. Есть много слухов о том, что интернет смогут блокировать, подавлять, отключать и многое другое. Мы не комментируем слухи, но воспользуемся случаем и расскажем немного об устройстве самого интернета.

В этой статье — основные знания о том, как устроен интернет, на примере одного запроса на сайт. Дальше — больше. Чтобы было понятно, мы намеренно упускаем некоторые технические детали.

Интернет — это много компьютеров

Интернет — это много вычислительных машин, которые объединены в сеть. Объединение в сеть означает, что одна вычислительная машина может отправить другой сообщение, а та может ответить. Пока непонятно, но подождите.

Например, есть ваш смартфон. И есть компьютер «Яндекса», который отвечает за отображение страницы по адресу yandex.ru. Смартфон делает запрос «Покажи мне главную yandex.ru», компьютер «Яндекса» этот запрос получает, обрабатывает, проверяет, кто вы, и отдаёт вам эту страницу в виде кода. Ваш гаджет получает код страницы и выводит на экран в виде главной страницы «Яндекса».

Может сложиться впечатление, что мы ходим по интернету, заходим на сайты, входим в личные кабинеты. На самом деле никто никуда не ходит. Просто наш компьютер делает запрос другому, тот даёт ответ, и наш компьютер выводит этот ответ на экран. Можно сказать, мы не ходим по интернету, а выборочно его скачиваем.

Клиенты и серверы

Обычно компьютеры в интернете грубо делят на клиенты и серверы. Клиенты — это все компьютеры, на которых информацию потребляют. Обычно у них есть клавиатуры, экраны, они мобильные и удобные для людей. Ваш телефон, планшет и ноутбук — клиенты.

Серверы — это тоже компьютеры, но предназначенные для раздачи информации клиентам. Внешне они обычно выглядят как металлические ящики, вкрученные в металлические шкафы: у них нет мониторов и клавиатур, зато внутри там огромные жёсткие диски, сотни гигабайт оперативной памяти и мощнейшие процессоры.

Внутри между клиентами и серверами нет принципиальных различий. И то, и другое — компьютеры. Вы можете установить программу-сервер на свой рабочий компьютер и после некоторой настройки раздавать с него сайты. Или можете под покровом ночи проникнуть в серверную, подключить к серверу монитор и клавиатуру и поиграть в пасьянс на 32-ядерном процессоре.

Сервером может работать почти любой компьютер. Вот несколько идей:

Ваш старый системный блок, который пылится в гараже, можно переоборудовать под файловый сервер. На последний можно будет скидывать семейные фото и делать резервные копии важных документов. Поставили компьютер в кладовке, подвели к нему сетевой провод, включили и забыли.

На вашем рабочем компьютере может в фоновом режиме работать сервер для игры Counter-Strike. Другие люди смогут спасать виртуальных заложников и обезвреживать виртуальные бомбы, пользуясь мощностями вашего компьютера.

Можно купить одноплатный компьютер Raspberry Pi, подключить к нему Wi-Fi-антенну и батарею, и у вас будет карманный сервер, который по вашему желанию может раздавать файлы, показывать сайты или управлять ботом в Telegram.

Можно на базе того же Raspberry Pi сделать сервер для умного дома. Он собирает информацию со всех датчиков в квартире, а вы подключаетесь к нему через интернет и смотрите, какая где температура, нет ли протечек, что происходит на камерах.

Как они связаны

Все понимают, что в интернете компьютеры как-то связаны. Но как? Представьте разветвлённую корневую систему дерева или кровеносную систему человека: есть большие толстые артерии, от них отходят сосуды, от них — более тонкие сосуды, потом ещё и ещё, до тончайших капилляров. Похожим образом устроен интернет.

Основа интернета — огромные магистральные кабели, которые лежат под землёй и на дне океана: они соединяют города, страны и континенты. Это толстые пучки оптоволокна, по которым передаются колоссальные объёмы данных.

Огромные магистральные кабели соединяют большие точки обмена данными: так называемые эксчейнджи. Это организации, которые отвечают за обмен трафиком между городами, странами и континентами. В России около 50 таких точек, в мире — порядка 1 500.

В самом упрощённом виде ваш интернет-провайдер получает доступ к ближайшему эксчейнджу, чтобы иметь возможность продавать вам интернет. Представьте, что от эксчейнджа прокладывается толстый кабель к провайдеру. Конкретно толстый кабель бывает не всегда, но для наших целей такая метафора подойдёт.

Дальше обычно так: провайдер прокладывает менее толстый кабель в ваш район, ставит в каком-нибудь доме распределительный маршрутизатор. Из него провода тянутся в соседние дома. Обратите внимание на провода между уголками двух соседних многоэтажек — чаще всего это интернет.

Провод попадает в ваш дом. На крыше или в подвале ставится маршрутизатор — это устройство, которое определяет, куда какой сигнал отправить. В маршрутизатор вставляется провод, который тянется непосредственно в вашу квартиру. Мастер подключает провод к маршрутизатору в вашей квартире — та серая или чёрная коробочка с огоньками. Коробочка начинает раздавать Wi-Fi, и ваш компьютер подключается к сети.

Есть и другие способы подключиться, но в общем виде это так: магистраль → городская точка → провайдер → район → дом → подъезд → вы. И везде кабели. Интернет — это не волшебное облако с контентом, это огромная куча серверов, маршрутизаторов и кабелей, которые оплетают планету. И в самом конце, как вишенка на торте, ваш беспроводной роутер с Wi-Fi.

Допустим, вы захотели открыть главную страницу «Яндекса». Вот как всё будет происходить.

Вы набрали в браузере адрес yandex.ru. Опуская технические подробности, скажем, что ваш браузер узнал, что сайт yandex.ru живёт на компьютере с адресом 77.88.55.80.

77.88.55.80 — это IP-адрес. Такой адрес есть у всех компьютеров в интернете, в том числе у вашего. Ваш браузер говорит компьютеру: «Сделай запрос на 77.88.55.80».

Компьютер упаковывает этот запрос: ставит отметку «от кого», «кому», формулирует сам вопрос. Получается такой пакет данных. Он отправляет этот пакет той коробочке, которая стоит у вашей двери и мигает огоньками.

Роутер смотрит, что за адрес. Он видит, что никаких компьютеров с таким адресом к этому роутеру не подключено, поэтому передаёт запрос более старшему роутеру — на крыше подъезда.

Роутер на крыше видит, что никаких компьютеров с нужным адресом к нему тоже не подключено. Он отдаёт запрос выше, на районный роутер. Тот ещё выше, провайдеру.

У провайдера на роутере написана чёткая инструкция, что если придёт запрос на адрес 77.88.55.80, нужно передать его вон тому роутеру. Он это делает. Мы оказываемся на магистральном канале, который приведёт запрос в «Яндекс».

У «Яндекса» тысячи серверов, и один из них отвечает за главную страницу. Он получил запрос через цепочку роутеров и теперь обрабатывает.

Программа на сервере «Яндекса» готовит ответ на запрос. Она смотрит, из какого города к нему обращаются, и компонует новости для этого города. Определяет, знает ли она этого пользователя, и если знает — показывает ему число непрочитанных в почтовом ящике. Ещё она совершает множество невидимых действий, чтобы оптимизировать страницу.

Код итоговой страницы программа пакует по маленьким пакетам и отдаёт на ближайший роутер. На каждом пакете написан обратный адрес, с которого изначально пришёл запрос. Роутер начинает искать, как бы доставить эти пакеты обратно. Он отправляет их на магистраль, там роутеры передают эти пакеты провайдеру, он их направляет в нужный район, в районе их отправляют в дом, подъезд и, наконец, квартиру.

Пакеты приходят в вашу коробочку у двери. Она находит, какой компьютер запрашивал данные из «Яндекса», и отправляет ему по беспроводной связи только что пришедшие пакеты.

Ваш компьютер получает пакеты, распаковывает их, собирает цельный текст и рисует из этого текста страницу.

На весь путь из вашей квартиры до сервера «Яндекса» и обратно ушло меньше секунды, но в процессе было задействовано не менее пятидесяти машин — роутеров и серверов. Ваш запрос физически пропутешествовал до сервера «Яндекса» и вернулся. У вас ощущение, будто вы зашли в «Яндекс», но на самом деле «Яндекс» пришёл в ваш дом.

Это только самые основы. Дальше разберём, что можно с этими знаниями делать, как работают блокировки интернета и почему они на самом деле не работают, а главное — как сделать собственный сайт, который будет работать не хуже «Яндекса».

Источник

Как устроен интернет: ответ для чайников

Всем привет! Сегодня мы поговорим про то, что же такое интернет и как он работает, из чего состоит и как устроен. У многих понятие «Интернет» имеет свое представление: у кого-то это бесконечное количество сайтов, кто-то сразу себе представляет игру с друзьями в онлайн игры, а кто-то любит общаться с друзьями или созваниваться в Skype.

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.

В 1983 году впервые начали использовать прогрессивный протокол адресации TCP/IP, который до сих пор используется. Я уже говорил про него ранее, но далее мы ещё раз его коснемся. В 1989 году были придуманы HTTP и HTML, которые мы также до сих пор используем для доступа к Web-сайтам.

Изначально сам термин «Интернет» был закреплен компанией ARPA, но впоследствии её вытеснила другая более продвинутая организация – «NSFNet». Именно они дали возможность пользоваться той глобальной сетью, к которой мы привыкли. Они же подарили миру первый браузер – NCSA Mosaic.

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.

Чаще всего в домах есть так называемые Wi-Fi роутеры (они же «маршрутизаторы») – это маленькие нехитрые коробочки, которые раздают Wi-Fi, и к ним можно с помощью провода подключить тот же самый компьютер, телевизор, камеру видеонаблюдения или принтер. Роутер одновременно подключен к двух сетям:

По сути маршрутизатор помогает организовывать локальную сеть и раздавать на все внутренние устройства интернет. Вот этот самый роутер, подключается к провайдеру, и он уже является «Сетевым устройством».

