Рассказываем, как устроен интернет
Наверное, без интернета, было бы в разы сложнее организовать работу команд разработки: как хранить накоденное, если не в удобных облачных репозиториях? Как быть частью OpenSource-комьюнити и развивать технологии нон-стоп? И вообще…Онлайн-режим стал неотъемлемой частью нашей работы и личной жизни, и мы перестали задумываться, какие сложные технологии лежат на дне океанов)
Попробуем разобраться?
Давайте представим, что вам нужно отправить письмо своему партнеру в Канаду. В почтовом клиенте на мобильном телефоне вы пишете письмо и нажимаете кнопку «отправить». По беспроводной связи WiFi пакет данных следует в ваш офисный маршрутизатор (он же роутер). Выступая связующим звеном между вашим девайсом и глобальным интернетом, он перенаправляет запрос по сетям передачи данных другому маршрутизатору, принадлежащему глобальному интернет-провайдеру. Тот пропускает сигнал по своему кабелю, проложенному по дну Атлантики. Далее сигнал через местных провайдеров доходит до местного роутера, а от него до конечного пользователя – его компьютера или смартфона. Ваш vis-à-vis открывает письмо и видит там то самое заветное “Деньги придут сегодня, жди!”
Интернет-провайдеры
Без интернет-провайдеров всё оборудование было бы бесполезным набором пластика и железа… Являясь поставщиками услуг, они глобально делятся на три “лиги”. Во второй лиге играют небольшие региональные компании, которые предоставляют подключение к интернету конечным пользователям. Как правило, они не имеют собственного оборудования необходимого для передачи данных и покупают подключение к интернету у провайдеров из первой лиги. Эти игроки - покрупнее, они владеют всем сетевым оборудованием (кабелями, маршрутизаторами и т.д.). При этом они сотрудничают друг с другом, чтобы обмениваться данными между своими сетями. Такой процесс называется пирингом. В высшей же лиге представлены компании, которые владеют межконтинентальными кабелями и продают услуги международного интернет-транзита всем остальным игрокам.
Кабель он же провод, он же оптоволокно
Провода – это дорога, по которым передвигаются пакеты данных. Они покрывают практически всю планету (за исключением Антарктиды), выполняя важнейшую задачу по соединению разных сетей передачи данных в одну глобальную. Некоторые кабели даже прокладываются под водой, как, например, кабель Atlantic Crossing 1, имеющий длину 14000 км и связывающий США и Европу. Если же посмотреть на карту расположения оптоволоконных кабелей по всему миру, то термин “мировая паутина” становится вполне понятным и осязаемым образом.
Сети передачи данных
Если кабель — это просто “путь” для передачи информации, то кабели, объединенные узлами в одну систему — это уже сети передачи данных. Транзитные и оконечные узлы объединяют информационные ресурсы, стыкуют провода между собой, на них развернуты подсистемы безопасности,там же находятся ключевые серверы приложений. Локальные сети – объединяют устройства внутри домашней сети или офиса. Глобальные – помогают передавать данные на любые расстояния, даже на другие континенты. Пример локальной сети — игровые клубы из 90-ых, которые зачастую были даже не подключены к интернету и просто давали возможность играть вместе в одни и те же игры. С глобальной сетью всё понятно — это те самые “ваши интернеты”.
Маршрутизаторы
Принцип действия заключается в объединении гаджетов в единую локальную сеть и координации входящего и исходящего информационных потоков. Процессор маршрутизатора выбирает оптимальное направление движения информации по маршрутной карте. Статический маршрут, как правило, задается административно, а динамический - вычисляется с помощью алгоритма. То есть если сеть перегружена или заблокирована, задача маршрутизатора - найти обходной путь, чтобы доставить на конечное устройство инструкцию по исправлению критичного бага даже в 2 часа ночи)
Беспроводные устройства
К счастью, теперь не обязательно “висеть” на проводе, чтобы подключиться к интернету и скачать, например, Docker образы) Существуют несколько способов соединить устройства с интернетом. Самые популярные сейчас - это WiFi, LTE и 5G. Они работают на разных технологиях и протоколах, однако выполняют одну и ту же функцию: передают сигнал от устройства пользователя к интернет-провайдеру и наоборот. Есть еще спутниковый интернет, который развивается сейчас бурными темпами и когда-нибудь, возможно, будет доминировать над всеми остальными беспроводными способами передачи информации.
Интернет-протоколы
Чтобы все компоненты сети дружно общались друг с другом, нужны интернет-протоколы. Они встраиваются или в аппаратную часть (в «железо»), или в программную (в код системы) или и туда, и туда. Сейчас используется стек протоколов TCP/IP (управление передачей/ протокол интернета) — сетевая модель, которая описывает способ взаимодействия устройств внутри сети. Они задают правила деления информации на пакеты и обязательное указание уникального идентификатора устройства-отправителя и получателя – всем известный IP-адрес. Именно это и помогает отправленному на принтер документу случайно не попасть в компьютер вашего коллеги. Короче говоря, набор правил – это и есть протокол)