Что такое интернет простыми словами – как устроен интернет, принцип его работы, будущее интернета

Что такое интернет – информационная коммуникационная сеть. Позднее она превратилась во всемирную систему, которая объединила все имеющиеся и все будущие компьютерные сети для передачи и хранения информации.

Ее главное отличие от мифической Всемирной библиотеки, где хранились бы все источники знаний, состоит в том, что в библиотеке читатели имеют доступ к книгам. А в интернете «книги» тоже могут обращаться друг к другу и обмениваться данными. Интернет сделал популярными наши гаджеты, девайсы. Люди в интернете стали создавать нейронные сети, использовать ботов и биометрию, активно пользоваться браузерами.

Интернет это

Интернет породило на свет несовершенство аналоговой связи. Принцип ее прост: источник посылает сигнал – электромагнитные колебания и наводящие ЭДС, а приемное устройство переводит полученные колебания в звуковые или видео и выводит на динамик или экран. Поскольку электромагнитные волны от источника к приемнику распространяются свободно через воздушную среду они неминуемо искажаются, теряются и преобразуются.

Хуже того, не защищены от постороннего вмешательства или гашения. Аналоговую связь старались усовершенствовать, защитить, но, в конце концов, это стало нецелесообразно. Вот тогда и появилась почва для изобретения цифровой передачи. В этом случае исходный сигнал анализировался, разделялся на мельчайшие составляющие и кодировался, и передавался нулями и единицами.

«Потерять» эту информацию при передаче почти невозможно. На другом конце маршрута приемник пересчитывал обратно коды, расшифровывал и выдавал продукт: звук и изображение. Очевидно, что для кодирования и расшифровки и при отсылке, и приеме сигнала нужен числовой преобразователь – компьютер.

Но ведь компьютер может не только получать, но и хранить, и изменять, и даже защищать полученную информацию. А значит, общая система цифровой связи, базирующаяся на компьютерах, может заменить собой все остальные коммуникационные сети. Это и произошло.

История интернета

Интернет – не просто связь. Это принцип построения связи, который работает автоматически и на всех уровнях. Поэтому создавался он поэтапно и долго.

Кто создавал интернет

Первое имя, которое упоминается в списке создателей – Джозеф Ликлайдер.

Еще в 1962 году он разработал основные принципы компьютерной сети. Его идею подкрепила работа Клейнрока: он доказывал выгодность принципа коммутации с помощью информационных пакетов.

Тогда же в 1962 году появилась и работа Пола Бэрана, который предлагал децентрализованную систему компьютеров. Каждая машина могла работать самостоятельно при повреждении сети или уничтожении другой машины. Бэран же указывал на эффективность передачи цифрового, а не аналогового сигнала.

В 1967 году Ларри Робертс перешел к практике и соединил компьютеры ARPA. А в Англии в это же время Дональд Дэвис предложил включить в сеть передаточные узлы, которые могли бы стать «переводчиками» для разных систем и форматов.

Когда родился интернет

Первая рабочая сеть была создана 2 сентября 1969 году в Калифорнийском Университете Лос-Анджелеса. Назвали сеть APRANET.

Она соединяла вычислительные аппараты в Лос-Анджелесе и в Стэндфордском университете. Расстояние между ними составляло 640 км, а правильность передачи была подтверждена телефонным звонком. Это официальный День Рождения Интернета.

Затем в 1971 году была выпущена программа для электронной почты, а в 1973 году к сети подключили трансатлантический кабель для ВУЗов Великобритании и Норвегии. Проект, начатый под эгидой военных, выбрался из тени «холодной войны», и начал набирать обороты.
В 1984 году появилась система доменных имен, что облегчило поиск нужных ресурсов.

Тогда же Национальный научный фонд США реализовал собственную сеть, в которой была сформирована четкая иерархия: мелкие формации подключались к общей, что заметно увеличило пропускную способность. Интернет чуть не превратился в SCNet.

В 1988 году новый протокол позволил пользователям вести диалог в реальном времени. И наконец в 1989 году Тим Бернес-Ли в стенах европейского ЦЕРНа сформировал и воплотил концепцию всемирной паутины, общий протокол и язык HTML.

Из чего состоит интернет

Физически интернет в формате всемирной конструкции не отличается от первого варианта. Система включает кабели, маршрутизаторы и сети.

1. Кабели – оптоволоконные и медные. Первые передают оптический сигнал – фотоны, вторые – электромагнитные волны. Дополняют базу орбитальные спутники.
2. Маршрутизатор – устройство, обеспечивающее доставку сообщения из пункта А в пункт Б. Это не простая задача, так что функций у него много. Собственно, маршрутизация выполняется так: передаваемые данные разбиваются на мелкие порции информации – пакеты. И если в первом варианте каждый пакет поочередно следовал за другим к назначенному адресу, в современной сети происходит иначе. Пакеты рассылаются несколькими путями, чтобы, в конце концов, через ряд маршрутизаторов дойти до адреса. Такой способ обеспечивает большую пропускную способность и минимально снижает время доставки.
3. Сеть – иерархическая единица. Например, если в доме, куда проложен кабель, только 1 пользователь, то структура представлена только этим одним пользователем. Если в доме их несколько, все они составляют собой локальную сеть – LAN.