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:

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).

Роутер

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.

Также в интернете есть такое понятие как «Узел» – по сути это любое устройство, которое подключено к интернету: будь это клиент, сервер или сетевое оборудование.

Коммутация

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

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:

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

Для многих первое знакомство с интернетом был вход на какой-нибудь сайт. Именно так многие проверяют первое подключение к глобальной сети. Начнем с понятия «Домен» – это выделенная область каких-то серверов в интернете, которые имеют одинаковый признак.

Домены бывают разные:

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

Wifigid.ru

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:

Obzorkompov.wifigid.ru

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

Примечание Ботана. На самом деле с технической стороны НЕ ТАК. Есть домен нулевого уровня – «.». Т.е. в конце каждого сайта после привычных нам «ru» должна стоять еще и точка, но браузеры и многие программы ее скрывают. Это и есть домен «нулевого уровня». «ru.» – домен первого уровня. «wifigid.ru.» – домен второго уровня, именно домен второго уровня и считается самым важным для конкретного сайта. «obzorkompov.wifigid.ru.» – домен третьего уровня или «поддомен» и т.д.

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.

DNS помогает перевести непонятный для сети URL адрес (wifigid.ru) в понятный IP (185.63.191.187).

Можете провести эксперимент и ввести вместо обычного адреса – IP.

Работает DNS так:

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.

Источник

Как работает и устроен интернет: суть, объяснение простыми словами

В нашем мире невозможно представить свою жизнь без Интернета и различных гаджетов. Современные люди настолько привыкли к ним, что имеют, так называемую, зависимость. Все возникающие вопросы они привыкли решать в Сети. Тем, кто вырос в этой среде, не понятно, как без нее обходиться.

Трудно найти человека, который не имеет хотя бы одного устройства и доступа в Интернет. Одним кликом мышки можно отправиться по совершенно новому пути.

Использование современных устройств с их возможностями графики и звуков стало привычным для всех. А ведь в недалеких 90-х годах, народ даже не задумывался о таком прогрессе, который может произойти через каких-то 5-10 лет.

Краткая история появления Интернета

История Интернета начинается с далекого 1969 года. Тогда появилась первая сеть ARPANet. В 1971 году – первая программа для использования электронной почты. В 1983 году появилась возможность общения в чате. В 1989 году была изобретена, не совсем понятная, научно-исследовательская сеть.

Основателем стал английский ученый Тим Бернерс-Ли. В дальнейшем данная сеть получила название Всемирная паутина. Предложение от этой сети пришло группе студентов в 1993 году. Они так и не закончили свои институты, были компьютерными фанатами и любили играть в гольф. Действие происходило в штате Иллинойс. В те времена «паутина» была очень сложной. Существовали драгоценные веб-страницы, не содержавшие ничего, кроме потока слов и предложений, которые мало кто мог понимать. Для простых людей это был обычный и скучный текст. Но, все-таки, нашелся один такой необычный человек, который восторгался всем этим. Это был студент-программист по имени Марк Андриссен, которому пришла в голову безумная идея. Хотя он работал над другим продуктом, ему придумалось, что в ближайшем будущем все, в том числе и обычные люди, будут пользоваться «паутиной» в повседневной жизни.

В те времена это было из области фантастики, и никто не относился к этой идее всерьез. Интернет был только для академиков, ученых и исследователей, а простым людям нечего было с ним делать. Но студент настолько загорелся этой идеей, что продолжал утверждать о том, что это будущее для всех. Далее, он стал работать над ней, получив поддержку своих друзей и одногруппников.

Вместе они задумали сделать Интернет проще и более интуитивным в работе, так сказать, адаптировать его для всех. Они стали добавлять картинки, изображения, аудио и видеовозможности. Первой работой стал графический WEB-браузер, который назывался «Укажи и кликни». По сей день, пользователи сети работают с одним из его последователей. Самыми популярными являются Google Chrom, Mozilla Firefox, Yandex, Opera.

Понятие «Интернет»

Простым языком это можно объяснить так: у каждого дома есть свой адрес и люди имеют возможность отправить письмо по почте, используя этот адрес. Тем самым происходит обмен информацией. Из-за того, что Интернет стал огромным и обширным, он разделился на несколько сегментов:

Про продвижение сайтов в Интернет

Как показывают регулярные статистические исследования, при пользовании поиска пользователи обращают внимание только на первые три результата. Если сайт не попал в первую тройку, а попал на 4 или 5 позицию, то вероятность, что пользователь перейдет именно на его ресурс составляет 60-80%. Если сайт попал на 6-7 позицию, то вероятность попадания на сайт падает до 40-50%, а если сайт достиг лишь 8-10 позиции, то его посещают, лишь в 25% случаях.

Стоит отметить, что если сайт не попал в ТОП 10, то сайт будет заметен в лучшем случае 10% пользователей. Здесь же стоит отметить, что целевой трафик сайта также зависит от позиции. «Сайт, занявший первое место с больше вероятностью получить именно целевой трафик, нежели сайт, замыкающий ТОП 10», — утверждают в 39 сайтов.

Отсюда можно сделать следующий вывод если получается вывести сайт в Топ 10, то о нем узнают пользователю и буду посещать, если сайт займет первые позиции в выдаче, то его будут посещать максимум целевых посетителей, если сайту не удастся попасть в ТОП 10, о нем могут вообще не узнать пользователи интернета, тем более целевые.

Можно ли отсюда сделать главный вывод, что основной целью продвижения любого сайта должно быть поисковое продвижение и стремление занять первые позиции по целевым запросам?

Принципы работы Интернета

Существует три главных понятия в работе интернета. Это сервер, клиент и сетевое устройство. Необходимо понимать, что значат эти понятия.

Клиент – это, то самое устройство, с которым работает человек. Через него поступают запросы в Сеть (компьютер, смартфон, телевизор с выходом в интернет). Все эти устройства подсоединены к сети при помощи кабеля. Роутер, в свою очередь, помогает этим устройствам соединиться с Сетью, и он подключается к провайдеру. Данный провайдер – это и есть сетевое устройство (роутеры, модемы, коммутаторы и т.д.). Такие устройства помогают сообщаться клиенту и серверу.

Сервер – это, по сути, огромный компьютер, на котором храниться безграничное количество информации. Например, чтобы найти необходимый сайт, нужно вбить адрес сайта в поисковую строку браузера. Этот запрос посылается на сервер по нужному адресу. После этого сервер присылает ответ на запрос, если такой адрес в нем существует. Далее отображается искомый сайт. Важно знать, что устройство должно быть подключено к сети. Если имеется подключение, соответственно это устройство получило свой IP адрес. Он нужен для того, чтобы ответ на запрос пришел туда, куда нужно. IP адрес – это большое сложное число от 0 до 255, разделенное точками. Пример IP адреса: от 0.0.0.0 до 255.255.255.255.

Для того чтобы не исчерпать лимит адресов, провайдеры пользуются своими фишками, такими как Динамические IP и Серые IP. Динамические адреса – это те, которые провайдеры постоянно меняют. Изменению таких адресов помогают часовые пояса, т.е. когда одна половина пользователей сети спит, освобождается часть адресов и заменяется другими. Серые IP – это один общий локальный адрес, который виден провайдеру. Например, два устройства подключены к одному марщрутизатору и имеют одинаковый адрес, и провайдер не видит его. А вот сам маршрутизатор имеет свой (белый) адрес, который считывает провайдер. У обоих видов адресов есть свои плюсы и минусы, смотря для чего они будут использованы и на каких устройствах. Далее необходимо разобрать подробнее понятие «домен».

Отображение сайтов

У многих возникает один вопрос, как же так получается, что пользователи видят сайт таким, каким его создали? Дело в том, что компьютер воспринимает информацию только в виде нулей и единиц при том, что человек такую информацию распознать не сможет. Для этого существует специальный язык компьютеров. Называется он HTML. Проще говоря, компьютер переводит со своего языка на человеческий язык, предоставляя информацию в виде картинок, рисунков, фигур, шрифтов, узоров и т.д.

Сервисы обмена файлами

Вы заливаете на один из таких сайтов файл, получаете уникальную ссылку на него и начинаете распространять ее в местах обитания людей, которым скачать этот файл будет интересно. За каждую тысячу закачек обычно предлагается от пяти до пятнадцати долларов (цена колеблется в зависимости от региона). Многие сразу же скажут, что заработать даже десяток долларов получится лишь спустя несколько недель, а то и за куда больший срок. Но это не всегда так. Все зависит от подхода, с которым вы решите подойти к делу. Если распространять ссылки через публикации на крупных ресурсах или даже на собственном раскрученном сайте, достичь обозначенного выше рубежа можно и за день.

Виды подключения. Плюсы и минусы

Первый вид подключения – кабель. Для того чтобы подключить устройство, нужно обратиться к провайдеру для проведения в дом линии, по которой будет идти сигнал. В данном виде подключения имеется несколько вариантов: оптоволокно и витая пара. Следующим видом является локальная сеть. Здесь провайдер выдает для устройства отдельный IP адрес. Проще всего использовать динамический, так как он не требует дополнительных параметров и действий. Далее идет вид подключения – VPN (виртуальная частная сеть). Она популярна тем, что к ней легче всего подключиться, и она более безопасна. Главное знать логин и пароль. На данный момент самым распространенным видом является подключение FTTB. Простыми словами, это соединение с интернетом через роутер с раздачей Wi Fi. И, конечно же, как не вспомнить самый ранний способ подключения – телефонная линия. Такой вид до сих пор существует, так как есть такие места, куда невозможно провести оптоволокно.

У Интернета нет главных или хозяина, но существуют организации, курирующие работу сети. Такие организации предоставляют пользователям IP адреса и доменные имена. Для обеспечения безопасности и сохранения персональных данных в сети Интернет, предотвращения утечки информации в другие сети, устанавливаются брандмауэры. Это специальные устройства или программы на серверах.

