همه در مورد اینترنت صحبت می کنند و اینکه آیا یا چگونه باید آن را قانون گذاری کرد. اما عده کمی از مردم می دانند که اینترنت واقعا چگونه کار می کند؟ یا اینکه دقیقاً اینترنت چیست. اینترنت محبوب ترین شبکه کامپیوتری دنیا است که ابتدا به شکل یک پروژه تحقیقاتی آکادمیک در سال 1969 شروع و سپس در دهه 1990 میلادی به یک شبکه جهانی تبدیل شد. امروزه نیز توسط بیش از 2 میلیارد نفر در سرتاسر دنیا استفاده می شود.
اینترنت به دلیل عدم تمرکزش مشهور است؛ نه کسی صاحب اینترنت است و نه کسی می تواند تعیین کند چه کسانی به آن وصل شوند، در عوض، هزاران سازمان مختلف، شبکه های خود را مدیریت کرده و درباره توافق نامه های اتصال دو طرفه، آزادانه مذاکره کنند.
اینترنت چیست؟
اینترنت یک شبکه جهانی از شبکههای کامپیوتری است که به وسیله پروتکلهای استانداردی به نام “پروتکل اینترنت” (IP) و “پروتکل کنترل انتقال” (TCP) به هم متصل شدهاند. این شبکه به کاربران امکان میدهد تا اطلاعات را بین دستگاههای مختلف در سراسر جهان به اشتراک بگذارند و از خدماتی مانند وب، ایمیل، پیامرسانی فوری، ویدئو کنفرانس و بسیاری دیگر بهرهمند شوند.
اینترنت در ابتدا به عنوان یک پروژه تحقیقاتی در دهه ۱۹۶۰ برای ارتباط بین کامپیوترهای مختلف آغاز شد و به تدریج به یک شبکه بزرگ و عمومی تبدیل شد که امروزه میلیاردها نفر در سراسر جهان از آن استفاده میکنند. اینترنت بستر اصلی بسیاری از خدمات دیجیتالی و ارتباطات مدرن است و نقش بسیار مهمی در زندگی روزمره مردم دارد.
اینترنت چگونه کار کار می کند؟
وقتی از طریق مرورگر مانند گوگل کروم به یک وبسایت وصل میشوید پردازش های زیادی در پشت پرده رخ می دهد تا اطلاعات وبسایت برای شما نمایش داده شود. در واقع، زمانی که آدرس وبسایت را وارد مرورگر می کنید، کامپیوتر شما قادر به ارسال مستقیم بسته های داده برای سرور نمی باشد.
در واقع، این داده ها و اطلاعات به مودم یا روتر ارسال می شود. سپس، مودم شما همان اطلاعات را به روتر شرکت های ارائه دهنده خدمات ارسال می کند. آنگاه، ISP به وسیله سرویس نام دامنه(DNS)، آدرس آی پی (ip) وبسایت مورد نظر را پیدا کرده و به روتر های ISPهای دیگر ارسال میکند. به این طریق، سروری که فایل های وبسایت وبسایت مورد نطر در آنجا قرار دارد، پیدا شده و اطلاعات فایل ها را به سیستم کامپیوتر شما منتقل می کند. فایل های دریافتی، توسط مرورگر تفسیر شده و نمایش داده می شوند.
اینترنت با انتقال اطلاعات از طریق شبکه وسیع و به هم پیوسته کامپیوتر ها کار می کند و راهی برای اتصال کامپیوترها و شبکه ها در سراسر جهان است. بسیاری از ما این کار را در مقیاس بسیار کوچک تر در شبکه های خانگی خود انجام می دهیم. همچنین می توانید مستقیما چند کامپیوتر را به یکدیگر متصل کنید، یک سوئیچ به عنوان یک هاب مرکزی عمل می کند. سوئیچ یک کامپیوتر تخصصی است که وظیفه آن مدیریت ارتباط بین کامپیوتر هایی است که به آنها متصل است.
