Что такое интернет

Чтобы соединить 10 компьютеров каждый с каждым напрямую, нужно 45 кабелей. Интернет обходится без этого благодаря коммутаторам и маршрутизаторам.

Допустим, ты едешь в метро и отправляешь фото другу, который сидит дома. (Пример придуман.) Телефон передаёт фото в мобильную сеть. Телефон друга получает его от Wi-Fi-роутера в гостиной. По пути фото проходит через машины, которые принадлежат нескольким разным компаниям, и никто заранее не прокладывал именно этот маршрут. И всё же оно доходит. Чтобы понять как, начнём с гораздо меньшей сети.

Десять компьютеров, сорок пять кабелей

Два компьютера могут общаться по одному кабелю или одной беспроводной связи. Теперь возьми десять и дай каждому компьютеру отдельный кабель к каждому другому. Руководство MDN о том, как работает интернет, подсчитывает цену: 45 кабелей и по девять разъёмов на каждом компьютере. Формула такая: 10 × 9 ÷ 2. Каждой машине нужна линия к девяти другим, а итог делят пополам, потому что у каждого кабеля два конца. Для 20 компьютеров та же формула даёт 190. Число растёт примерно как квадрат числа машин, поэтому так сети никто не строит.

Обычное решение представляет собой маленький компьютер, который называется коммутатором. Каждая машина получает один кабель до коммутатора, так что десяти компьютерам нужно десять кабелей, а коммутатор передаёт каждое сообщение нужной машине. Он различает их по MAC-адресу, номеру, закреплённому за сетевым оборудованием. Внутри одного здания это хорошо работает. А коммутатор, которому пришлось бы помнить каждое устройство на Земле, не справился бы.

Домашняя коробочка связывает твою сеть со всеми остальными

Между сетями эту работу выполняют маршрутизаторы. Маршрутизатор читает адрес другого вида, IP-адрес, который больше похож на почтовый адрес: он говорит, к какой сети относится устройство. Поэтому маршрутизатор может держать одно правило для целой группы адресов, а не по правилу на каждое устройство. Роутер у тебя дома связывает домашнюю сеть с интернет-провайдером, а провайдеры соединяют свои маршрутизаторы друг с другом. Интернет и есть вся эта сетка соединённых сетей. Поэтому его и называют сетью сетей.

Фото уходит по частям

Старый телефонный звонок держал одну целую линию между двумя телефонами всё время разговора, включая паузы. Интернет поступает иначе. Данные режут на маленькие части, пакеты, и каждый пакет несёт адрес, куда он идёт. Пакеты миллионов людей по очереди пользуются одними и теми же кабелями. Если один пропадёт, заново отправить нужно только эту часть. Если маршрут оборвётся, остальные пойдут другим путём. Это называется коммутацией пакетов.

Следи за номерами пакетов, когда они приходят. Пакеты на быстром нижнем маршруте могут обогнать пакеты на верхнем. Теперь выбери в меню разрыв связи и отправь снова: маршрутизаторы проведут всё в обход разрыва. Но если разорвать связь между R5 и сервером, не пройдёт ничего. У сервера только одно это соединение.

Интернет не равен вебу

Ещё одно различие до истории. Интернет и веб не одно и то же. Интернет является набором соединённых сетей. Веб представляет собой одну из служб, работающих поверх него: веб-серверы отправляют страницы веб-браузерам. Электронная почта, видеозвонки и онлайн-игры являются другими службами в тех же сетях. Чат или игра могут весь день пользоваться интернетом, не открыв ни одной веб-страницы.