Для дальнейшего и безопасного пользования интернетом важно следовать технике безопасности и поведения. Это подразумевает установку антивирусных программ на все устройства, подключенные к сети, избежание посещений непроверенных сайтов и т.д.

Время неумолимо идет вперед и не за горами больше и больше улучшений и обновлений в работе с сетью. Кто знает, что ждет эту Всемирную паутину в ближайшем будущем. Возможно, от этого и будет зависеть будущее всего человечества, ведь уже сейчас количество пользователей насчитывается миллионами.

Разработка браузерных игр и приложений

Многие думают, что на подобного рода мелких проектах заработать большие деньги невозможно, но практика показывает обратное. Такие проекты как “Зомби мания” и “Запорожье” позволили их создателям зарабатывать на размещении рекламы и игровых платежах такие суммы, которые и не снились создателям некоторых полноценных трехмерных блокбастеров. Само собой, повторить успех обозначенных выше игр сможет далеко не каждый разработчик – большинство довольствуется более скромными заработками. Также нужно понимать, что создание своей игры или приложения с нуля требует определенных знаний и умений. В списке обязательных – знание языка разметки HTML, навыки художника и дизайнера.

Тем же, у кого всего этого нет, но есть огромное желание зарабатывать на играх и приложениях, остается всего один вариант – инвестировать деньги. Многие разработчики имеют опыт и идеи, но испытывают недостаток в финансировании, поэтому готовы продать долю в будущем проекте инвесторам. Последние будут рассчитывать на часть прибыли, соразмерную выкупленной ими доле. Вкладчик имеет право распоряжаться купленной долей по своему усмотрению, например, продать ее по более высокой цене, когда проект вырастет.

Источник

Как работает Интернет

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

Активное изучение

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!

Чтобы решить эту проблему, каждый компьютер в сети подключается к специальному маленькому компьютеру. Этот компьютер называют маршрутизатором. Маршрутизатор исполняет только одну роль: как сигнальщик на железной дороге он следит за тем, чтобы пакет, отправленный одним компьютером — источником — достиг пункта назначения. Чтобы отправить сообщение компьютеру B, компьютер A сначала должен отправить его маршрутизатору, который перенаправит его компьютеру B и проконтролирует, чтобы данные не попали компьютеру C.

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.

Итак, мы подключились к телефонной сети. Следующий шаг — передать сообщение из нашей сети в сеть, с которой мы хотим связаться. Чтобы сделать это, мы должны подключить нашу сеть к провайдеру услуг интернета (Internet Service Provider (ISP)). Провайдер — компания, которая обслуживает специальные маршрутизаторы, которые не только подключены друг к другу (объединяют в единую сеть всех клиентов провайдера), но также связаны с маршрутизаторами других провайдеров. Таким образом, наше сообщение, пройдя транзитом через сеть нескольких провайдеров, достигнет сеть назначения. Интернет — это сеть сетей, которая объединяет в себе всю вышеперечисленную инфраструктуру.

Поиск компьютера

Чтобы послать сообщение какому-то компьютеру, необходимо как-то обратиться к нему, выделить среди других. Поэтому каждый компьютер, подключённый к сети, имеет свой уникальный адрес для связи: этот адрес называют IP-адресом (IP — сокращение для Internet Protocol, протокол интернета). В зависимости от версии протокола IP этот адрес может записываться по-разному. Самая широко используемая версия интернет-протокола — версия 4. Адреса IPv4 обычно записываются в виде четырёх чисел, разделённых точками, например: 192.168.2.10.

Такие адреса отлично подходят для компьютеров, но людям очень сложно их запоминать. Чтобы упростить себе жизнь, мы можем присвоить каждому IP-адресу псевдоним с понятным для человека именем. Такой псевдоним называют доменным именем. Например, google.com — доменное имя, которое является псевдонимом IP-адреса 173.194.121.32. Использование доменного имени — самый простой способ обратиться к компьютеру в интернете.

Интернет и веб

Как вы уже заметили, когда мы просматриваем Веб с помощью браузера, обычно мы используем доменное имя, чтобы обратиться к веб-сайту. Означает ли это, что Интернет и Веб — это одно и то же? Ответ не так прост. Мы уже знаем, что Интернет — это техническая основа, которая позволяет миллиардам компьютеров связываться друг с другом. Среди этих компьютеров есть небольшая группа (называемая веб-серверами), которые могут отправлять сообщения, распознаваемые браузерами. Интернет — это инфраструктура, а Веб — это сервис, построенный на основе этой инфраструктуры. Стоит отметить, что кроме Веба есть и другие сервисы, построенные на базе Интернета. Например, электронная почта или IRC (en-US).

Источник

Повесть о настоящем Интернете

Abstract: Рассказ про устройство Интернета, как «сети сетей» в виде текста для чтения, без двоичной системы счисления и нюансов BGP. Большая часть расказа будет не про процесс общения ноутбука с точкой доступа, а о том, что происходит после того, как данные пройдут «шлюз по умолчанию». Предупреждаю, букв много.

Вступление

Маленький провокативный вброс: ни один из читателей этой статьи к Интернету не подключен. Все подключены к сети своего провайдера, и не более. Подключение к Интернету дорогое, его сложно делать, вам потребуется очень крутое оборудование, несколько договоров с несколькими операторами связи и квалифицированные сотрудники. Простому домашнему пользователю это никак и никогда не светит. Не говоря уже о том, что в Интернете может быть не больше 4 миллиардов подключившихся (а до недавнего времени было даже «не более 65536») [1]. Даже если весь Интернет перейдёт на ipv6, это число не поменяется.

Вот число подключившихся к Интернету [2]:

По оси Y — число в штуках. Штуках, штуках. И вас в этом числе не посчитали.

Дело в том, что Internet — это, если переводить буквально, «межсетье». Сеть Сетей. И участниками Интернета являются не пользователи (их компьютеры, планшеты, микроволновки с wifi и т.д.), а сети. Сети и только сети участвуют в работе Интернета. Интернет — это то, что связывает разные сети между друг другом.

А вот отдельные узлы этих сетей — они уже могут посредством своей сети, подключенной к Интернету, связываться с другими узлами других сетей.

Впрочем, обо всём по порядку.

Что есть сеть?

Я пропущу всю драматичную и покрытую пылью историю первых десятилетий компьютеров. В какой-то момент возникло желание передавать информацию с компьютера на компьютер иначе, чем дырявя тысячи перфокарт. После долгих мучений и миллиардных инвестиций в сдохшие-таки протоколы, которые так и не стали стандартами (а некоторые стали, но всё равно сдохли), возникло понятие «локальной сети» (или «локалки»). Локальная сеть позволяет компьютерам, которые расположены рядом связываться друг с другом по адресу в этой сети. Понятие «рядом» очень растяжимое, и может растягиваться на несколько зданий, а если сильно напрячься, то и на пару городов.

Мы все привыкли к тому, что это самое, компьютерное, называется «сеть». Но мы ещё помним, что сетью называется то, чем ловят рыбу и прочие ячеистые структуры.

Так что если компьютерная, но сеть, то она тоже должна быть из ячеек. В то же самое время наш бытовой опыт говорит о том, что это никак не сеть, а настоящее компьютерное дерево. Листья (компьютеры, смартфоны, планшеты и т.д.) подключаются к веткам (маршрутизаторы, коммутаторы, точки доступа), которые снова подключаются к маршрутизаторам/коммутаторам, и так до тех пор, пока не образуется Главный Маршрутизатор, от которого линк обычно уходит к провайдеру Интернета. Или, в случае совсем локальной сети — никуда не уходит, ибо Маршрутизатор — он Главный.

Где же тут сеть?

Ответ: в такой конфигурации нет сети. Это не сеть. То есть это всё ещё компьютерная сеть, но очень частный, «порванный» её вариант. Настоящая компьютерная сеть подразумевает, что у нас в сети более чем один маршрутизатор, и они связаны друг с другом несколькими линками.

Ниже схема средней по размеру локальной сети. Круглые объекты — маршрутизаторы, квадратные — коммутаторы, за вычетом исходной точки и целевой точки все коммутаторы удалены для упрощения. Зелёным показан предпочительный путь, красным — дорогой отрезок.

Уже больше похоже на сеть?

Именно в избыточных связях и состоит главная идея Интернета. Создавали его американские военные (ARPANET) с простой целью — если любой из промежуточных узлов на этой схеме произойдёт повреждение (на войне бывает, знаете ли, копали окоп, порвали кабели), то связь должна сохраниться.

На самом деле я немного лукавлю — множество локальных сетей (было) построено не на протоколе IP, а на других протоколах (ATM, IPX/SPX).

Но мы говорим про победителя — про протокол IP (который так и расшифровывается — Internet Protocol).Сети, построенные на базе IP-протокола, и Интернет в частности работают на принципе hop-by-hop.

Hop by hop

Для того, чтобы исключить существование «центрального маршрутизатора всея Интернет» каждый маршрутизатор, решающий куда дальше послать принятый пакет, принимает это решение самостоятельно. И только в пределах своих соседей (directly connected). Этот принцип называется «шаг за шагом» (hop by hop). Альтернативой подобному подходу мог бы быть либо центральный координирующий узел, говорящий как передавать пакеты, либо указание маршрута в самом пакете.

Идея центрального координирующего узла натыкается на одну простую проблему — как донести информацию о новом маршруте до маршрутизатора, если использующийся для связи с маршрутизатором маршрут повреждён? Упс…

Идея «заранее проложенного маршрута» использовалась в UUCP (предшественник обычной электронной почты), но в условиях войны (одновременно: землетрясение, цунами, и авария на атомной электростанции) надеяться, что отправитель в курсе, какие узлы работают, какие нет, мягко говоря, наивно.

Таким образом, принцип hop-by-hop перекладывает всю ответственность за маршрут на данном участке на маршрутизатор, отвечающий за данный участок (в такой формулировке звучит как банальность).

