Кто в сети хозяин. Как работает интернет и кто им управляет
Единый организм, опутавший весь земной шар. Саморегулирующаяся система, не имеющая единого центра управления. Огромная машина, которая никому не принадлежит. Сверхпрочная паутина, которая латает собственные дыры. К сожалению, завораживающие метафоры не всегда правдивы
Сегодняшний интернет населен гуще, чем вся планета Земля. Количество подключенных к нему устройств превысило 20 миллиардов, и все они живут по вполне человеческим законам: в своей домашней или офисной сети каждый сам устанавливает правила, но на высшем уровне главенствуют строгие протоколы, регулируемые международными организациями. «Цифровой океан» объясняет, как работает интернет и где у него кнопка, на которую можно надавить с недобрыми намерениями.
Адрес не дом и не улица
Слово «интернет» означает «сеть сетей». Любая сеть состоит из компьютеров и носителей. Носителем может быть медный провод, оптоволоконный кабель или радиоволны. К компьютерам в широком смысле стоит относить и телефоны, и планшеты, и даже «умные холодильники», в которые встроен сетевой чип.
Все подключенные компьютеры выполняют одну из трех ролей: клиент, сервер или маршрутизатор. Клиенты — это машины, которые непосредственно взаимодействуют с людьми: разнообразные гаджеты. Серверы отвечают на запросы клиентов. На них хранятся сайты и электронная почта «до востребования», базы данных, спутниковые карты, видео и все, что может понадобиться нам в интернете. Любой компьютер может работать и клиентом, и сервером, в зависимости от установленных программ. Но чаще похожие на черные ящики серверы живут в охлаждаемых шкафах дата-центров, а клиенты щеголяют яркими экранами и удобными клавиатурами.
У каждого компьютера в сети есть IP-адрес. IP расшифровывается как Internet Protocol. Протоколы играют важнейшую роль в интернете: это общепринятые «языки», благодаря которым устройства разных производителей могут общаться между собой. У клиентов IP-адреса часто меняются. Так, ваш телефон получает новый адрес от сотового оператора при каждом подключении. Серверам нужны постоянные IP-адреса, чтобы другие компьютеры могли найти их в сети. К примеру, сайт «Цифрового океана» хранится на сервере с адресом 91.238.227.51.
Четыре цифры, разделенные точками, чем-то напоминают телефонный номер. Но интернет больше похож на почту, чем на телефон. Когда мы созваниваемся по телефону, операторы создают между нашими аппаратами линию связи. Это единый провод, пусть и составленный из множества сегментов, который не разрывается до конца разговора.
Интернет работает по-другому. Чтобы отправить через электронную почту файл, ваш компьютер поделит его на множество мелких частей — пакетов. Каждый пакет отправится к почтовому серверу по оптимальному маршруту. И вполне возможно, что для разных пакетов пути будут различаться, как если бы почтовая служба отправила одну половину посылки самолетом, а другую — по морю.
Как пакет, отправленный во Всемирную паутину, находит своего адресата среди 20 миллиардов устройств? Ему помогают компьютеры третьего типа — маршрутизаторы, или, короче, роутеры.
Что такое TCP/IP?
Всемирная сеть надежнее, чем «Почта России», и пакеты в ней не теряются. За этим следит протокол управления передачей TCP (Transmission Control Protocol). В каждом пакете содержится адрес отправителя и получателя, порядковый номер пакета (он нужен, чтобы собрать из пакетов исходный файл) и контрольная сумма, вычисляемая на основе передаваемых данных. Компьютер, принявший пакет, считывает данные и рассчитывает собственную контрольную сумму. Если она не совпадает с той, что пришла в пакете, значит, данные были повреждены при пересылке и нужно запросить повторную отправку. При этом страдает скорость передачи, но не качество. Иногда скорость важнее. К примеру, в интернет-телефонии используется протокол без контроля ошибок UDP, потому что от задержек качество звука страдает гораздо больше, чем от «шероховатостей» в цифрах.