Hoe werk die internet? Hoe werk hy?

2024 Outeur: Angel Austin | [email protected]. Laas verander: 2023-12-17 05:14

Hoe werk die internet? Goeie vraag! Sy groei het ontplof, en.com-webwerwe word voortdurend op TV, radio en tydskrifte vertoon. Aangesien dit 'n beduidende deel van ons lewens geword het, is dit nodig om dit goed te verstaan om hierdie instrument die effektiefste te gebruik. Hierdie artikel verduidelik die konsepte en tipes van die internet, sy basiese infrastruktuur en die tegnologieë wat dit moontlik maak.

Globale netwerk

Die internet word gewoonlik soos volg gedefinieer. Dit is 'n wêreldwye netwerk van rekenaarhulpbronne wat deur hoëprestasie-kommunikasielyne en 'n gemeenskaplike adresspasie verbind word. Daarom moet elke toestel wat daaraan gekoppel is, 'n unieke ID hê. Hoe word 'n rekenaar se IP-adres gerangskik? IPv4 internetadresse word geskryf in die vorm nnn.nnn.nnn.nnn, waar nnn 'n getal tussen 0 en 255 is. Die afkorting IP staan vir Internetworking Protocol. Dit is een van die basiese konsepte van die internet, maar later meer daaroor. Byvoorbeeld, een rekenaar hetdie id is 1.2.3.4 en die ander is 5.6.7.8.

As jy aan die internet koppel deur 'n ISP, word die gebruiker gewoonlik 'n tydelike IP-adres toegeken vir die duur van die afstandtoegangsessie. As die verbinding gemaak word vanaf 'n plaaslike area netwerk (LAN), dan kan die rekenaar óf 'n permanente ID of 'n tydelike ID hê wat deur 'n DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) bediener verskaf word. In elk geval, as die rekenaar aan die internet gekoppel is, het dit 'n unieke IP-adres.

Ping-program

As jy die Microsoft Windows-bedryfstelsel of een van die geure van Unix gebruik, is daar 'n handige program wat jou toelaat om jou internetverbinding na te gaan. Dit word ping genoem, seker na die geluid wat die ou duikbootsonars gemaak het. As jy Windows gebruik, moet jy 'n opdragprompt-venster begin. In die geval van 'n bedryfstelsel wat 'n verskeidenheid van Unix is, moet u na die opdragreël gaan. As jy byvoorbeeld ping www.yahoo.com tik, sal die program 'n ICMP (Internet Control Message Protocol) eggo-versoekboodskap na die gespesifiseerde rekenaar stuur. Die gepolsde masjien sal antwoord. Die ping-program tel die tyd wat dit neem om 'n antwoord terug te gee (indien wel). As jy ook 'n domeinnaam invoer (byvoorbeeld www.yahoo.com), sal die nutsprogram die rekenaar se IP-adres vertoon.

Protokolpakkette

Dus, die rekenaar is aan die netwerk gekoppel en het 'n unieke adres. Om dit vir "dummies" duidelik te maak hoe die internet werk, moet jy verstaan hoe 'n rekenaar"praat" met ander masjiene. Gestel die gebruiker se toestel se IP-adres is 1.2.3.4 en hy wil 'n boodskap stuur "Hallo, rekenaar 5.6.7.8!" na die masjien met die adres 5.6.7.8. Uiteraard moet die boodskap oor enige kanaal oorgedra word wat die gebruiker se rekenaar aan die internet verbind. Kom ons sê 'n boodskap word per telefoon gestuur. Dit is nodig om die teks in elektroniese seine om te skakel, dit uit te stuur en dan weer as teks voor te stel. Hoe word dit bereik? Deur die gebruik van 'n protokolpakket. Dit is nodig vir elke rekenaar om op die globale netwerk te kommunikeer en is gewoonlik in die bedryfstelsel ingebou. Die pakket word TCP / IP genoem vanweë die 2 hoofkommunikasieprotokolle wat daarin gebruik word. Die TCP/IP-hiërargie is soos volg:

• Toepassingslaag. Dit gebruik protokolle spesifiek vir WWW, e-pos, FTP, ens.
• Transmissiebeheerprotokollaag. TCP stuur pakkies na spesifieke programme deur 'n poortnommer te gebruik.
• Internetprotokollaag. IP stuur pakkies na 'n spesifieke rekenaar deur 'n IP-adres te gebruik.
• Hardewarevlak. Skakel binêre data om na netwerkseine en omgekeerd (byvoorbeeld Ethernet-netwerkkaart, modem, ens.).

