كيف يعمل الإنترنت؟

الجميع يتحدثون عن الإنترنت وما إذا كان ينبغي تنظيمها أم لا. لكن لا يعرف عدد كاف من الناس كيف تعمل الإنترنت بالفعل أو ما هو الإنترنت بالضبط.

ما هو الإنترنت ، بالضبط?

من المحتمل أن يكون لديك "شبكة المنطقة المحلية" الخاصة بك في المنزل ، وهي مكونة من جميع الأجهزة المتصلة بالموجّه ، والتي تتصل بالإنترنت. تشير كلمة "الإنترنت" إلى نظام عالمي من "شبكات الكمبيوتر المترابطة".

هذا كل ما في الإنترنت هو في الواقع عدد كبير من شبكات الكمبيوتر في جميع أنحاء العالم ، متصلة ببعضها البعض. بالطبع ، هناك الكثير من الأجهزة المادية - من الكابلات أسفل شوارع مدينتك إلى الكابلات الهائلة في طوابق المحيط إلى الأقمار الصناعية في مدار حول الكوكب - مما يجعل هذا الاتصال ممكنا. هناك أيضًا الكثير من البرامج قيد العمل في الخلفية ، مما يسمح لك بكتابة عنوان موقع ويب مثل "google.com" وجعل جهاز الكمبيوتر الخاص بك يرسل معلومات إلى الموقع الفعلي حيث يوجد هذا الموقع بأسرع طريقة ممكنة.

حتى عندما تكون متصلاً بموقع ويب واحد فقط ، فهناك الكثير مما يحدث تحت غطاء المحرك. لا يمكن لجهاز الكمبيوتر الخاص بك إرسال جزء من المعلومات مباشرة ، أو "حزمة" من البيانات ، إلى الكمبيوتر الذي يستضيف الموقع. بدلاً من ذلك ، فإنه يمرر حزمة إلى جهاز التوجيه المنزلي الخاص بك مع معلومات حول المكان الذي ستذهب إليه وأين يجب أن يرد خادم الويب. ثم يقوم جهاز التوجيه الخاص بك بإرساله إلى أجهزة التوجيه في مزود خدمة الإنترنت (Comcast أو Time Warner أو أي شخص آخر تستخدمه) ، حيث يتم إرساله إلى جهاز توجيه آخر لدى مزود خدمة إنترنت آخر ، وهكذا ، حتى يصل إلى وجهته. أي الحزم المرسلة إلى النظام الخاص بك من الخادم البعيد تجعل رحلة معكوسة.

لاستخدام تشابه غير كامل ، يشبه الأمر إرسال بريد إلكتروني. لا يستطيع موظف البريد المحلي الخاص بك الاستيلاء على الرسالة واستلامها مباشرة عبر البلاد أو القارة إلى عنوان وجهتها. بدلاً من ذلك ، تنتقل الرسالة إلى مكتب البريد المحلي ، حيث يتم إرسالها إلى مكتب بريد آخر ، ثم آخر ، وما إلى ذلك ، حتى تصل إلى وجهتها. يستغرق الأمر وقتا أطول لخطاب للوصول إلى الجانب الآخر من العالم من الجانب الآخر من البلاد لأنه يجب أن يتوقف أكثر ، وهذا ينطبق بشكل عام على الإنترنت أيضًا. سيستغرق الأمر مدة أطول قليلاً لكي تستغرق الحزم مسافات أطول مع المزيد من عمليات النقل ، أو "القفزات" ، كما تسمى.

على عكس البريد الفعلي ، لا يزال إرسال حزم البيانات للغاية بسرعة ، على الرغم من أنه يحدث عدة مرات في الثانية. كل حزمة صغيرة جدا ، ويتم إرسال أعداد كبيرة من الحزم ذهابا وإيابا عندما تكون أجهزة الكمبيوتر على اتصال ، حتى لو كان مجرد تحميل موقع على شبكة الإنترنت من موقع آخر. يتم قياس وقت سفر الحزمة بالمللي ثانية.

يمكن للبيانات أن تأخذ العديد من المسارات

هذه الشبكة من الشبكات هي أكثر إثارة للاهتمام وتعقيدًا بقليل مما تبدو عليه. مع اتصال جميع هذه الشبكات ببعضها البعض ، لا توجد بيانات مسار واحدة فقط. نظرًا لأن الشبكات متصلة بشبكات أخرى متعددة ، فهناك شبكة كاملة من الاتصالات تمتد حول العالم. هذا يعني أن هذه الحزم (أجزاء صغيرة من البيانات المرسلة بين الأجهزة) يمكن أن تتخذ مسارات متعددة للوصول إلى أين هم ذاهبون.

بعبارة أخرى ، حتى إذا انزلقت شبكة بينك وبين موقع ويب ، فهناك عادةً مسار آخر يمكن أن تتخذه البيانات. تستخدم أجهزة التوجيه على طول المسار شيئًا يسمى بروتوكول عبّارة الحدود ، أو BGP ، لتوصيل معلومات حول ما إذا كانت الشبكة معطلة والمسار الأمثل للبيانات التي يجب أخذها.

إن إنشاء هذه الشبكة المترابطة (أو الإنترنت) ليس بنفس بساطة توصيل كل شبكة إلى شبكة مجاورة واحدة تلو الأخرى. ترتبط الشبكات بطرق عديدة ومختلفة عبر العديد من المسارات المختلفة ، وتعمل البرامج التي تعمل على هذه الموجهات (المسماة على هذا النحو لأنها توجه حركة المرور على طول الشبكة) على إيجاد المسارات المثلى للبيانات التي يجب أخذها.