Маршрутизатор обычно может довольно хорошо сказать, кто из его соседей живой, а кто нет. Плюс, он может общаться с соседями соседей и узнавать информацию о том, какие у них линки живые, а какие нет.

Второе (общение с соседями) называется «протокол маршрутизации». Он описывает то, каким образом маршрутизатор должен общаться с соседями и как именно это общение должно влиять на таблицу маршрутизации. Сами протоколы бывают двух типов — для работы «внутри сети», и для работы между сетями.

Таблица маршрутизации — это святая святых любого маршрутизатора. Её структура простая: весь трафик сети такой-то пересылается на адрес такой-то через сетевой интерфейс такой-то, плюс предпочтительность каждого маршрута. Чем точнее маршрут, тем он предпочтительней, а при прочих равных используется приоритет данного маршрута. Финальный (самый плохой) маршрут называется «на деревню дедушке», то есть «весь трафик». Это так называемый «шлюз по умолчанию». Его используют только если нет более точных маршрутов, и, что самое интересное, у обычных компьютеров (телефонов, планшетов, пылесосов, видеокамер, зубочисток с wifi и т.д.) очень часто бывает только он — маршрут по умолчанию, то есть ничего хорошего в их жизни нет.

Но это была присказка. Сказка будет впереди.

А что там, за аплинком?

Аплинком (uplink) называют того, от кого получают доступ к Интернету.

Как мы уже обсудили, настоящий Интернет объединяет сети. Такие сети называются «автономные системы», и называются они так потому, что ни от кого не зависят — они сами по себе. Автономные системы соединяются друг с другом (и сейчас мы обсудим как), передают свой трафик соседям, и даже передают трафик от одного соседа другому транзитом.

Важно понимать, что это личное право автономной системы принимать трафик от соседа и отправлять его соседу. Хотят — отправляют. Хотят — не отправляют, или отправляют не ближайшему соседу, а совсем другому, который пропускает трафик третьему, третий пятому, пятый в Автралию, а потом обратно. Кто кому какой трафик передаёт определяется межоператорскими соглашениями (или договорами попроще, если у вас маленькая, но горденькая автономненькая системка на два аплинка).

Итак, настоящий Интернет состоит из автономных систем и связей между ними.

Кто-то вообразил, что связь между автономной системой в Китае и, например, в Москве — это тысячи километров. Нет-нет. Размер (физический) линка между автономными системами обычно очень маленький — иногда это десятки сантиметров, иногда метры, в крайнем случае десятки метров.

Почему? Потому что если бы линк между ними был 10 000 километров, да ещё и висел бы на столбах, кто бы за этими столбами ухаживал, поливал их, подпирал и привязывал к проводам? Так что чаще всего все эти тысячи и тысячи километров оптики (медь умерла на таких дистанциях), которые и есть автономная система. Заметим, это целый отдельный мир, называемый «магистральные операторы». Их бизнес как раз в том и состоит, что они берут трафик с одной точки и доносят до другой через тысячи километров сквозь стужу, тракторы и медведей.

А вот соединения между автономными системами (их называют «стыки») обычно находятся в уютных холодных, сухих и тщательно охраняемых помещениях. Это могут быть серверные (например, у Селектела в серверной есть некотрое количество так называемых «операторских стоек» — как раз для того, чтобы операторы, которые там разместились, могли стыковаться друг с другом в комфортных условиях), или, если говорить про действительно крупные специализированные узлы, то используются отдельные помещения (чаще всего образующиеся стихийно из-за большой концетрации готовых трасс) — Internet Exchange (IX). Так что MSK-IX — это не «Москва-9», это «Мoscow Internet Exchange»). Туда приходят операторы (со своими проводами или арендованными) и коммутаторами (целыми, или маленьким кусочком посредством аренды VLAN/порта). А дальше трудолюбивые паучки начинают вязать всемирную паутину инженеры начинают заниматься тысячами кроссировок (соединением проводом одного коммутатора с другим). На этих кроссировках весь интернет и держится.

Главным протоколом Интернета (не по трафику, а по важности) является BGP (border gateway protocol). Этот протокол используется для общения между маршрутизаторами провайдеров/операторов на стыках автономных систем, то есть за пределами их сетей.

Каждая автономая система, участвующая в работе Интернета, анонсирует какие маршруты она принимает и через какого аплинка. А ведь автономных систем много. Тысячи их! Полный список всех анонсов называется Full View, и он описывает существование всего Интернета на планете Земля (насколько я знаю, автономных систем за пределами планеты нет, есть только отдельные узлы, которые маршрутизируют трафик через наземные машрутизаторы). Full View довольно большой (под 400 000 записей для ipv4, от 200Мб до 2Гб в размере в зависимости от железа и софта).

Заметим, что маршрутизатору с Full View не нужно иметь шлюза по умолчанию — перед ним карта всего Интернета.

Так как оператор сам решает какие префиксы (фрагменты сети того или иного размера) анонсировать и через кого, то он может указывать через кого принимать трафик. Например, выбирая между «хорошо и дорого» и «дешево» оператор может предпочесть дешево. А «дорого» оставить как резерв.

При этом очень важно, что «откуда оператор принимает трафик» не равно «куда он его отсылает». Это так называемые нессимметричные маршруты. Их появление — результат экономической политики и жадности.

Вот пример скромного несимметричного маршрута (фрагмент карты взят с сайта [3], маршрут своего собственного изобретения). Допустим, мы, сидя в Киеве решили попросить фотографию котика с сервера в Вильнюсе. Маршрутизатор нашего провайдера знает, что ближайший линк до Вильнюса — через Варшаву (зелёная стрелка). Сервер в Вильнюсе пошуршал, нашёл котика и отправляет его нам. Но оператор сети в Вильнюсе знает, что за трафик в кабеле до Варшавы с него срубят много-много денег. А в Москву он не отправляет трафик по политическим причинам. И вот, он отправляет его через другого оператора. В Риге. Который опять его отправлят в Стокгольм, тот отправляет дальше, трафик снова пересылают… И так пока картинка не доползёт до скучающего котофила в Киеве.

Заметим, анонсируя свои сети, оператор может творить чудеса (или ужасы). Оператор может анонсировать свои сети через нескольких аплинков — и в этом случае трафик к нему пойдёт через всех, причём выбор аплинка в том или ином случае пойдёт через наиболее удобный путь (который или ближе, или дешевле, тут уж как настроят). Это, кстати, лежит в основе большинства CDN (content distribution network) — оператор хранит копию раздаваемого содержимого на куче серверов по всему миру, имеет кучу стыков с местными операторами и всюду анонсирует свои (одни и те же) адреса. Получается, что в каждом регионе пользователю запросы принимают на ближайшем к нему (по маршруту) сервере, и оттуда же ему и отвечают, что получается сильно быстрее, чем через всю планету переспрашивать.

Так же оператор, может, например, не анонсировать часть адресов. В этом случает трафик умирает на первом же маршрутизаторе, который осознал, что дальше пути нет.

Вот пример вывода, который мне удалось получить во время недавних кратковременных работ на сетевом оборудовании. По мере того, как информация о завершении BGP-сессий между маршрутизатором и его аплинками расходилась по Интернету, трафик отправляли всё дальше и дальше, на маршрутизаторы, которые пока что считали, что они знают, куда отправлять трафик. В результате, после 255 хопов (т.е. передач между 255 маршрутизаторами) пакет умирал от старости, так и не достигнув назначения.

Аплинки аплинков: Tier 1

Простыми логическими рассуждениями легко понять, что если у аплинка есть аплинк, то либо аплинков бесконечное количество, либо они замкнуты в кольцо, либо есть такие аплинки, у которых нет аплинков.

И такие есть. Их называют Tier 1. Их отличие от всех остальных не в том, что они не имеют аплинков (всё-таки у нас сеть, верха/низа в формальном смысле нет), а в том, что они не платят никому за Интернет. Представьте себе компанию, которая получает сотни гигабит/с (терабиты?) трафика, столько же отправляет — и всё это на халяву. Чтобы получить на халяву интернет надо подойти к ближайшему макдональдсу/старбаксу поближе, найти их wifi… К сожалению, Tier 1 это вас не сделает. Чтобы быть Tier 1 нужно ещё одно условие — чтобы вам за интернет платили. Таким образом, они никому не платят, а им за связность платят.

Происходит это из-за очень хорошей связности (количества стыков) этих операторов. Очевидно, что местечко это очень уютненькое и соблазнительное, так что многие туда метят. Подробнее про то, как «дружат» между друг другом Tier 1 хорошо написано на nag.ru [4].

Пиры, пиринг и пиррова победа

Как мы выяснили, Tier 1 со всех деньги получают и никому не дают. Если есть два оператора, между которыми большой трафик (допустим, это очередной убийца ютуба с миллионами роликов про котят и новый мегателеком с миллионами жаждущих посмотреть на котят), то идеальная (с точки зрения Tier 1 оператора) картинка выглядит так: оба оператора подключаются к Tier 1 и платят за трафик. Убийца ютуба за исходящий, получатель котят — за входящий. Tier 1 доволен, убийца ютуба не может найти адекватную модель монетизации котят, а мега-телеком просит дотацию из бюджета.

Решение? Дотащить/арендовать кабель до уютной коммутационной и настроить локальный обмен. От ютубоубийцы к мегателекому. Итог: гигабайты котят ходят напрямую, расходы сокращаются. Tier 1 не очень доволен, но его бизнес вообще не котят гонять, а «самую крутую связность» делать, так что без своего куска хлеба он не останется.

Такое соединение называется пирингом (от peer). Его главное условие — участники пиринга друг другу не платят, или платят, но смешную сумму за аренду порта/кусочка физического линка.