این بدان معناست که با ایجاد یک اتصال به سوئیچ، مانند این است که شما به هر کامپیوتر دیگری که به روتر متصل شده است، متصل شده اید.این شبکه ها معمولا به عنوان شبکه های محلی نامیده می شوند و آنگونه شبکه هایی هستند که مردم برای بازی های آنلاین از آن استفاده می کنند.
اینترنت کجاست؟
اینترنت به عنوان یک شبکه جهانی، در یک مکان خاص متمرکز نیست. بلکه اینترنت از میلیونها کامپیوتر، سرور، دستگاههای شبکه و دیگر تجهیزات فیزیکی تشکیل شده و در سراسر جهان پخش شدهاند. این تجهیزات به هم متصل هستند و به وسیله کابلهای فیبر نوری، کابل های مسی، امواج بی سیم و ماهوارهها با یکدیگر در ارتباط اند.
در واقع، اینترنت به صورت فیزیکی در دیتاسنترها، مراکز شبکه، خانهها، شرکتها، دانشگاهها و مکانهای دیگری قرار دارد که تجهیزات شبکهای در آنها نصب شدهاست. اطلاعات از طریق این شبکههای به هم پیوسته منتقل می شود و به همین دلیل اینترنت به عنوان یک شبکه پراکنده و غیرمتمرکز شناخته می شود.
برای دسترسی به اینترنت، دستگاه شما (مثل کامپیوتر یا گوشی هوشمند) به یک شبکه محلی متصل می شود و سپس از طریق یک ارائه دهنده خدمات اینترنت (ISP) به شبکه جهانی اینترنت دسترسی پیدا می کند.
چه کسی اینترنت را ساخته است؟
اینترنت به عنوان یک پروژه تحقیقاتی تحت نام ARPANET در سال ۱۹۶۹ آغاز شد، که توسط سازمان پروژههای تحقیقاتی پیشرفته (ARPA) با سرپرستی باب تیلور و توسط شرکت مشاوره بولت، برانک و نیومن ساخته شد. در سال ۱۹۷۳، وینت سرف و باب کان با توسعه پروتکلهای TCP/IP، استانداردهای شبکه جدیدی را برای ARPANET ایجاد کردند که به پایه و اساس اینترنت مدرن تبدیل شد و ARPANET در سال ۱۹۸۳ از این پروتکلها استفاده کرد.
در دهه ۱۹۸۰، تأمین هزینههای اینترنت از ارتش آمریکا به سازمان ملی علوم (NSF) منتقل شد که شبکههای دوربردی را تأمین مالی میکرد. سپس در سال ۱۹۹۴، دولت کلینتون کنترل اینترنت را به بخش خصوصی واگذار کرد که منجر به رشد سریع و جهانی شدن اینترنت شد.
کاربرد وب
بیشتر مردم از طریق یک مرورگر وب به اینترنت وصل می شوند، وب آنقدر محبوب شده که بسیاری از مردم به اشتباه واژه های “اینترنت” و “وب” را به عنوان معادل یکدیگر به کار می گیرند. اما در واقع وب یکی از کاربردهای فراوان اینترنت است. از جمله سایر کاربرد های اینترنت می توان به ایمیل، بیت تورنت، و اف تی پی اشاره کرد.
اصطلاحات پیرامون اینترنت
برای درک این موضوع که اینترنت چیست و چگونه کار می کند، مهم است که با برخی از مفاهیم و اصطلاحات اساسی آشنا باشید. به عنوان مثال:
- Packet: یک واحد کوچک از داده ها است که از طریق اینترنت منتقل می شود.
- روتر: دستگاهی است که بسته های داده را بین شبکه های مختلف هدایت میکند.
- آدرس IP: یک شناسه منحصر به فرد اختصاص داده شده به هر دستگاه در یک شبکه است و برای هدایت داده ها به مقصد صحیح استفاده شود.
