Приветствую Вас, друзья! Большинство привыкло пользоваться «инетом» и не задаваться вопросом, как всё устроено. Есть те, кто хочет всё-таки понять принцип, схему глобальной сети и узнать: Как работает интернет. В статье кратко постараюсь изложить простыми словами основные моменты для пользователя, а не для тех, кому надо разбираться в этом профессионально со всеми техническими терминами и определениями.
Что такое интернет простыми словами
Интернет — это глобальная международная система связи компьютеров. По мере развития технологий, компьютерами стали: смартфоны, планшеты и даже бытовая техника, которая имеет доступ к всемирной паутине.
Основное достижение интернет-технологий, это скорость с которой любой компьютер внутри сети может связаться с другим за считанные секунды и получить или отправить нужную информацию.
Как устроена и работает сеть интернет
Для того, чтобы из любой точки Земли можно было получить доступ к интернету, вся планета окутана кабелями. Для связи между континентами кабели уложены по дну морей и океанов.
Интернет в частный дом Иркутск|Irknet|GePON — оптическая технология будущего!
Скорость передачи обеспечивает применение в кабеле «оптического волокна» или как его называют в народе «оптоволокна». Оптоволокно обеспечивает диэлектрическую направляющую среду для проведения волн инфракрасного и оптического диапазонов.
Для построения всей схемы применяется сеть хранения и маршрутизации трафика:
- Дата-центр — специальный комплекс, где расположены сервера;
- Веб-сервер — компьютер для хранения информации;
- Хостинг — обеспечивает работу сайтов, приложений;
- Интернет-провайдер — организация, предоставляющая услуги интернет-связи пользователям различных устройств;
- 3G, 4G — технология применяется для обеспечения сотовой связи, на подходе внедрение 5G.
Для простого пользователя важно одно, чтобы при обращении к сети быстро получать требуемую информацию. Неважно, что это будет: запрос, оплата услуг, использование сервиса или игра.
Весь принцип можно описать так: Клиент — любое устройство, которое подключено к интернету и отправляет свой запрос к сети. В этот момент происходит обработка полученного запроса по всей необходимой цепочке для его выполнения и получения результата клиентом.
Принцип и схема работы интернета кратко
Для передачи данных используется пакетная технология и используется протокол TCP/IP.
- TCP (Transfer Control Protocol) — протокол управления передачей. По TCP протоколу передаваемая информация разбивается на пакеты на отправляющем сервере, проходит весь путь и на принимающем сервере восстанавливается в исходном виде.
- IP (Internet Protocol) — управляет доставкой каждого отдельного пакета до места назначения.
После того, как пользователь (клиент) обращается к сети со своим запросом запускается процесс, который хорошо виден из этой схемы.
Виды технологий интернета для передачи данных
Кабельный
Самый доступный по цене и наилучший по скорости для использования в помещениях. При установке WI-FI роутера даёт возможность пользоваться беспроводным подключением любому гаджету в радиусе действия сигнала.
РАБОТА МОНТАЖНИКА / ПОДКЛЮЧЕНИЕ ИНТЕРНЕТА / BEELINE / КАК ТЯНУТЬ КАБЕЛЬ
WI-FI
Сейчас технология беспроводной сети встроена в каждый гаджет и стала самой популярной системой у пользователей. Передача сигнала происходит на радиоволнах в диапазоне 2,4 ГГц и 5 ГГц.
Wi-Fi модемы от операторов мобильной связи используются в местах непостоянного пребывания пользователями ноутбуков, компьютеров, где нет стационарного подключения.
Спутниковый
Применяется там, где нет возможности подключиться к кабельной сети. Используется спутниковая тарелка и модем. В данный момент скорость передачи выросла, но имеет дорогие тарифы и недешёвое оборудование.
Мобильный
В телефон, смартфон, планшет встроен GPRS модем, благодаря которому аппарат имеет прямой выход в интернет через подключенного провайдера мобильной связи.