Одно время любимым направлением пиринга были «контенто-генераторы» и «провайдеры Интернет». Но тут началось… Напстер, шареаза, едонкей, DC, и, под трубный глас копирайтных фанфар… торренты. Внезапно, объём трафика «между пользователями» стал в разы больше, чем между поставщиками контента и потребителями. И если ютуб и его клоны вполне могут потягаться, то какой-нибудь сайт с «много букв, мало картинок» (например, Хабрахабр) очевидно не может угнаться за пользователями, которые решили скачать всю Футураму и Симпсонов одним паком, да ещё и раздать обратно с рейтом 2.

Так что особую популярность приобрели стыки между провайдерами. В силу того, что многие провайдеры делают nat и серые адреса внутри сети, доходило до пиринга серыми адресами, причём провайдеры резали полосу по тарифу только в Интернет, а «пиринг локалками» шёл на скорости среды.

В результате у операторов в руках оказался гигантский трафик терабайтных масштабов.

Таким образом, пиринг должен быть выгоден обоим операторам. Оба оплачивают только порт для стыка и сколько-то за обслуживание этого стыка. И оба экономят… Когда бизнес экономит — это хорошо. Когда конкурент бизнеса экономит — это плохо. Так что в дело вступает большая корпоративная политика.

Если у нас есть провайдер А с трафиком в 10 Гб/с и провайдер Б с трафиком в 1Гб/с, а примерный объём пиринга между ними 500Мб/с, то…

… Надо ещё сказать, чаще всего магистралы деньги берут за полосу, по 95% персентилю, и по тому, какого было больше — исходящего или входящего.

Так вот, если будет пиринг между А и Б, то А экономит на пиринге 5% трафика, а Б — 50%. Очевидно, если А и Б конкуренты, то отказавшись от пиринга А почти ничего не потеряет, а вот Б будет сильно много платить аплинку, чтобы тот донёс трафик до А.

Ещё хуже, когда операторов три: А, Б, В. А и В большие, между ними стык в 10Гб/с, почти забитый. Б — маленький, и у него всего 500Мб/с. А и В пирятся, а Б не пускают. Б идёт к аплинку и платит кровные. За трафик до А и до В. А так как большинство пользователей у А и В, то у Б большая часть пользователей хочет получить/отправить трафик А или В. Для альянса А и В всё отлично — большая часть трафика локальная, а к конкурентам уходят сущие крохи. А для Б это означает, что большая часть трафика — платная и дорогая.

Таким образом, два больших дружат, а у Б всё плохо (дорого). А бывает так, что объединяются несколько больших операторов и решают устроить «бизнес». Получается ОПГ. Как любая ОПГ, она начинает «доить» тех, кого крышует и давить тех, кто сопротивляется. Ну, вы понимаете, кушать всем хочется.

… Ах да, ОПГ расшифровывается весьма невинно — Объединённая Пиринговая Группа. Чуть подробнее про это есть в блоге Кипчатова [5].

Войны вокруг пиринга существуют и будут существовать, увы. Mesh network хорош пользователям, но не тем, кто на Интернете зарабатывает.

Чёрные дыры в Интернете

В силу своей примитивности, DoS атаки (обычно любят добавлять DDoS, но distributed — это отдельный разговор) очень легко реализуемы. Десяток строчек на Си, одна строчка в шелле — и вот, очередной компьютер изо всех сил тужится, стараясь загадить Весь Интернет бессмысленным трафиком. Если таких компьютеров собрать несколько — можно получить поток хлама в гигабайты, десятки гигабайт, сотни гигабайт.

Если весь этот мусор направляется на один адрес, то получается беда. Входящий канал забивается в «потолок» и добросовестные пользователи просто не могут прислать свои запросы.

Простейшее бытовое решение — прописать источник в drop на ближайшем маршрутизаторе, а то и коммутаторе. Но при этом оказывается, что во-первых, входящий канал всё равно перегружен, во-вторых его надо оплачивать, а в третьих мы сталкиваемся с проблемой «кого банить». Если весь трафик идёт с одного-двух адресов, задача простая. Но сделать флуд с поддельным адресом отправителя — легче лёгкого. Так что в совсем аварийных ситуациях блокируют адрес получателя (да-да, «добровольно умирают» для того, чтобы сохранить соседей), и переносят эту задачу на blackhole в BGP. В нормальной конфигурации в него должны добавляться свои адреса, а не чужие, но если аплинк по договорённости или по невнимательности разрешит анонсировать и чужие адреса, то это тоже можно сделать.

Рассказ про техническую часть blackhole BGP есть на хабре [6].

Как это выглядит? Для black hole выделен специальное комьюнити (условно говоря, ещё один, специальный, маленький full view), куда провайдер может анонсировать свои адреса с префиксом /32 (для ipv4). Выдали ему романтичный номер 666. Граничные маршрутизаторы обмениваются этой информацией по BGP, так что чёрная дыра расползется, медленно поглощая весь трафик, адресованный забаненному адресу на всех маршрутизаторах, которые эти анонсы видят (и поддерживают). В результате трафик на «жертву» начинает роняться на аплинках, аплинках аплинков — и так до ближайшего к источникам атаки «понимающих» маршрутизаторов. Они плохой трафик и дропнут, так что Интернет атаки не заметит. Адрес, впрочем, из интернета доступен не будет, так как «хороший» или «плохой» трафик машрутизатор разобрать не может.

Ссылки

Большое спасибо коллегам, которые помогали с информацией и указывали на неточности в статье, и отдельное спасибо borisblade за рисунки с Тирексом.

Источник

Как устроен интернет и при чём тут акулы

Изображение: Zoe Morgan-Montoya / Dribbble

‍ЛЕОНИД ЮЛДАШЕВ,

Что такое интернет?

Слово «интернет» — это сокращение от английского словосочетания interconnected networks (взаимно соединённые сети). Инженеров во второй половине двадцатого века интересовало, как можно соединить компьютеры, чтобы объединить их вычислительные мощности и обмениваться информацией.

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.

Передавать информацию с одного компьютера на другой можно благодаря подводным кабелям — огромным проводам под водой, проложенным между континентами. Провода как бы «скрепляют» земной шар. Если посмотреть на карту интернет-кабелей, мы увидим, что она похожа на предшествующую ей карту телеграфа: провода проходят в тех же местах.

Как работает интернет?

Сначала пользователь вбивает адрес сайта в браузере. Информация нужного нам сайта находится на другом компьютере — на сервере. Чтобы получить эту информацию, браузеру нужно знать «адрес» компьютера, на котором она находится. Этот «адрес» называется IP-адрес. У каждого сервера он уникален.

Браузер отправляет запрос пользователя на DNS сервер — каталог всех IP-адресов. Его принцип работы можно сравнить с телефонной книгой. В нём доменные имена сайтов (например, google.com) соотносятся с IP-адресами (172.217.22.14, соответственно).

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?

Интернет отличается от телефонной связи тем, что когда мы говорим по телефону, между нами и нашим собеседником открывается постоянно работающий канал связи. То есть никто третий в нашем разговоре просто так поучаствовать не может. Это называется «коммутация каналов». В Сети же принцип другой — «коммутация пакетов». Информация разбивается на кусочки, называемые пакетами. Это позволяет по одному каналу связи пересылать данные множества сайтов.

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?

Помимо того, что сервер выдаёт информацию по запросу пользователей, он также получает информацию о человеке, создавшем запрос. Например, где он находится. И вместе с информацией необходимого сайта отправляет человеку соответствующие его локации новости и другие материалы. Таким образом, он подстраивает контент под параметры пользователя.

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.

Они создали Web Archive. Это сайт, хранящий информацию о других сайтах, веб-архив. Он работал благодаря технологии Web crawler, или «веб-паук». Это такой скрипт, который «оббегает» сайты и узнаёт, изменились ли они. Если сайт изменился, то «веб-паук» создаёт архивную копию. С 2001 года этот архив стал публичным. В некоторых странах, например, в Дании, есть и свои, национальные архивы интернета.

Сайты живут вечно?

Среднее время жизни интернет-страницы — год. Это логично объясняется тем, что владельцы сайта обычно оплачивают доменное имя сайта на год. Если его не оплачивать, у сайта забирают адрес, и он перестаёт существовать. Исследователи из Гарвардской школы права изучили сайт New York Times и установили, что 72% гиперссылок из материалов 1998 года «мертвы».

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.

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

Источник

Интернет — Что это такое и как он работает: подробно!

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.

Так, как Internet представляет из себя множество — миллионы подключенных между собой устройств, он не может быть чьим-то. Он никому не принадлежит. Некоторые государства, создают свой «локальный интернет», отгораживаясь от остального мира файрволом.

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.

ARPANET просуществовала до 1 990 года, после чего полностью уступила место более современной NSFNet. За год до этого, в 1 989 году британский специалист Тим Бернерс-Ли начал реализацию своей концепции всемирной паутины и начал разработку протокола HTTP для TCP/IP, языка гипертекста — HTML, идентификаторов адресов — URI и браузера. Назвал он свой проект — World Wide Web.

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:

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:

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.

Источник

Протокол TCP/IP или как работает Интернет (для чайников)

Автор: Дубровин Борис, 13 сентября 2007 г. 18:32

В основе работы глобальной сети Интернет лежит набор (стек) протоколов TCP/IP. Но эти термины лишь на первый взгляд кажутся сложными. На самом деле стек протоколов TCP/IP — это простой набор правил обмена информацией, и правила эти на самом деле вам хорошо известны, хоть вы, вероятно, об этом и не догадываетесь. Да, все именно так, по существу в принципах, лежащих в основе протоколов TCP/IP, нет ничего нового: все новое — это хорошо забытое старое.

Человек может учиться двумя путями:

В этой статье я предлагаю пойти вторым путем, так как понимание принципов, лежащих в основе работы Интернета, даст вам возможность чувствовать себя в Интернете уверенно и свободно — быстро решать возникающие проблемы, грамотно формулировать проблемы и уверенно общаться с техподдержкой.