Все локальные формации имеют доступ к более крупной сети – это уровень провайдера. Физически это оборудование в центре, где сигналы от LAN распределяются и передаются дальше.

Где хранится интернет

Фото, тексты, видео, приложения – материальная вещь. Она закодирована, но эта последовательность на чем-то записана. Поэтому и хранилище у интернета материальное. Дата-центр – архив, где сберегаются данные.

Физически это помещение с рядами шкафов, которые наполнены серверами. Поскольку компьютеры рассчитаны только для хранения и обмена и визуализация не нужна, на них отсутствует часть элементов и программ. Они очень компактны.

Работающие машины выделяют огромное количество тепла, поэтому Дата-центры оборудуются мощными системами вентиляции и кондиционирования. Обязательный элемент Дата-центра – устройства и программы защиты. Конфиденциальность данных является приоритетом.

Кто руководит интернетом

Центрального управляющего органа в internet не существует.

Само строение сети исключает такую возможность. Однако регулировать доступ к локальным участкам вполне возможно. Кроме того, необходимо следить за правильной организацией сети, а также периодически решать проблемы с идентификацией. Есть несколько организаций, которые занимаются этими вопросами:

• совет по архитектуре интернета – обеспечивает правильную структуру;
• корпорация по присвоению имен – назначает идентификаторы и следит за этим;
• международный союз электросвязи – разрабатывает правила и стандарты по передаче сигнала. Причем для все видов коммуникаций: радиосвязь, интернет, телевидение;
• ISOC – исследует проблемы пользователей при работе с интернетом и предлагает инструменты для решения.

Как  получить доступ к сайтам

Если физически информация в интернете находится на сервере в Дата-центре, то с точки зрения пользователя она расположена на сайте. Это веб-узел, некоторый массив связанных данных, который имеет собственный уникальный IP-адрес.

Совокупность всех сайтов представляет собой всемирную сеть.

Сайт может быть доступен как в сети – под доменным именем и IP-адресом, так и локально на 1 сервере. Если сайт не защищен специальным образом, он общедоступен: любой пользователь может получить доступ к данным. Для этого в строку поиска браузера вводится доменное имя сайта.

По сравнению с необходимостью вбивать IP-адрес это был большой шаг вперед. Со временем поиск стал еще проще. В строку можно ввести только название сайта, а не имя, и в конце концов найти его.

Сколько времени могут существовать сайты

Сайт – не вечное образование в отличие от написанного слова. Содержание привязано к доменному имени, а домен пользователь берет в аренду. Она оплачивается. Как правило, минимальный срок регистрации – 1 год. Бывает, что и 2 года.

Когда истекает срок оплаты, владельцу передается уведомление с напоминанием. Если собственник решил отказаться, через 30 дней – период удержания, содержание сайта уничтожается. За дополнительную оплату владелец на этом этапе может остановить процесс и вновь арендовать домен.

Если этого не происходит, информация стирается, а домен становится свободным и может быть занят любым желающим. Рекорд длительности аренды – http://lib.ru/. Действует с начала 1990-х.

Важно! Хостинг можно создать на персональном компьютере.

Однако обычно мощности компьютера и пропускной способности частного канала недостаточно, чтобы реализовать даже среднюю посещаемость.

Как работает интернет

С информационной точки зрения интернет – множество физических и виртуальных сетей разных размеров, вложенных друг в друга как матрешки. Такая структура выгодней, чем линейное соединение, так как позволяет передавать большое количество пакетов на один адрес по разным маршрутам. Схема проще, чем кажется.

1. С подключаемого устройства – компьютера, ноутбука, телефона, планшета, запрос поступает через роутер или напрямую в сеть. Физически сигнал по кабелям передается к маршрутизатору.
2. Маршрутизатор, используя протоколы и таблицы, разбивает массив данных на пакеты, разрабатывает оптимальные маршруты и рассылает порции данных.
3. Пакеты, проходя череду маршрутизаторов, собираются в Дата-центре, где располагается запрашиваемая информация. Это сервер, на котором хранятся все те документы, видео и тексты, которые являются содержанием разыскиваемого сайта.
4. Вышеперечисленное передается с носителя в сеть и преодолевает путь обратно к пользователю.

Маршруты туда-обратно обычно разные, так как на момент передачи информации к пользователю трафик изменяется.

Система доменных имен(DNS)

При подключении к мировой сети любому устройству присваивается уникальный номер – IP-адрес.

Это 32 или 128-битный числовой код. Человеку пользоваться им сложно. IP-адреса применяются при маршрутизации, ну а для пользователей придумали другую систему.