As jy die pad volg van die "Hallo, rekenaar 5.6.7.8!" So iets sal gebeur:

1. Boodskapverwerking begin by die boonste laagprotokol en werk sy pad af.
2. As die boodskap wat gestuur word lank is, elke vlak waardeur ditslaag, kan dit in kleiner stukke data opbreek. Dit is omdat inligting wat oor die internet (en die meeste rekenaarnetwerke) gestuur word, in hanteerbare stukke is wat pakkies genoem word.
3. Pakkette word na die vervoerlaag gestuur vir verwerking. Aan elkeen word 'n poortnommer toegeken. Baie programme is in staat om die TCP/IP-protokolpakket te gebruik en boodskappe te stuur. Jy moet weet watter een op die bestemmingsrekenaar die boodskap moet ontvang, want dit sal op 'n spesifieke poort luister.
4. Verder gaan die pakkies na die IP-vlak. Hier ontvang elkeen van hulle 'n bestemmingsadres (5.6.7.8).
5. Nou dat die boodskappakkies 'n poortnommer en 'n IP-adres het, is hulle gereed om oor die internet gestuur te word. Die hardewarevlak sorg dat die pakkies wat die teks van die boodskap bevat in elektroniese seine omgeskakel word en oor die kommunikasielyn versend word.
6. Aan die ander kant het die ISP 'n direkte verbinding met die internet. Die router kontroleer die bestemmingsadres van elke pakkie en bepaal waarheen om dit te stuur. Dikwels is die volgende stop 'n ander roeteerder.
7. Uiteindelik bereik die pakkies rekenaar 5.6.7.8. Hier begin hul verwerking vanaf die onderste laag protokolle en werk hul pad op.
8. Soos pakkies hoër vlakke van TCP/IP deurkruis, verwyder hulle enige roete-inligting wat deur die stuurende rekenaar bygevoeg is (soos IP-adres en poortnommer).
9. Wanneer 'n boodskap die boonste laagprotokol bereik, word die pakkies weer in hul oorspronklike vorm saamgestel.

Tuisinternet

Al die bogenoemde verduidelik dus hoe pakkies van een rekenaar na 'n ander oor die WAN beweeg. Maar wat gebeur tussenin? Hoe werk die internet regtig?

Oorweeg 'n fisiese verbinding deur die telefoonnetwerk na 'n telekommunikasiediensverskaffer. Dit vereis 'n bietjie verduideliking van hoe 'n ISP werk. Die diensverskaffer stel 'n poel modems vir sy kliënte op. Dit is gewoonlik gekoppel aan 'n toegewyde rekenaar wat die rigting van datavloei vanaf die modem na die internet-ruggraat of 'n toegewyde router beheer. Hierdie opstelling kan 'n poortbediener genoem word omdat dit netwerktoegang hanteer. Dit samel ook inligting in oor die tyd van gebruik, sowel as die hoeveelheid data wat gestuur en ontvang is.

Nadat die pakkies deur die telefoonnetwerk en die plaaslike toerusting van die verskaffer gaan, word dit na die ruggraat van die verskaffer of die deel van sy bandwydte wat deur hom gehuur is, gestuur. Van hier af gaan data gewoonlik deur verskeie routers en ruggraatnetwerke, huurlyne, ens., totdat dit sy bestemming vind - 'n rekenaar met die adres 5.6.7.8. Dit is hoe tuis internet werk. Maar sou dit sleg wees as die gebruiker die presiese roete van sy pakkies deur die globale netwerk weet? Dit is moontlik.

