Як влаштований і працює інтернет? . Info-line.net

04.04.2017

Як влаштований і працює інтернет?

Як влаштований і працює інтернет? . Info-line.net

Це бонусний відеоурок з курсу «Як розмістити сайт в інтернеті » і в цьому відеоуроці ми з вами дізнаємося:

Перш ніж розбиратися, як влаштований інтернет, нам потрібно дізнатися, що це таке.

Що таке Інтернет?

Інтернет – це всесвітня система об’єднаних комп’ютерних мереж, побудована на базі IP і маршрутизації IP-пакетів.

Як влаштований інтернет?

На зображенні праворуч показано зовсім не зоряне небо, а мережа інтернет на момент 2005 року. Як можна здогадатися, інтернет – це мережа мереж.

Маленькі мережі об’єднують в себе n-е число комп’ютерів. Великі мережі включають в себе маленькі мережі, тим самим створюючи зв’язок між ними. Ну а найбільші мережі – мережі континентів з’єднуються між собою підводним трансатлантичним оптоволоконним кабелем. Вага такого кабелю, простягнутого між континентами, вимірюється тисячами тонн.

З усіх континентів в цій великій грі не бере участь хіба що Антарктида.

На зображенні зліва показана спрощена схема інтернету. Існують також великі мережі, які не об’єднані з загальним світом інтернету. Прикладом такої великої мережі може служити мережа Північної Кореї – Кванмен. Так як у Північній Кореї інтернету в принципі немає, Кванмен є його замінником, великий місцевою мережею з одним провайдером. Провайдер – це організація, що надає послуги. Отже, інтернет-провайдер – компанія, що надає послуги інтернет. В цілому, можна сказати, що у Північній Кореї свій окремий інтернет. Однак, влаштований інтернет скрізь однаково Як влаштований і працює інтернет? . Info-line.net
Як влаштований і працює інтернет? . Info-line.net

Архітектура Клієнт-Сервер

В мережах прийнято поділ комп’ютерів на клієнти і сервери. Також існують програми-клієнти (наприклад, браузери) та програми-сервери (наприклад, веб-сервер Apache).

На зображенні ви бачите приклад дворівневої архітектури Клієнт-Сервер. Пристрої-клієнти підключаються до пристрою-сервера і отримують зворотній зв’язок.

Як працює інтернет?

Ну а тепер давайте розглянемо найцікавіше, як працює інтернет .

Нас вже не дивує те, що за пару секунд ми отримуємо веб-сторінку на своєму екрані.

Але не багато хто знають, як це відбувається. Зараз про це і поговоримо.

Отже, у нас є людина, хто завгодно – я, ви, чи ваш далекий родич. У цієї людини є доступ до комп’ютера, який він з радістю включає. Людина хоче зайти в інтернет і для цього запускає браузер, тобто програму-клієнт, встановлену на його комп’ютері. В адресному рядку браузера він вводить доменне ім’я сайту, припустимо, info-line.net.

Це ми всі знали. А що ж відбувається в ті мілісекунди, які ми не помічаємо? Що ж приховано від наших очей?

Після введення доменного імені в браузер, програма-клієнт зв’язується з провайдером і повідомляє йому про те, що вона хоче запросити сайт info-line.net

На провайдера встановлений DNS сервер, який перетворює доменне ім’я інтернет-ресурсу info-line.net у IP-адресу (IP – це міжмережевий протокол) виду 178.162.144.134.

IP-адреса видається провайдером кожного комп’ютера при підключенні до інтернету, природно веб-сайти теж мають свої ip-адреси. На даний момент існує дві версії IP – 4-а (IPv4) і 6-а (IPv6). Була ще й 5-та версія, але вона не була прийнята для публічного користування. В даний час найбільш широко використовується 4-ая версія IP.

IP-адреси потрібні для знаходження комп’ютерів в мережі. Адже потрібно знати, куди відправляти пакет. На пошті, вам потрібно вказати адресу одержувача. У мережі замість адреси виступає IP.

Після цього, IP перекладається з десяткової системи числення в двійкову і приймає звичний машинний вигляд у вигляді цифр 0 і 1.

Далі, провайдер пересилає ваш запит сайту на маршрутизатор (або по-іншому — Роутер).

Маршрутизатор – це пристрій, який відповідно до таблиць маршрутів направляє передані пакети інформації за вказаною адресою. Маршрутизатор – це щось на зразок аналога GPS-навігатора в реальному житті, він знає маршрут і вказує робочий шлях передаваному пакету інформації.

Пакети передаються від одного маршрутизатора до іншого, поки не досягають сервера, тобто того IP-адреси, який був зазначений клієнтом у вигляді одержувача.

На web-сервері обробляється вся отримана інформація і видається результат у вигляді html-сторінки, тобто звичайної веб-сторінки, які ми так часто бачимо на екрані.

Даний результат відправляється зворотного ланцюжку через маршрутизатори і провайдера до нашого комп’ютера, після чого постає питання, а куди далі пакети посилати? В яку програму?

Для цього призначені порти .

Що таке порт?

Порт – це системний ресурс, виділений додатком для зв’язку з іншими додатками в мережі. Всі програми для зв’язку між собою за допомогою мережі, що використовують порти.

Якщо провести аналогію з будинком, то будинок – це IP, а квартира – це порт. Список портів можна подивитися, відкривши файл services за адресою: C:\Windows\System32\drivers\etc (ваша адреса може відрізнятися)

Як ми бачимо, портів тут досить багато. Наприклад, порт 25 використовується для відправки пошти, порт 110 для її отримання. Веб-сайти працюють на номер порту 80, а система DNS, про яку ми вже говорили – на порту 53.

