По дну океана: как Интернет попадает к вам домой

Океан — это дом для многих уникальных существ, а также для Интернета. Да, глубоко под бурными течениями и сокрушительным давлением воды по дну океана от континента к континенту тянутся гигантские кабели. Объединенная группа сетей образует одну глобальную разветвленную сеть, которая называется Интернет. Подключенные к ней устройства могут отправлять данные на другие устройства. Представьте это как множество людей, обсуждающих новые вещи и явления, которые можно сохранять и использовать. Без Интернета вы бы не смогли посмотреть это видео! Всё началось в тысяча девятьсот шестьдесят девятом году, когда организация под названием «Арпанет» выпустила первые базовые функции, напоминающие Интернет, соединив четыре компьютера в четырех разных университетах Америки. Люди за экранами могли передавать информацию и получать доступ к файлам в других университетах.

В девяностых годах Интернет начал приобретать знакомый нам вид как Всемирная паутина. Да, буквы www стали всем хорошо знакомы. Забавно, что теперь их уже даже не нужно набирать при поиске чего-либо в поисковой системе. Но именно они проложили путь для сайтов, которые стали предоставлять больше информации, чем раньше. А в начале двухтысячных родилась широкополосная связь. Если вас тогда еще не было, вы не застали этот специфический звук. Он нравился немногим, но это был самый быстрый способ оказаться онлайн. Итак, новаторское изобретение было доработано в других университетах США и закрепило за собой название «Интернет». Нет никакого гигантского здания под названием «Интернет», в котором трудятся тысячи людей для того, чтобы всё работало. Интернет — это распределенные сетевые системы, которые полагаются на коллективные усилия множества машин и источников для формирования значительной сети.

Разница между компьютером и Интернетом в том, что компьютеру для работы необходимо «железо». Интернет полагается на сети, которые не всегда должны присутствовать. Так что, если в одной стране выйдет из строя несколько серверов, это не повлияет на весь мир, а затронет лишь некоторые сайты. А на другом конце света это не будет ощутимо. Центры обработки данных хранят много информации, подобной видео, которое вы сейчас смотрите, и передают ее на орбитальные спутники. Центры обработки данных хранят данные на так называемом твердотельном накопителе внутри мощного компьютера под названием сервер.

Он берет эти данные и передает на устройство, которое вы используете для просмотра видео. Но это не очень надежно и может вызывать задержки. Поэтому подключение к Интернету осуществляется через волоконно-оптические кабели, которые проходят везде и всюду. Через континенты проложено почти один миллион двести тысяч километров проводов. В проекты подводных кабелей вложили деньги многие компании. По сути, это как сеть автомобильных дорог, которая соединяет города и поселки. Кабели представляют собой огромные скопления крошечных нитей стеклянных волокон, которые соединены в пряди. На планирование кабельной магистрали обычно уходит около года. Провода обернуты медной изоляцией, чтобы избежать потери электричества при передаче данных. Затем их покрывают пластиком, сталью и смолой, чтобы придать им прочность. Они достаточно крепкие, чтобы противостоять оползням, сильным течениям, землетрясениям и любым другим разрушающим факторам. Срок их эксплуатации — двадцать пять лет.

Итак, кабель готов, и пора отправлять его в море. Для доставки кабеля используют большие корабли. Кабель прокладывают таким образом, чтобы не нанести ущерб окружающей среде и не повредить его в процессе. Несмотря на то, что в наши дни для подключения к Интернету часто используется вайфай, к провайдерам ведут физические кабели. А еще для подключения нужно специальное оборудование, прежде всего маршрутизатор. Это такой блок управления трафиком, который направляет его в нужные сети. Если вы сидите в ресторане, то, скорее всего, подключаетесь к его маршрутизатору. Данные передаются через него при каждом выходе в Интернет. Перед передачей данные разбиваются на небольшие части, называемые пакетами. Прежде чем они станут сообщениями, в путь отправляется первый пакет, чтобы принимающее устройство знало, что с ним делать. Это как инструкция для сборки мебели или чего-то еще, что нужно собирать.

Когда пакеты прибывают в пункт назначения, они собираются заново и снова становятся тем, чем были. Иногда доставить товар одной партией невозможно. Поэтому на заводе его разбирают, а по прибытии в место назначения заново собирают, и он превращается в ту конструкцию, которая изначально была задумана. В отличие от перевозки таких деталей, передача данных по оптоволоконному кабелю занимает всего доли секунды. Всё это кажется простым, но не может работать без протоколов. Протоколы — это системы или правила связи, которые используются при взаимодействии. На собеседовании вы вряд ли будете обращаться к менеджеру по найму на «ты» и сидеть в вызывающей позе. Есть четкие правила для собеседований, согласно которым соискатель должен вести себя профессионально. А у компьютеров и Интернета есть протоколы для передачи данных.

Итак, у вас есть Интернет, и вы готовы выйти в сеть. Для подключения к Интернету каждому устройству присваивается уникальный айпи-адрес — сокращение от «интернет-протокол». По сути, это домашний адрес вашего устройства при доступе в Интернет. При заказе посылки на дом вы указываете свой домашний адрес, страну, город, номер дома, улицу, этаж и так далее. А интернет-провайдер присваивает IP-адрес каждому вашему устройству, которое вы подключаете к Интернету.

Айпи-адрес можно легко найти в настройках устройства. Даже сайты, хранящиеся в центрах обработки данных, имеют айпи-адреса. К ним просто привязывают имена вроде YouTube.com, чтобы люди запоминали их вместо цифр. Вы сидите перед ноутбуком и вводите адрес сайта, на который хотите зайти. Вы запрашиваете Ди эн эс, систему доменных имен, которая фильтрует имя сайта и выдает соответствующий ему айпи-адрес. Ваш браузер перенаправит этот айпи-адрес на сервер в центре обработки данных. Получив разрешение от серверов, он начнет передавать данные по оптоволоконным кабелям. Путешествие данных может проходить и по горам, и по дну океанов. И, наконец, данные поступят в ваш город и доберутся по взаимосвязанным кабелям до вашего маршрутизатора.

Если вы используете мобильный интернет, данные передаются на вышку сотовой связи, которая излучает электромагнитные волны. Кажется, что это требует времени, но процесс длится миллисекунды. Интернет со своей обширной сетью кабелей и сложных названий хорошо структурирован и организован. Это целый цифровой мир с законами и рекомендациями. Благодаря множеству кабелей в качестве магистралей данные передаются от устройства к устройству, стучась в айпи-адреса как во входные двери. А Ди эн эс — это как телефонная книга: система видит, какое имя вы ввели, и связывается с нужным айпи-адресом. Компьютер не воспринимает буквы так, как мы, и нуждается в последовательности цифр.

С момента создания Интернет прошел долгий путь. По прогнозам, к две тысячи тридцатому году к Интернету будет подключено пятьсот миллиардов устройств и семь с половиной миллиардов пользователей. Когда-нибудь цифровой мир будет тесно связан с реальным. Не останется ни клавиатур, ни мышек, ни экранов. Виртуальный мир будет настолько реалистичным, что грань практически сотрется. Люди станут носить очки дополненной реальности, чтобы видеть всю необходимую информацию прямо в воздухе перед собой. Больше не придется изгибать шею, чтобы постоянно смотреть в телефон. Возможно, интернет подключат прямо к нашим головам, чтобы нам не пришлось специально искать нужную информацию. Он станет таким же важным, как вода и электричество.