Traceroute

Wanneer u aan die internet koppel vanaf 'n rekenaar met Microsoft Windows of 'n variasie van Unix, kom 'n ander handige program handig te pas. Dit word Traceroute genoem en dui die pad aan watpakkies slaag en 'n spesifieke IP-adres bereik. Soos ping, moet dit vanaf die opdragreël uitgevoer word. Op Windows, gebruik die tracert www.yahoo.com-opdrag, en op Unix, traceroute www.yahoo.com. Soos ping, laat die hulpprogram jou toe om IP-adresse in te voer in plaas van domeinname. Traceroute sal 'n lys uitdruk van alle roeteerders, rekenaars en ander internet-entiteite wat pakkies moet deurkruis om hul bestemming te bereik.

Infrastruktuur

Hoe is die internet-ruggraat tegnies gereël? Dit bestaan uit baie groot netwerke wat met mekaar verbind is. Hierdie groot netwerke staan bekend as netwerkdiensverskaffers of NSP's. Voorbeelde is UUNet, IBM, CerfNet, BBN Planet, PSINet, SprintNet, ens. Hierdie netwerke kommunikeer met mekaar om verkeer uit te ruil. Elke NSP vereis 'n verbinding met drie netwerktoegangspunte (NAP's). In hulle kan pakkieverkeer van een ruggraatnetwerk na 'n ander beweeg. NSP's is ook verbind deur die stad se MAE-roeteringstasies. Laasgenoemde vervul dieselfde rol as NAP, maar is in private besit. NAP's is oorspronklik gebruik om aan die globale netwerk te koppel. Beide MAE en NAP word na verwys as Internet Exchange Points, of IX. Netwerkverskaffers verkoop ook bandwydte aan klein netwerke soos ISP's.

Die onderliggende infrastruktuur van NSP self is 'n komplekse skema. Die meeste netwerkverskaffers publiseer netwerkinfrastruktuurkaarte op hul webwerwe, wat maklik gevind kan word. Realisties uitbeeld hoedie internet opgestel is, sou dit byna onmoontlik wees as gevolg van sy grootte, kompleksiteit en voortdurend veranderende struktuur.

Routing-hiërargie

Om te verstaan hoe die internet werk, moet jy verstaan hoe pakkies die regte pad deur die netwerk vind. Weet elke rekenaar wat aan die netwerk gekoppel is waar ander rekenaars geleë is? Of word die pakkies net na elke masjien op die internet "vertaal"? Die antwoord op beide vrae is negatief. Niemand weet waar ander rekenaars is nie, en pakkies word nie gelyktydig na alle masjiene gestuur nie. Die inligting wat gebruik word om data na sy bestemmings te lewer, is vervat in tabelle wat op elke roeteerder wat aan die netwerk gekoppel is gestoor word - nog 'n konsep van die internet.

Routers is pakkieskakelaars. Hulle verbind gewoonlik tussen netwerke om pakkies tussen hulle aan te stuur. Elke router weet van sy subnette en watter adresse hulle gebruik. Die toestel ken as 'n reël nie die IP-adresse van die "boonste" vlak nie. Groot NSP-stamme word deur NAP's verbind. Hulle bedien verskeie subnette, en dié dien selfs meer subnette. Aan die onderkant is plaaslike netwerke met gekoppelde rekenaars.

Wanneer 'n pakkie by 'n roeteerder aankom, gaan laasgenoemde die IP-adres na wat daar geplaas is deur die IP-protokollaag op die bronmasjien. Dan word die roeteringtabel nagegaan. As die netwerk wat die IP-adres bevat gevind word, word die pakkie daarheen gestuur. Andersins volg dit die verstekroete, gewoonlik na die volgende roeteerder in die netwerkhiërargie. Met die hoop dat hy sal weet waarheen om die pakkie te stuur. As dit nie gebeur nie, sal die data opgaan totdat dit die NSP-ruggraat bereik. Stroomop roeteerders bevat die grootste roeteertabelle en dit is waar die pakkie na die regte ruggraat gestuur sal word waar dit sy "afwaartse" reis sal begin.