Доменное имя – DNS, удобочитаемое имя, которое связано с определенным адресом. Например: google.com, который виден или вводится в строке поиска, для маршрутизатора всегда означает «216..58.194.174». Система доменных имен имеет определенную архитектуру.

Есть несколько уровней. Чем выше домен, тем короче его имя. Так, верхний домен для коммерческих веб-структур – .com, а для поддомена – www.google.com.

Маршрутизация

Маршрутизаторы выполняют несколько задач.

1. Основная – разделение исходного сигнала на пакеты и составление маршрутов так, чтобы они соединились в указанном адресе.
2. Трансляция сетевого адреса – преобразует частный адрес, который назначается в LAN, в публичный IP-адрес для интернета. То есть все пользователи сети могут воспользоваться одним адресом для доступа в интернет.
3. Защита устройств – блокирует неразрешенный доступ к адресу. Может блокировать подозрительный трафик или ограничивать доступ к некоторым устройствам и сервисам.
4. Беспроводной доступ – раздает интернет ноутбукам, смартфонам, планшетам, другим устройствам, способным подключаться к интернету без физического кабеля.

Интернет – провайдеры

Внутри локальной сети – то есть ряда компьютеров в одном или соседних помещениях, соединенных кабелями, обмен информацией происходит свободно. Они все – элементы одной структуры. Но при выходе «в свет», требуется помощь провайдера, который предоставляет оборудование и доступ к системе покрупнее.

Уровень провайдера определяется уровнем кабеля, которым он владеет.

• Компания 3 уровня подключает непосредственных физических пользователей и LAN к интернету. Обычно собственного оборудования у них нет, и они покупают подключение в более крупных организациях.
• Провайдеры 2 уровня используют свою сетевую технику и кабели, которые связывают города и страны.
• Провайдеры 1 уровня обладают межконтинентальными кабелями и составляют глобальную сеть. У них покупают услуги транзита по всему миру.

Интернет – протоколы

Шифровка и преобразование сигналов производится по определенным правилам, одинаковым и общим для всех. В противном случае передача будет невозможной, так как устройства из разных частей сети не будут «понимать» друг друга. Internet Protocol Suite – это своего рода «инструкция», по которой все аппараты в сети преобразуют сигналы.

Состоит из 2 подпротоколов: TCP – управление передачей, и IP – интернет-протокол. Помимо этого, в сети действуют множество узкоспециализированных протоколов. Например, протокол передачи гипертекста – HTTP.

Интернет – приложения

К интернету подсоединены устройства с разным программным обеспечением. В прошлом разница в операционных системах усложняла передачу данных. Эту проблему и решают веб-приложения. Приложение включает 2 части: клиентскую и серверную.

1. Клиентская реализует интерфейс для пользователя. Он же формулирует запрос и обрабатывает ответ.
2. Серверная часть, получив сигнал, выполняет вычисления и создает веб-страницу. Последняя передается клиенту по сети.

Приложения развиваются. Так, AJAX предполагает только догрузку данных с сервера, а не пересылку всей страницы – это экономит трафик. Web Socket поддерживает двунаправленное соединение, так что клиент может управлять контентом в реальном времени.

Будущее развитие интернета

Помимо чисто механического расширения сети за счет подключения новых пользователей, есть и другие интересные перспективы.

• Интернет вещей – предполагает подключение к сети бытовых предметов, которые могли бы обмениваться данными без участия оператора и собирать информацию. Таким образом можно куда эффективней регулировать транспортное движение, например.
• Развитие искусственного интеллекта – создание программы, способной действовать самостоятельно, рационально и с учетом перспективы.
• Виртуальная реальность – область для разработки игр, стимуляторов, учебы.
• Повышение безопасности – не столько перспектива интернета, сколько необходимость для его существования. Без эффективных технологий безопасности система работать не сможет.

Правила безопасности в интернете

Чтобы обезопасить собственные данные на компьютере и данные, хранящиеся в сетевых хранилищах, пользователю нужно выполнять ряд правил.

1. Периодически нужно создавать резервную копию данных и системы.
2. Никогда не передавать номера карты, пин-коды, паспортные данные посредством мессенджеров соцсетей. Безопасность здесь гораздо ниже.
3. Никогда не отвечать на спам.
4. Для покупок в интернете завести отдельную платежную карту. Перед покупкой проверять защищенность соединения – перед адресом сайта обязательно должен стоять «https://».
5. Устанавливать и обновлять антивирусные программы.
6. Не пользоваться услугами сомнительных сайтов и служб.
7. По возможности проверять подлинность сайта – вплоть до буквы.
8. Устанавливать и менять сложные пароли и не повторять их для входа в разные системы.

В июне 2011 года ООН приняла резолюцию, в которой доступ к интернету является базовым правом человека. Отключение областей от internet рассматривается как нарушение прав.