Как устроен интернет и при чём тут акулы
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.
Объясни мне: как устроен интернет
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.
Ради интереса: что может быть сервером
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.
Одна из главных угроз международному интернету — акулы: они любят грызть магистральные подводные кабели. Это не шутка. Причину учёные пока не знают — то ли из-за излучения, то ли просто интересно.
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.
На примере одного запроса
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».
Получите ИТ-профессию
В «Яндекс Практикуме» можно стать разработчиком, тестировщиком, аналитиком и менеджером цифровых продуктов. Первая часть обучения всегда бесплатная, чтобы попробовать и найти то, что вам по душе. Дальше — программы трудоустройства.
Откуда берется интернет в России и в мире?
По проводам и магистралям: откуда берется интернет в России
Откуда берется интернет? Что собой представляет? Люди пользуются сетевыми ресурсами ежедневно. Одни загружают фотографии в соц. сетях, другие переписываются в чатах и мессенджерах, третьи скачивают программы с сайтов или же часами «зависают» в онлайн-играх. Но как все это работает, и можно ли отключить интернет всем сразу? Давайте разбираться.
С чего все начинается
Во многих информационных источниках интернет называют «виртуальной мировой паутиной», и, надо сказать, такое сравнение ему более чем подходит. Ведь любая сеть (не важно, на уровне небольшого офиса или всего мира) – это переплетение множества оптоволоконных кабелей, на концах которых находятся серверы, коммутаторы и пользовательское оборудование. Чтобы было понятнее, рассмотрим этот процесс на примере: Двое людей, живущих по соседству, хотят быстро обмениваться друг с другом текстовыми сообщениями, музыкой, фотографиями и прочими медиа-файлами. Для этого они объединяют свои компьютеры в единую сеть при помощи коммутатора и патч-кордов. Затем к ним таким же способом подключается третий сосед, четвертый, пятый десятый. Чтобы выйти за пределы дома. Провода протягиваются к другим жилым постройкам, где к сети присоединяются новые участники. И так, шаг за шагом, виртуальная паутина разрастается в масштабах. Начавшаяся с одного этажа она выходит на уровень подъезда, дома, страны, а затем и всего земного шара. И вот мы уже имеем всемирную сеть, которая непрерывно объединяет миллиарды устройств. А как же беспроводной интернет, спросите вы. Само его название уже подразумевает отсутствие каких-либо проводов. Однако это утверждение не совсем корректно. Да, конечный потребитель получает сигнал по радиоканалам, которые принимает роутер. Но оборудование, которое транслирует эти самые сигналы, должно быть включено в единую сеть, иначе доступа в интернет вы не получите.
Кто платит за интернет и кому
Конечный потребитель ежемесячно платит своему провайдеру за определенные объемы выкачиваемого трафика. Но откуда берется интернет у самих провайдеров? Ответ прост, городские провайдеры закупают его у региональных, те – у федеральных, и так далее по цепочке. Во главе же этой пирамиды стоят 11 транснациональных корпораций, которые владеют абсолютным большинством подводных кабелей и магистралей, проложенных между континентами. Между собой они обмениваются трафиком бесплатно, а более мелким игрокам информационного рынка продают его по оговоренной цене. Если глобальные игроки того пожелают, люди по всей планете (или в конкретно взятой стране) могут остаться без интернета за секунды. Но поскольку бизнес этот сверхприбылен, риски подобного развития событий ничтожны.
Это интересно: лимитный безлимит
Сегодня большинство интернет-провайдеров заманивает клиентов безлимитными тарифами. И действительно, возможность выкачивать любые объемы данных за фиксированную цену выглядит весьма заманчиво. Однако не все так просто, ведь зафиксирована не только цена услуги, но и скорость подключения. Иначе говоря, если мы возьмем для примера скорость 100 Мбит/сек, то, условно, платя 10 р в день за безлимит, вы, по факту, платите за 8640000 Мбит (т.к. в сутках 86400 секунды). Больший объем вы за это время вы выкачать не сможете. Однако большинство даже половины из этого не тратят, в итоге переплачивая за «воздух».
Как в интернете заводятся сайты
- Хотите пользоваться чужими благами (покупать товары, читать новости), достаточно будет оплатить трафик (доступ ко всем, представленным в сети, сайтам).
- Хотите продавать, информировать или продвигать какие-то свои наработки, придется арендовать у хостера место под «виртуальный домик» (сайт, на котором будет размещена необходимая информация и медиа-материалы).
Для того, чтобы подключить интернет в офис оставьте заявку на нашем сайте.
Остались вопросы? Есть что добавить? Ждем ваши комментарии.
Что такое интернет, кто его придумал и как он устроен: история создания
5 марта 2024 года по всему миру наблюдались сбои в работе интернет-сервисов после повреждения подводных кабелей в Красном море. «РБК Тренды» объясняют, как работает интернет, из чего он состоит и кем контролируется
- Что это
- Кто придумал
- В каком году появился
- Когда появился в России
- Провайдеры
- Беспроводные устройства
- Протоколы
- Кто управляет интернетом
- Интернет-приложения
Что такое интернет
Интернет — это глобальная 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. 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.