Источник: blogo-mir.ru
Что такое подключение с помощью технологии Ethernet
Подключение с помощью Ethernet кабеля — обобщенное название для проводных соединений, работающих по технологии передачи данных пакетным методом и использующихся для построения кабельных компьютерных сетей и доступа в интернет.
С середины последнего десятилетия прошлого столетия стандарт Ethernet стал доминирующим при построении локальных сетей, вытеснив морально устаревшие технологии. Стандарты проводных соединений и используемых электрических сигналов, взаимодействующих в кабельных сетях на физическом уровне, описываются в протоколе IEEE группы 802.3.
Название технологии Ethernet можно приближенно перевести как «эфирная сеть». Изначально, метод передачи информации с помощью кабелей напоминал радиовещание: данные, транслируемые одним узлом, одновременно принимались всеми, к нему подключенными. С развитием сети от этой схемы отказались, чтобы повысить безопасность и скорость работы соединения. Теперь подключение происходит через систему коммутаторов, также называемых свичами.
Изначально для передачи данных использовали коаксиальные кабельные проводники. С развитием технологии от них отказались в пользу витой пары и наиболее современного типа проводников — оптических кабелей, на которых в большинстве своем и строятся современные сети.
Преимущества и особенности использования протокола
С момента, когда в роли Ethernet провода стали использовать витую пару стандарт, стал использоваться повсеместно. Это объясняется рядом таких особенностей:
- возможность использования одного проложенного кабеля для двусторонней связи между устройствами;
- при использовании витой пары — низкая скорость создания сети. В настоящее время этот тип проводника используется достаточно редко, преимущественно на отрезке подключения абонента, поскольку обладает ограничениями по скорости и объему передаваемой информации;
- возможность запитывания маломощных сетевых узлов с помощью технологии PoE, широко используемой в IP-телефонии.
Основной причиной перехода на оптоволоконные проводники стала растущая потребность в увеличении сетевых сегментов без установки дополнительных повторителей.
Современные сети Ethernet поддерживают передачу данных со скоростью до 100 гигабит в секунду. В перспективе развития эксперты говорят об увеличении пропускной способности до терабита данных в секунду.
Часто задаваемые вопросы
С какой скоростью я смогу пользоваться сетью при подводе Ethernet провода?
Подключение Ethernet кабеля дает возможность пользоваться всеми тарифными планами, доступными пользователям интернет-провайдера Wifire.
К каким устройствам я могу подключить Ethernet кабель?
Интернет с помощью этой технологии подключается непосредственно к компьютеру или ноутбуку, требующему высокоскоростного доступа к сети. Для других устройств, подключаемых к интернету с помощью беспроводного стандарта Wi-Fi, потребуется использование роутера. Обратите внимание! Для полноценного использования пропускной способности, обеспечиваемой протоколом Ethernet, необходимо подключение к современным роутерам.
Роутер «WIFIRE S1500 NBN»
- Процессор Media Tek MT7621AT (880 МГц, 2 ядра)
- Большая зона покрытия
- Диапазон частот 2,4 и 5 ГГц
- Облачное хранилище через USB
Роутер «WIFIRE S1010 NBN»
- Мощный Процессор
- Большая зона покрытия
- Диапазон частот 2,4 и 5 ГГц
- Облачное хранилище через USB
Как вариант, возможно последовательное подключение. В этом случае входящий Ethernet кабель подсоединяется к роутеру, после чего компьютер или ноутбук, требующий доступа, с максимальной скоростью подключается к роутеру с помощью кабеля.
В этом случае вы обеспечиваете наиболее высокую скорость для избранных ПК или ноутбуков и сохраняете возможность высокоскоростного доступа для всех остальных устройств.
Тарифы и услуги ООО «Нэт Бай Нэт Холдинг» могут быть изменены оператором. Полная актуальная информация о тарифах и услугах – в разделе «тарифы» или по телефону указанному на сайте.
Источник: www.wifire.ru
Основные протоколы передачи данных
Протоколы — это правила в интернете, по которым устройства с разными операционными системами и программным обеспечением обмениваются данными. С их помощью, например, пользователь Safari на MacBook получает сообщение, отправленное через Chrome на Android.
