Как работает интернет: понятное пояснение простыми словами

Понять принцип работы интернета не так сложно, как может показаться. За простым набором сайта в браузере скрыта работа нескольких устройств. Из чего состоит интернет и как он работает?

Как устроен интернет

Что такое интернет? Это информационно-коммуникационная сеть и всемирная система объединенных компьютерных сетей для хранения и передачи информации. На портале GeeksforGeeks пишут, что история интернета берет свое начало с 1969 года как одна из исследовательских программ. Он сформировался к 1990-м годам. Само слово Internet — это сокращение от Interconnected Networks, что в переводе означает ‘взаимосвязанные сети’.

Откуда берется интернет? Автор портала How Stuff Works Джонатан Стрикленд объясняет: чтобы понять, что такое интернет и откуда он берется, необходимо посмотреть на него как на систему, состоящую из двух компонентов. Первый компонент — аппаратное обеспечение, которое включает в себя все — от от кабелей до компьютеров. Терабиты информации передаются по высококачественным кабелям. Почти 98% глобального трафика проходит через них. Другие типы оборудования, которые поддерживают интернет: маршрутизаторы, серверы, вышки сотовой связи, спутники, радиоприемники, смартфоны и многое другое.

Все это оборудование не создало бы сеть без второго компонента интернета — протоколов. Протоколы — это наборы правил для выполнения задач, которым следуют машины. Без общего набора протоколов, которым должны следовать все устройства, подключенные к интернету, связь между ними невозможна. Различные машины не смогут понимать друг друга или посылать осмысленную информацию. Протоколы обеспечивают как метод, так и общий язык для машин, используемых для передачи данных.

Протокол передачи гипертекста (НТТР) — это протокол, который используется для просмотра веб-сайтов через браузер и обозначается http перед любым веб-адресом. Также есть FTP-сервер — протокол передачи файлов. Подобные и десятки других протоколов создают основу, в рамках которой должны работать все устройства, чтобы быть частью интернета. Двумя наиболее важными протоколами считают протокол управления передачей (TCP) и интернет-протокол (IP). Часто их объединяют вместе, из-за чего можно увидеть обозначение TCP/IP.

Также предусмотрены DNS-сервера. Domain name server — приложение, предназначенное для ответов на DNS-запросы по соответствующему протоколу. Другими словами, это технология, которая позволяет браузером найти запрошенный сайт по его имени.

Важная часть интернета — интернет-адреса. На сайте Stanford сказано, что каждое устройство, в частности компьютеры, которое подключено к интернету, имеет свой уникальный адрес. Еще его называют IP-адресом. Как электрическая розетка обеспечивает связь между электростанцией и электроприбором, не задаваясь вопросом, где электроэнергия произведена, так и IP соединяет две машины в Сети. IP — это значит Internet Protocol. Интернет-адреса имеют вид nnn.nnn.nnn.nnn, где nnn должно быть числом от 0 до 255.

Один из самых распространенных адресов — 4-я версия протокола IPv4. Поэтому адреса большинства компьютеров записываются в виде комбинаций цифр, разделенных точками, — 192.168.2.10. Они позволяют двум машинам в Сети распознавать друг друга.

Что такое сервер? Сервер — это устройство, которое способно принимать запросы по Сети и отвечать на них. Как правило, под сервер выделяют специальный мощный компьютер, который внешне значительно отличается от привычного ПК. Он хранит данные и обеспечивает к ним доступ. Как правило, сервер — очень мощный компьютер, который работает круглосуточно и способен обрабатывать одновременно сотни запросов.

Чтобы подключить интернет к своему ПК, необходимо обратиться к услугам провайдера. Интернет-провайдер — это поставщик интернет-услуг. Он предоставляет доступ к Сети другие связанные с интернетом услуги.

Как работает интернет?

Все пользователи интернета условно делятся на две группы — клиенты и серверы. Серверы представляют собой мощные машины, а клиенты — это компьютеры пользователей, которые подключаются к интернету по необходимости. Связь между ними происходит таким образом: с ПК запрос поступает на сервер через маршрутизатор, который отправляет пакет данных на заданный IP-адрес, с него данные посылаются на DNS-сервер и сервер сайта, а затем запрошенные данные пересылаются в обратном порядке на ПК пользователя.

Схематически путь будет выглядеть так: компьютер→маршрутизатор→ DNS-сервер→сервер сайта→DNS-сервер→маршрутизатор→компьютер.

Отправка запроса

На компьютере пользователя установлено специальное программное обеспечение, которое преобразует введенный на экране запрос и отправляет его через маршрутизатор на сервер провайдера. На сервере провайдера установлено ПО, которое хранит информацию и отвечает на запросы компьютеров клиентов, связывая их с другими серверами в Сети.

Работа маршрутизатора

Маршрутизатор на основе таблиц маршрутизации направляет пакеты данных на указанные IP-адреса. Следует отметить, что маршруты постоянно изменяются в связи с расширением сетевой инфраструктуры и появлением новых провайдеров. Маршрутизатор обладает сведениями о доступных в Сети вариантах маршрутов и выбирает наиболее эффективный и быстрый путь для доставки пакета получателю.

Виртуальные порты

В дополнение к IP-адресу пакету данных должен быть назначен адрес программы, для которой он предназначен. Такой адрес называют виртуальным портом. Все сетевые программы имеют свои уникальные виртуальные порты, через которые они получают адресованные пакеты.

Система доменных имен

Система доменных имен (DNS) была разработана для упрощения работы в интернете. Это альтернативный адрес, который легче запомнить для человека. Доменное имя представляет собой последовательность символов, разделенных точками.

Для улучшения связи между компьютером и человеком существуют службы DNS-серверов. DNS-серверы преобразуют доменное имя в цифровой IP-адрес и наоборот. Когда вводите доменное имя в браузере, служба DNS переводит его в IP-адрес и отправляет пакет на соответствующий ресурс. DNS-серверы можно сравнить с адресной книгой в телефоне.

Все доменные имена поделены на специальные зоны, которые различаются уровнями. Есть домены верхнего уровня — национальные (например, kz) и отраслевые (например, edu — для учреждений образования, job — для кадровых агентств). И домены нижних уровней — географические или региональные (например, spb.ru).

Когда пользователь запрашивает информацию у определенного сервера, этот запрос отправляется по кабелям или радиоволнам на сервер сайта через маршрутизаторы. Как только ответ от сервера поступит на ПК, получив необходимые пакеты данных, система передаст их браузеру, который соберет эти пакеты в единый модуль. Только после этого на экране появится привычный сайт. Такой же принцип работы с любыми устройствами, такими как смартфон, планшет или ноутбук.

Интернет — это соединение компьютерных сетей, позволяющее быстро обмениваться информацией и передавать ее на значительные расстояния за считанные секунды. В свою очередь интернет состоит из ряда протоколов, которые позволяют пользователю отправлять и получать информацию в удобном для него виде.