Принципы работы интернет-протоколов TCP/IP по своей сути очень просты и сильно напоминают работу нашей советской почты.

Вспомните, как работает наша обычная почта. Сначала вы на листке пишете письмо, затем кладете его в конверт, заклеиваете, на обратной стороне конверта пишете адреса отправителя и получателя, а потом относите в ближайшее почтовое отделение. Далее письмо проходит через цепочку почтовых отделений до ближайшего почтового отделения получателя, откуда оно тетей-почтальоном доставляется до по указанному адресу получателя и опускается в его почтовый ящик (с номером его квартиры) или вручается лично. Все, письмо дошло до получателя. Когда получатель письма захочет вам ответить, то он в своем ответном письме поменяет местами адреса получателя и отправителя, и письмо отправиться к вам по той же цепочке, но в обратном направлении.

На конверте письма будет написано примерно следующее:

Теперь мы готовы рассмотреть взаимодействие компьютеров и приложений в сети Интернет (да и в локальной сети тоже). Обратите внимание, что аналогия с обычной почтой будет почти полной.

Таким образом имеем следующую практически полную аналогию с нашим обычным почтовым адресом:

В компьютерных сетях, работающих по протоколам TCP/IP, аналогом бумажного письма в конверте является пакет, который содержит собственно передаваемые данные и адресную информацию — адрес отправителя и адрес получателя, например:

Конечно же в пакетах также присутствует служебная информация, но для понимания сути это не важно.

В нашем примере мы с сокета 82.146.49.55:2049 посылаем пакет на сокет 195.34.32.116:53, т.е. пакет пойдет на компьютер, имеющий IP адрес 195.34.32.116, на порт 53. А порту 53 соответствует сервер распознавания имен (DNS-сервер), который примет этот пакет. Зная адрес отправителя, этот сервер сможет после обработки нашего запроса сформировать ответный пакет, который пойдет в обратном направлении на сокет отправителя 82.146.49.55:2049, который для DNS сервера будет являться сокетом получателя.

Номера портов на клиенте не фиксированные как у сервера, а назначаются операционной системой динамически. Фиксированные серверные порты как правило имеют номера до 1024 (но есть исключения), а клиентские начинаются после 1024.

Рассмотрим подробнее, как это работает. Ваш провайдер явно (на бумажке, для ручной настройки соединения) или неявно (через автоматическую настройку соединения) предоставляет вам IP адрес сервера имен (DNS). На компьютере с этим IP адресом работает приложение (сервер имен), которое знает все доменные имена в Интернете и соответствующие им цифровые IP адреса. DNS-сервер «слушает» 53-й порт, принимает на него запросы и выдает ответы, например:

Диалог примерно следующий:

Наш браузер, получив страницу, отображает ее. В результате мы видим на экране главную страницу этого сайта.

Зачем эти принципы надо понимать?

Ну и самое главное — эти знания крайне полезны при общении с техподдержкой.

Напоследок приведу список портов, с которыми вам, вероятно, придется столкнуться:

Несколько специальных IP адресов:

Что такое маска подсети и шлюз по умолчанию (роутер, маршрутизатор)?

(Эти параметры задаются в настройках сетевых подключений).

Все просто. Компьютеры объединяются в локальные сети. В локальной сети компьютеры напрямую «видят» только друг друга. Локальные сети соединяются друг с другом через шлюзы (роутеры, маршрутизаторы). Маска подсети предназначена для определения — принадлежит ли компьютер-получатель к этой же локальной сети или нет. Если компьютер-получатель принадлежит этой же сети, что и компьютер-отправитель, то пакет передается ему напрямую, в противном случае пакет отправляется на шлюз по умолчанию, который далее, по известным ему маршрутам, передает пакет в другую сеть, т.е. в другое почтовое отделение (по аналогии с советской почтой).

Напоследок рассмотрим что же означают непонятные термины:

TCP/IP — это название набора сетевых протоколов. На самом деле передаваемый пакет проходит несколько уровней. (Как на почте: сначала вы пишете писмо, потом помещаете в конверт с адресом, затем на почте на нем ставится штамп и т.д.).

IP протокол — это протокол так называемого сетевого уровня. Задача этого уровня — доставка ip-пакетов от компьютера отправителя к компьютеру получателю. По-мимо собственно данных, пакеты этого уровня имеют ip-адрес отправителя и ip-адрес получателя. Номера портов на сетевом уровне не используются. Какому порту, т.е. приложению адресован этот пакет, был ли этот пакет доставлен или был потерян, на этом уровне неизвестно — это не его задача, это задача транспортного уровня.

TCP и UDP — это протоколы так называемого транспортного уровня. Транспортный уровень находится над сетевым. На этом уровне к пакету добавляется порт отправителя и порт получателя.

UDP — это протокол без установления соединения и с негарантированной доставкой пакетов. (Типа: крикнул что-нибудь, а услышат тебя или нет — неважно).

Над транспортным уровнем находится прикладной уровень. На этом уровне работают такие протоколы, как http, ftp и пр. Например HTTP и FTP — используют надежный протокол TCP, а DNS-сервер работает через ненадежный протокол UDP.

Как посмотреть текущие соединения?

Текущие соединения можно посмотреть с помощью команды

(параметр n указывает выводить IP адреса вместо доменных имен).

Запускается эта команда следующим образом:

В этом примере 0.0.0.0:135 — означает, что наш компьютер на всех своих IP адресах слушает (LISTENING) 135-й порт и готов принимать на него соединения от кого угодно (0.0.0.0:0) по протоколу TCP.

91.76.65.216:139 — наш компьютер слушает 139-й порт на своем IP-адресе 91.76.65.216.

Третья строка означает, что сейчас установлено (ESTABLISHED) соединение между нашей машиной (91.76.65.216:1719) и удаленной (212.58.226.20:80). Порт 80 означает, что наша машина обратилась с запросом к веб-серверу (у меня, действительно, открыты страницы в браузере).

В следующих статьях мы рассмотрим, как применять эти знания, например общаясь с техподдержкой.

КОММЕНТАРИИ К СТАТЬЕ:

Спасибо)
Очень доступно и хорошо изложено.

Источник

Как работает глобальная сеть интернет: Принцип и схема

Приветствую Вас, друзья! Большинство привыкло пользоваться «инетом» и не задаваться вопросом, как всё устроено. Есть те, кто хочет всё-таки понять принцип, схему глобальной сети и узнать: Как работает интернет. В статье кратко постараюсь изложить простыми словами основные моменты для пользователя, а не для тех, кому надо разбираться в этом профессионально со всеми техническими терминами и определениями.

Что такое интернет простыми словами

Интернет — это глобальная международная система связи компьютеров. По мере развития технологий, компьютерами стали: смартфоны, планшеты и даже бытовая техника, которая имеет доступ к всемирной паутине.

Основное достижение интернет-технологий, это скорость с которой любой компьютер внутри сети может связаться с другим за считанные секунды и получить или отправить нужную информацию.

Как устроена и работает сеть интернет

Для того, чтобы из любой точки Земли можно было получить доступ к интернету, вся планета окутана кабелями. Для связи между континентами кабели уложены по дну морей и океанов.

Скорость передачи обеспечивает применение в кабеле «оптического волокна» или как его называют в народе «оптоволокна». Оптоволокно обеспечивает диэлектрическую направляющую среду для проведения волн инфракрасного и оптического диапазонов.

Для построения всей схемы применяется сеть хранения и маршрутизации трафика:

Для простого пользователя важно одно, чтобы при обращении к сети быстро получать требуемую информацию. Неважно, что это будет: запрос, оплата услуг, использование сервиса или игра.

Весь принцип можно описать так: Клиент — любое устройство, которое подключено к интернету и отправляет свой запрос к сети. В этот момент происходит обработка полученного запроса по всей необходимой цепочке для его выполнения и получения результата клиентом.

Принцип и схема работы интернета кратко

Для передачи данных используется пакетная технология и используется протокол TCP/IP.

После того, как пользователь (клиент) обращается к сети со своим запросом запускается процесс, который хорошо виден из этой схемы.

Виды технологий интернета для передачи данных

Кабельный

Самый доступный по цене и наилучший по скорости для использования в помещениях. При установке WI-FI роутера даёт возможность пользоваться беспроводным подключением любому гаджету в радиусе действия сигнала.

Сейчас технология беспроводной сети встроена в каждый гаджет и стала самой популярной системой у пользователей. Передача сигнала происходит на радиоволнах в диапазоне 2,4 ГГц и 5 ГГц.

Wi-Fi модемы от операторов мобильной связи используются в местах непостоянного пребывания пользователями ноутбуков, компьютеров, где нет стационарного подключения.

Спутниковый

Применяется там, где нет возможности подключиться к кабельной сети. Используется спутниковая тарелка и модем. В данный момент скорость передачи выросла, но имеет дорогие тарифы и недешёвое оборудование.

Мобильный

В телефон, смартфон, планшет встроен GPRS модем, благодаря которому аппарат имеет прямой выход в интернет через подключенного провайдера мобильной связи.

Источник

Что такое интернет, как он устроен и кому принадлежит

Интернет представляет собой глобальную сеть, которая объединяет устройства по всему миру и дает пользователям множество возможностей: работать, учиться, вести бизнес и так далее. В наши дни от работоспособности интернета зависят буквально все процессы жизнедеятельности. РБК Тренды публикуют перевод материала Internal Pointers, где приводится подробный разбор архитектуры Интернета.

Компьютерные сети — это сложные объекты, которые различаются по размеру, доступности и применяемым технологиям. Так, внутридомовая сеть с точки зрения размера, структуры, оборудования и функциональности сильно отличается от той, которая соединяет два города. Такое разнообразие сетей затрудняет их совместную работу. Однако решение кроется в интерсетях или интернете.

Межсетевые соединения — это тип сети, который соединяет несколько сетей и нивелирует их различия, чтобы они могли взаимодействовать как совместимые.

