Как работают интернет провайдеры

Вы задумывались о том, как Интернет попадает в планшет, домашний и офисный компьютер? С одной стороны, все понятно: Wi—Fi раздает коробочка с проводами, которая пылится на шкафу или подоконнике. Но как все работает на самом деле? Приоткрываем тайну и рассказываем, кто такой интернет-провайдер, где он берет Интернет и как доставляет его на цифровые устройства.

Кто такой интернет-провайдер

Провайдером принято называть поставщика услуг. Значит, интернет-провайдер – это тот, кто поставляет услугу доступа в Интернет. Представьте, что вы оказались в продуктовом супермаркете и покупаете там не только продукты, но и кое-что для дома: салфетки, пекарскую бумагу, батарейки. Так и с интернет-провайдером: по факту он предоставляет много разных сопутствующих услуг, которые сам не производит (как супермаркет не производит товары), а покупает их оптом.

В английском варианте интернет-провайдер называют ISP – Internet Service Provider.

Провайдер – это посредник. Он покупает много в одном месте, а продает понемногу всем желающем – своим абонентам. Раздавать Интернет он может разными способами: по коммутируемой линии передач (еще помните старые телефонные модемы-пищалки?), через кабельные модемы, спутники или Wi-Fi. Большинство российских пользователей Интернета, проживающих в городах в многоквартирных домах, используют кабельный Интернет. Но вернемся к тому, как это работает на глобальном уровне.

Причем здесь океан?

Заметили, как легко открыть американский или другой иностранный сайт? Это стало возможным благодаря тому, что по дну океанов

пролегают оптоволоконные кабели связи, которые работают под огромным пластом морской воды – до пяти, а то и до девяти километров толщиной. Естественно, что эти линии большие в диаметре, надежно изолированы от воды и защищены от механических повреждений.

В 2017 году компании Microsoft и Facebook и объединились с телекоммуникационным оператором Telxius и проложили по дну Атлантического океана самый мощный за всю историю подводный кабель. Его пропускная способность составляет 160 Тбит в секунду. Кабель пролегает на глубине 3 метров, а его протяженность составляет 6,6 тысяч километров.

По проводам, которые пролегают на дне океана, передается до 99% международных интернет-данных. Этими линиями владеют провайдеры первого уровня (tier-1) – крупнейшие в мире операторы связи, которых насчитывается менее дюжины. Они соединены со всей сетью Интернет, но никому за это не платят и это на них держится Всемирная паутина. Крупнейшие представители сегмента tier-1 – провайдеры Level3, GlobalCrossing, Telefonica.

У tier-1 покупают интернет-трафик провайдеры второго уровня (tier-2). Очень часто это так называемые «национальные» операторы, которые работают внутри определенной страны. В РФ это «Ростелеком» или «Транстелеком». К tier-3 и ниже относятся более мелкие региональные и городские провайдеры. В принципе, стать провайдером может любая, даже небольшая компания, которая объединит сетью несколько десятков компьютеров. В теории это возможно, хотя не выгодно – каждому интернет-провайдеру для работы требуется лицензия, оборудование, штат технических и административных сотрудников.

А не выгодно ли покупать Интернет напрямую у провайдеров tier-1? Нет, и на это есть сразу две причины. Во-первых, они не продают его конечным потребителям. Во-вторых, обычные пользователи не нуждаются в больших объемах данных, а на малых стоимость услуг будет слишком высокой.

Кто контролирует работу интернет-провайдера

Чтобы стать интернет-провайдером, компании потребуется выбрать пакет услуг, которые она планирует предоставлять конечным пользователям, а затем получить лицензии. Таких лицензий будет минимум две: на телематические услуги и на передачу данных. Дальше провайдера будут контролировать организации международного и национального масштаба. Сюда относится совет по архитектуре Интернета (The Internet Architecture Board), рабочая группа проектирования Интернета (Internet Engineering Task Force), центр сетевой информации (InterNIC), корпорация по присвоению имен и номеров (ICANN) и другие. На государственном уровне в России к ним присоединяется провайдер второго уровня «Ростелеком» или «Транстелеком», а также Роскомнадзор, которые имеют возможность блокировать сайты на территории страны по решению суда.

Как провайдер обеспечивает передачу информации

Попробуем идти с обратного конца – то есть от конечного пользовательского устройства. Им может быть ноутбук, стационарный ПК, гаджет с Wi-Fi и другие устройства, которые позволяют выходить в Интернет. Кабель провайдера, который заходит в квартиру или офис, напрямую подключается только к одному такому устройству – например, пусть это будет стационарный ПК. Если потребителей Интернета много, необходимо будет приобрести и настроить роутер. После этого Интернет по кабелю будет поступать на роутер, а тот распределит его между всеми желающими.

На глобальном уровне это работает похожим образом, то есть благодаря маршрутизации пакетов. Роутеры, они же маршрутизаторы, объединяют сотни и тысячи компьютеров в сеть, а затем разрозненные сети друг с другом. Здесь-то и пригождаются услуги провайдеров, которые проектируют и обслуживают кабельную систему и то многочисленное оборудование, которое обеспечивает работу Интернета. Особенность маршрутизаторов в том, что они хранят специальные таблицы с адресами, которые позволяют отправлять данные точно по назначению и без сбоев, выбирая оптимальный маршрут следования.

Когда пользователь набирает адрес веб-сайта, специальное программное обеспечение преобразует его в запрос, который понятен маршрутизатору, а тот направляет его на сервер провайдера. За пересылку пакетов данных отвечают протоколы – определенные наборы правил (стандарты). Например, базовые протоколы IP и TCP регулируют физическую пересылку данных, протокол http служит для отправки гипертекстовых сообщений, ftp отвечает за передачу файлов, а SMTP – за пересылку электронной почты. Проще говоря, протоколы заставляют разные устройства понимать друг друга и корректно обрабатывать запросы. Это позволяет соединять сетью Интернет компьютеры, планшеты, ноутбуки, которые работают под разными ОС и территориально находятся на расстоянии сотен и тысяч километров друг от друга.

Кому порцию данных?

Данные в Интернете передаются в виде пакетов, которые направляются по оптимальному маршруту из миллионов возможных. Смотрите, в этом главное отличие Интернета от обычной телефонной сети. Если вы разговариваете по проводному телефону и в это время повредить кабель (неважно, на каком участке), разговор прервется. С Интернетом этого не случится. Специальное ПО позаботится о том, чтобы нужный пакет с данными отправился по работающему маршруту даже в том случае, если изначально на пути его следования возникли проблемы. Весят такие пакеты немного – до нескольких килобайт – и состоят из двух частей: заголовка и непосредственно передаваемой информации.

Интересно, что большинство сетевого трафика генерируют вовсе не люди, а боты и компьютерные вирусы.

«Я тебя по IP вычислю!»

Примерно так часто звучали угрозы в чатах и на форумах в начале 2000-х. Эта фраза означала, что человек определит местоположение обидчика (к примеру) по IP-адресу и придет выяснять отношения лично. Что же такое IP и почему важно знать о нем в контексте работы интернет-провайдера?

Так как данные отправляются от одного компьютера к другому, необходимо знать адрес отправителя и получателя. Это и есть IP-адреса (сокращенно от Internet Protocol). Сейчас используется четвертая версия протокола – IPv4. Так как в цифровом мире все решают цифры, то и адреса здесь не буквенные, а в виде четырех групп цифр, разделенных точками, например: 192.168.2.11. В общем случае шаблон адреса выглядит следующим образом: xxx.xxx.xxx.xxx, где xxx — числа от 0 до 255. На самом низком уровне числа будут преобразованы еще один раз, в итоге из них получится длинная последовательность нулей и единиц.

Обычному человеку сложно запомнить даже 4-5 сайтов с адресами в числовом виде. Для упрощения была разработана систем доменных имен DNS и DNS-серверов. Эти серверы переводят привычные буквенные доменные имена (например, google.com или mail.ru) в числовые последовательности, понятные машинам. Только после этого оправленные с компьютера или планшета пакеты данных отправятся по назначению, а обратно вернется запрашиваемая информация.

Снова возвращаемся к провайдерам. Очевидно, что количество IP-адресов ограничено, а пользователей (абонентов) становится все больше по мере распространения Интернета. Каждый провайдер выкупает несколько диапазонов IPv4 и присваивает их своим абонентам. Те пользователи, которым нужен статический (неизменный) IP-адрес, отдельно оплачивают эту услугу. Даже если они закроют подключение, а затем восстановят его, их адрес в сети останется неизменным. Большинству домашних пользователей достаточно динамических IP-адресов, которые присваиваются временно, на ограниченное сессией время.

У провайдера ОнЛайм доступна услуга «Фиксированный IP» с помесячной оплатой. Она будет интересна тем, кто участвует в онлайн-мероприятиях с доступом по IP-адресу, активно использует торренты или хочет надежно защитить личные данные (например, при работе с электронными кошельками).

Почему нет бесплатного Интернета?