Domeinname en adresresolusie

Maar wat as jy nie die IP-adres van die rekenaar weet waaraan jy wil koppel nie? Wat as jy toegang tot 'n webbediener genaamd www.anothercomputer.com nodig het? Hoe weet die blaaier waar hierdie rekenaar is? Die antwoord op al hierdie vrae is DNS Domain Name Service. Hierdie konsep van die internet verwys na 'n verspreide databasis wat rekord hou van rekenaarname en hul ooreenstemmende IP-adresse.

Baie masjiene is gekoppel aan die DNS-databasis en sagteware wat jou toegang daartoe gee. Hierdie masjiene staan bekend as DNS-bedieners. Hulle bevat nie die hele databasis nie, maar slegs 'n subset daarvan. As die DNS-bediener nie die domeinnaam het wat deur 'n ander rekenaar aangevra is nie, dan herlei dit dit na 'n ander bediener.

Die domeinnaamdiens is gestruktureer as 'n hiërargie soortgelyk aan dié van IP-roetering. Die rekenaar wat naamresolusie versoek, sal "op" in die hiërargie herlei word totdat 'n DNS-bediener gevind word wat die domeinnaam in die versoek kan oplos.

Wanneer 'n internetverbinding opgestel is (byvoorbeeld oor 'n plaaslike areanetwerk of deur 'n inbelverbinding op Windows), word die primêre en een of meer sekondêre DNS-bedieners gewoonlik tydens installasie gespesifiseer. Dus,enige toepassings wat domeinnaam-resolusie benodig, sal normaal kan funksioneer. Byvoorbeeld, wanneer u 'n domeinnaam in 'n blaaier invoer, koppel laasgenoemde aan die primêre DNS-bediener. Nadat die IP-adres verkry is, sal die toepassing dan aan die teikenrekenaar koppel en die verlangde webblad aanvra.

Oorsig van internetprotokolle

Soos vroeër in die afdeling oor TCP/IP opgemerk is, is daar baie protokolle wat in die WAN gebruik word. Dit sluit TCP, IP, roetering, mediatoegangsbeheer, toepassingslaag, ensovoorts in. Die volgende afdelings beskryf sommige van die belangriker en meer algemeen gebruikte protokolle. Dit sal jou toelaat om beter te verstaan hoe die internet georganiseer is en hoe dit werk. Protokolle word in dalende volgorde van hul vlak bespreek.

HTTP en Wêreldwye Web

Een van die mees gebruikte dienste op die internet is die Wêreldwye Web (WWW). Die toepassingslaagprotokol wat die WAN aktiveer, is die Hypertext Transfer Protocol, of HTTP. Dit moet nie verwar word met die HTML-hiperteks-opmerktaal wat gebruik word om webblaaie te skryf nie. HTTP is die protokol wat blaaiers en bedieners gebruik om met mekaar te kommunikeer. Dit is 'n toepassingslaagprotokol omdat dit deur sommige programme gebruik word om met mekaar te kommunikeer. In hierdie geval is dit blaaiers en bedieners.

HTTP is 'n verbindinglose protokol. Kliënte (blaaiers) stuur versoeke na bedieners vir webelemente soos bladsye en beelde. Na hul diens, die verbindingskakel af. Vir elke versoek moet die verbinding weer tot stand gebring word.

Die meeste protokolle is verbindingsgerig. Dit beteken dat rekenaars wat met mekaar kommunikeer oor die internet kommunikeer. HTTP is egter nie. Voordat 'n kliënt 'n HTTP-versoek kan maak, moet die bediener 'n nuwe verbinding vestig.

Om te verstaan hoe die internet werk, moet jy weet wat gebeur wanneer jy 'n URL in 'n webblaaier tik:

1. As die URL 'n domeinnaam bevat, koppel die blaaier eers aan die domeinnaambediener en kry die ooreenstemmende IP-adres.
2. Die blaaier koppel dan aan die bediener en stuur 'n HTTP-versoek vir die verlangde bladsy.
3. Die bediener ontvang die versoek en kontroleer die korrekte bladsy. As dit bestaan, stuur dit. As die bediener nie die versoekte bladsy kan vind nie, stuur dit 'n HTTP 404-foutboodskap.(404 staan vir Page Not Found, soos enigiemand wat al op webwerwe gekyk het, waarskynlik weet).
4. Die blaaier ontvang wat versoek word en die verbinding is gesluit.
5. Die blaaier ontleed dan die bladsy en soek na ander elemente wat nodig is om dit te voltooi. Gewoonlik is dit beelde, applets, ens.
6. Vir elke element maak die blaaier bykomende verbindings en HTTP-versoeke na die bediener.
7. Wanneer alle prente, applets, ens. klaar gelaai het, sal die bladsy volledig in die blaaiervenster gelaai wees.