- نام دامنه: دامنه یک نام قابل خواندن برای انسان است که برای شناسایی یک وب سایت استفاده می شود.
- DNS: سیستم نام دامنه است و مسئول ترجمه نام دامنه به آدرس IP است.
- HTTP: پروتکلی برای انتقال ابر متناسب که وظیفه انتقال داده ها بین یک مشتری (مانند یک مرورگر وب) و یک سرور (مانند یک وب سایت) را بر عهده دارد.
- HTTPS7: یک نسخه رمزگذاری شده از HTTP است که برای برقراری ارتباط امن بین یک مشتری و سرور استفاده می شود.
- پروتکل TLS/SSL: این پروتکل، پروتکل های امنیتی لایه سوکت امن و لایه حمل و نقل هستند و برای ارائه ارتباطات امن از طریق اینترنت استفاده می شوند.
درک این مفاهیم و اصطلاحات اساسی برای برای این که بدانیم اینترنت چیست و کار با آن به چه صورت است و همچنین توسعه برنامه ها و خدمات مبتنی بر اینترنت به چه شکل می باشد، ضروری است.
تفاوت بین اینترنت و وب
وب جهانی اولین چیزی است که اینترنت را برای مردم، عادی سازی و مفید کرده است. وب مرورگر ها و صفحات وب و همچنین مفاهیمی مانند لینک های قابل کلیک را معرفی کرد؛ این به این معناست که برای اولین بار، مردم می توانند ساعت ها را صرف کلیک کلیک کردن از صفحه ای به صفحه دیگر در وب گردی کنند.
هنگامی که یک صفحه وب را در مرورگر خود باز می کنید، کامپیوتر شما درخواستی را به یک وب سرور ارسال و سپس یک سند فرامتنی را که مرورگر شما می تواند نمایش دهد، بر می گرداند. جالب است بدانید، بسیاری از صفحات وب ثابت هستند، به این معنا که صفحه وب سرور در جایی ذخیره می شود. هنگامی که درخواست بازکردن آن را دارید، یک کپی از صفحه به کامپیوتر شما ارسال می شود.
سایر وبسایت ها پویا هستند، به این صورت که هنگامی که شما درخواست می کنید که یک صفحه پویا مشاهده کنید، سرور اطلاعاتی را که شما به آن می دهید و اطلاعاتی را از پایگاه داده خود می گیرد تا یک صفحه وب برای شما بسازد. به این ترتیب گوگل می تواند یک صفحه وب همراه با نتایج جستجوی شما را برای شما ارسال کند یا چگونه eBay می تواند یک صفحه وب با مواردی که در حال حاضر در فروش هستند برای شما ارسال کند.
آیا اینترنت از وب بزرگتر است؟
با توجه به نحوه کار اینترنت هر سرور در اینترنت یک وب سرور نیست. انواع مختلفی از سرور ها وجود دارد که همه عملکرد های متفاوتی دارند. این موارد شامل موارد زیر است:
- سرورهای ایمیل برای ارسال و دریافت ایمیل
- سرور های DNS برای جستجوی نام وب سایت ها
- سرور های فایل برای ذخیره داده ها
- سرور های IRC برای شبکه های چت اینترنتی قدیمی
- سرور های لیست برای مدریت لیست های پست الکترونیکی
- سرور های پروکسی برای میانجیگری بین مشتریان و سایر سرور ها
همچنین سرور های زیادی در اینترنت با عملکرد های بسیار خاص وجود دارد. اینترنت یک اتصال جهانی از شبکه است و وب (WWW) در واقع مجموعه ای از اطلاعت است که با استفاده از اینترنت می توانیم به آنها دسترسی پیدا کنیم. ما از طریق لینک هایی که در وب وجود یا خودمان ایجاد می کنیم، می توانیم به هزاران هزار صفحه وب دیگر دسترسی پیدا کنیم و از اطلاعات آن استفاده نماییم.