Чтобы обмениваться данными было удобнее, задачи по их отправке и получению разделены. Создана архитектура «клиент-сервер», где клиент отправляет запрос, а сервер принимает его и возвращает ответ.
Сервер — это специальная программа, или мощный компьютер, его ещё называют хост-системой. Клиент — любое устройство для работы с сайтом, например, ноутбук, смартфон или бортовой компьютер в автомобиле.
Веб-приложение — это клиент-серверное приложение, в котором клиентом выступает браузер. Допустим, на сервере хранится HTML-страница с кодом. Браузер получает файл и показывает этот код как привычную страницу сайта.
Какие бывают протоколы
Протоколы определяют правила выполнения конкретных задач. Но фронтендерам необязательно знать все существующие протоколы — достаточно разбираться в основных.
Хочется разобраться в протоколах?
У нас появился курс «Протоколы и сети». Он научит вас понимать принципы передачи данных и защищать свой код от атак.
Internet Protocol — IP
IP отвечает за поиск компьютеров в сети по их IP-адресам. Ещё он предоставляет стратегию маршрутизации, то есть составляет оптимальный маршрут для передачи данных.
Данные в интернете передаются IP-пакетами. У каждого пакета есть заголовок и данные. В заголовке находятся IP-адреса источника и пункта назначения. Данные — это само содержимое, например, часть веб-страницы.
Работу IP можно сравнить с почтовым отделением: протокол направляет IP-пакеты по интернету так же, как почта рассылает письма по всему миру. При доставке почта использует пункты передачи: письмо из отделения сначала попадает на поезд, потом на грузовик и в конце вручается адресату. В интернете тоже есть «пункты передачи» — их называют маршрутизаторами. Цель маршрутизатора — отправить пакет в пункт назначения по самому короткому пути. Если всё идёт хорошо, пакет прибывает на ближайший к получателю маршрутизатор, который точно знает, куда его отправить. Но бывает и так, что какой-то из маршрутизаторов на пути взломан или вышел из строя, и тогда выбирается другой путь:
DNS
Уникальный IP-адрес есть у каждого домена. Он записывается в виде четырёх чисел от нуля до 255 — например, 74.125.20.113. Введите этот адрес в браузерную строку и посмотрите, на какой сайт вы попали.
Подсмотреть ответ
DNS связывает IP-адрес с понятным для людей доменным именем, например, 178.79.181.169 превращается в htmlacademy.ru:
Принцип работы DNS похож на поиск и вызов контактов в телефоне. Вряд ли кто-то помнит 1317а друзей — да это и необязательно, ведь они хранятся в списке контактов. Когда мы хотим кому-то позвонить, то просто находим нужное имя и нажимаем кнопку вызова — в этот момент начинается соединение, но не по имени, а по 1317у телефона.
DNS-сервер — это и есть «список всех контактов», то есть IP-адресов, которые там хранятся. Каждому IP-адресу присвоен домен. И когда мы вводим в строке браузера имя домена, то происходит запрос к DNS-серверу — запрашивается IP-адрес.
SSL/TLS
SSL — криптографический протокол шифрования запросов и ответов, он нужен для безопасного перемещения данных по интернету, а TLS — его продвинутая версия. SSL уже почти не используют, но это название было таким популярным, что его до сих пор употребляют, а любой SSL-сертификат у хостинг-компаний — TLS-сертификат.
TCP и UDP
Оба протокола отвечают за передачу данных и работают поверх IP, но с небольшой разницей. TCP доставляет данные без потерь, поэтому его используют для передачи фотографий, сообщений и другой важной информации. А вот UDP не гарантирует доставку, но зато он гораздо быстрее. Его используют, когда скорость важнее надёжности, например, при передаче аудиосообщений или видеотрансляциях.