Пользователям может показаться, что они платят провайдеру за воздух. Действительно, тот не создает интересный контент, а только контролирует передачу пакетов с данными. На самом деле провайдер получает оплату за ресурсы, которые обеспечивают работу всей системы. А это немало: технические специалисты, кабели, маршрутизаторы и другое сетевое оборудование, программное обеспечение. Все это работает не для «галочки», а стабильно, чтобы абоненты не испытывали дискомфорта и получали надежное интернет-подключение.

Часто провайдеры предлагают массу других полезных услуг, которые косвенно касаются Интернета. Это может быть антивирусное или офисное ПО, система видеонаблюдения или «Умный дом». Крупные поставщики часто разрабатывают комплексные пакеты, в которых на выгодных условиях доступен Интернет плюс телевидение. Обязательно узнавайте, какие услуги есть у вашего провайдера. Возможно, благодаря ему ваша жизнь станет проще и интереснее.

Что такое интернет и как он работает простыми словами. Понятным языком о роутерах, протоколах, доменах и DNS-серверах и их участие при организации всемирной сети.

Одним из величайших событий в истории человечества стало появление Интернета.

Компьютерные сети изменили как уклад жизни практически каждого человека в отдельности, так общество в целом.

С каждым годом мир становится все более вовлеченным в сетевые проекты и сервисы, ведь это общедоступно, быстро и, относительно, дешево. Одним словом — эффективно.

Но как устроена работа интернета? Рассмотрим более детально принцип работы Интернета, историю создания и принципы функционирования.

Что такое Интернет простыми словами и его суть

Интернет – это международная система компьютерных сетей, построенная на базе IP и маршрутизации IP-пакетов. Основана данная система на соединении между собой огромного количества компьютеров по всему миру, а её работу обеспечивают несколько системно значимых узлов.

Интернет простыми словами – это собранные в единую сеть посредством удалённого соединения компьютеры с возможностью дистанционной передачи информации от одной машине к другой.

Синонимы термина «Интернет» — Всемирная сеть, Глобальная сеть, сеть или Всемирная паутина.

Надо сказать, что само понятие компьютер, как ключевое звено сети, следует рассматривать в расширительном значении. Благодаря развитию 3G и 4G технологий, доступом в сеть сейчас обладают такие устройства как телефоны, планшеты и, в некоторых случаях, даже бытовая техника — стиральные машины, холодильники, которые создали отдельное понятие — интернет вещей.

Рассматривая процессы хранения и передачи информации, также следует сделать пояснение, что под этими двумя достаточно универсальными понятиями сокрыта целая сфера нематериальной деятельности человеческого общества. По факту сейчас в сети люди общаются, обучаются, потребляют аудио/видео контент, узнают новости, осуществляют оплату товаров и услуг.

Учитывая приведенную выше информацию можно сформулировать достаточно небольшое и понятное определение. Простыми словами Интернет — это объединенные по всему миру в сеть компьютеры и иные схожие устройства, осуществляющие процессы обмена и хранения информации, благодаря которым люди могут общаться, обучаться, просмотр фильмы и слушать музыку не учитывая границы и расстояния.

История создания

Первые шаги в направлении создания всемирной компьютерной сети были предприняты в 1962 году Джозефом Ликлайдером (Joseph Carl Robnett Licklider). В своей работе «Галактическая Сеть» («Galactic Network»), он описал первую подробную концепцию компьютерной сети. В том же году Пол Бэран (Paul Baran) из RAND Corporation в докладе «О Распределенных Коммуникационных Сетях» («On Distributed Communication Networks») предложил создать децентрализованную систему связанных между собою компьютеров. Устройства в такой сети были бы равноправны, что позволяло бы сохранить ее информацию и работоспособность даже при частичном уничтожении.

В условиях «Холодной войны» перспективы живучести системы произвели впечатление на власти США, ведь появлялась возможность в разы повысить вероятность сохранения контроля за действиями войск даже после нанесения противником ядерного удара. Правительство Америки выделило финансирование на исследования в данной области.

Спустя несколько лет в Управлении перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (ARPA) Ларри Робертсом (Lawrence G.Roberts) было предложено создать внутреннюю сеть связав все компьютеры организации. Работы по созданию такой сети были поручены 4 образовательным организациям:

  • Калифорнийскому университету в Лос-Анджелесе (UCLA, University of California, Los Angeles);
  • Стэнфордскому исследовательскому институту (Stanford Research Institute);
  • Калифорнийскому университету в Санта-Барбаре (University of California, Santa Barbara);
  • Университету штата Юта (Utah State University).

Между учреждениями был проложен кабель связи, и специалисты во главе с Фрэнком Хартом (Frank Hart) стали работать над поиском решений по организации будущей сети.

Уже в 1969 году большинство технических проблем удалось преодолеть, и впервые в мире инфраструктура компьютерной сети объединила 4 образовательных учреждения, расположенные на значительных друг от друга расстояниях.

Сеть была названа ARPANET (англ. Advanced Research Projects Agency Network).

Однако долго удержать сеть в таком состоянии не получилось – она начала активно развиваться, к её использованию присоединились множество учёных.

Развитие проекта шло стремительно, и уже в 1971 году была создана первая программа, позволяющая отправлять электронную почту.

В 1973 году были завершены работы по прокладке трансатлантического телефонного кабеля, который открыл доступ к сети первым организациям из Европы, сделав сеть международной.

Начиная с 70-ых и по 80-ые годы через сеть в большинстве своем обменивались электронной почтой, рассылали новостные сводки и выкладывали списки объявлений.

В тоже время ARPANET не могла автоматически взаимодействовать с другими компьютерными сетями и это стало основным сдерживающим фактором ее дальнейшего развития.

Стремительное развитие различных протоколов передачи данных значительно затрудняло объединение и взаимодействие сетей построенных на различных стандартах. Появилась необходимость стандартизации и разработки универсальных протоколов передачи данных. Решением проблемы стала разработка IP, ICMP, TCP, UDP, Telnet, DNS, FTP.

Так уже 1 января 1983 года ARPANET удалось перевести с протокола NCP на более прогрессивный TCP/IP. Он по сей день актуален и применяется для соединения (наслоения) различных компьютерных сетей. Именно в это время за сетью ARPANET закрепляется термин «Интернет» («Internet»).

В 1984 году Национальным научным фондом США (NSF) из множества небольших сетей была создана крупная межвузовская сеть NSFNet (англ. National Science Foundation Network). Обладая наибольшей, чем конкуренты пропускной способностью, она постепенно перехватила «пальму первенства» у сети ARPA.

Однако, уже в 1989 году специалистом Европейского совета по ядерным исследованиям (ЦЕРН) Тимом Бернерсом-Ли была предложена концепция Всемирной паутины World Wide Web (WWW), разработаны HTTP, HTML и универсальные идентификаторы URI. Благодаря ему сегодняшний интернет выглядит таким какой он есть.

В 1990 году сеть ARPA не могла более конкурировать с NSFNet и была закрыта, термин Интернет стал нарицательным в отношении новой сети.

В 1991 году именно NSFNet открыл пользователям доступ во Всемирную паутину, а разработанный в 1993 году браузер NCSA Mosaic обеспечил не виданное ранее удобство работы.

Это подстегнуло еще больший интерес к сети со стороны как ученых так и простых людей, с 1993 года по 1995 год мир созерцал взрывной рост количества пользователей Интернет. В 1995 году NSFNet возвратилась в сугубо научные круги оставив маршрутизацию сетевого трафика уже появившимся и окрепшим провайдерам. Понятие Всемирная паутина стало синонимом Интернет.

Отсутствие единого регулирования и общедоступность технических стандартов, привлекали все больше пользователей в сеть, где можно было обрести независимость от государственных и корпоративных институтов. В Интернет стали входить ранее существовавшие обособленно сети, такие как Usenet и Bitnet, сеть стала главным центром обмена информацией по всему миру.

Принцип работы сети

Несмотря на столь высокотехнологичный путь развития, принципы работы сети Интернет достаточно просты, логичны и будут доступны для понимания любому заинтересовавшемуся. Рассмотрим кратко как работает глобальная сеть интернет.

Ранее было уже показано, что по своей сути интернет это обычная сеть передачи данных, отличительной чертой которой являются очень значительные (глобальные) масштабы. Как и любая компьютерная сеть, она состоит из программно-аппаратного оборудования и его соединяющих каналов связи.

К оборудованию следует причислять:

  • клиента;
  • сервер;
  • сетевые устройства.

Клиентом может выступать любое устройство способное осуществлять запрос на получение информации сети, а при получении предоставлять ее в доступном виде — компьютер, ноутбук, планшет, смартфон и т.д.

Сервером является устройство, на котором хранится сетевая информация в виде баз данных. Базы предоставляют ответ на информационные запросы, передавая его клиенту.