Gebruik die Telnet-kliënt

Telnet is 'n afgeleë terminale diens wat op die internet gebruik word. Die gebruik daarvan het afgeneem, maar dit is 'n nuttige hulpmiddel om die globale netwerk te verken. Op Windows kan die program in die stelselgids gevind word. Nadat u dit bekendgestel het, moet u die "Terminal"-kieslys oopmaak en Local Echo in die instellingsvenster kies. Dit beteken jy kan jou HTTP-versoek sien terwyl jy dit invoer.

In die "Connection"-kieslys, kies die "Remote System"-item. Voer dan www.google.com in vir die gasheernaam en 80 vir die poort. By verstek luister die webbediener op hierdie poort. Nadat jy Connect geklik het, moet jy GET/HTTP/1.0 invoer en Enter twee keer druk.

Dit is 'n eenvoudige HTTP-versoek aan 'n webbediener om sy wortelbladsy te kry. Die gebruiker behoort 'n blik daarvan te kry, en dan sal 'n dialoogkassie verskyn wat sê dat die verbinding verloor is. As jy die opgespoorde bladsy wil stoor, moet jy aanteken aktiveer. Jy kan dan die webbladsy en die HTML wat gebruik is om dit te skep bekyk.

Die meeste van die internetprotokolle wat definieer hoe die internet werk, word beskryf in dokumente wat bekend staan as Request For Comments of RFC's. Hulle kan op die internet gevind word. HTTP-weergawe 1.0 word byvoorbeeld in RFC 1945 beskryf.

Aansoekprotokolle: SMTP en e-pos

Nog 'n algemeen gebruikte internetdiens is e-pos. Dit gebruik 'n toepassingslaagprotokol genaamd die Simple Mail Transfer Protocol, of SMTP. Dit is ook 'n teksprotokol, maar anders as HTTP, is SMTP verbindingsgeoriënteerd. Daarbenewens is dit ook meer kompleks as HTTP. Daar is meer opdragte en aspekte in SMTP as in

Wanneer die poskliënt oopgemaak word vir leese-posboodskappe gaan gewoonlik so:

1. Die e-poskliënt (Lotus Notes, Microsoft Outlook, ens.) maak 'n verbinding met die verstekposbediener, wie se IP-adres of domeinnaam gewoonlik tydens installasie opgestel word, oop.
2. Die posbediener stuur altyd die eerste boodskap om homself te identifiseer.
3. Kliënt stuur 'n SMTP HELO-opdrag, waarop dit 'n 250 OK-antwoord ontvang.
4. Afhangende van of die kliënt e-pos nagaan of stuur, ens., word toepaslike SMTP-opdragte na die bediener gestuur sodat dit dienooreenkomstig kan reageer.

Hierdie versoek/antwoord-transaksie sal voortgaan totdat die kliënt 'n QUIT-opdrag stuur. Die bediener sal dan totsiens sê en die verbinding sal gesluit word.

Transmissiebeheerprotokol

Onder die toepassingslaag in die protokolstapel is die TCP-laag. Wanneer programme 'n verbinding met 'n ander rekenaar oopmaak, word die boodskappe wat hulle stuur op die stapel na die TCP-laag oorgedra. Laasgenoemde is verantwoordelik vir die roetering van toepassingsprotokolle na die toepaslike sagteware op die bestemmingsrekenaar. Hiervoor word poortnommers gebruik. Poorte kan beskou word as aparte kanale op elke rekenaar. Byvoorbeeld, terwyl jy e-pos lees, kan jy terselfdertyd op die web blaai. Dit is omdat die blaaier en poskliënt verskillende poortnommers gebruik. Wanneer 'n pakkie by 'n rekenaar aankom en in die protokolstapel opgaan, bepaal die TCP-laag op watter program die pakkie ontvangpoortnommer.

