İnternet gerçekten nasıl çalışıyor? [kapalı]

TCP / IP protokolleri / katmanları, DNS, LAN'lar, VPN'ler, NAT şemaları, SSL / TLS / vb. İle ilgili gördüğüm çok fazla bilgi var. internetin çalışma şekli. Ama olabildiğince deneyin, internet gerçekten nasıl çalıştığını öğrenmek zor (onun "iç" parçaları vb).

Bununla ilgili ne demek istediğimi göstermek için bazı örnek sorular ...

• İnternet üzerinden bir bilgisayara mesaj gönderdiğimde, mesaj nereye (ne tür yerler / kuruluşlar ve fiziksel olarak nerede) ulaştığına kadar geçiyor?
• Neden bir ISS'den internet almam gerekiyor? Neden doğrudan internete bağlanamıyorum?
• İnternetin ana çekirdeği olan “omurgayı” ne oluşturur ve bu nasıl çalışır? Bu bir sır mı, belki?

Yani...

1) İnternet gerçekten nasıl çalışır; onu "döndüren" yapan nedir?

2) Bu konular hakkında web'de daha iyi bilgi bulmak mümkün mü ve eğer evetse, bunun için iyi kaynaklar nelerdir?

İnternet bir ağlar ağıdır.

Her biri ip adresine sahip 10 sistemli bir ağınız olduğunu ve Tom'un bir ağının olduğunu ve alice'nin bir ağının olduğunu varsayalım. Konuşmak için Tom ve Alice ile ayrı bir bağlantıya ve buna bağlı maliyete ihtiyacınız olacak.

Şimdi, Tom'un Alice'e bağlı olduğunu ve Tom'a bağlı olduğunuzu ve Tom'un onunla Alice'e bağlanmanızı sağlar - bu da peering.

Yüzlerce kişiye ayrı ayrı bağlanmanız gerektiğini düşünün. Kıtalararası noktadan noktaya ağlara sahip olamazsınız, bu nedenle bakımı çok pahalı olan bir dizi yüksek kapasiteli bağlantınız vardır. Teorik olarak kendinizi ana omurgaya bağlayabilir veya kendiniz çalıştırabilirsiniz, ancak bir satıcıdan, IE'den bir ISP'den satın almak daha ucuzdur. İSS'nin de akran anlaşmaları var (bu yüzden Tom, Alice, Ali, Ivan, Ravi, Vanda ile ayrı ayrı anlaşma yapmak zorunda değilsiniz).

İnternet, bu çeşitli, tamamen bağlantısı kesilmiş ağları tutarlı bir şekilde birbirine bağladığı için çalışır. Pratik olarak her 'ağ' an olduğunu GİBİ ağlarının topluluğudur.

Şimdi bir genel bakış elde ettiğimize göre, pencerelerde tracert ve linux'da traceroute ile bir sunucuya gideceğiniz rotayı takip edebilirsiniz. Her güzergahın İSS içinde, daha büyük bir İSS'ye ve son konumunuza atlanması