Ми можемо перевірити роботу портів у браузері. Якщо ми введемо веб-сайт і після нього, зазначимо :80, то у нас відкриється веб-сайт, а якщо вкажемо :53, то отримаємо повідомлення про помилку наступного змісту: «Даний адреса використовує порт, який, як правило, не використовується для роботи з веб-сайтами. В цілях вашої безпеки Firefox скасував цей запит».

Порт номер 21 використовується для FTP, як ми вже знаємо з минулих уроків. Порти 135-139 використовуються системою Windows для доступу до загальних ресурсів комп’ютера – папок, принтерів. Ці порти повинні бути закриті фаерволлом для Інтернету в цілях безпеки. Порти 3128, 8080 використовуються в якості проксі-серверів. Проксі – це комп’ютер-посередник, наприклад, між моїм комп’ютером і веб-ресурсом, на який я хочу зайти. Проксі використовуються для самих різних цілей. Бувають безкоштовні та платні проксі. Налаштувати їх можна в настройках браузера. У браузері Firefox це робиться наступним чином:

  1. Заходимо в налаштування
  2. Переходимо в «Додаткові»
  3. Відкриваємо вкладку «мережа»
  4. У блоці «з’єднання» тиснемо кнопку «налаштувати»
  5. Переходимо на ручне налаштування проксі-сервера
  6. Вказуємо дані проксі

Як подивитися встановлені з’єднання?

Щоб подивитися поточні з’єднання. треба увійти в командний рядок:

  1. Натискаємо клавіші «Windows» + «R»
  2. Вводимо в поле значення cmd
  3. Натискаємо «Ок»

Ми потрапили в командний рядок і тепер можемо побачити поточні з’єднання з допомогою команди netstat –an

Нам видається списку результатів встановлених з’єднань нашого комп’ютера з віддаленими вузлами.

Вузлами називаються будь-які пристрої, які беруть участь у з’єднанні комп’ютерної мережі. Наприклад: комп’ютери, телефони, маршрутизатори і комутатори.

до Речі кажучи, відмінність маршрутизаторів від комутаторів полягає в тому, що перші використовуються для сполучення різнорідних мереж, наприклад: локальній мережі та мережі інтернет. А другі – тільки для однорідних, наприклад, тільки для локальної мережі. Самі пристрої – дуже схожі.

Повернемося до командного рядка. Поточні з’єднання, ми вже бачимо.

Отже, у першій колонці, ми помічаємо, що з’єднання можуть ділитися на 2 протоколи: TCP і UDP.

Протокол – це набір правил і дій, за якими має здійснюватися з’єднання і обмін даними між пристроями, включеними в мережу.

Обидва протоколу — TCP і UDP, відповідають за транспортування даних. Відмінність першого протоколу (TCP) від другого (UDP) в тому, що перший гарантує доставку пакетів, а другий ні. Далі заглиблюватися в роботу протоколів, ми не будемо.

Локальний адреса – це адреса на нашому комп’ютері. Зовнішній адреса – адреси мережі. Стан – це стан з’єднання. Знову ж таки, заглиблюватися не будемо, а просто візьмемо будь-який зовнішній IP і з портом 80 і перевіримо, чи дійсно цей веб-сайт у нас запущений. Чому я сказав веб-сайт? — Тому що на 80 порте, як нам відомо, у нас розташовуються веб-ресурси.

Отже, беремо IP — 212.73.221.199:80

Переходимо в браузер і пишемо цей IP-адресу в адресний рядок. Порт писати не обов’язково, тому що 80-ий порт стоїть в браузерах за замовчуванням.

Ми бачимо сайт Лабораторії Касперського. Даний сайт, у мене не був запущений у браузері. Виникає питання: чому нам було показано тоді дане з’єднання?

Відповідь очевидна: тому що воно було встановлено. В нашому випадку, не браузером, а антивірусом, який стоїть у мене на комп’ютері.

Ось таким ось чином, ви можете побачити і перевірити всі свої встановлені з’єднання.

І от після всіх цих мук, дані потрапляють в потрібну програму, в нашому випадку – в браузер.

А тепер давайте, заради інтересу, поглянемо на весь шлях проходження пакетів від клієнта до сервера.

Як подивитися шлях проходження пакетів?

Дані від клієнта до сервера і навпаки надсилаються пакетами, невеликими обсягами інформації. Щоб подивитися цей шлях, можна скористатися однією з двох схожих команд: tracert і pathping. Єдина умова, після вказівки команди, через пробіл потрібно ввести адресу, з яким буде встановлено зв’язок (тобто проведена трасування). Все це ми вводимо в командному рядку. Таким способом, ми побачимо весь шлях проходження пакетів від нашого комп’ютера-клієнта до зовнішнього комп’ютера-сервера. Тобто те, про що я намагався розповісти вам на картинці з маршрутизаторами і провайдерами.

Для прикладу, я скористаюся першою командою: tracert info-line.net

Ну а після всього цього шляху з одинадцятьма стрибками, людина помічає тільки результат html-сторінки, обробленої браузером на своєму комп’ютері. Але Ви тепер знаєте, як це відбувається.

Ось так просто і одночасно незбагненно працює інтернет !

Короткий опис статті: як працювати в інтернеті

Джерело: Як влаштований і працює інтернет? | Info-line.net

Також ви можете прочитати