Под сетевым оборудованием понимается канал связи соединяющий клиента и сервер. Схема передачи информации между клиентом и сервером по каналу связи подразумевает:

  • направление на сервер клиентом информационного запроса;
  • поступление на сервер через сетевое оборудование запроса;
  • обработка сервером запроса и формирование результата (ответа);
  • отправка с сервера по сетевому оборудованию клиенту ответа.

Для поддержания постоянной работы данной схемы необходима непрерывная работа сервера и сетевого оборудования.

К сетевым устройствам относят:

  • модемы;
  • маршрутизаторы;
  • коммутаторы;
  • каналы связи.

Модем предназначен для конвертации информации из цифровой в аналоговую и обратно. Это делается для передачи данных по различным каналам связи.

В маршрутизаторах хранятся «Таблицы маршрутизации», в которых находятся адреса и соответствующие им пакеты данных. Через коммутатор информация движется на прямую между двумя компьютерами по специальному кабелю. Устройства в данном случае находятся на достаточно близких расстояниях друг от друга.

Коммутаторы в основном необходимы для локальных сетей, а модемы и маршрутизаторы для соединения с Интернет.

Узлы (серверы и клиенты)

Наравне с термином «компьютерная сеть» в технологии Интернет зачастую встречается понятие «узел». Видимо, данное слово берет свое начало из проведения аналогии между компьютерной и рыболовецкой сетью, в которой нити соединяются между собой множеством узлов.

Узел сети (англ. node) — соединенные между собой устройства, являющиеся частью сети (это то из чего состоит Интернет). Узлы могут быть как универсальные (компьютеры, серверы, телефоны и т.д.) так и специальные (маршрутизатор, коммутатор, концентратор) устройства.

Узлы играют одну из первостепенных ролей в том, как работает Интернет.

Серверы и иные клиенты являются достаточно универсальными устройствами, однако, это не мешает им выполнять одну из главных функций Всемирной паутины — хранение информации.

Необходимо отметить, что классическая формулировка значения слова сервер на сегодняшний день немного разнится с понятием сервера как узла сети Интернет. Поэтому сервер Глобальной паутины принято именовать Веб-сервер.

  • Веб-сервер — это программное обеспечение и компьютер, на котором оно непосредственно действует, обрабатывающее HTTP — запросы/ответы клиентов. HTTP — запросы/ответы могут содержать в себе HTML — страницы, файлы, изображения, медиа — потоки и иные данные.
  • Серверы – это мощные надёжные компьютеры, на которых круглосуточно поддерживается работа сети интернет.

    Сервер

    Сервером осуществляются такие задачи как получение трафика другими компьютерами, перекодировка доменов в вид IP-адресов, хранение общих данных сети и так далее. Они работают 24 часа в сутки, поэтому даже в случае массового отключения простых компьютеров от сети, серверы сохранят информацию и работоспособность интернета. Аналогично понятию Веб-сервера, под термином клиента на сегодняшний день понимается как аппаратная часть (компьютер), так и установленная на нем програмная часть.

  • Клиент — это веб-браузер (или иное программное обеспечение) и устройство, на котором он непосредственно установлен, передающие веб-серверу запросы на получение ресурсов, обозначенных URL-адресами.

Интернет ресурсами являются HTML-страницы, файлы, изображения и иные данные запрашиваемые клиентом. В ответ на такие запросы веб-сервер пересылает искомую информацию. Обмен запросами и ответами между клиентами и веб-серверами происходит посредствам протокола HTTP.

Маршрутизаторы

Рассматривая специальные узлы сети Интернет, первостепенное внимание следует уделить такому устройству как маршрутизатор.

Маршрутизатор (от англ. router, роутер, рутер) — это специальный компьютер, осуществляющий пересылку пакетов данных на основе таблиц и правил маршрутизации, между различными сегментами Интернет. Работа маршрутизатора, в соответствии с его названием — прокладывать по сети путь из точки А в точку В.

В данном случае точкой А является пользовательский компьютер, а точкой В – какой-либо сайт в сети, к которому пользователь желает получить доступ.

Роутер налаживает обмен информацией между данными элементами.

Важность данного устройства обусловлена тем, что без него сети построенные на совершенно различной архитектуре никогда не смогли бы объединиться в Интернет.

Маршрутизатор функционирует на третьем «сетевом» уровне модели OSI (модели и уровни сети будут рассмотрены далее).

Как уже говорилось ранее, в основном устройство применяют для объединения сетей самых различных типов с несовместимыми архитектурой и протоколами. Нередко с помощью маршрутизатора обеспечивается доступ из локальной сети вИнтернет, посредством создания транслятора адресов и межсетевого экрана. Также устройство уменьшает загруженность сети производя фильтрацию пакетов и разделение доменов на коллизионные и широковещательные.

Как правило, маршрутизатор это специализированное компьютерное устройство, однако, с помощью применения специальных программных пакетов (Quagga, IPFW) большинство компьютеров могут вести работу в режиме маршрутизатора.

Протоколы

В компьютерной науке часто встречается такое понятие как протокол передачи данных.

Как правило, под термином понимаются соглашения интерфейса логического уровня, определяющие порядок обмена данными между различным программным обеспечением. Такие соглашения формируют единообразный алгоритм передачи сообщений и обработки ошибок при взаимодействии программ, установленных на различных устройствах, расположенных на различных расстояниях друг от друга и соединенных тем или иным интерфейсом (в случае с Интернет — сетевым интерфейсом).

Рассматривая протоколы передачи данных в контексте сети Интернет, будет правильным вести разговор о «сетевом протоколе».

  • Сетевой протокол — это набор алгоритмов, обеспечивающий возможность соединения и обмена данными между устройствами включенными в сеть.

На сегодняшний день все вновь разрабатываемые протоколы определяются Инженерным советом Интернета (англ. Internet Engineering Task Force, IETF) — открытым международным сообществом разработчиков развивающих архитектуру сети Интернет.

Согласно самой распространенной классификации «модель OSI» все протоколы подразделяются в зависимости от своего назначения на 7 уровней:

  1. Физический уровень

    Характеризует свойства линии связи (оптическая, электрическая, механическая и т.д.).

  2. Канальный уровень

    Определяет алгоритм использования физического уровня узлами сети.

  3. Сетевой уровень

    Регулирует адресацию и доставку сообщений.

  4. Транспортный уровень

    Регулирует адресацию и доставку сообщений.

  5. Сеансовый уровень

    Координирует работу программного обеспечения установленного на взаимодействующих по сети различных компьютерах.

  6. Уровень представления

    Конвертирует данные из внутреннего формата компьютера в формат передачи.

  7. Прикладной уровень

    Служит границей между прикладным программным обеспечением и другими уровнями. Это сетевые программы пользователя с пользовательским ориентированным интерфейсом.

Таким образом на всех 7 уровнях сетевые протоколы устанавливают алгоритм работы компьютеров, которые соединены в сеть.

Сегодня основные протоколы сети Интернет это:

Система адресов

Поскольку к сети Интернет в режиме реального времени подключаются тысячи узлов (устройств различного вида), то логичным является вопрос их идентификации. Для этого каждому компьютеру включенному в сеть Интернет присваивается свой уникальный адрес именуемый IP-адрес (IP address — Internet Protocol адрес).

IP-адресация создавалась с учетом того, что Интернет является «сетью сетей», а не простым множеством соединенных устройств. Поэтому любой IP включает как адрес сети (домена — т.е. устройств объединенных в сеть по какому-либо признаку), так и адрес самого устройства (узла) находящегося в этой сети (домене). Часть кода обозначающая сеть именуется — идентификатор сети. Цифры присваиваются при регистрации домена в ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers – организация по назначению имен и адресов в Интернете). Именно посредствам регистрации каждый домен имеет свой уникальный идентификатор.

Вторая часть кода, идентифицирующая непосредственно отдельное устройство (узел-компьютер и т.д.) домена, именуется — адрес узла (хоста). Такой идентификатор как правило присваивается системным администратором или иным лицом регулирующим работу домена.

На сегодняшний день существует несколько версий IP-адресов, самыми популярными являются IPv4 и IPv6.

Запись адреса в цифровом виде приемлема для машинной обработки, но не удобна человеческому восприятию. Для решения этой проблемы, каждому домену стали присваивать также мнемонический адрес (имя домена), состоящий из слов, написанных латинским алфавитом.

Например, ip-адресу «145.35.202.87» может соответствовать мнемонический «company.com», также возможна ситуация, когда одному ip будут соответствовать несколько мнемонических адресов и наоборот.

Домены

Выше уже кратко упоминалось о таком понятии, как домен. Рассматривая термин подробнее можно прийти к выводу, что он имеет множество значений. Рассмотрим наиболее подходящие исходя из применимости к сети Интернет его определения.

Домен (с фр. domaine) — область, единица структуры. В средние века доменами обозначалось отдельное владение короля, феодала.

В информатике, часто используют понятия доменная зона — зона ответственности в распределенной системе DNS (англ. Domain Name System «система доменных имён», подробнее будет ниже) и доменное имя — имя-символ, помогающее находить адреса интернет-серверов.