یک شبکه ساده از اینترنت
زمانی که دو کامپیوتر نیاز به ارتباط دارند، باید آنها را به صورت فیزیکی و با استفاده از کابل و یا به صورت بی سیم مانند سیستم های وای فای یا بلوتوث به هم وصل کنید. همه ی کامپیوتر های مدرن می توانند هر یک از آن اتصالات را حفظ کنند.
چنین شبکه ای به دو کامپیوتر محدود نمی شود. می توانید هر تعداد کامپیوتر را که بخواهید وصل کنید. اما طولی نخواهد کشید که این موضوع پیچیده می شود. مثلا اگر می خواهید ده کامپیوتر را به یکدیگر متصل کنید، به 45 کابل و 9 شاخه برای هر کامپیوتر نیاز دارید. برای حل این مشکل، هر کامپیوتر در یک شبکه به یک کامپیوتر کوچک مخصوص به نام سوئیچ متصل است.
زیر ساخت اینترنت چیست؟
اجزای اصلی زیر ساخت اینترنت شامل موارد زیر می شود:
- مراکز داده
- شبکه ها
- سرور ها
- دستگاه های ذخیره سازی
- برنامه های سرور
توجه داشته داشته باشید که سخت افزار ها ممکن است در یک کشور خاص بومی سازی شده باشند ولی شبکه جهانی و بین المللی را به یکدیگر متصل می کنند. زیرساخت ها، همانند جاده ها و اتوبان هایی هستند که شهر ها و کشور های مختلف را به یکدیگر ارتباط می دهند.
اینترنت دقیقا چیست؟
احتمالاً شما “شبکه محلی” خود را در خانه دارید که از تمام دستگاه های متصل به روتر شما تشکیل شده است که به اینترنت متصل می شود. کلمه “اینترنت” به یک سیستم جهانی از “شبکه های کامپیوتری متصل به هم” اشاره دارد.
اینترنت واقعاً همین است—تعداد بسیار زیادی از شبکه های کامپیوترهای در سراسر جهان که به هم متصل شده اند. البته، سختافزار فیزیکی زیادی وجود دارد – از کابلهای زیر خیابانهای شهرتان گرفته تا کابلهای عظیم در کف اقیانوسها و ماهوارههایی که در مدار اطراف سیاره هستند – که این ارتباط را ممکن میکند. همچنین نرمافزارهای زیادی در پسزمینه کار میکنند که به شما امکان میدهند آدرس وبسایتی مانند “google.com” را تایپ کنید و کامپیوترتان را وادار کنید تا اطلاعات را به مکان فیزیکی که آن وبسایت در آن قرار دارد به سریعترین شکل ممکن ارسال کند.
حتی زمانی که فقط به یک وب سایت متصل می شوید، چیزهای بیشتری در پشت پرده اتفاق می افتد. کامپیوتر شما نمیتواند مستقیماً یک تکه از اطلاعات یا «بسته» داده را به کامپیوتر میزبان وبسایت ارسال کند. در عوض، بستهای را به روتر خانگی شما ارسال میکند که حاوی اطلاعاتی در مورد جایی است که میرود و سرور وب کجا باید پاسخ دهد. سپس روتر شما آن بسته را به روترهای ارائهدهنده خدمات اینترنتی شما (مخابرات، شاتل یا هر شرکت دیگری که استفاده میکنید) میفرستد، جایی که به روتر دیگری در ارائهدهنده خدمات اینترنتی دیگر ارسال میشود و به همین ترتیب تا زمانی که به مقصد برسد. هر بسته ای که از سرور راه دور به سیستم شما ارسال می شود، سفر معکوس را انجام می دهد.
