Кратко сформулировать, как устроен интернет, можно фразой «сеть всех сетей». Представьте себе дом со множеством подъездов. В каждом подъезде — своя локальная сеть, по которой жители могут передавать друг другу файлы, создавать в ней сайты и вместе играть в компьютерные игры. Но вот жители собрались и решили объединить все свои локальные сети в одну — и теперь у всего дома есть доступ к общим ресурсам сети. Каждый пользователь может поделиться контентом с другими и пригласить соседей на свой сайт.
Именно так технически устроен интернет. Если посмотреть на карту глобальной сети, мы заметим, что все континенты связаны между собой проводами интернета. А сколько сетей помещается на каждом из материков! Сети стран, городов, районов и домов вплетаются в единую Всемирную паутину.
Как появился интернет
Одним из создателей интернета является Леонард Клейнрок. Этот ученый описал принцип работы Сети, а именно алгоритм разбивки файлов на части и передачи по различным путям через Сеть. Свои труды он опубликовал в книге «Коммуникационные сети», которая вышла в 1964 году. На основе разработок Клейнрока агентство передовых исследовательских проектов ARPA создало компьютерную сеть ARPANET, которая и стала прототипом современного интернета. Этой сетью пользовались военные, и она не была массовой.
Все изменилось в 1973 году, когда несколько стран подключились к обмену данных — а затем и весь мир. С возросшим числом пользователей потребовались нововведения, и в 1983 году появился протокол TCP/IP, который стал основой сетевой моделью передачи данных, представленной в цифровом виде. TCP/IP описывает способ передачи данных от источника информации получателю. Информация проходит через четыре уровня, каждый из которых описывается правилом. Так как количество пользователей многократно выросло, потребовалась их идентификация в Сети, и таким идентификатором стал IP-адрес. Введение идентификации пользователя позволило разработать ряд правил внутри Сети, регулирующих передачу, обмен и безопасность информации.
Число юзеров продолжало расти, и в 2022 году, по данным отчета Global Digital, в мире насчитывается 5 миллиардов 368 миллионов активных пользователей глобальной сети.
Виды интернета
С каждым годом технологии и скорость интернета совершенствовалась. Некоторые технологии остались с нами по сей день, а часть устарела и почти не используется. Давайте рассмотрим основные виды интернет-соединений:
| Технология | Скорость | Описание |
|---|---|---|
| Dial-up (коммутируемый доступ) | 58 Кбит в секунду | Для обеспечения связи использовались телефонная сеть и модем, который соединялся с модемом станции |
| Выделенная линия — xDSL (ADSL, SHDSL, VDSL) | 24 Мбит в секунду | Новый виток технологии телефонной сети. Подключение аналогично Dial-up-соединению, однако имеет бóльшую скорость за счет оцифровки сигнала интернета |
| FTTB (ETTH) | 1 Гбит в секунду | Витая пара, которая передает интернет через коммутатор от поставщика интернет-услуг |
| xPON (оптоволоконный канал) | 2,5 Гбит в секунду | Используется крупными компаниями для передачи большого массива данных |
| GPRS, 3G, LTE | 300 Мбит в секунду | Интернет-технология, которая используется в мобильных сетях |
| Спутниковая связь | 1 Гбит в секунду | Передача интернета посредством спутников, находящихся на орбите Земли |
| Wi-Fi и WiMAX | 1 Гбит в секунду | Технология беспроводной сети |
Каждая из этих технологий работает по своему алгоритму, однако цель у них одна — передача данных в глобальную сеть Интернет. Так как же устроен интернет? Продолжим разбираться!
Как работает интернет
Давайте снова вспомним наших жителей дома, которые решили объединить свои сети. Прошло время, и их общая сеть была подключена через технологию FTTB к глобальной сети Интернет. Получается, они стали новыми клиентами сети! А где новым клиентам брать информацию, скачивать файлы или смотреть видосики? Конечно же, на серверах — компьютерах, которые имеют объемные хранилища памяти и созданы, чтобы хранить и обрабатывать большие массивы данных. Однако любой клиент сети может и сам стать сервером — для этого достаточно установить программное обеспечение. Развернув сервер, он может выложить свой сайт в общую интернет-сеть. Получается, что все объекты сети — это компьютеры, которые различаются только назначением: кто-то предоставляет информацию, а кто-то ее потребляет.
Обмен информацией между клиентами сети и серверами происходит через подключение к IP-адресу. У каждого пользователя, сайта или сервера есть такой адрес, который является уникальным идентификатором в сети. Благодаря взаимодействию IP-адресов сетевые устройства могут передавать друг другу пакеты данных. IP-адрес выглядит как набор из четырех чисел, например 192.168.0.0.