Исходя из выше рассмотренных определений можно заключить, что доменная зона в Интернете есть не что иное как — группа машин (компьютеров, серверов и т.д.) объединенных по некоторому признаку.

В доменной зоне может быть, как одно, так и значительное число устройств. Так для работы небольшого сайта достаточно одного сервера, который будет иметь доменное имя, однако доменным именем yandex.ru очевидно именуется куда более значительная группа машин.

Домены позволяют структурировать Интернет по тем или иным признакам. Система доменов построена на четкой иерархии. Существуют домены 1-го, 2-го, 3-го и далее уровней.

Домены первого уровня подразделяются на три вида:

  1. Географические

    Состоят из 2 латинских букв, обозначающих страну — Россия (ru), США (us), Латвия (lv)…

  2. Административные

    Состоят из 3 букв латыни, обозначающих коммерческие компании — com, образовательные учреждения — edu, правительства — gov и т.д.

  3. Тематические

    Состоят из английских слов, характеризующую тематику, например, .town, .online, .bar, .love или как у нас — .today

Если под одним доменом объединено несколько серверов или иных машин, то лицо администрирующее сеть, может расширить (дополнить) доменное мнемоническое имя, с помощью назначения отдельных имен для каждого компьютера домена. Например, серверу в домене viras.com присваивается имя maincomp.viras.com. Это значит, что машина именуемая maincomp работает в организации Viras, которая находится в классе доменов верхнего уровня для коммерческих компаний.

DNS-серверы

На первый взгляд, что может быть проще чем найти ресурс, если известен его адрес. Однако, количество адресов в сети Интернет сегодня настолько велико, что не существует какого-либо единого компьютера, хранящего все адреса и информацию о способах соединиться с тем или иным устройством сети.

Наличие такого компьютера можно было бы сравнить существованием единого мирового телефонного справочника, однако, на сегодняшний день, существование такой книги — утопия.

Для целей хранения адресов компьютеров в сети Интернет были созданы специальные DNS-серверы (англ. Domain Name Service — служба доменных имен). Эти серверы расположены по всему миру и отвечают за работу той или иной конкретной части сети. Любая организация, создающая домен, должна создать каталог включающий в себя мнемонические и соответствующие им IP адреса устройств входящих в этот домен. Каталог разрабатывается на одном из серверов домена, компьютер с таким каталогом именуется DNS-сервером.

Основной функцией DNS-сервера является представление информации об адресах хранящихся в его каталоге по запросу клиентов сети. Так при необходимости найти компьютер в сети Интернет, компьютер подключенный к этой же сети связывается с DNS-сервером, который предоставляет из своего каталога искомый адрес. Если необходимый адрес не будет найден, на первом DNS-сервере, то уже сам он отправит запрос к другим аналогичным серверам, а те в свою очередь к следующим, и так будет продолжаться пока не будет найден искомый адрес. За доли минуты запрос способен облететь весь земной шар и найти в итоге необходимые данные.

Найти необходимый компьютер в сети, как правило не конечная задача. В основном поиск производится относительно конкретного файла хранящегося на каком-либо компьютере (компьютерах) в Интернет. Для такого поиска мало знать мнемонический или IP-адреса.

Поэтому для определения местоположения и извлечения конкретного файла (документа) сети Интернет, ему присваивается свой уникальный адрес — URL (Uniform resource Locator — унифицированный указатель информационного ресурса).

URL состоит из:

  1. Названия протокола, с помощью которого необходимо обратиться за искомой информацией;
  2. Адреса сервера ( состоящий из кода домена и кода самого узла, компьютера);
  3. Наименования искомого файла на сервере.

Хорошим примером будет адрес: https://web.city.ac.uk/pages.html, где:

  • http — протокол;
  • city.ac.uk — адрес сервера;
  • pages.html — целое имя файла.

Стоит заметить, что имя файла отличается от имен файлов с которыми работает операционная система Windows. Это обусловлено тем, что большинство серверов используют в работе операционную систему Unix, где другие правила записи имен файлов.

HTML

Рассмотрев принципы работы сети Интернет, можно воссоздать довольно четкую картину происходящего движения информации по сети, начиная от запроса отправленного клиентом и заканчивая получением ответа от DNS-сервера. Но что же происходит с ответом, когда он попадает на компьютер-клиент?

Как ранее было сказано революционным в процессе развития Интернет стало изобретение браузера или интернет-обозревателя — приложения предоставляющего пользователю удобный интерфейс для отправки запросов на веб-страницы, их просмотра при получении в качестве ответа.

Для удобства работы с Интернет помимо самого браузера Тимом Бернерсом-Ли также еще был разработан язык HTML, именно по нему и его более продвинутой версией XHTML на сегодняшний день работают большинство известных нам интернет-обозревателей (Google Chrome, Mozilla Firefox, Opera, Internet Explorer и Safari).

HTML (от англ. HyperText Markup Language — «язык гипертекстовой разметки») — стандартизированный язык разметки документов во Всемирной паутине. Большая часть страниц Интернет описаны на HTML или XHTML. Необходимо отметить, что язык гипертекстовой разметки не является языком программирования. В глобальной сети HTML-страницы пересылаются от сервера к браузерам по протоколам HTTP или HTTPS, в виде простого текста.

Как уже упоминалось HTML интерпретируется браузерами, результатом такой интерпретации и является отображаемая на дисплее компьютера (телефона и т.д.) интернет-страница.

Язык гипертекстовой разметки значительно упростил создание интернет документов (страниц) и обмен ими.

Уровни сети (Видимая часть интернета, глубинный интернет и даркнет)

В начале «нулевых» приходилось не раз слышать, что интернет это попросту свалка всевозможной информации, расположенной хаотично и не всегда отвечающей требованиям законности и достоверности. С одной стороны это вызывало ощущения безграничной свободы, с другой постоянные опасения за безопасность своих собственных данных.

Сегодня многое изменилось, сеть разрослась до ранее немыслимых масштабов, а власти большинства стран, корпорации и правообладатели стали всерьез относиться к соблюдению законности в киберпространстве.

Активные действия и рост количества сетевого контента сформировали отчетливую картину процесса сегментирования Глобальной паутины. Сегодня нельзя полностью представить, как устроена работа Интернета без изучения его сегментов и уровней.

На сегодняшний день можно встретить следующее деление Интернет на уровни:

  • Видимая часть сети (включает в себя обычный и подводный интернет);
  • Невидимая часть сети (состоит из глубинного интернета, даркнета,закрытого интернета, марианского интернета).

Обычный интернет включает всем известные социальные сети, поисковые службы, стриминговые сервисы, официальные сайты корпораций и правительств. Доступ в обычный интернет не представляет каких-либо трудностей для любого пользователя.

Подводный интернет также является видимой частью сети доступ к нему ничем не усложнен, разве, что ссылки на него будут гораздо реже встречаться на сайтах поисковиков. Данный сегмент сети содержит сайты-клубы по интересам, зачастую находящиеся на полулегальном положении, FTP-сервера, запрещенные фото и видео.

Глубинный интернет самая доступная из невидимой части. В нем содержится сомнительный с точки зрения законности контент: хакерские форумы, заблокированные сайты, информация экстремистской направленности. Попасть на этот уровень сети можно посредствам использования прокси-сервера или цепи прокси-серверов.

Даркнет, вход в который возможен только с использованием специализированных программ типа Tor. На этом уровне происходит торговля наркотиками, людьми, оружием, также происходит обмен секретными документами и данными добытыми нелегальным путем.

Закрытый интернет, его существование подвергается сомнению. Однако, предполагается, что на данном уровне могут храниться отчеты о тайных правительственных экспериментах и опытах, снафф видео и т.д. Доступ на этот уровень возможен только в замкнутых системах.

Марианский интернет, скорее всего мифический выдуманный уровень сети. Согласно предположению, должен содержать тайные знания о человечестве, а также ответы на многие необъяснимые вещи. Как попасть на данный уровень сети — неизвестно.

Заключение

Интернет бесспорно величайшее изобретение человечества.

За полвека существования работа сети интернет кардинально изменила парадигму мира. Сеть проникла в самые отдаленные уголки планеты, в самые непроходимые и не имевшие ранее связей с внешним миром территории.

Его свобода и информативность предоставили простому пользователю неограниченные возможности по самообразованию и общению.

Несмотря на кажущуюся сложность, разобраться с тем, как работает интернет, не слишком сложно, если вникнуть в его структуру и механизмы взаимодействия между узлами. Всемирная сеть состоит из нескольких основных элементов, взаимодействие которых обеспечивает её стабильное функционирование. Фактически, интернет подразделяется на три уровня, причём видимая его часть, индексируемая при помощи поисковых систем, в несколько сотен раз меньше, чем скрытая от пользователей.

Интернет сближает народы различных материков, культур и взглядов, помогает найти взаимопонимание.