geek@tamandua:~/pystatgrab-0.5/glances-1.1.3$ traceroute www.superuser.com
traceroute to www.superuser.com (64.34.119.12), 30 hops max, 60 byte packets
 1  menu (192.168.1.254)  7.264 ms  7.224 ms  7.192 ms
 2  bb219-74-xxx-x.singnet.com.sg (219.74.xxx.x)  17.088 ms  18.808 ms  20.773 ms
 3  202.166.xxx.xx (202.166.xxx.xxx)  22.701 ms  24.651 ms  26.585 ms
 4  xe-0-0-0-3000.qt-ar04.singnet.com.sg (202.166.121.129)  28.496 ms  30.633 ms  32.386 ms
 5  xe-8-3-0-0.qt-cr02.singnet.com.sg (202.166.126.209)  34.427 ms  36.272 ms  38.153 ms
 6  ae6-0.singha.singnet.com.sg (202.166.120.186)  40.136 ms  13.885 ms  13.848 ms
 7  ae5-0.beck.singnet.com.sg (202.166.126.41)  15.732 ms  12.018 ms  13.772 ms
 8  203.208.190.57 (203.208.190.57)  17.938 ms  17.923 ms  19.544 ms
 9  ge-1-0-0-0.sngc3-dr1.ix.singtel.com (203.208.173.134)  21.731 ms 203.208.171.213 (203.208.171.213)  23.515 ms 203.208.171.217 (203.208.171.217)  27.320 ms
10  ge-1-1-3-0.sngtp-dr2.ix.singtel.com (203.208.152.21)  29.300 ms  29.313 ms 203.208.171.197 (203.208.171.197)  31.083 ms
11  so-3-0-0-0.laxow-cr1.ix.singtel.com (203.208.151.222)  212.783 ms so-2-0-0-0.laxow-cr1.ix.singtel.com (203.208.151.86)  226.137 ms  202.607 ms
12  203.208.153.142 (203.208.153.142)  204.518 ms  208.651 ms ge-7-0-0-0.laxow-dr2.ix.singtel.com (203.208.183.158)  209.639 ms
13  peer1.com.any2ix.coresite.com (206.223.143.79)  197.931 ms  199.860 ms  213.576 ms
14  10ge.ten1-1.la-600w-cor-2.peer1.net (216.187.88.146)  203.925 ms  219.400 ms  221.328 ms
15  10ge-ten1-2.dal-eqx-cor-1.peer1.net (216.187.124.122)  266.703 ms  266.687 ms  268.531 ms
16  10ge-ten1-1.dal-eqx-cor-2.peer1.net (216.187.124.134)  282.273 ms  247.504 ms  249.410 ms
17  10ge-ten2-1.atl-telx-cor-1.peer1.net (216.187.124.118)  251.279 ms  253.250 ms  255.212 ms
18  10ge-ten1-1.atl-101mar-cor-1.peer1.net (216.187.120.226)  246.224 ms  262.020 ms  252.336 ms
19  10ge.xe-1-0-0.wdc-eqx-dis-1.peer1.net (216.187.115.37)  281.690 ms  269.931 ms  285.666 ms
20  10ge.ten1-2.wdc-sp2-cor-1.peer1.net (216.187.115.234)  287.404 ms  289.290 ms  291.204 ms
21  216.187.120.254 (216.187.120.254)  293.154 ms  295.091 ms  263.393 ms
22  10ge.xe-2-0-0.nyc-telx-dis-1.peer1.net (216.187.115.221)  265.291 ms  267.265 ms  282.774 ms
23  10ge.xe-0-0-0.nyc-telx-dis-2.peer1.net (216.187.115.182)  278.996 ms  267.974 ms  271.307 ms
24  oc48-po3-0.nyc-75bre-dis-1.peer1.net (216.187.115.134)  273.482 ms  275.482 ms  277.317 ms
25  gwny01.stackoverflow.com (64.34.41.58)  292.767 ms  294.730 ms  296.702 ms

Bu durumda, singtel'in yerel alışverişinden (XE) dört atlama, biradan sonra singtel'in yönlendiricilerine dokuz atlama, LA'daki akran 1 tarafından New York'taki akran 1'e aktarılan LA alışverişine (laxow) 11 atlama. Son olarak, hop 25'teki ISS trafiğimizi Stack Overflow'un sunucularına geçirebilir. Bu durumda Stack Overflow ile olan trafiğimiz, Stack Overflow'un sunucularına ulaşana kadar bağlı 25 ağ üzerinden dolaşır.

Singtel, akran 1 gibi bizim amaçlarımız için bir AS'dir.

Bu rotalar ağlar arasında BGP tarafından kararlaştırılır (böylece tekilden akran 1 LA'ya bağlanırım) ve bir AS içinde IRP .

Varsayımsal olarak, kendi AS'nizi yönetebilir, kendi eş anlaşmalarınızı yapabilirsiniz, vb.

İşte çok üst düzey bir görünüm.