Die poortnommers vir sommige van die mees gebruikte internetdienste word hieronder gelys:

• FTP – 20/21.
• Telnet – 23.
• SMTP – 25.
• HTTP – 80.

Vervoerprotokol

TCP werk so:

• Wanneer die TCP-laag toepassingslaagprotokoldata ontvang, verdeel dit dit in hanteerbare "stukke" en voeg dan 'n kopskrif by elkeen van hulle met inligting oor die poortnommer waarheen die data gestuur moet word.
• Wanneer die TCP-laag 'n pakkie van 'n laer IP-laag ontvang, word die kopdata van die pakkie verwyder. Indien nodig, kan hulle herstel word. Die data word dan na die vereiste toepassing gestuur op grond van die poortnommer.

Dit is hoe boodskappe in die protokolstapel na die korrekte adres beweeg.

TCP is nie 'n teksgebaseerde protokol nie. Dit is 'n verbinding-georiënteerde, betroubare byte-oordragdiens. Verbinding-georiënteerd beteken dat twee toepassings wat TCP gebruik 'n verbinding moet vestig voordat data uitgeruil word. Die vervoerprotokol is betroubaar, want vir elke pakkie wat ontvang word, word 'n erkenning aan die sender gestuur om aflewering te bevestig. Die TCP-opskrif bevat ook 'n kontrolesom om te kyk vir foute in die ontvangde data.

Daar is geen spasie vir 'n IP-adres in die vervoerprotokol-opskrif nie. Dit is te wyte aan die feit dat sy taak is om betroubare ontvangs van toepassingslaagdata te verskaf. Die taak om data tussen rekenaars oor te dra word deur IP uitgevoer.

Internet Protocol

BAnders as TCP, is IP 'n onbetroubare, verbindinglose protokol. IP gee nie om of die pakkie by sy bestemming kom of nie. IP is ook onbewus van verbindings en poortnommers. Die IP-taak is om data na ander rekenaars te stuur. Pakkies is onafhanklike entiteite en kan buite werking aankom of dalk glad nie hul bestemming bereik nie. Die taak van TCP is om seker te maak dat die data ontvang en korrek opgespoor word. Die enigste ding wat IP in gemeen het met TCP, is hoe dit data ontvang en sy eie IP-kopinligting by TCP-data voeg.

Toepassingslaagdata word by die vervoerprotokollaag gesegmenteer en met 'n TCP-opskrif aangeheg. Vervolgens word die pakkie op die IP-vlak gevorm, 'n IP-opskrif word daarby gevoeg, en dan word dit oor die globale netwerk versend.

Hoe die internet werk: boeke

Vir beginnergebruikers is uitgebreide literatuur oor hierdie onderwerp beskikbaar. Die reeks "Vir Dummies" is gewild onder lesers. Hoe die internet werk, kan jy leer uit die boeke "Internet" en "Gebruikers en die internet". Hulle sal jou help om vinnig 'n verskaffer te kies, aan die netwerk te koppel, jou te leer hoe om 'n blaaier te gebruik, ens. Vir beginners sal boeke nuttige gidse vir die globale netwerk wees.

Gevolgtrekking

Nou behoort dit duidelik te wees hoe die internet werk. Maar hoe lank sal dit so bly? Die voorheen gebruikte weergawe 4 van IP, wat slegs 2³² adresse toegelaat het, is vervang deur IPv6 met 2^{128 adresse wat teoreties moontlik is. Die internet het 'n lang pad gestap sedert sy ontstaan as 'n navorsingsprojek van die Amerikaanse departement van verdediging. Niemand weet wat hy gaan word nie. Een ding is seker: die internet verbind die wêreld soos geen ander meganisme nie. Die inligtingsera is in volle swang, en dit is 'n groot plesier om dit te aanskou.}