Сегодня в мире, пожалуй, нет такой отрасли хозяйства, которая тем или иным образом не касалась бы Всемирной паутины, а учитывая темпы внедрения новых технологий с уверенностью утверждать, что Интернет это новая отправная точка в развитии человечества.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter, и мы её обязательно исправим! Огромное Вам спасибо за помощь, это очень важно для нас и других читателей!

(25 оценок, среднее: 4,64). Оцените пожалуйста, мы очень старались!
Интернет — структура, состоящая из тысяч разнообразных компьютерных сетей (домашних, корпоративных, научных и др.) и являющаяся основой глобальной информационной среды. Чтобы успешно пользоваться всеми ее преимуществами, необходимо понимать основные принципы ее функционирования.
Резолюцией ООН, принятой в июне 2011 года, доступ к Интернету признано базовым правом человека. И это не удивительно, поскольку среди нас уже немало таких, которым Интернет нужен почти как воздух. Предшественник Интернета (сеть ARPANet) начал создаваться в США в 50-х годах прошлого века и изначально предназначался для обеспечения надежной связи на случай войны, а первая передача данных между двумя компьютерами этой сети на расстояние в 640 км была произведена только в 1969 году. Несколькими годами позже к ARPANet были подсоединены компьютеры в Норвегии и Великобритании. Таким образом, сеть стала Интернетом (международной сетью). Вдаваться в подробности развития Интернета особого смысла не вижу. Скажу лишь, что сегодня более 25% населения нашей планеты регулярно пользуется преимуществами глобальной сети, а с 2010 года прямой доступ к Интернету получил даже экипаж международной космической станции.
В то же время, о том, что такое Интернет, некоторые пользователи по-прежнему имеют весьма отдаленное представление. В повседневном общении слово Интернет чаще обозначает единое информационное пространство. Хотя на самом деле это физически существующая структура, состоящая из тысяч разнообразных компьютерных сетей (домашних, корпоративных, научных и др.), в которой это информационное пространство содержится. Сложить некоторое представление об Интернете, возможно, поможет изображение (щелкните по нему мышкой для увеличения), отображающее только небольшую часть взаимосвязанных компьютеров во всемирной сети. Пусть и схематично, но достаточно наглядно на нем изображена структура Интернета. Объединение компьютерных сетей в единую всемирную структуру стало возможным благодаря протоколу IP, реализующему адресную систему, в которой каждому компьютеру присваивается индивидуальный адрес (IP-адрес, состоящий из 4 групп цифр, разделенных точками, см. рисунок 2). Каждая из сетей, входящая в Интернет, подсоединена к единой структуре через маршрутизатор – специальное аппаратное или программное устройство, производящее фильтрацию, сортировку и перенаправление пакетов данных компьютерам получателей, исходя из их IP-адресов. Такая система позволяет практически безошибочно передавать информацию из одного компьютера на другой в пределах целого Интернета.
Понять, что такое Интернет, возможно, поможет следующий пример. Работу Всемирной паутины часто сравнивают с телефонной сетью, где компьютеры пользователей являются своего рода телефонными аппаратами с индивидуальными номерами, а сайты Интернета — телефонными автоответчиками. Все, кто дозвонился на такой автоответчик (сайт), могут прослушать одну и ту же записанную на нем информацию. Чтобы зайти с компьютера на конкретный сайт и просмотреть его содержание, нужна специальная программа, называемая браузером (Internet Explorer, Firefox, Opera и др.). Страницы каждого сайта размещены на сервере. Сервер – это тоже компьютер, но немного мощнее домашнего и имеющий специальное программное обеспечение, а также некоторые аппаратные особенности. Программным путем ресурсы серверов в большинстве случаев разделяются таким образом, чтобы создать на каждом из них оптимальное количество виртуальных ячеек для размещения сайтов (а иначе говоря, их хостинга). Серверы размещаются на стойках в специальных помещениях (датацентрах), в которых поддерживаются необходимые климатические условия, работает специальный персонал и т.д. Размещение собственного сервера в датацентре сегодня доступно практически всем желающим. Будучи владельцем нескольких серверов, можно создать достаточное количество виртуальных ячеек для размещения сайтов и сдавать их в оренду. Именно на этом и базируется бизнес всех хостинговых фирм, коих в Интернете сегодня очень много (достаточно поискать в Гугле или Яндексе по слову «хостинг»).
Каждый сервера имеет определенный IP-адрес в Интернете, и всем, кто зашел на этот IP-адрес, транслируется содержимое страниц сайта, расположенного на нем. Тут вы можете возразить, и сказать, что внешне адреса сайтов совсем не похожи на обычные IP-адреса компьютеров (4 группы цифр, разделенные точками). Дело в том, что для удобства сайтам присваиваются доменные имена, состоящее из цифробуквенных символов (например, www.chaynikam.info), которые заменяют реальные IP-адреса. Когда кто-то вводит доменное имя в адресную строку своего браузера, он попадает сначала на специальный сервер, который уже и перенаправляет пользователя на IP-адрес сайта, соответствующий этому доменному имени. В примере про телефоны это аналог телефонной АТС. При этом, на тот же сайт можно попасть минуя эту АТС, введя в адресную строку вместо доменного имени сайта его IP-адрес. Не верите – убедитесь сами: переход по адресам www.mail.ru и http://94.100.191.202 приносит один и тот же результат – открытие главной страницы сайта Mail.ru (с другими сайтами ситуация такая же). Система доменных имен на английском звучит как DNS (Domain Name System). Поэтому указанные выше сервера, исполняющие функции АТС, называют DNS-серверами. Эти сервера, коих в Интернете достаточно много, взаимодействуют между собой, составляя единую иерархическую структуру.
Система доменных имен Интернета также строго иерархична. Имя любого сайта принадлежит к определенной доменной зоне (домену 1 уровня), например, ru, ua, info, com, org и др. Владельцы сайтов не могут изменить или создать их. В каждой доменной зоне существуют тысячи доменных имен 2 уровня, состоящих из названия, выбранного его владельцем из возможных не занятых другими вариантов, а также домена 1 уровня, к которому оно принадлежит (например, chaynikam.info). Чаще всего сайты имеют доменные имена 2 уровня. За регистрацию таких имен с их владельцев взимается определенная плата (размеры зависят от доменной зоны, в среднем 5-50 дол США за 1 год). Бывают также доменные имена 3 уровня, состоящие из еще одного названия, присоединенного к домену 2 уровня (например, tva.jino.ru). Домены третьего уровня, как правило, бесплатны и создаются хостинговыми компаниями для своих клиентов в рамках собственного доменного имени 2 уровня. В нашем примере хостинговая компания jino.ru предоставила для сайта своих клиентов бесплатный домен 3 уровня tva.jino.ru.
Сайт – совокупность взаимосвязанных страниц, содержащих текстовую и графическую информацию. Страницы эти создаются с использованием специальных языков, простейшим и основным из которых является HTML (язык гипертекстовой разметки документов). Овладеть им и создать собственный сайт может любой. Существует много инструкций для начинающих. Самая доходчивая и последовательная из тех, которые встречались автору, находится на сайте www.postroika.ru. Используя только HTML особых изысков в дизайне сайта добиться сложно. Понадобится знание еще как минимум каскадных таблиц стилей CSS и желательно некоторых более сложных языков. Но изучать их нужно только после овладения HTML. Разместить сайт в Интернете бесплатно также может любой, используя бесплатный хостинг (легко найти, используя Яндекс или Гугл) и доменное имя 3 уровня. Для этого нужно выгрузить созданный сайт с локального (своего) компьютера на сервер в свою ячейку. Более подробную информацию о создании сайта можно найти на странице www.chaynikam.info/sozdaysayt.html, а также и в разделе «Создание и продвижение сайтов». Совокупность всех сайтов Интернета — это воплощение сервиса World Wide Web (WWW) — системы взаимосвязей (гиперссылок и др.), которыми все сетевые ресурсы объединены в единое информационное пространство. Нажимая на ссылку, пользователь переходит на страницу другого сайта, оттуда – на следующую и т.д. WWW – это наиболее развитая часть всемирной паутины, ее интерфейс, через который чаще всего осуществляется доступ в глобальную информационную среду.

Кроме www, в Интернете реализованы другие сервисы: электронная почта, передача данных по протоколу FTP, обмен текстовыми сообщениями в режиме реального времени (чат), потоковое мультимедиа и др. Но в большинстве случаев все эти сервисы тесно взаимосвязаны. Интернет возник не сразу, а создавался постепенно. Сегодня он продолжает совершенствоваться и развиваться, растет скорость передачи данных, разрабатываются новые сервисы и т.д. У Интернета нет границ (это всемирная сеть) и одного конкретного собственника. Его нельзя полностью выключить, поскольку физически он состоит из сетей, находящихся в разных странах. Контролируя провайдеров (субъектов, осуществляющих подключение этих локальных сетей к глобальной сети), можно обеспечить контроль над частью Интернета (запретить посещение отдельных сайтов и т.д.) или в определенной местности отключить его вообще. Но на такие радикальные меры большинство стран мира пока не решались.