Главная общедоступная сеть называется интернетом. Любой может получить доступ к интернету с помощью устройства — компьютера, телефона, планшета и так далее — 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 сочетание интернет-оборудования и программного обеспечения, которое на нем работает.

Кабели

Интернет образуется из множества оптоволоконных 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. При этом многие расположены под водой, чтобы покрывать огромные расстояния. Например, длина кабеля Atlantic Crossing 1 (AC-1), который связывает США с Европой, составляет 14 000 км.

Маршрутизаторы

Еще одним важным элементом интернета являются маршрутизаторы, которые пересылают данные между точками доступа. Таким образом, маршрутизаторы отвечают за то, чтобы сообщение, отправленное с компьютера А, дошло до компьютера Б как можно быстрее и без сбоев.

Информация может передаваться по нескольким маршрутам, а функция маршрутизаторов состоит в том, чтобы выбрать лучший. Это особенно важно, когда сеть перегружена — в случае, если многие другие компьютеры одновременно пытаются обмениваться данными — или если кратчайший путь заблокирован из-за неисправности сети.

Все устройства подключаются к сетям, чтобы получить доступ в интернет. Например, домашний ноутбук или планшет подключаются к локальной сети внутри дома (LAN). Эти устройства могут обмениваться данными без каких-либо проблем, так как являются частью одной сети. Однако для обмена данными за пределами этих сетей требуется поддержка интернет-провайдера (ISP). Интернет-провайдер предоставляет такой доступ в интернет и иную поддержку, связанную с работой в интернете.

Интернет-провайдеры

Интернет-провайдеры концептуально организованы в три уровня или яруса. Провайдеры третьего уровня представляют собой небольшие региональные компании, которые продают подключение к интернету конечным пользователям. Обычно они не владеют оборудованием, необходимым для передачи данных, и покупают подключение у интернет-провайдеров второго уровня. Эти интернет-провайдеры крупнее, они владеют кабелями и другим сетевым оборудованием. Например, Comcast в США или Vodafone в Европе входят в число крупнейших интернет-провайдеров в мире. Обычно эти компании сотрудничают, чтобы перемещать данные. Этот процесс называется пирингом.

Однако интернет-провайдеры второго уровня не охватывают весь земной шар, поэтому они покупают услуги (транзит) у интернет-провайдеров первого уровня, которые владеют межконтинентальными кабелями (AT&T, Deutsche Telekom Global Carrier). Стоит отметить, что некоторые интернет-провайдеры второго уровня также могут продавать доступ в интернет напрямую клиентам.

Как правило, к услугам провайдеров первого уровня более мелкие компании прибегают тогда, когда им нужно наладить передачу данных на большие расстояния. Однако, если требуется соединить два близких города, то будет достаточно пиринга.

Быстрый пиринг возможен благодаря точкам обмена интернет-трафиком (IXP): это помещения и целые здания, заполненные компьютерами и маршрутизаторами, которые соединяют несколько интернет-провайдеров вместе и помогают сократить пути для интернет-трафика. IXP расположены по всему миру, и на сегодняшний день насчитывается около 240 таких точек в 180 регионах.

В целом, отправка сообщения через интернет означает передачу данных нескольким интернет-провайдерам и IXP, их маршрутизаторам и кабелям. Фактический путь определяется местоположением получателя, который примет сообщение, а также часто коммерческими соглашениями между интернет-провайдерами.

Беспроводные устройства

Существует несколько типов беспроводных соединений, которые позволяют таким устройствам как ноутбуки, планшеты, телефоны, смарт-телевизоры, автомобили и так далее, обмениваться данными. Наиболее популярными являются Wi-Fi-соединение, официально известное как стандарт IEEE 802.11, и мобильная сеть 5G. Они основаны на разных технологиях и протоколах, однако обеспечивают еще один способ передачи сигнала от устройства пользователя к интернет-провайдеру. Данные достигают интернет-провайдера, а затем процесс выглядит как обычное интернет-соединение.

Еще одной развивающейся технологией является спутниковый доступ в интернет. Он может быть полезен там, где интернет-кабели недоступны. В настоящее время проекты спутникового интернета развивают целый ряд крупных компаний: SpaceX, OneWeb, Amazon.

Интернет-протоколы

Для перемещения данных в сети интернет требуются специальные инструкции: как прокладывать кабели, организовывать слаженную работу маршрутизаторов и компьютеров, преобразовывать сигналы, писать сетевое программное обеспечение и так далее. Такие 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 перемещаться по сети и достигать места назначения. По сути, это набор интернет-протоколов, в который входят два важнейших подпротокола: управления передачей (TCP) и интернет-протокол (IP).

Еще одним способом описать, как должны работать компьютерные сети, является модель взаимодействия открытых систем (модель OSI). Она более детализирована, чем набор протоколов интернета, и включает в себя спецификации оборудования. Эта модель достаточно сложная и является, скорее, теоретической.

Набор протоколов интернета стал стандартом для современных 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 году. В то время компьютеры были дорогими и медленными, поэтому идея заключалась в том, чтобы разделить их по сети и распределить их вычислительную мощность между несколькими пользователями одновременно.

Разработанный Агентством перспективных исследовательских проектов (ARPA, с 1972 года DARPA), научно-исследовательским агентством Пентагона, предшественник интернета вначале назывался ARPANET. Изначально сеть была очень маленькой и соединяла несколько исследовательских центров в США. Ее использовали только ученые и техники.

По мере развития технологий стали появляться и другие компьютерные сети, в том числе за пределами США. Каждая сеть была основана на собственной технологии, что затрудняло обмен данными между пользователями, работающими в разных сетях. По этой причине примерно в 1970 году в рамках проекта ARPA была создана рабочая группа по интерсетям. В результате исследования были разработаны различные протоколы, в том числе и Internet Protocol Suite.

В начале 1980-х годов 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 разрасталась. В рамках проекта OPTE визуализировали развитие интернета с 1997 по 2021 год.

Кто управляет интернетом

По сей день интернет работает без центрального управляющего органа. Однако существует множество организаций, которые регулируют структуру и разрабатывают правила работы сетей. Наиболее важные из них:

Совет по архитектуре интернета (IAB) — обеспечивает правильную работу интернета. Он состоит из Целевой группы по инженерным вопросам интернета (IETF) и Целевой группы по исследованиям в интернете (IRTF). Первая пишет протоколы и другие технические документы, а вторая занимается долгосрочными исследованиями (новые идеи, новые протоколы).

Интернет-корпорация по присвоению имен и номеров (ICANN) — присваивает идентификаторы устройствам и службам, работающим в интернете по всему миру. ICANN работает вместе с Управлением по присвоению номеров в интернете (IANA).

Международный союз электросвязи (МСЭ) — координирует операции и услуги электросвязи по всему миру. МСЭ устанавливает и публикует правила и стандарты, касающиеся технологий электронной связи и вещания, таких как радио, телевидение, спутники, телефон и интернет.

Internet Society (ISOC) — способствует открытому развитию и использованию интернета людьми во всем мире. Общество публикует отчеты по проблемам интернета и создает инструменты, опросы и политические рекомендации для улучшения его использования.

Интернет-приложения

Многие приложения основаны на инфраструктуре интернета. Наиболее популярным из них, вероятно, является Всемирная паутина (WWW) или Сеть: набор текстовых документов и ресурсов (изображений, видео и так далее), доступных через интернет. Веб-документы и ресурсы хранятся на специальных компьютерах, подключенных к интернету, которые называются веб-серверами.

Всемирная паутина основана на протоколах системы доменных имен (DNS) для преобразования доменного имени в IP-адрес, протоколе передачи гипертекста (HTTP) для запроса содержимого веб-страницы с этого IP-адреса, а также протоколе Transport Layer Security (TLS) для обслуживания веб-сайта через безопасное зашифрованное соединение.

Источник

Как устроен интернет

Кратко сформулировать, как устроен интернет, можно фразой «сеть всех сетей». Представьте себе дом со множеством подъездов. В каждом подъезде — своя локальная сеть, по которой жители могут передавать друг другу файлы, создавать в ней сайты и вместе играть в компьютерные игры. Но вот жители собрались и решили объединить все свои локальные сети в одну — и теперь у всего дома есть доступ к общим ресурсам сети. Каждый пользователь может поделиться контентом с другими и пригласить соседей на свой сайт.

Именно так технически устроен интернет. Если посмотреть на карту глобальной сети, мы заметим, что все континенты связаны между собой проводами интернета. А сколько сетей помещается на каждом из материков! Сети стран, городов, районов и домов вплетаются в единую Всемирную паутину.

Как появился интернет

Одним из создателей интернета является Леонард Клейнрок. Этот ученый описал принцип работы Сети, а именно алгоритм разбивки файлов на части и передачи по различным путям через Сеть. Свои труды он опубликовал в книге «Коммуникационные сети», которая вышла в 1964 году. На основе разработок Клейнрока агентство передовых исследовательских проектов ARPA создало компьютерную сеть ARPANET, которая и стала прототипом современного интернета. Этой сетью пользовались военные, и она не была массовой.

Все изменилось в 1973 году, когда несколько стран подключились к обмену данных — а затем и весь мир. С возросшим числом пользователей потребовались нововведения, и в 1983 году появился протокол TCP/IP, который стал основой сетевой моделью передачи данных, представленной в цифровом виде. TCP/IP описывает способ передачи данных от источника информации получателю. Информация проходит через четыре уровня, каждый из которых описывается правилом. Так как количество пользователей многократно выросло, потребовалась их идентификация в Сети, и таким идентификатором стал IP-адрес. Введение идентификации пользователя позволило разработать ряд правил внутри Сети, регулирующих передачу, обмен и безопасность информации.

Число юзеров продолжало расти, и в 2022 году, по данным отчета Global Digital, в мире насчитывается 5 миллиардов 368 миллионов активных пользователей глобальной сети.