با یک تشبیه ناقص، کمی شبیه ارسال نامه از طریق پست است. کارمند پست محلی شما نمی تواند فقط نامه را بگیرد و مستقیماً در سراسر کشور یا قاره به آدرس مقصد ببرد. در عوض، نامه به اداره پست محلی شما می رود، در آنجا به اداره پست دیگری ارسال می شود، و سپس یک پست دیگر، و به همین ترتیب، تا زمانی که به مقصد برسد. مدت بیشتری طول می کشد تا یک نامه به آن طرف دنیا برسد تا آن طرف کشور، زیرا باید توقف های بیشتری داشته باشد، و این به طور کلی برای اینترنت نیز صادق است. کمی بیشتر طول می کشد تا بسته ها مسافت های طولانی با انتقالهای – یا “هاپ های” – بیشتر را طی کنند.
برخلاف پست فیزیکی، ارسال بستههای داده هنوز هم بسیار سریع است، و چندین بار در ثانیه اتفاق میافتد. هر بسته، بسیار کوچک است و تعداد زیادی از بسته ها هنگام ارتباط کامپیوترها به فرستاده و دریافت می شوند – حتی اگر فقط یک وب سایت لود شود. زمان سفر یک بسته با میلی ثانیه اندازه گیری می شود.
داده ها می توانند مسیرهای متفاوت زیادی را طی کنند
این شبکه از شبکه ها کمی جالب تر و پیچیده تر از آن چیزی است که به نظر می رسد. با ارتباط همه این شبکه ها به یکدیگر، دادهها تنها یک مسیر را طی نمی کنند. از آنجایی که شبکه ها به چندین شبکه دیگر متصل هستند، شبکه کاملی از ارتباطات در سراسر جهان وجود دارد. این بدان معنی است که آن بسته ها (قطعات کوچک داده ارسال شده بین دستگاه ها) می توانند چندین مسیر را طی کنند تا به جایی که می خواهند برسند.
به عبارت دیگر، حتی اگر شبکه ای بین شما و یک وب سایت از کار بیفتد، معمولاً مسیر دیگری وجود دارد که داده ها می توانند طی کنند. روترها در طول مسیر از چیزی به نام پروتکل درگاه مرزی یا BGP برای انتقال اطلاعات در مورد اینکه آیا یک شبکه از کار افتاده و مسیر بهینه برای داده ها استفاده می کنند.
ایجاد این شبکه به هم پیوسته (یا اینترنت) به سادگی وصل کردن هر شبکه به یک شبکه نزدیک نیست. شبکهها به روشهای مختلف در طول مسیرهای مختلف به هم متصل میشوند و نرمافزاری که روی این روترها (به این دلیل که ترافیک را در امتداد شبکه هدایت میکنند نامیده میشوند) اجرا میشود، همیشه برای یافتن مسیرهای بهینه برای دادهها کار میکند.
در واقع میتوانید مسیری را که بستههای شما به آدرس مقصد طی میکنند، با استفاده از دستور tracert مشاهده کنید، که به روترها در مسیری که بسته طی میکند اعلام می کند که گزارش دهند.
به عنوان مثال، در تصویر زیر، مسیر Howtogeek.com را از ارتباط اینترنتی Comcast در یوجین، اورگان دنبال کردیم. بستهها از طریق شبکه کامکست به سمت شمال به سیاتل رفتند، قبل از اینکه از طریق شیکاگو، نیویورک و نیوآرک به شبکه اصلی ارتباطات تاتا (as6453.net) هدایت شوند و سپس به مرکز داده لینود در نیوآرک، نیوجرسی برسند. جایی که وب سایت میزبانی می شود.
ما از بستههایی که “سفر می کنند” صحبت میکنیم، اما البته که، آنها فقط تکههایی از داده هستند. یک روتر با روتر دیگری تماس می گیرد و دادههای موجود در بسته را ارسال می کند. روتر بعدی از اطلاعات روی بسته استفاده می کند تا بفهمد به کجا میرود و دادهها را در مسیر خود به روتر بعدی منتقل می کند. بسته فقط یک سیگنال روی سیم است.