Как устроен интернет и глобальная сеть

Добрый день, друзья! В прошлой статье, мы узнали, как появился интернет. Теперь, давайте разберем, как устроен интернет? У большинства людей по данному вопросу ошибочное мнение. Многие люди считают, что интернет – это просто цепь подключенных между собой компьютеров.

Это и правда, и нет. Интернет не просто сеть подключенных друг к другу компьютеров посредством различных кабельных сетей и телефонных линий. Это ещё и сервера, передающие информацию, и суперкомпьютеры, обрабатывающие, передающие и хранящие данную информацию и прочее.

Интернет, это набор сетей, которые функционируют, как одна. Это последовательность подобных сетей, которые появились в Америки, чтобы мегакомпьютеры различных университетов и исследовательских центров взаимодействовали между собой. Это опорная сеть, которую финансирует национальный научный фонд Америки.

Со времени первых линий, пользоваться которыми могло небольшое число людей, глобальная сеть переросла в сеть, которая, как паутина опутала весь мир. Теперь доступ к ней появился практически у каждого желающего подключиться человека.

Чтобы легче проходить по линиям сети, данные разбиваются специальным протоколом TCP/IP на пакеты нужного объёма. Когда данные пакеты идут к нужному месту, они идут по множеству различных сетей и уровней.

От одной точки до другой, подобные пакеты могут дойти разными путями. Чаще всего, выбирается ближайший. Но если отдельный сервер переполнен информацией или не функционирует, пакет может его обойти и прибыть в нужное место иным путём.

Такой пакет информации может проходить региональные сити, локальные, различные маршрутизаторы, хабы, повторители, шлюзы и мосты. Региональные сети отличаются от локальных тем, что имеют возможность передавать данные, без входа в интернет.

Повторитель занимается предотвращением потухания сигнала, повышая его и передавая далее данные, которые получил. Хабы занимаются соединением ПК в сеть, давая им возможность обмениваться информацией между собой.

Мосты занимаются соединением сетей, помогая им осуществлять передачу информации. Особый вид подобного моста, шлюз, занимается преобразованием сообщений среди сетей различных типов (к примеру, среди сетей Apple и Windows).

Кто поставляет услуги интернета

Предоставляют интернет людям компании поставщики, вроде Internet Service Provide. Таким компаниям принадлежат блоки адресов Internet. Они их предоставляют клиентам. Человек подсоединяет свой ПК к подобному поставщику, его тут же соединяет с сервером.

Сервер соединён с интернетом, благодаря устройствам, называющимися Маршрутизаторами. Маршрутизатор – это прибор, получающий информацию от узлов сети и определяющий её адрес назначения в сети и наиболее выгодный путь по доставке данных к нужному адресу.

Подобный маршрут происходит с помощью известных путей в Internet и объема трафика на различных частях сегмента. Затем, маршрутизатор отдаёт информацию в нужную точку сети – Network Access Point. Сервисы включают в себя:

  1. Электронную почту посредством серверов SMTP и POP
  2. Услугу идентификации компьютера благодаря IP адресу.
  3. Путь с применением серверов DNS.
  4. Услугу новостной службы благодаря сервирам Usenet.

Как устроен интернет и его IP адрес

Я думаю, многие из вас знают, что такое IP адрес и для чего он нужен. Даже знают собственный IP. Но я всё же сделаю пояснения. Провайдеры дают своим клиентам IP адрес для соединения компьютеров с интернетом. Их ещё называют адреса протокола IP.

IP адрес проводит идентификацию ПК человека в интернете, давая ему возможность получать различные данные из глобальной сети. Я думаю, многие из вас знают, что большая часть пользователей используют протокол IPv4. Но всё больше людей переходят на протокол IPv6.

Как устроен интернет с адресом IPv4

В конце 20 века преобладал протокол IPv4. Данная версия IP даёт адрес вида – XXX.YYY.ZZZ.AAA. Группы символов представляют трехзначную цифру в десятичном формате. Число может быть 8 – битное и формат двоичный.

Он носит название – Десятичное представление с разделительными точками. Группа же называется – октет. Десятичные цифры образуются из двоичных. С двоичными работает система компьютера. К примеру, адрес 106.122.115.102 в десятичном будет выглядеть как 01101010. 01111010. 01110011. 01100110.

Не пытайтесь разобрать в этом суть и смысл. Есть специальные таблицы кодов. Кому интересно, как выглядит его IP в десятичном виде, он может это узнать по ссылке.

IP адрес включает в себя адрес узла и сети. Соответственно, адрес сети проводит идентификацию всей сети, а адрес узла – отдельного узла в данной сети: сервер, рабочую станцию или маршрутизатор. Локальную сеть делят на 3 класса: A,B,C. Сетевая часть IP определяет принадлежность сети к её классу.

Как устроен интернет три класса сетей

Класс А занят крупными сетями. Сетевая часть применяет 8 битов, узловая 24 бита IP. У старшего бита первый октет = 0. Далее, идёт комбинация из любых других семи битов. Отсюда, IP А класса имеет диапазон: 001.х.х.х-126.х.х.х. Это даёт возможность появлению 126 сетей или 17000000 узлов.

Класс В даётся среднего размера сетям. Суть начальных октетов находится в пределах 128.х.х.х – 191.254.0.0. что даёт возможность появления 16384 сетей. Любой из подобных сетей может принадлежать 65534 узлов.

Класс С нужен для сетей, число узлов которых довольно мало. Сетевой элемент состоит из первых трех октетов. Адрес же сети – октетом последним. Суть первых 3-х октетов находится в диапазоне 192.х.х.х – 223.254.254.0. Отсюда, к классу С относится около 2000000 сетей. Каждой из данных сетей может принадлежать 254 узлов.

Как устроен интернет с адресом IPv6

Я думаю, вам понятно, что протокол IPv6 создан из-за банальной нехватки IP адресов, т.к. число пользователей интернета значительно возросло. Данный адрес равен 128 битам и 16 байтам. Это значительно увеличивает число IP.

IPv6, кроме прочего, проверяет подлинность пакета отправителя, и шифрование подобного пакета. Данный протокол поддерживают ОС от Windows 7 до Windows 10 и часть дистрибутивов Linux. IPv6 в последнее время применяют всё больше. Также, мобильные телефоны поддерживают данный протокол, автомобильные компьютеры и прочие устройства.

IPv6 состоит из 8 групп четырехзначных шестнадцатеричных цифр, которые разделены двоеточием: 1045: 0аке: 4df3: 56uy: 0045: ert1: g56j: 0001. Что интересно, группы, где одни нули, могут писаться просто двоеточием, но не более двух двоеточий.

Как устроен интернет подсети

Узлы сети группируются в подсети, их назвали интрасетями. Каждая часть интрасети должна иметь защитный шлюз, выполняющий роль точек для входа и выхода сегмента. Функцию шлюза выполняет прибор, называющийся – маршрутизатором.

Маршрутизатор представляет интеллектуальный прибор, пересылающий информацию получателю. Часть сетей в виде шлюза использует защитный сетевой экран, firewall (брандмауэр).

Firewall это комбинация различных компонентов, программных и аппаратных, которые создают барьер для защиты вашего ПК. Брандмауэр можно сравнить с дверью в интернет. Она может быть открытой для части программ, приоткрытой и закрытой. Именно firewall, а не антивирус не даёт попасть вирусу на компьютер. Поэтому, firewall должен быть установлен на каждом ПК. Антивирус же просто лечит уже зараженную систему. Наилучший вариант – это антивирус со встроенным файрволлом.

Можно провести настройку файрволла так, чтобы он пропускал информацию лишь на необходимые порты и адреса. Чтобы создать подсеть, маскируют сетевую часть IP адреса узла. Отсюда, мобильность информации ограничивают узлами подсети, т.к. данные узлы распознают адреса в определенном замаскированном диапазоне.

Причины создания подсети

  1. Эффективное использование IP адресов. Когда используют 32 битный адрес, получается ограниченное число адресов. На первый взгляд, 126 сетей и 17000000 узлов кажется приличным количеством, но, в глобальном масштабе это не много.
  2. Изоляция различных сегментов сети. К примеру, у сети имеется 1000 ПК. Если не применять сегментацию, информация пройдёт через все 1000 ПК. Можете представить, какую нагрузку в это время испытывает канал связи. Также, все пользователи сети получат доступ и информации всех её участников.
  3. Для повторного использования одного IP. К примеру, если разделить адреса класса С в двух местах подсети, можно дать каждой подсети одну вторую часть адресов сети. Отсюда, две подсети смогут применять один IP класса С.

Для создания подсети, необходима блокировка цифрами части или всех битов данного IP. К примеру, маска, имеющее значение 254 будет блокировать все адреса октета, кроме одного. Значение 255, заблокирует весь октет.