Виды интернета

С каждым годом технологии и скорость интернета совершенствовалась. Некоторые технологии остались с нами по сей день, а часть устарела и почти не используется. Давайте рассмотрим основные виды интернет-соединений:

Каждая из этих технологий работает по своему алгоритму, однако цель у них одна — передача данных в глобальную сеть Интернет. Так как же устроен интернет? Продолжим разбираться!

Как работает интернет

Давайте снова вспомним наших жителей дома, которые решили объединить свои сети. Прошло время, и их общая сеть была подключена через технологию FTTB к глобальной сети Интернет. Получается, они стали новыми клиентами сети! А где новым клиентам брать информацию, скачивать файлы или смотреть видосики? Конечно же, на серверах — компьютерах, которые имеют объемные хранилища памяти и созданы, чтобы хранить и обрабатывать большие массивы данных. Однако любой клиент сети может и сам стать сервером — для этого достаточно установить программное обеспечение. Развернув сервер, он может выложить свой сайт в общую интернет-сеть. Получается, что все объекты сети — это компьютеры, которые различаются только назначением: кто-то предоставляет информацию, а кто-то ее потребляет.

Обмен информацией между клиентами сети и серверами происходит через подключение к IP-адресу. У каждого пользователя, сайта или сервера есть такой адрес, который является уникальным идентификатором в сети. Благодаря взаимодействию IP-адресов сетевые устройства могут передавать друг другу пакеты данных. IP-адрес выглядит как набор из четырех чисел, например 192.168.0.0.

Давайте посетим сайт skysmart.ru. Адресная строка покажет нам имя сайта (домен), и никаких числовых значений мы не увидим. Это сделано для удобства пользователей и поисковых систем. Реализовать такую технологию смогли через систему доменных имен — DNS, которая присваивает понятное буквенное имя цифровому IP-адресу.

Процесс дешифрования доменных имен довольно прост:

Мы вводим имя сайта (домен) в адресную строку.

Поставщик интернета подключается к DNS-серверу, который переводит имя сайта в IP.

Через глобальный интернет идет подключение к серверу, на котором расположен сайт.

Мы подключаемся к сайту и работаем с его содержимым.

Мы узнали больше о том, как устроена сеть Интернет: теперь нам понятен принцип обмена данными между клиентами сети и серверами. Но это еще не все — продолжаем разбираться!

Как клиенты сети взаимодействуют с интернетом

Просто так в интернет мы зайти не можем. Для этого нужно программное обеспечение, которое создали специально для подключения к глобальной сети, — браузер. Браузеров существует множество, самые популярные из них — Firefox, Chrome, Edge, Safari, Opera. Однако функционал у них один — выход в мировую сеть и обмен данными. Различаются они визуальным интерфейсом, принципами обеспечения безопасности и скоростью передачи данных.

Каждый браузер выполняет рендеринг, то есть загрузку веб-страницы и ее представление на понятном пользователю языке.

Из предыдущего рассказа о том, как устроен глобальный интернет, мы уже знаем, что получить информацию от сервера очень легко — достаточно ввести его адрес и браузер загрузит необходимую страницу. В это время внутри браузера происходят миллионы процессов: одни отвечают за подключение к серверам, другие — за скорость и обмен данными. Давайте более подробно разберем работу этих процессов.

Разрешение DNS

Этот процесс позволяет браузеру узнать, к какому серверу он должен подключиться, когда пользователь вводит адрес сайта. Браузер сам связывается с DNS-сервером и обнаруживает, что, например, сайт skysmart.ru имеет IP-адрес 178.248.237.250.

Если вам интересно узнать IP-адрес своего любимого сайта, воспользуйтесь сервисами WHOIS — например, этим. Подобные сервисы помогают получить информацию об IP или домене.

Обмен данными через протокол HTTP

Передача данных между устройством пользователя и сервером происходит путем протоколов и передаваемых пакетов с информацией. При этом информация идет сразу в обе стороны. Пользователь выбирает какой-то раздел на сайте и тем самым передает информацию, а компьютер, в свою очередь, загружает контент, и пользователь видит его на экране компьютера или телефона.

Говоря о том, как устроена работа интернета, нельзя не упомянуть Transmission Control Protocol (TCP, протокол управления передачей). Это один из основных протоколов в интернете, и предназначен он для управления передачей данных.

После того как браузер обнаружит необходимый нам сервер, он соединится с ним по TCP-протоколу и подключит еще один вид протокола обмена данными — HTTP, или протокол передачи гипертекста.

Все сайты состоят из блоков, которые создают веб-разработчики с помощью HTML, CSS и JavaScript. Например, ученики курса по созданию сайтов в Skysmart на занятиях создают сайт с футболками. Цель протокола HTTP — считать содержимое этих блоков и через браузер вывести на экран монитора.

Рендеринг

При загрузке страницы браузер должен незамедлительно показать все ее элементы пользователю. Каждый элемент может содержать большое количество строк кода и связку нескольких языков: HTML, CSS и JavaScript, а задача браузера — прочитать все строчки кода, показать их в правильном формате пользователю и сделать это все молниеносно. Это и есть процесс рендеринга.

Этот процесс имеет сложную архитектуру и алгоритмы выполнения. Работники корпораций, которые разрабатывают браузеры, потратили не одну ночь на отладку рендеринга. Популярность браузера среди пользователей напрямую зависит от скорости его работы и адаптивности.

Выше мы упоминали, что браузер отвечает еще и за безопасность. Как это? Сейчас разберемся!

Почему сайты знают о нас все и как обезопасить себя в интернете

Цель каждой компании, которая занимается разработкой браузеров, — увеличить число пользователей их продукта. Собирая информацию о своих пользователях, разработчики стремятся сделать браузер комфортнее для использования и удержать свою целевую аудиторию.

Благодаря этому мы можем спокойно сохранять нужные нам сайты в закладки, не запоминать кучу паролей от разных сервисов, а использовать автозаполнение или же зайти в историю поиска и найти сайт, который посещали две недели назад. Звучит очень удобно!

Удобно, но небезопасно. 👿

При перехвате протокола HTTP злоумышленник проникнет в ваш браузер и получит всю необходимую информацию:

логины и пароли, которые в нем сохранены;

данные банковских карт и других систем оплаты;

Зачастую браузер сам выступает в роли защитника и пытается контролировать пакеты, которые передаются между пользователем и сервером. Но перехват может произойти, если вы установите сторонние скрипты в свой браузер или ваш компьютер «заболеет» вирусом.

Представьте себя на берегу океана. Если вы в течение часа будете гулять по прибрежной линии, то оставите много следов на песке. По такому же принципу каждый пользователь в интернете оставляет свой цифровой след. За этими следами охотятся не только злоумышленники, но и поисковые системы, а также сайты.

Вы наверняка замечали, что, если поискать какую-нибудь вещь в «Яндексе» или Google, реклама этого или аналогичного продукта преследует вас на протяжении нескольких дней. За нами следят? Да! Вы как пользователь сами предоставляете поисковикам информацию и о том, что именно вам нужно. Если вы поищете «купить кроссовки» да еще и зайдете в несколько интернет-магазинов, которые торгуют обувью, поисковая система проанализирует ваши запросы и будет предлагать этот товар через маркетинговые инструменты.

Например, корпорация Google собирает о своих пользователях почти всю имеющуюся информацию и в рамках своей экосистемы составляет цифровой портрет пользователя. Система подбирает для вас товары и услуги, видосики на ютубе и кафешки, где было бы круто посидеть. И делает она это с вашего согласия. Сбор данных о вас начался в тот момент, когда вы зарегистрировались и начали пользоваться сервисами Google.

Давайте посмотрим на примере Google, какие данные мы передаем с помощью браузеров:

персональные данные (Ф. И. О., адрес регистрации, телефон, email и т. д.);

список устройств, которые используют аккаунт;

список всех приложений и расширений, которые могут обращаться к вашим данным в Google.

Кажется, что этого списка более чем достаточно, чтобы понять, как за нами следят поисковые системы и браузеры.

Сайты тоже борются за количество посетителей и для этого собирают данные о вас. Сбор данных на сайте происходит через cookies — маленький фрагмент кода, который:

получает информацию об аутентификации пользователя;

хранит персональные предпочтения и настройки пользователя;

отслеживает сеансы посещения пользователя;

собирает сведения статистики о пользователях.

Многие сайты предупреждают об использовании файлов cookies и запрашивают согласие пользователя, поэтому вы сами вправе решать, передавать ли свои данные тому или иному сайту.

Как мы поняли, анонимности в интернете почти нет. Сам процесс передачи информации в браузере подразумевает обмен вашими данными с интернетом, и, как бы вам ни хотелось быть анонимным, цифровые следы уже оставлены. И не забывайте, что ваш IP-адрес тоже идентифицирует вас!

Пока сайт активен и его посещают пользователи, у него есть домен, т. е. символьное имя сайта — skysmart.ru или sky.pro. Если владельцы приняли решение отключить сайт, имя домена может перейти к другому сайту. Старый сайт попадает в архивный банк.

Есть множество сервисов, которые хранят старые версии сайтов. Например, на сайте «Веб-архив» вы можете посмотреть, как выглядела чья-то страница во ВКонтакте в 2012 году. Назначение этого сайта — хранить старые версии других сайтов. С помощью скриптов он обрабатывает их содержимое и дополняет свою библиотеку.

Интернет помнит абсолютно все, ведь даже удаленные или неиспользуемые сайты хранятся в веб-библиотеках. Уничтожение данных возможно лишь при безвозвратном удалении копий сайта со всех серверов, но всегда есть риск, что содержимое растащили по другим ресурсам и информация все равно останется на просторах интернета.

Лучше разобраться в том, как обезопасить себя в интернете, можно на курсах цифровой грамотности для MacOS и Windows в школе программирования для детей и подростков Skysmart. А тем, кто хочет самостоятельно создавать сайты, приложения или игры, рекомендуем курсы программирования.

Источник