يمكنك بالفعل مشاهدة المسار الذي تتبعه الحزم الخاصة بك إلى عنوان الوجهة باستخدام أمر traceroute ، والذي يخبر الموجهات على المسار الذي تنتقل إليه الحزمة للإبلاغ عن.

على سبيل المثال ، في لقطة الشاشة أدناه ، تتبعنا الطريق إلى howtogeek.com من اتصال عبر الإنترنت كومكاست في يوجين ، أوريغون. سافر الحزم إلى جهاز التوجيه الخاص بنا ، من خلال شبكة كومكاست شمالاً إلى سياتل ، قبل أن يتم توجيهها إلى شبكة اتصال Tata Communications (as6453.net) عبر شيكاغو ونيويورك ونيوارك قبل أن تشق طريقها إلى مركز بيانات Linode في Newark ، New Jersey حيث تتم استضافة موقع الويب.

نحن نتحدث عن الحزم "السفر" ، ولكن بالطبع ، إنها مجرد أجزاء من البيانات. يتصل الموجه بجهاز توجيه آخر ويقوم بتوصيل البيانات في الحزمة. يستخدم جهاز التوجيه التالي المعلومات الموجودة على الحزمة لمعرفة مكانها وينقل البيانات إلى جهاز التوجيه التالي على طول المسار الخاص به. الحزمة هي مجرد إشارة على السلك.

عناوين IP و DNS و TCP / IP و HTTP والمزيد من التفاصيل

هذه نظرة عامة عالية المستوى حول كيفية عمل الإنترنت ، على الأقل. هناك الكثير من المواضيع الصغيرة التي تهم الإنترنت التي نستخدمها جميعًا ، والتي يمكنك أن تقرأ عنها بمزيد من التفصيل.

على سبيل المثال ، يحتوي كل جهاز على الشبكة على عنوان IP رقمي فريد على تلك الشبكة. يتم إرسال البيانات إلى هذه العناوين. هناك كلا من عناوين IPv4 القديمة وعناوين IPv6 الأحدث. IP تعني "بروتوكول الإنترنت" ، لذا فإن عنوان IP هو "عنوان بروتوكول الإنترنت". هذه هي العناوين التي تستخدمها الأجهزة الموجودة على الشبكة وتتحدث.

يستخدم الأشخاص أسماء نطاقات يمكن قراءتها على البشر مثل howtogeek.com و google.com ، والتي لا تنسى ويمكن فهمها أكثر من سلسلة من الأرقام. ومع ذلك ، عندما تستخدم أسماء نطاقات مثل هذه ، يتصل الكمبيوتر الخاص بك بخادم نظام اسم المجال (DNS) ويطلب عنوان IP الرقمي لهذا المجال. فكر في الأمر كدفتر عناوين عام كبير لأرقام الهواتف. يتعين على الشركات والأفراد الذين يرغبون في أسماء النطاقات دفعها لتسجيلها. ربما تستخدم خدمة DNS الخاصة بمزود خدمة الإنترنت لديك ، ولكن يمكنك اختيار استخدام خادم DNS آخر مثل Google Public DNS أو OpenDNS.

وضمن كل هذا ، هناك طبقات مختلفة من "البروتوكولات" التي تستخدمها الأجهزة للتواصل ، حتى عند استخدام بروتوكول الإنترنت. بروتوكول النقل الأكثر شيوعًا هو بروتوكول TCP / IP ، والذي يمثل بروتوكول التحكم في الإرسال عبر بروتوكول الإنترنت. يدور بروتوكول TCP حول الموثوقية ، وتجري أجهزة الدردشة ذهابًا وإيابًا وتتبع حزم البيانات لضمان عدم فقد أي شيء على طول الطريق. إذا كان الأمر كذلك ، فإنه يلاحظ ويقاوم. هناك أيضًا بروتوكولات أخرى ، مثل UDP ، والتي تعرض مواد الاعتمادية للسرعة الخام.

فوق بروتوكولات النقل مثل TCP و UDP هي بروتوكولات التطبيق ، مثل HTTP أو HTTPS - بروتوكول نقل النص التشعبي ، الذي يستخدمه مستعرض الويب الخاص بك. يعمل بروتوكول HTTP في أعلى بروتوكول TCP ، الذي يعمل أعلى بروتوكول IP. قد تستخدم التطبيقات الأخرى بروتوكولات مختلفة أو تنشئ بروتوكولات خاصة بها تعمل على الرغم من بروتوكولات مثل TCP و IP. تتضمن الكثير من التكنولوجيا التي نستخدمها طبقات تقنية مبنية على طبقات أخرى ، وينطبق الشيء نفسه على الإنترنت. يمكننا كتابة كتاب كامل هنا ، ولكن في الوقت الحالي ، إذا كنت ترغب في قراءة المزيد ، فيجب أن تساعدك الروابط المذكورة أعلاه في البدء.

بمجرد فهمك الأساسيات ، يمكنك أن تدرك بشكل أفضل سبب هذا المشهد لتكنولوجيا المعلومات.

Image Credit: Toria / Shutterstock.com، Chaiwat Srijankul / Shutterstock.com.