Чтобы создать подсеть класса А, подойдёт маска 255.0.0.0. Класса В – 255.255.0.0. Класса С 255.255.255.0. Чтобы узнать свой IP адрес, достаточно в поисковик ввести «Узнать IP адрес» и вы в течение секунды узнаете свой IP.

Что такое хостинги

Я забыл упомянуть про хостинги, где располагаются сайты, с которых мы получаем большинство информации. Хостинги — это тоже суперкомпьютеры, в которых, как в ячейках, находятся сайты. Хостинги также дают и получают информацию, точнее, это делают сайты и блоги, которые в них находятся. Даже Яндекс с Google находятся в суперкомпьютерах и имеют множество своих серверов по всему миру.

Рекордсмен в этом деле поисковая система Google. У неё по всему миру тысячи своих серверов и все они соединены между собой с помощью оптиковолоконных или просто телефонных линий. Это действительно похоже на гигантскую сеть (или паутину), которая опутала весь мир. Недаром, интернет называют Глобальной сетью! И удивительно, как быстро данная Глобальная сеть распространяется по всему миру!

Я надеюсь, теперь вам понятно, как устроен интернет. Успехов!

Основные протоколы сети Интернет

Работа сети Internet основана на использовании семейств коммуникационных протоколов TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol). TCP/IP используется для передачи данных как в глобальной сети Internet, так и во многих локальных сетях.

Название TCP/IP определяет семейство протоколов передачи данных сети. Протокол — это набор правил, которых должны придерживаться все компании, чтобы обеспечить совместимость производимого аппаратного и программного обеспечения. Эти правила гарантируют совместимость производимого аппаратного и программного обеспечения. Кроме того, TCP/IP – это гарантия того, что ваш персональный компьютер сможет связаться по сети Internet с любым компьютером в мире, также работающим с TCP/IP. При соблюдении определенных стандартов для функционирования всей системы не имеет значения, кто является производителем программного обеспечения или аппаратных средств. Идеология открытых систем предполагает использование стандартных аппаратных средств и программного обеспечения. TCP/IP — открытый протокол и вся специальная информация издана и может быть свободно использована.

Различный сервис, включаемый в TCP/IP, и функции этого семейства протоколов могут быть классифицированы по типу выполняемых задач. Упомянем лишь основные протоколы, так как общее их число насчитывает не один десяток:

· транспортные протоколы — управляют передачей данных между двумя машинами:

· TCP/IP (Transmission Control Protocol),

· UDP (User Datagram Protocol);

· протоколы маршрутизации — обрабатывают адресацию данных, обеспечивают фактическую передачу данных и определяют наилучшие пути передвижения пакета:

· IP (Internet Protocol),

· ICMP (Internet Control Message Protocol),

· RIP (Routing Information Protocol)

· и другие;

· протоколы поддержки сетевого адреса — обрабатывают адресацию данных, обеспечивают идентификацию машины с уникальным номером и именем:

· DNS (Domain Name System),

· ARP (Address Resolution Protocol)

· и другие;

· протоколы прикладных сервисов — это программы, которые пользователь (или компьютер) использует для получения доступа к различным услугам:

· FTP (File Transfer Protocol),

· TELNET,

· HTTP (HyperText Transfer Protocol)

· NNTP (NetNewsTransfer Protocol)

· и другие

Сюда включается передача файлов между компьютерами, удаленный терминальный доступ к системе, передача гипермедийной информации и т.д.;

· шлюзовые протоколы помогают передавать по сети сообщения о маршругазации и информацию о состоянии сети, а так же обрабатывать данные для локальных сетей:

· EGP (Exterior Gateway Protocol),

· GGP (Gateway-to-Gateway Protocol),

· IGP (Interior Gateway Protocol);

· другие протоколы – используются для передачи сообщений электронной почты, при работе с каталогами и файлами удаленного компьютера и так далее:

· SMTP (Simple Mail Transfer Protocol),

· NFS (Network File System).

IP-адресация

Теперь подробнее остановимся на понятии IP-адреса.

Каждый компьютер в Internet (включая любой ПК, когда он устанавливает сеансовое соединение с провайдером по телефонной линии) имеет уникальный адрес, называемый IP-адрес.

IP-адрес имеет длину 32 бита и состоит из четырех частей по 8 бит, именуемых в соответствии с сетевой терминологией октетами (octets). Это значит, что каждая часть IP-адреса может принимать значение в пределах от 0 до 255. Четыре части объединяют в запись, в которой каждое восьмибитовое значение отделяется точкой. Когда речь идет о сетевом адресе, то обычно имеется в виду IP-адрес.

Если бы использовались все 32 бита в IP-адресе, то получилось бы свыше четырех миллиардов возможных адресов — более чем достаточно для будущего расширения Internet. Однако некоторые комбинации битов зарезервированы для специальных целей, что уменьшает число потенциальных адресов. Кроме того, 8-битные четверки сгруппированы специальными способами в зависимости от типа сети, так что фактическое число адресов еще меньше.

С понятием IP-адреса тесно связано понятие хоста (host). Некоторые просто отождествляют понятие хоста с понятием компьютера, подключенного к Internet. В принципе, это так, но в общем случае под хостом понимается любое устройство, использующее протокол TCP/IP для общения с другим оборудованием. То есть кроме компьютеров, это могут быть специальные сетевые устройства — маршрутизаторы (routers), концентраторы (habs) и другие. Эти устройства так же обладают своими уникальными IР-адресами,— как и компьютеры узлов сети пользователей.

Любой IP-адрес состоит из двух частей: адреса сети (идентификатора сети, Network ID) и адреса хоста (идентификатора хоста, Host ID) в этой сети. Благодаря такой структуре IP-адреса компьютеров в разных сетях могут иметь одинаковые номера. Но так как адреса сетей различны, то эти компьютеры идентифицируются однозначно и не могут быть перепутаны друг с другом.

IP-адреса выделяются в зависимости от размеров организации и типа ее деятельности. Если это небольшая организация, то, скорее всего в ее сети немного компьютеров (и, следовательно, IP-адресов). Напротив, у большой корпорации могут быть тысячи (а то и больше) компьютеров, объединенных во множество соединенных между собой локальных сетей. Для обеспечения максимальной гибкости IP-адреса разделяются на классы: А, В и С. Еще существуют классы D и Е, но они используются для специфических служебных целей.

Итак, три класса IP-адресов позволяют распределять их в зависимости от размера сети организации. Поскольку 32 бита — допустимый полный размер IP-адреса, то классы разбивают четыре 8-битные части адреса на адрес сети и адрес хоста в зависимости от класса.

Адрес сети класса A определяется первым октетом IP-адреса (считается слева направо). Значение первого октета, находящееся в пределах 1-126, зарезервировано для гигантских транснациональных корпорации и крупнейших провайдеров. Таким образом, в классе А в мире может существовать всего лишь 126 крупных компаний, каждая из которых может содержать почти 17 миллионов компьютеров.

Класс B использует 2 первых октета в качестве адреса сети, значение первого октета может принимать значение в пределах 128—191. В каждой сети класса В может быть около 65 тысяч компьютеров, и такие сети имеют крупнейшие университеты и другие большие организации.

Соответственно, в классе C под адрес сети отводится уже три первых октета, а значение первого октета может быть в пределах 192-223. Это самые распространенные сети, их число может превышать более двух миллионов, а число компьютеров (хостов) в каждой сети — до 254. Следует отметить, что «разрывы» в допустимых значениях первого октета между классами сетей появляются из-за того, что один или несколько битов зарезервированы в начале IP-адреса для идентификации класса.

Если любой IP-адрес символически обозначить как набор октетов w.x.y.z, то структуру для сетей различных классов можно представить в таблице 1.

Всякий раз, когда посылается сообщение какому-либо хост-компьютеру в Internet, IP-адрес используется для указания адреса отправителя и получателя. Конечно, пользователям не придется самим запоминать все IP-адреса, так как для этого существует специальный сервис TCP/IP, называемый Domain Name System (Доменная система имен)

Таблица 1. Структура IP-адресов в сетях различных классов

Понятие маски подсети

Для того чтобы отделить идентификатор сети от идентификатора хоста, применяется специальное 32-битное число, называемое маской подсети (subnet mask). Чисто внешне маска подсети представляет собой точно такой же набор из четырех октетов, разделенных между собой точками, как и любой IP-адрес. В таблице 2 приведены значения маски подсети для сетей класса A, B, C, используемые по умолчанию.

Таблица 2. Значение маски подсети (по умолчанию)

Класс сети

Значение маски в битах (двоичное представление)

Значение маски в десятичном виде

А

11111111 00000000 00000000 00000000

255.0.0.0

В

11111111 11111111 00000000 00000000

255.255.0,0

С

11111111 11111111 1111111100000000

255,255.255.0

Маска применяется также для логического разделения больших IP-сетей на ряд подсетей меньшего масштаба. Представим, к примеру, что в Сибирском Федеральном Университете, обладающего сетью класса B, имеется 10 факультетов и в каждом из них установлено по 200 компьютеров (хостов). Применив маску подсети 255.255.0.0, эту сеть можно разделить на 254 отдельных подсетей с числом хостов до 254 в каждой.