İnternet temelde dünya çapında bir ağa bağlı bilgisayarlar grubudur, bu ağlar arasında taşınan büyük miktarda trafiği kolaylaştırmak için, hükümetler ve özel şirketler ülkeler arasında büyük kablolar döşemektedir, bu büyük kablolar İnternet'in 'omurgasıdır'. Bazen bir gemi bunlardan birinin üzerine bir çapa sürükleyecek ve hasar verecek veya hatta kırılacak, eğer bu olursa belirli bir ülke için büyük bir kesintiye neden olabilir.

Bu omurgaya bağlanmak için kablonun sahibine ücret ödemeniz gerekiyor ve donanıma ihtiyacınız var, bunlar büyük maliyetler, yüzlerce dolar değilse, milyonlarca dolar değilse, kişisel olarak paraya sahipseniz, ISS olmadan bağlanabilir. Çoğu insan küçük bir aylık ücret ödemeyi daha uygun maliyetli bulmaktadır.

İnternet üzerinden bilgi gönderdiğinizde, bilgilerin bir hedefi, örneğin bir URL'si vardır. Ağ ekipmanı, bir mesajı ('paketler'e ayrılmıştır) bir metin adresine yönlendirmeyi çok zor bulmaktadır, böylece yönlendiriciler olarak adlandırılan ağ ekipmanı, numaralandırılmış adreslerle eşleşen dahili URL listelerini, bir IP adresini, örneğin: 203.35.57.110 saklar. Buna DNS (Etki Alanı Adı Sistemi) denir, DNS sunucularının çeşitli katmanları vardır, DNS sunucusu kendi DNS'inde bir IP bulamazsa 'üst' öğesini sorar.

Bu adresler genellikle ülkeler arasındaki aralıklara ayrılır, yani 203.xxx Avustralya'dır. Tüm ağlar her bir IP adresini bilmez, sadece kendi yollarına gelen herhangi bir paketi yönlendirmek için yeterli olan çok küçük bir adres listesi bilirler.

Örnek: süper kullanıcı ana sayfasını açmak istiyorsunuz.

1. Tarayıcınıza superuser.com yazıp enter tuşuna basın.
2. Bilgisayarınız superuser.com için dahili DNS'ye bakar ve bir IP'ye dönüştürür, DNS'sinde bulamazsa, ISS'nizin DNS'ini sorar ve böylece bir IP alana kadar zinciri yukarı kaldırır (64.34.119.12).
3. Bilgisayarınız ISS'nizin yönlendiricisinden 64.34.119.12'ye istek paketleri göndermesini ister
4. İSS'nizin yönlendiricisi, isteğinizi nereye göndermesi gerektiğini görmek için yönlendirme tablolarına bakar, 64.xxx'in yerel ağının dışında olduğunu görür ve bu nedenle doğrudan gönderemez, bu nedenle isteği daha üst düzey bir yönlendiriciye gönderir.
5. Bu, paket bu IP'nin ABD'de bir yerde olduğunu bilen bir yönlendiriciye çarpana kadar devam eder ve bu nedenle paketi ABD'ye en yakın yönlendiriciye bildiği şekilde gönderir.
6. ABD yönlendiricisi IP'deki bir sonraki numaranın 34 olduğunu görüyor ve bunun Doğu kıyısında bir yerlerde olduğunu biliyorsa, bu yönde gönderiyor.
7. Hattın aşağısında bir yerde bir yönlendirici IP'nin belirli bir ISS'ye tahsis edildiğini görür, bu yüzden onu ISS'ye gönderir.
8. ISS'deki yönlendirici IP'nin kendisine ait olduğunu görür ve hangi makineye göndereceğini tam olarak bilir.
9. Alıcı makine isteği alır ve ana sayfayı talep ettiğinizi görür, böylece verileri bir araya getirir ve size geri gönderir.
10. Süreç baştan başlar.

Tüm bunlar milisaniye içinde gerçekleşir.

Bu sadece basitleştirilmiş bir genel bakış, IP'ler farklı şekillerde tahsis edilebilir, çok büyük bir şirket veya askeri organizasyon 125.xxx.xxx.xxx'in tamamına sahip olabilir, ancak küçük bir ülkeye sadece 275.24.xxx.xxx tahsis edilebilir.