اینترنت چگونه کار می کند ؟ : رایانه ها و شبکه ها

بخشی از زیرساخت های ارائه دهنده اینترنت

اینکه گفته شود اینترنت اکنون معضل بزرگی است، کم لطفی است. اینترنت با سرگرمی ، آموزش ، پزشکی ، قانون ، خرید ، غذا ، مسافرت و موارد دیگر ، تقریباً در همه جنبه های زندگی ما جا افتاده است که به راحتی می توان آن را طبیعی دانست. چگونه حتی کار می کند؟ خوب ، ما یک خبر خوب داریم! در این مقاله ، با شکستن نمونه ای از یک درخواست واحد به یک وب سایت، به شما خواهیم گفت که چگونه اینترنت کار می کند. برای شفاف سازی هر چه بیشتر موارد، ما به عمد برخی از جزئیات فنی را حذف خواهیم کرد.

اینترنت شبکه ای از رایانه ها است

به زبان ساده ، اینترنت مجموعه ای از رایانه های متصل به یکدیگر است. وقتی رایانه ها در شبکه متصل می شوند ، این بدان معناست که یک کامپیوتر می تواند به دیگری پیام ارسال کند و در عوض ، رایانه دوم می تواند پاسخ دهد.

به عنوان مثال، تلفن هوشمند شما (که خود نیز یک رایانه کوچک است) ممکن است درخواستی را به رایانه Yandex ارسال کند که مسئول ارائه Practicum توسط صفحه اصلی Yandex در prakicum.yandex.com است . رایانهYandex این درخواست را دریافت می کند و آن را پردازش می کند ، آدرس برگشت را بررسی می کند و صفحه درخواستی را به صورت کد برمی گرداند. دستگاه شما کد این صفحه را می گیرد و صفحه اصلیYandex Practicum را نشان می دهد.

همانطور که دائماً در حال تغییر صفحات آنلاین هستیم ، ممکن است این تصور ایجاد شود که اصطلاحاً در حال گشت و گذار در وب در حال “جابجایی” هستیم. در حقیقت ، هیچ کس به جایی نمی رود. رایانه ما به سادگی از یکی دیگر درخواست می کند که پاسخی را برمی گرداند و رایانه ما این پاسخ را روی صفحه ما نمایش می دهد. ما واقعاً در اینترنت گشت و گذار نمی کنیم ؛ ما قسمتهایی از آن را به صورت انتخابی بارگیری می کنیم.

آیا تمایل به آشنایی با موقعیت شغلی کارشناس شبکه دارید؟اکنون بیاموزید.

این آموزش به شما در درک شبکه و تسلط بر این موضوع کمک می کند.

کلاینت ها و سرورها

کامپیوترها را می توان به عنوان ماشین های کلاینت یا سرور طبقه بندی کرد. از رایانه های مشتری برای خواندن اطلاعات (و احتمالاً ایجاد آنها) استفاده می شود ، اما بگذارید هنوز بیش از حد جلو نرویم. آنها معمولاً صفحه کلید و صفحه نمایش دارند.  بنابراین ، تلفن ، رایانه لوحی و لپ تاپ شما همه نمونه هایی از رایانه های مشتری هستند.

سرورها نیز رایانه هستند، اما برای توزیع اطلاعات بین مشتریان طراحی شده اند. از نظر ظاهری، معمولاً شبیه جعبه های فلزی هستند که درون کابینت های فلزی پیچ شده اند. آنها مانیتور و صفحه کلید ندارند، اما شامل دیسک های سخت بزرگ، صدها گیگابایت رم و پردازنده های قدرتمند هستند.

در اصل، هیچ تفاوت اساسی بین کلاینت ها و سرورها وجود ندارد زیرا هر دو کامپیوتر هستند. می توانید یک برنامه سرور بر روی رایانه کار خود نصب کنید ، آن را پیکربندی کنید و از آن برای توزیع وب سایت استفاده کنید. همچنین می توانید زیر پوشش شبانه به اتاق سرور بروید، مانیتور و صفحه کلید خود را به سرور متصل کنید تا بازی یک نفره را روی پردازنده 32 هسته ای انجام دهید.

چه کامپیوترهایی می توانند به عنوان سرور باشند

تقریباً هر رایانه ای می تواند سرور باشددر اینجا چند نمونه آورده شده است :

رایانه قدیمی شما که گرد و غبار را در گاراژ جمع می کند ، می تواند به یک سرور پرونده تبدیل شود. شما می توانید عکس های خانوادگی را ذخیره کرده و از اسناد مهم نسخه پشتیبان تهیه کنید. کامپیوتر را در کمد قرار دهید ، کابل شبکه را به آن وصل کنید ، آن را روشن کرده و تا دفعه بعدی که به آن احتیاج دارید ، آن را فراموش کنید.

می توانید از رایانه خود به عنوان سرور برای Counter-Strike استفاده کنید. افراد دیگر می توانند با استفاده از قدرت کامپیوتر شما گروگان های مجازی را نجات دهند و بمب های مجازی را خنثی کنند.

می توانید Raspberry Pi بخرید و یک آنتن Wi-Fi و یک باتری به آن متصل کنید. شما یک سرور جیبی خواهید داشت که به درخواست شما می تواند فایل ها را توزیع کند ، به وب سایت ها سرویس دهد یا ربات تلگرام را کنترل کند.

با استفاده از Raspberry Pi می توانید یک سرور برای یک سیستم خانه هوشمند بسازید. این اطلاعات از سنسورهای موجود در آپارتمان در حالی که شما از طریق اینترنت به آن متصل می شوید جمع آوری می کند و درجه حرارت هر اتاق را بررسی می کند ، انواع ناهنجاری ها را کنترل می کند و آنچه را که روی دوربین می گذرد نمایش می دهد.

آنها در واقع چگونه به هم متصل شده اند؟

همه می دانند که کامپیوترهای موجود در اینترنت به نوعی به هم متصل شده اند. اما دقیقاً چگونه به هم متصل شده اند؟ ریشه های شاخه ای یک درخت یا سیستم گردش خون انسان را تصور کنید. در حالت دوم ، آئورت به شریان ها منشعب می شود ، که بیشتر به رگ های خونی کوچکتر منشعب می شوند. در نهایت ، خون به کوچکترین رگهای خونی که مویرگ نامیده می شوند ، جریان می یابد. اینترنت نیز به روشی مشابه کار می کند.

کابلهای عظیمی وجود دارد که در زیر زمین یا در انتهای اقیانوس قرار دارند و شهرها ، کشورها و قاره ها را به هم متصل می کنند. این بسته های نرم افزاری فیبر نوری است که مقدار زیادی داده را حمل می کند و نقاط بزرگ تبادل اینترنت (IX یا IXP) را به هم متصل می کند. اینها سازمانهایی هستند که مسئولیت تبادل ترافیک اینترنتی بین شهرها ، کشورها و قاره ها را بر عهده دارند. صدها IXP در سراسر جهان وجود دارد.

به زبان ساده ، به ارائه دهنده خدمات اینترنت (ISP) شما اجازه دسترسی به نزدیکترین نقطه مبادله را می دهد تا بتواند خدمات اینترنتی شما را فراهم کند.

ارائه دهنده یک کابل نازک تر در منطقه شما قرار می دهد و یک روتر توزیع را در همان نزدیکی نصب می کند. از این روتر سیم ها به خانه های همسایه منتقل می شوند.

سیم به خانه شما می رسد. بسته به زیرساخت ارائه دهنده خدمات اینترنت ، ممکن است روتر دیگری در جایی نزدیک قرار گیرد. این دستگاه ها تعیین می کنند کدام سیگنال ها ارسال شوند. در نهایت ، یک کابل از روتر مستقیماً وارد آپارتمان شما می شود. تکنسین نصب کابل را به چیزی در خانه شما متصل می کند ؛یک جعبه کوچک با چراغ های چشمک زن به نام روتر. این جعبه Wi-Fi را توزیع می کند که به دستگاه شما اجازه می دهد به شبکه متصل شود.

روش های دیگری برای نصب اینترنت وجود دارد ، اما به طور کلی ، این روش به این ترتیب پیش می رود: ستون فقرات اینترنت → IXP → ISP → روتر rou روتر خانگی → دستگاه شما. اینترنت برخی از حوزه های جادویی محتوا نیست بلکه سیستم عظیمی از سرورها ، روترها و کابلهایی است که کره زمین را پوشش می دهد. در انتهای این سیستم روتر شخصی شما قرار دارد.

ضمناً ، شایعات اینترنتی این باور را به شما می دهد که کوسه ها یکی از تهدیدهای اصلی اینترنت هستند زیرا آنها دوست دارند کابل های فیبر نوری زیر دریا را بجوند. با این حال ، در سال های اخیر ، کمیته بین المللی محافظت از کابل نشان داد که کوسه ها واقعاً نقشی اساسی در آسیب رساندن به اتصالات ما در زیر آب ندارند. در حقیقت ، نیش کوسه و ماهی عامل کمتر از 1٪ از کل کابل های آسیب دیده است. در مقابل ، حدود 70٪ از خسارات ناشی از فعالیت های ماهیگیری و حمل و نقل است ، بنابراین شما واقعاً می توانید تهدید واقعی برای کابل های زیر دریا را ببینید. و ما حتی به خساراتی که ممکن است زلزله های زیر دریا ایجاد کنند اشاره نکردیم! هنوز هم ، تصور اینکه اینترنت کند شما توسط کوسه ایجاد می شود ، تخیل مردم را بیشتر تحریک می کند و در اینترنت امروز ، همه چیز به همین ترتیب گسترش می یابد.

یک نمونه درخواست

وقتی کاربران بخواهند صفحه اصلی Practicum را باز کنند چه اتفاقی می افتد؟ بیایید پشت پرده یک قله را طی کنیم.

بیایید بگوییم که شما prakicum.yandex.com را در نوار آدرس مرورگر خود مرور کرده اید. مجدداً ، بدون كاوش كردن در بسیاری از جزئیات فنی ، مرورگر شما دریافت كه prakicum.yandex.com در یك رایانه با آدرس IP 77.88.21.35 ذخیره شده است.

صبر کنید ، آدرس IP؟ IP مخفف “پروتکل اینترنت” است و تمام رایانه های موجود در اینترنت دارای یک آدرس IP هستند. در مورد ما ، مرورگر گفت: “از 77.88.21.35 درخواست کنید.”

رایانه اطلاعات بیشتری را به درخواست اضافه می کند: هم فرستنده و هم گیرنده را مشخص می کند و درخواست را در مورد خود فرموله می کند. پس از پایان این کار ، در انتها با یک بسته داده آماده روبرو خواهیم شد. رایانه اکنون می تواند این بسته را به روتر خانه شما بفرستد.

با دریافت درخواست، روتر آدرس را چک می کند. می بیند که هیچ رایانه ای با این آدرس به این روتر متصل نیستند ، بنابراین درخواست را به “مسیریاب ارشد” ارسال می کند.

این روتر سطح بالاتر همچنین می بیند که هیچ رایانه متصل با این IP را ندارد. بنابراین درخواستی را یک سطح بالاتر به روتر منطقه ارسال می کند. سپس این روتر درخواست را به سطح حتی بالاتر ارسال می کند: ارائه دهنده خدمات اینترنت.

روتر ارائه دهنده دستورالعمل های روشنی در مورد محل ارسال درخواست به آدرس 77.88.21.35 دارد. بنابراین آن را انجام می دهد. ما خود را در کابل اصلی می یابیم ، که درخواست Yandex را به Practicum منتقل می کند.

Yandex هزاران سرور دارد ، بسیاری از اینها میزبان Practicum هستند و یکی از آنها صفحه اصلی Practicum را در اختیار شما قرار می دهد. درخواست را از طریق زنجیره روتر دریافت کرده و پردازش آن را آغاز می کند.

برنامه موجود در سرور پاسخ به درخواست را آماده می کند. همچنین تعیین می کند کاربر را بشناسد یا خیر . در صورت مثبت بودن ، داده های مربوط به این کاربر را در وب سایت نمایش می دهد. علاوه بر این ، این برنامه بسیاری از کارهای پشت صحنه را برای بهینه سازی صفحه انجام می دهد.

این برنامه کد صفحه نهایی را در بسته های کوچک بسته بندی می کند و آنها را به نزدیکترین روتر ارسال می کند. برای کمک به پاسخ در یافتن مسیر بازگشت ، هر بسته حاوی یک آدرس بازگشت است که مبدا درخواست را نشان می دهد. روتر آنها را به کابلی می فرستد که روترهای اضافی بسته ها را به ارائه دهنده منتقل می کنند. ارائه دهنده آنها را به منطقه مورد نظر می فرستد و در آنجا می توانند به مقصد مورد نظر خود برسند.

سرانجام ، بسته ها به روتر شما می رسند و آنها را به صورت بی سیم به رایانه ای که درخواست کرده است منتقل می کند.

رایانه شما بسته ها را دریافت می کند ، آنها را باز می کند ، چیزی را که یک کامپیوتر در واقع می تواند با آن کار کند جمع می کند و براساس آن صفحه وب ارائه می دهد.

کمتر از یک ثانیه طول کشید تا از دستگاه خود به سرور Yandex Practicum برگردید و به عقب برگردید ، اما احتمالاً حداقل پنجاه دستگاه (روتر و سرور) در این روند دخیل بوده اند.

اینها فقط اصول بود. در مقاله بعدی ، خواهیم دید که با این دانش جدید چه کاری می توانیم انجام دهیم ، در مورد آدرس های وب صحبت کنیم ، و در مورد چگونگی مسدود شدن اینترنت (و اینکه چرا این در واقع کار نمی کند) صحبت خواهیم کرد.

و حالا که می دانید وب چگونه کار می کند ، چرا به بهتر شدن آن کمک نمی کنید؟ ما در Practicum توسط Yandex ، آموزش آنلاین و راهنمایی را ارائه می دهیم تا به شما در پیشرفت حرفه ای فناوری کمک کند. شما می توانید در اعماق توسعه وب یا علم داده غوطه ور شوید و مجموعه ای از پروژه ها را بسازید که می توانید به کارفرمایان آینده خود نشان دهید. به علاوه ، همه این کارها را هنگام کار در یک محیط عالی و حمایتی با همسالان و مربیان انجام خواهید داد.