Давайте посетим сайт skysmart.ru. Адресная строка покажет нам имя сайта (домен), и никаких числовых значений мы не увидим. Это сделано для удобства пользователей и поисковых систем. Реализовать такую технологию смогли через систему доменных имен — DNS, которая присваивает понятное буквенное имя цифровому IP-адресу.
Процесс дешифрования доменных имен довольно прост:
-
Мы вводим имя сайта (домен) в адресную строку.
-
Поставщик интернета подключается к DNS-серверу, который переводит имя сайта в IP.
-
Через глобальный интернет идет подключение к серверу, на котором расположен сайт.
-
Мы подключаемся к сайту и работаем с его содержимым.
Мы узнали больше о том, как устроена сеть Интернет: теперь нам понятен принцип обмена данными между клиентами сети и серверами. Но это еще не все — продолжаем разбираться!
Получи больше пользы от Skysmart:
-
Научись программировать на курсах разработки.
-
Выбирай из 130+ наставников по программированию.
Записывайся на бесплатные курсы для детей.
Как клиенты сети взаимодействуют с интернетом
Просто так в интернет мы зайти не можем. Для этого нужно программное обеспечение, которое создали специально для подключения к глобальной сети, — браузер. Браузеров существует множество, самые популярные из них — Firefox, Chrome, Edge, Safari, Opera. Однако функционал у них один — выход в мировую сеть и обмен данными. Различаются они визуальным интерфейсом, принципами обеспечения безопасности и скоростью передачи данных.
Каждый браузер выполняет рендеринг, то есть загрузку веб-страницы и ее представление на понятном пользователю языке.
Из предыдущего рассказа о том, как устроен глобальный интернет, мы уже знаем, что получить информацию от сервера очень легко — достаточно ввести его адрес и браузер загрузит необходимую страницу. В это время внутри браузера происходят миллионы процессов: одни отвечают за подключение к серверам, другие — за скорость и обмен данными. Давайте более подробно разберем работу этих процессов.
Разрешение DNS
Этот процесс позволяет браузеру узнать, к какому серверу он должен подключиться, когда пользователь вводит адрес сайта. Браузер сам связывается с DNS-сервером и обнаруживает, что, например, сайт skysmart.ru имеет IP-адрес 178.248.237.250.
Если вам интересно узнать IP-адрес своего любимого сайта, воспользуйтесь сервисами WHOIS — например, этим. Подобные сервисы помогают получить информацию об IP или домене.
Обмен данными через протокол HTTP
Передача данных между устройством пользователя и сервером происходит путем протоколов и передаваемых пакетов с информацией. При этом информация идет сразу в обе стороны. Пользователь выбирает какой-то раздел на сайте и тем самым передает информацию, а компьютер, в свою очередь, загружает контент, и пользователь видит его на экране компьютера или телефона.
Говоря о том, как устроена работа интернета, нельзя не упомянуть Transmission Control Protocol (TCP, протокол управления передачей). Это один из основных протоколов в интернете, и предназначен он для управления передачей данных.
После того как браузер обнаружит необходимый нам сервер, он соединится с ним по TCP-протоколу и подключит еще один вид протокола обмена данными — HTTP, или протокол передачи гипертекста.
Все сайты состоят из блоков, которые создают веб-разработчики с помощью HTML, CSS и JavaScript. Например, ученики курса по созданию сайтов в Skysmart на занятиях создают сайт с футболками. Цель протокола HTTP — считать содержимое этих блоков и через браузер вывести на экран монитора.
Рендеринг
При загрузке страницы браузер должен незамедлительно показать все ее элементы пользователю. Каждый элемент может содержать большое количество строк кода и связку нескольких языков: HTML, CSS и JavaScript, а задача браузера — прочитать все строчки кода, показать их в правильном формате пользователю и сделать это все молниеносно. Это и есть процесс рендеринга.
Этот процесс имеет сложную архитектуру и алгоритмы выполнения. Работники корпораций, которые разрабатывают браузеры, потратили не одну ночь на отладку рендеринга. Популярность браузера среди пользователей напрямую зависит от скорости его работы и адаптивности.
Выше мы упоминали, что браузер отвечает еще и за безопасность. Как это? Сейчас разберемся!
Почему сайты знают о нас все и как обезопасить себя в интернете
Цель каждой компании, которая занимается разработкой браузеров, — увеличить число пользователей их продукта. Собирая информацию о своих пользователях, разработчики стремятся сделать браузер комфортнее для использования и удержать свою целевую аудиторию.
Благодаря этому мы можем спокойно сохранять нужные нам сайты в закладки, не запоминать кучу паролей от разных сервисов, а использовать автозаполнение или же зайти в историю поиска и найти сайт, который посещали две недели назад. Звучит очень удобно!
Удобно, но небезопасно. 👿
При перехвате протокола HTTP злоумышленник проникнет в ваш браузер и получит всю необходимую информацию:
-
логины и пароли, которые в нем сохранены;
-
персональные данные;
-
данные банковских карт и других систем оплаты;
-
историю посещения.
Зачастую браузер сам выступает в роли защитника и пытается контролировать пакеты, которые передаются между пользователем и сервером. Но перехват может произойти, если вы установите сторонние скрипты в свой браузер или ваш компьютер «заболеет» вирусом.
Представьте себя на берегу океана. Если вы в течение часа будете гулять по прибрежной линии, то оставите много следов на песке. По такому же принципу каждый пользователь в интернете оставляет свой цифровой след. За этими следами охотятся не только злоумышленники, но и поисковые системы, а также сайты.
Вы наверняка замечали, что, если поискать какую-нибудь вещь в «Яндексе» или Google, реклама этого или аналогичного продукта преследует вас на протяжении нескольких дней. За нами следят? Да! Вы как пользователь сами предоставляете поисковикам информацию и о том, что именно вам нужно. Если вы поищете «купить кроссовки» да еще и зайдете в несколько интернет-магазинов, которые торгуют обувью, поисковая система проанализирует ваши запросы и будет предлагать этот товар через маркетинговые инструменты.
Например, корпорация Google собирает о своих пользователях почти всю имеющуюся информацию и в рамках своей экосистемы составляет цифровой портрет пользователя. Система подбирает для вас товары и услуги, видосики на ютубе и кафешки, где было бы круто посидеть. И делает она это с вашего согласия. Сбор данных о вас начался в тот момент, когда вы зарегистрировались и начали пользоваться сервисами Google.
Давайте посмотрим на примере Google, какие данные мы передаем с помощью браузеров:
-
персональные данные (Ф. И. О., адрес регистрации, телефон, email и т. д.);
-
история перемещений;
-
история поиска;
-
список устройств, которые используют аккаунт;
-
список всех приложений и расширений, которые могут обращаться к вашим данным в Google.
Кажется, что этого списка более чем достаточно, чтобы понять, как за нами следят поисковые системы и браузеры.
Сайты тоже борются за количество посетителей и для этого собирают данные о вас. Сбор данных на сайте происходит через cookies — маленький фрагмент кода, который:
-
получает информацию об аутентификации пользователя;
-
хранит персональные предпочтения и настройки пользователя;
-
отслеживает сеансы посещения пользователя;
-
собирает сведения статистики о пользователях.
Многие сайты предупреждают об использовании файлов cookies и запрашивают согласие пользователя, поэтому вы сами вправе решать, передавать ли свои данные тому или иному сайту.
Как мы поняли, анонимности в интернете почти нет. Сам процесс передачи информации в браузере подразумевает обмен вашими данными с интернетом, и, как бы вам ни хотелось быть анонимным, цифровые следы уже оставлены. И не забывайте, что ваш IP-адрес тоже идентифицирует вас!
Пока сайт активен и его посещают пользователи, у него есть домен, т. е. символьное имя сайта — skysmart.ru или sky.pro. Если владельцы приняли решение отключить сайт, имя домена может перейти к другому сайту. Старый сайт попадает в архивный банк.
Есть множество сервисов, которые хранят старые версии сайтов. Например, на сайте «Веб-архив» вы можете посмотреть, как выглядела чья-то страница во ВКонтакте в 2012 году. Назначение этого сайта — хранить старые версии других сайтов. С помощью скриптов он обрабатывает их содержимое и дополняет свою библиотеку.
Интернет помнит абсолютно все, ведь даже удаленные или неиспользуемые сайты хранятся в веб-библиотеках. Уничтожение данных возможно лишь при безвозвратном удалении копий сайта со всех серверов, но всегда есть риск, что содержимое растащили по другим ресурсам и информация все равно останется на просторах интернета.
Лучше разобраться в том, как обезопасить себя в интернете, можно на курсах цифровой грамотности для MacOS и Windows в школе программирования для детей и подростков Skysmart. А тем, кто хочет самостоятельно создавать сайты, приложения или игры, рекомендуем курсы программирования.