آدرس های آی پی، DNS، TCP/IP، HTTP، و جزئیات بیشتر
حداقل، این یک نمای کلی از نحوه عملکرد اینترنت است. موضوعات کوچک زیادی برای اینترنت که همه ما از آنها استفاده می کنیم، مهم هستند و می توانید با جزئیات بیشتر در مورد آنها مطالعه کنید.
به عنوان مثال، هر دستگاه در یک شبکه دارای یک آدرس آی پی عددی منحصر به فرد در آن شبکه است. داده به این آدرسها ارسال می شود. هم آدرس های IPv4 قدیمی تر و هم آدرس های IPv6 جدیدتر وجود دارد. IP مخفف “پروتکل اینترنت” است، بنابراین آدرس IP یک “آدرس پروتکل اینترنت” است. اینها آدرس هایی هستند که دستگاه های موجود در شبکه از آنها استفاده می کنند و صحبت می کنند.
مردم از نام های دامنه قابل خواندن برای انسان مانند darianet.com و google.com استفاده می کنند که به یاد ماندنی تر و قابل درک تر از یک سری اعداد هستند. با این حال، هنگامی که از نام های دامنه مانند این استفاده می کنید، کامپیوتر شما با سرور سیستم نام دامنه خود (DNS) تماس می گیرد و آدرس آی پی عددی آن دامنه را می خواهد. آن را مانند یک دفترچه تلفن عمومی بزرگ در نظر بگیرید. شرکت ها و افرادی که خواستار نام دامنه هستند باید برای ثبت آنها هزینه ای بپردازند. احتمالاً از سرویس DNS ارائهدهنده خدمات اینترنتی خود استفاده میکنید، اما میتوانید از سرور DNS دیگری مانند Google Public DNS یا OpenDNS استفاده کنید.
در زیربنای همه اینها، لایههای مختلفی از “پروتکلها” وجود دارد که دستگاهها حتی در هنگام استفاده از پروتکل اینترنت از آنها برای ارتباط استفاده میکنند. رایج ترین پروتکل انتقال TCP/IP است که مخفف عبارت Transmission Control Protocol/Internet Protocol است. TCP کلا در مورد اطمینان است و دستگاه ها به صورت رفت و برگشتی چت می کنند و بسته های داده را ردیابی می کنند تا اطمینان حاصل شود که هیچ چیز در طول مسیر گم نمی شود. اگر گم شود، مورد توجه قرار گرفته و دوباره ارسال می شود. همچنین پروتکل های دیگری مانند UDP وجود دارد که قابلیت اطمینان را برای سرعت بیشتر حذف می کند.
در بالای پروتکلهای انتقال مانند TCP و UDP، پروتکلهای اپلیکیشن مانند HTTP یا HTTPS قرار دارند – پروتکل انتقال ابرمتن، که مرورگر وب شما از آن استفاده میکند. پروتکل HTTP در بالای پروتکل TCP کار می کند که در بالای پروتکل IP کار می کند. سایر اپلیکیشنها ممکن است از پروتکل های متفاوتی استفاده کنند یا پروتکل های خود را ایجاد کنند که با این وجود روی پروتکل هایی مانند TCP و IP کار می کنند. بسیاری از تکنولوژیهایی که ما استفاده میکنیم شامل لایههایی از تکنولوژی است که بر روی لایههای دیگر ساخته شدهاند، و همین امر در مورد اینترنت نیز صادق است.
جمع بندی
اینترنت به عنوان یک شبکه جهانی و غیرمتمرکز، نمونهای بینظیر از همکاری و همافزایی میان نهادهای مختلف در سراسر جهان است. مدیریت این شبکه عظیم توسط استانداردهای فنی مشترکی که توسط سازمانهای آزاد و مبتنی بر اجماع تعیین میشوند، نشان میدهد که با همکاری و تعامل، میتوان بستری ایجاد کرد که نه تنها اطلاعات را به اشتراک بگذارد، بلکه دنیا را به هم نزدیکتر کند. اینترنت همچنان در حال تکامل است و نقش هر یک از ما در شکلدهی به آینده آن اهمیت دارد.