Кто придумал интернет
Считается, что у интернета нет одного конкретного создателя. Над развитием технологии работали ряд ученых, инженеров и программистов на протяжении нескольких десятилетий, начиная с 1960-х годов. Вот некоторые из тех людей, которые внесли весомый вклад в создание интернета.
Леонард Клейнрок
Леонард Клейнрок (Фото: Getty Images)
Ученый Леонард Клейнрок в 1960-х создал математическую теорию коммутации пакетов, которая лежит в основе технологии интернета. Суть теории в том, что при передаче данных в компьютерных сетях информация разделяется на маленькие блоки (пакеты), которые затем отправляются по сети конкретному получателю и могут при этом следовать разными маршрутами.
Кроме того, ученый является одним из разработчиков компьютерной сети ARPANET — прототипа современного интернета, созданного в 1969 году Агентством Министерства обороны США по перспективным исследованиям (DARPA).
ARPANET представляла собой экспериментальную компьютерную сеть, где исследовательские учреждения и университеты могли обмениваться информацией. Это была первая сеть, в основе которой лежала концепция коммутации пакетов данных. Информация разбивалась на небольшие блоки и перемещалась по сети независимо друг от друга.
Джозеф Ликлайдер
Джозеф Ликлайдер (Фото: Википедия)
В 1962 году ученый Джозеф Ликлайдер опубликовал работу «Галактическая сеть» (Galactic Netework), где впервые предложил концепцию работы компьютерной сети. При создании концепции Ликлайдер опирался на уже описанные Клейнроком способы передачи данных в его теории коммутации пакетов.
В том же году он возглавил отдел информационных технологий DARPA и под его руководством были заложены основы ARPANET.
Винтон Серф и Роберт Кан
В начале 1970-х ученые и изобретатели Винтон Серф и Роберт Кан разработали протоколы TCP (Transmission Control Protocol) и IP (Internet Protocol). TCP — это протокол передачи данных в компьютерных сетях. Он проверяет, дошло ли информация до получателя и в полном ли объеме. IP — это протокол, который отвечает за то, чтобы нужные данные дошли до нужного компьютера.
Тим Бернерс Ли и Роберт Кайо
Разработчики Тим Бернерс Ли и Роберт Кайо в 1989 году предложили концепцию Всемирной паутины (World Wide Web), которая стала фундаментом для современного интернета. Его идея заключалась в создании системы, позволяющей легко обмениваться и доступно представлять гипертекстовую информацию через компьютерные сети.
Кстати, ученые, в отличие от других «отцов» интернета работали не в США, а в Европе — в лаборатории физики высоких энергий европейской организации по ядерным исследованиям (ЦЕРН). В 1989 году Тим Бернерс Ли создал Всемирную паутину (WWW), чтобы автоматизировать процесс обмена информацией между учеными в университетах и институтах по всему миру.
В 1990 году Бернерс Ли определил основные концепции современного интернета — стандартизированный язык гипертекстовой разметки html, сетевой протокол http и систему адресов URL. Также он разработал первый браузер и серверное программное обеспечение. Адрес первого в мире веб-сервера — info.cern.ch.
30 апреля 1993 года ЦЕРН передал программное обеспечение World Wide Web в общественное достояние.
В каком году появился интернет: история создания
Изначально 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. Поскольку создание технологии растянулось на несколько десятилетий, есть несколько «дней рождений» интернета.
- 29 октября 1969 года: связали два удаленных компьютера и передали между ними первое сообщение. Один компьютер находился в Стэнфордском университете, а другой — в Калифорнийском технологическом институте. Правда, по плану, сообщением должно было стать слово login, но после передачи первых двух букв lo система прервалась. Тем не менее, попытка передачи данных считается успешной. Это событие стало результатом работы проекта ARPANET и стало первым практическим достижением, которое легло в основу современного интернета.
- 1 января 1983 года: компьютеры, подключенные к ARPANET, были переведены на новый протокол TCP/IP. До это дня на ARPANET использовались различные протоколы передачи данных, из-за чего было трудно масштабировать и управлять сетью. Протоколы TCP/IP обеспечили универсальный способ передачи данных в компьютерных сетях, благодаря чему разные сети смогли связываться друг с другом.
- 6 августа 1991 года: Тим Бернерс-Ли опубликовал первый в истории веб-сайт. Он был посвящен самому проекту World Wide Web и размещался на компьютере NeXT Бернерса-Ли.
Когда появился интернет в России
Интернет в России появился в 1990-х. По одной версии, он появился 7 апреля 1994 года, когда в нашей стране был зарегистрирован первый домен. Согласно другой версии, 28 августа 1990 года. В этот день ученые на компьютере в Институте атомной энергии имени И.В. Курчатова связались с учеными из университета Хельсинки с помощью модема, чтобы регулярно передавать почту по интернету.
Как работает интернет
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 тыс. км.