Значения маски подсети, применяемые по умолчанию, не являются единственно возможными. К примеру, системный администратор конкретной IP-сети может использовать и другое значение маски подсети для выделения лишь некоторых бит в октете идентификатора хоста.

Как зарегистрировать IP-сеть своей организации?

На самом деле, конечные пользователи не имеют отношения к этой задаче, которая ложиться на плечи системного администратора данной организации. В свою очередь, в этом ему оказывают содействие провайдеры Internet, обычно беря на себя все регистрационные процедуры в соответствующей международной организации, называемой InterNIC (Network Information Center). Например, Сибирский федеральный университет желает получить адрес электронной почты в Internet, содержащий строку sfu-kras.ru. Такой идентификатор, включающий название фирмы, позволяет отправителю электронной почты определить компанию адресата.

Чтобы получить один из этих уникальных идентификаторов, называемых доменным именем, компания или провайдер посылает запрос в орган, который контролирует подключение к Internet — InterNIC. Если InterNIC (или орган, уполномоченный им для такой регистрации в данной стране) утверждает имя компании, то оно добавляется в базу данных Internet. Доменные имена должны быть уникальны, чтобы предотвратить ошибки. Понятие домена и его роль в адресации сообщений, пересылаемых по Internet, будут рассмотрены ниже. Дополнительную информацию о работе InterNIC можно узнать, посетив в Internet страницу http://rs.internic.ru.

ДОМЕННАЯ СИСТЕМА ИМЕН

Доменные имена

Кроме IP-адресов, для идентификации конкретных хостов в Сети используется так называемое доменное имя хоста (Domain host name). Так же, как и IP-адрес, это имя является уникальным для каждого компьютера (хоста), подключенного к Internet, — только здесь вместо цифровых значений адреса применяются слова.

В данном случае понятие домена означает совокупность хостов Internet, объединенных по какому-то признаку (например, по территориальному, когда речь идет о домене государства).

Разумеется, использование доменного имени хоста было введено только для того, чтобы облегчить пользователям задачу запоминания имен нужных им компьютеров. Сами компьютеры, по понятным причинам, в таком сервисе не нуждаются и вполне обходятся IP-адресами. Но вы только представьте, что вместо таких звучных имен как, www.microsoft.com или www.ibm.com вам пришлось бы запоминать наборы цифр, — 207.46.19.190 или 129.42.60.216 соответственно.

Если говорить о правилах составления доменных имен, то здесь нет столь жестких ограничений по количеству составных частей имени и их значениям, как в случае IP-адресов. Например, если в ХТИ – Филиале СФУ существует хост с именем khti, входящий в домен республики Хакасия khakassia, а тот, в свою очередь входит в домен России ru, то доменное имя такого компьютера будет khti.khakassia.ru. В общем случае число составляющих доменного имени может быть различным и содержать от одной и более частей, например, rage.mp3.apple.sda.org или www.ru.

Чаще всего доменное имя компании состоит из трех составляющих, первая часть — имя хоста, вторая — имя домена компании, и последняя — имя домена страны или имя одного из семи специальных доменов, обозначающих принадлежность хоста, организации определенного профиля деятельности (см. табл. 1). Так, если ваша компания называется «KomLinc», то чаще всего Web-сервер компании будет назван www.komlinc.ru (если это российская компания), или, к примеру, www.komlinc.com, если вы попросили провайдера зарегистрировать вас в основном международном домене коммерческих организаций.

Последняя часть доменного имени называется идентификатором домена верхнего уровня (например, .ru или .com). Существует семь доменов верхнего уровня, установленных InterNIC.

Таблица 1. Международные домены верхнего уровня

Имя домена

Принадлежность хостов домена

ARPA

Пра-пра… бабушка Internet, сеть ARPANet (выходит из употребления)

СОМ

Коммерческие организации (фирмы, компании, банки и так далее)

GOV

Правительственные учреждения и организации

EDU

Образовательные учреждения

MIL

Военные учреждения

NET

«Сетевые» организации, управляющие Internet или входящие в его структуру

ORG

Организации, которые не относятся ни к одной из перечисленных категорий

Исторически сложилось так, что эти семь доменов верхнего уровня по умолчанию обозначают факт географического расположения (принадлежащего к ним) хоста на территории США. Поэтому международный комитет InterNIC наряду с вышеперечисленными доменами верхнего уровня допускает применение доменов (специальных сочетаний символов) для идентификации иных стран, в которой находится организация-владелец данного хоста.

Итак, домены верхнего уровня подразделяются на организационные (см. табл.1) и территориаль­ные. Имеются двухбуквенные обозначения для всех стран мира: .ru — для России (пока в ходу и домен .su, объединяющий хосты на территории республик бывшего СССР), .са — для Канады, .uk — для Великобритании и т.д. Они обычно используются вместо одного из семи идентификаторов, перечисленных выше в таблице 1.

Территориальные домены верхнего уровня:

.ru (Russia)— Россия;

.su (Soviet Union) — страны бывшего СССР, ныне ряд государств СНГ;

.uk (United Kingdom) — Великобритания;

.ua (Ukraine) — Украина;

.bg (Bulgaria) — Болгария;

.hu (Hungary) — Венгрия;

.de (Deutchland) — Германия, и др.

C полным списком всех доменных имен государств можно познакомиться на различных серверах в Internet.

Не все компании за пределами США имеют идентификаторы страны. В какой-то мере использование идентификатора страны или одного из семи идентификаторов, принятых в США, зависит от того, когда проводилась регистрация доменного имени компании. Так, компаниям, которые достаточно давно подключились к Internet (когда число зарегистрированных организаций было сравнительно невелико), был дан трехбуквенный идентификатор. Некоторые корпорации, работающие за пределами США, но регистрирующие доменное имя через американскую компанию, сами выбирают, использовать ли им идентификатор страны пребывания. Сегодня в России можно получить доменный идентификатор .com, для чего следует оговорить этот вопрос со своим провайдером Internet.

Как работают серверы DNS

Теперь поговорим о том, каким образом доменные имена преобразуются в понятные для компьютера IP-адреса.

Занимается этим Domain Name System (DNS, Доменная система имен) сервис, обеспечиваемый TCP/IP, который помогает в адресации сообщений. Именно благодаря работе DNS вы можете не запоминать IP-адрес, а использовать намного более простой доменный адрес. Система DNS транслирует символическое доменное имя компьютера в IP-адрес, находя запись в распределенной базе данных (хранящейся на тысячах компьютерах), соответствующую этому доменному имени. Стоит также отметить, что серверы DNS в русскоязычной компьютерной литературе часто называют «серверами имен».

Серверы имен корневой зоны

Хотя в мире насчитываются тысячи серверов имен, во главе всей системы DNS стоят девять серверов, названных серверами корневой зоны (root zone servers). Серверы корневой зоны получили имена a.root_server.net, b.root_server.net и так далее вплоть до i.root_server.net. Первый из них — a.root_server.net — выступает в роли первичного сервера имен Internet, управляемого из информационного центра InterNIC, который регистрирует все домены, входящие в несколько доменов высшего уровня. Остальные серверы имен по отношению к нему вторичны, однако все хранят копии одних и тех же файлов. Благодаря этому любой из серверов корневой зоны может заменять и подстраховывать остальные.

Рис. 1. Иерархическая структура имен доменов Internet

В файлах корневой зоны содержатся все имена хост-компьютеров и IP-адреса серверов имен для каждого поддомена, входящего в домен высшего уровня. Другими словами, каждый корневой сервер располагает информацией обо всех доменах высшего уровня, а так же знает имя хост-компьютера и IP-адрес, по меньшей мере, одного сервера имен, обслуживающего каждый из вторичных доменов, входящих в любой домен высшего уровня. Для доменов иностранных государств в базе данных хранятся сведения по серверам имен для каждой страны. Например, в неком домене company.com файлы корневой зоны для домена содержат данные о сервере имен для любого адреса, заканчивающегося на company.com.

Кроме серверов имен корневой зоны существуют локальные серверы имен, установленные в доменах более низкого уровня. Локальный сервер имен кэширует список хост-компьютеров, поиск которых он производил в последнее время. Это устраняет необходимость постоянно обращаться в систему DNS с запросами о часто используемых хост-компьютерах. Кроме того, локальные серверы имен являются итерционными, а серверы корневой зоны — рекурсивными. Это значит, что локальный сервер имен будет повторять процедуру запроса информации о других серверах имен до тех пор, пока не получит ответа.

Корневые же серверы Internet, находящиеся на вершине структуры DNS, напротив, лишь выдают указатели на домены следующего уровня. Добраться до конца цепочки и получить требуемый IP-адрес — задача локального сервера имен. Чтобы решить ее, он должен спуститься по иерархической структуре, последовательно запрашивая у локальных серверов имен указатели на ее низшие уровни.

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *