Często korzystamy z wielu dobrodziejstw współczesnego świata ale nie mamy pojęcia, jak to się właściwie dzieje, że mamy Internet w telefonie, laptopie, telewizorze, w sumie to prawie wszędzie.
Oczywiście korzystanie z prądu nie wymaga abyśmy rozumieli jak działa elektrownia i wytwarza prąd i tak samo jest z Internetem. Ale jeśli zdecydowałeś się na naukę Frontendu lub po prostu ciekawi cię ten temat to zapraszam do krótkiego wyjaśnienia – jak działa Internet.
Załóżmy, że obecnie oglądasz filmik na YouTube. Musi być on gdzieś przechowywany na serwerze ale jak to się dzieje, że możesz go oglądać na swoim urządzeniu, skoro nie przesłałem go do Ciebie ?
Film znajduje się gdzieś w centrum danych Googla , które może znajdować się tysiące kilometrów od Ciebie. Dla łatwiejszego zrozumienia przyjmijmy, że jest on przechowywany na specjalnym urządzeniu w centrum danych, czyli takim specjalnym ośrodku gdzie się te dane przechowuje- to taki magazyn tylko że przechowuje dane cyfrowe.
To urządzenie, dla wyobrażenia przyjmijmy, że to taki dysk SSD, który ma dostęp do pamięci wewnętrznej serwera. Natomiast serwer to po prostu, wypasiony komputer, którego zadaniem jest dostarczenie do Ciebie wybranego video, gdy o nie poprosisz.
Zatem cały myk polega na tym żeby w jakiś sposób go do Ciebie przesłać, żebyś mógł go zobaczyć. Najprostszym pomysłem wydaje się wysłanie danych do satelity i stamtąd bezpośrednio do Ciebie.
Niestety satelity znajdują się bardzo wysoko i cały proces zajmowałby sporo czasu ze względu na odległość. Jest to niedopuszczalne ponieważ chcesz mieć możliwość zobaczenia go w ciągu maksymalnie kilku sekund.
Zatem w jaki sposób jest on przesyłany ?
Odbywa się to za pomocą skomplikowanej sieci kabli światłowodowych, które łączą centra danych z Twoim urządzeniem. Twój telefon, komputer lub jakiekolwiek urządzenie obsługujące Internet zapewne jest podłączone do Internetu przez komórkową transmisję danych lub dowolny router Wi-Fi.
Na tym etapie jednak zaczyna się prawdziwa podróż danych i w pewnym momencie Twoje urządzenie zostanie podłączone do tej sieci kabli światłowodowych, które zapewnią połączenie z centrum danych.
Zanim przejdziemy dalej, musisz wiedzieć czym jest adres IP urządzania. Każde urządzenie, które jest podłączone do Internetu, niezależnie od tego, czy jest to serwer, komputer czy telefon komórkowy, jest identyfikowane jednoznacznie za pomocą ciągu liczb, znanego jako adres IP. IP to system reguł, które regulują sposób przesyłania informacji z jednego komputera na drugi przez połączenie internetowe.
Za pomocą adresu numerycznego (adresu IP) dane przesyłane są do wskazanego urządzania, który ma swój indywidualny numer IP. Dla uproszenia, adres IP twojego urządzania podłączonego do Internetu to taki adres, który jednoznacznie Cię identyfikuje. Tak jak w przypadku adresu domowego, każdy list wysłany na Twój adres, dociera tylko do Ciebie i nigdzie nie błądzi po sąsiadach.
Natomiast Adres IP działa jak adres odbiorcy, który podajesz przy wysyłaniu paczki w paczkomacie. Twój dostawca Internetu decyduje o adresie IP Twojego urządzenia podłączonego do Internetu, żeby móc Cię zidentyfikować.
Tak samo wymieniony wcześniej serwer w centrum danych ma również indywidualny adres IP za pomocą, którego możesz go znaleźć. Serwer może przechowywać różne dane na przykład stronę internetową. Jeśli chcesz ją odwiedzić to wystarczy, że znasz adres IP serwera na którym się ona znajduje i cyk masz już do niej dostęp.
Niestety adresy IP są dla nas trudne do zapamiętania bo np moja strona robie stronki.pl ma taki adres IP : fizyczny 188.210.221.82.
Na szczęście już w latach 80 powstał DNS(Domain Name System) oznacza system nazw domen. To internetowy odpowiednik książki telefonicznej, który konwertuje trudne do zapamiętania adresy IP na proste nazwy. Na przykład, jeśli wpiszesz adres robiestronki.pl to system DNS przekonwertuje to na adres IP i dzięki temu po tym właśnie adresie IP zostanie znaleziony serwer, na którym jest moja strona internetowa.
Kolejną rzeczą, którą należy zauważyć, jest to, że serwer ma możliwość przechowywania kilku witryn i jeśli serwer ma w swoich zasobach wiele witryn, to nie mogą być one wszystkie dostępne za pomocą adresu IP serwera. W takich przypadkach potrzebne są dodatkowe informacje do jednoznacznej identyfikacji strony, takie jak host headers.
Zatem jeszcze raz, przejdźmy krok po kroku jak wygląda cała operacja przesyłania danych w Internecie.
Krok 1 Wpisujesz nazwę domeny w przeglądarce
Krok 2 Przeglądarka wysyła żądanie do serwera DNS w celu uzyskania odpowiedniego adresu IP
Krok 3 Po uzyskaniu adresu IP Twoja przeglądarka po prostu przekazuje zapytanie o określony filmik do centrum danych
Krok 4 Serwer otrzymuje żądanie dostępu do określonej strony internetowej
Krok 5 Rozpoczyna się przepływ danych, dane są przesyłane w formacie cyfrowym za pomocą kabli światłowodowych a później za pomocą dostawcy usług Internetowych trafiają do Twojego routera lub otrzymujesz dostęp do Internetu za pośrednictwem transmisji danych komórkowych.
Czasami te impulsy świetlne muszą przebyć tysiące mil za pomocą kabla światłowodowego, aby dotrzeć do celu, czyli zapewnić przesyłanie danych pomiędzy Twoim urządzeniem a odległym serwerem.
Kable światłowodowe łączą cały świat, przebiegają po dnach oceanów, przemierzają tysiące kilometrów aby zapewnić połączenie. Włókno światłowodowe jest z reguły pokryte warstwą polimeru. Jest to tak zwane pokrycie pierwotne, zabezpieczające włókno przed wpływem otoczenia. Włókno z pokryciem pierwotnym może być chronione przez kolejne warstwy. Utworzona w ten sposób konstrukcja nosi nazwę kabla światłowodowego
Czyli można powiedzieć, że sieć światłowodów jest kręgosłupem Internetu. Łącząc komputery z routerami, a następnie routery z routerami, jesteśmy w stanie skalować tą sieć w nieskończoność.
Następnie pomiędzy Twoim domem lub urządzeniem a dostępem do Internetu jest dostawca usług internetowych. Aby podłączyć naszą domową sieć do infrastruktury telekomunikacyjnej, potrzebujemy specjalnego urządzenia zwanego modemem. Modem ten zamienia informacje z naszej sieci w informacje, którymi zarządza infrastruktura telekomunikacyjna i odwrotnie.
Router, który jest podłączony do światłowodu konwertuje te sygnały świetlne na sygnały elektryczne.
Jesteśmy więc podłączeni do infrastruktury telekomunikacyjnej. Następnym krokiem jest wysłanie wiadomości z naszej sieci do sieci, do której chcemy dotrzeć. W tym celu połączymy naszą sieć z dostawcą usług internetowych, który zarządza specjalnymi routerami, które są ze sobą połączone, a także może uzyskać dostęp do routerów innych dostawców usług internetowych. Tak więc wiadomość z naszej sieci jest przenoszona przez sieć sieci do sieci docelowej.
Internet składa się z całej tej infrastruktury sieci
Następnie kabel sieciowy używany do przesyłania sygnałów elektrycznych do komputera lub przesyła sygnał poprzez sieć Wi-Fi i zapewnia nam dostęp do Internetu, czyli nic innego jak podłączenie do globalnej, cyfrowej sieci.
Jeśli łączysz się z Internetem za pomocą transmisji danych z telefonu to sygnał ze światłowodu przesyłany jest do wieży telekomunikacyjnej a następnie sygnał przesyłany jest do twojego telefonu komórkowego w postaci fal elektromagnetycznych.
Niesamowitą rzeczą w Internecie jest jego wydajność w przesyłaniu danych w porównaniu z technologiami komunikacji komórkowej i stacjonarnej.
Filmy, które oglądasz, są przesyłane do Ciebie z któregoś centrum danych Google w postaci ogromnego zbioru zer i jedynek, co sprawia, że przesyłanie danych w Internecie, polega na dzieleniu danych na małe kawałki zwane pakietami i następnie są one przesyłane.
W następnym wpisie wyjaśnię jak działają strony internetowe i jak to się dzieje, że po wpisaniu adresu w wyszukiwarkę wyświetla Ci się strona www.
Fajne wyjaśnienie zasad działania Internetu:
