Hur fungerar Internet?

Alla pratar om internet och huruvida eller hur det ska regleras. Men inte tillräckligt många människor vet hur internet fungerar faktiskt-eller vad exakt internet är.

Vad är Internet, exakt?

Du har förmodligen ditt eget "lokala nätverk" hemma och det består av alla enheter som är anslutna till din router, som ansluter till internet. Ordet "internet" avser ett världsomspännande system av "sammankopplade datanätverk".

Det är allt internet egentligen är - ett stort antal datanät över hela världen, kopplade ihop. Naturligtvis finns det mycket fysisk hårdvara - från kablarna under dina stadsgator till de massiva kablarna på havsgolv till satelliter i omlopp runt planeten - vilket gör denna kommunikation möjlig. Det finns också mycket programvara på jobbet i bakgrunden, så att du kan skriva in en webbadress som "google.com" och få din dator att skicka information till den fysiska platsen där webbplatsen är lokaliserad på snabbast möjliga sätt.

Även när du bara ansluter till en enda webbplats, är det mycket mer på gång under huven. Din dator kan inte direkt skicka en bit av information, eller "paket" med data, till datorn som värd webbplatsen. Istället skickas det ett paket till din hemrouter med information om var den går och var webbservern ska svara. Din router skickar sedan den till routrarna hos din internetleverantör (Comcast, Time Warner eller den som du använder), där den skickas till en annan router hos en annan internetleverantör, och så vidare tills den når sin destination. Alla paket som skickas tillbaka till ditt system från fjärrservern gör omvänd resa.

För att använda en ofullkomlig analogi, är det lite som att skicka ett brev i posten. Din lokala postanställda kan inte bara ta brevet och ta det direkt över landet eller kontinenten till destinationsadressen. I stället går brevet till ditt lokala postkontor, där det skickas till ett annat postkontor, och sedan en annan och så vidare tills den kommer till dess destination. Det tar längre tid för ett brev att komma till andra sidan världen än den andra sidan av landet eftersom det måste göra fler stopp, och det är i allmänhet sant för internet också. Det tar lite längre tid för paket att gå längre avstånd med fler överföringar, eller "humle", som de kallas.

Till skillnad från fysisk post är det fortfarande att skicka datapaket mycket snabbt, men det händer många gånger i taget. Varje paket är väldigt liten och ett stort antal paket skickas fram och tillbaka när datorer kommunicerar - även om man bara laddar en webbplats från en annan. Paketets körtid mäts i millisekunder.

Data kan ta många vägar

Detta nätverk av nätverk är lite mer intressant och komplext än det kan tyckas. Med alla dessa nätverk kopplade ihop finns det inte bara en enda datatagning. Eftersom nätverk är anslutna till flera andra nätverk, finns det en hel del anslutningar som sträcker sig över hela världen. Det betyder att de paket (små bitar data som skickas mellan enheter) kan ta flera vägar för att komma dit de ska.

Med andra ord, även om ett nätverk mellan dig och en webbplats går ner, finns det vanligtvis en annan väg data kan ta. Rutarna längs vägen använder något som kallas gränskontrollprotokollet eller BGP, för att kommunicera information om huruvida ett nätverk är nere och den optimala vägen för data att ta.

Att skapa detta sammankopplade nätverk (eller internet) är inte lika enkelt som att koppla varje nätverk till en närliggande en, en efter en. Nätverk är anslutna på många olika sätt längs många olika vägar, och programvaran som körs på dessa routrar (så kallade eftersom de sträcker trafik längs nätverket) arbetar alltid för att hitta de optimala vägarna för data att ta.

Du kan faktiskt se vilken väg dina paket tar till en destinationsadress med hjälp av kommandot traceroute, vilket berättar routrar längs den väg som paketet reser för att rapportera tillbaka.

Till exempel, i skärmdumpen nedan, spårade vi vägen till howtogeek.com från en Comcast-internetanslutning i Eugene, Oregon. Paketen reste till vår router, genom Comcasts nätverk norr till Seattle, innan de dirigerades till ett Tata Communications (as6453.net) ryggradenät via Chicago, New York och Newark innan de gick fram till ett Linode datacenter i Newark, New Jersey där webbplatsen är värd.

Vi pratar om paket "reser", men det är självklart bara data bitar. En router kontaktar en annan router och kommunicerar data i paketet. Nästa router använder informationen på paketet för att ta reda på var den går och sänder data till nästa routern längs dess väg. Paketet är bara en signal på ledningen.

IP-adresser, DNS, TCP / IP, HTTP och fler detaljer

Det är en överblick över hur internet fungerar, åtminstone. Det finns många små ämnen som är viktiga för internet som vi alla använder, och som du kan läsa mer om.

Till exempel har varje enhet i ett nätverk en unik, numerisk IP-adress på det nätverket. Data skickas till dessa adresser. Det finns både äldre IPv4-adresser och nyare IPv6-adresser. IP står för "internetprotokoll", så en IP-adress är en "internetprotokolladress". Det här är de adresser som enheter på nätverket använder och talar om.

Människor använder mänskliga läsbara domännamn som howtogeek.com och google.com, som är mer minnesvärda och förståeligt än en serie av siffror. När du använder domännamn som dessa, kontakter din dator sin DNS-server (Domain Name System) och frågar efter den numeriska IP-adressen för den domänen. Tänk på det som en stor, allmän adressbok för telefonnummer. Företag och privatpersoner som vill ha domännamn måste betala för att registrera dem. Du använder förmodligen din internetleverantörs DNS-tjänst, men du kan välja att använda en annan DNS-server som Google Public DNS eller OpenDNS.

Underliggande allt detta, det finns olika lager av "protokoll" som enheter använder för att kommunicera, även när man använder internetprotokoll. Det vanligaste transportprotokollet är TCP / IP, vilket står för överföringskontrollprotokoll över internetprotokoll. TCP handlar om tillförlitlighet och enheter chattar fram och tillbaka och spårar paket av data för att säkerställa att ingenting går vilse under vägen. Om det gör det märks det och resenteras. Det finns också andra protokoll, som UDP, som slänger ut tillförlitligheten för råhastighet.

Ovanför transportprotokoll som TCP och UDP är applikationsprotokoll, som HTTP eller HTTPS-hypertextöverföringsprotokollet, som dina webbläsare användare. HTTP-protokollet fungerar ovanpå TCP-protokollet, vilket fungerar ovanpå IP-protokollet. Andra program kan använda olika protokoll eller skapa egna protokoll som ändå fungerar utöver protokoll som TCP och IP. Så mycket av tekniken vi använder innefattar lager av teknik som byggts på andra lager, och detsamma gäller för internet. Vi kunde skriva en hel bok här, men för nu, om du vill läsa mer, bör ovanstående länkar komma igång.

När du förstår grunderna kan du bättre uppskatta varför denna IT Crowd-scen är så rolig också.

Bildkrediter: Toria / Shutterstock.com, Chaiwat Srijankul / Shutterstock.com.