HTTP и HTTPS
HTTP и HTTPS предназначены для передачи данных и в итоге пользователи могут просматривать веб-страницы. На самом деле HTTPS — это не отдельный протокол, а расширение HTTP. Он безопаснее, так как использует SSL/TLS для шифрования обычных запросов и ответов.
HTTP
HTTP — один из самых используемых протоколов в интернете, поэтому посмотрим подробнее, как он работает.
Протокол работает в формате запрос-ответ с двумя участниками общения:
- клиент — формирует запросы и обрабатывает ответы;
- сервер — обрабатывает запросы и формирует ответы.
Клиент делает запрос на сервер для передачи каждого ресурса: файлов HTML, CSS, JavaScript, изображений или видеофайлов. Затем сервер отвечает на запрос, отправляя ресурс.
Представим, что мы создали HTML со следующей разметкой:
Главная страница
Это простой HTML-файл, в котором подключены два ресурса: стилевой файл style.css и изображение logo.svg. Браузер запросит три ресурса: index.html, style.css и logo.svg.
Для каждого запроса и ответа открывается своё TCP-соединение. При каждом соединении происходит трёхстороннее «рукопожатие»: клиент и сервер трижды обмениваются пустыми пакетами данных, чтобы удостовериться в существовании друг друга и готовности к работе с данными:
Запрос-ответ выглядит так:
Трёхстороннее «рукопожатие» нужно проводить в каждом TCP-соединении, так как HTTP не запоминает состояния, поэтому ни клиент, ни сервер не могут сохранять информацию между различными запросами. HTTP — один из самых ранних протоколов, и при его создании никто не ожидал, что на веб-странице придётся загружать так много ресурсов.
Такое «рукопожатие» делает загрузку страницы медленнее. Чтобы решить проблему, разработчикам приходится сокращать количество загружаемых ресурсов, например, использовать спрайты или разделять файлы по разным доменам — этот метод называется domain sharding. Такие манипуляции уменьшают количество TCP-соединений, хотя и создают свои трудности.
HTTP/2
HTTP/2 — улучшенная версия HTTP. По данным Can I Use, его поддерживают большинство браузеров.
Главное нововведение этого протокола — одно TCP-соединение на разные запросы, или мультиплексирование:
Как выглядит запрос-ответ в HTTP/2:
Ещё в HTTP/2 появился push-сервер, то есть сервер может отправлять больше ответов на один клиентский запрос. Например, если клиент запрашивает файлы index.html, style.css и logo.svg, то сервер отправит сразу три файла. Без push-сервера клиенту нужно запрашивать каждый файл отдельно
Поэтому многие оптимизации под HTTP при переходе на HTTP/2 уже не нужны. Например, можно отказаться от разделения ресурсов по доменам.
HTTP/3
HTTP/3 — третья версия HTTP, основанная на QUIC — протоколе, который предполагает быстрое подключение к интернету через UDP.
Главное преимущество HTTP/3 — сокращение задержки при установке соединения. QUIC достаточно одного «рукопожатия», чтобы установить безопасный сеанс. А ещё HTTP/3 работает поверх UDP, поэтому скорость доставки данных быстрее, чем у HTTP и HTTP/2 поверх TCP.
Протокол уже получил статус предложенного стандарта, то есть браузеры почти завершили работу над поддержкой протокола. Но пока поддержки недостаточно, чтобы переводить сайт с HTTP/2 на HTTP/3.
WebSockets
В этом протоколе соединение устанавливается гораздо быстрее, чем в HTTP — здесь отправляется «рукопожатие» сразу со всей необходимой информацией для передачи данных. Канал при этом остаётся открытым, пока кто-то из сторон не прервёт его. Это означает, что запросы и ответы будут происходить практически мгновенно. А если сервер получит новые данные, он отправит их клиенту без запроса.
Протокол WebSockets используют там, где важна скорость доставки данных, например, в чатах и мессенджерах, играх, онлайн-трансляциях. Он, скорее всего, не пригодится при разработке простых веб-приложений, небольших CMS или при использовании REST API, где достаточно HTTP-запросов GET, POST, PUT и DELETE.
Зачем разбираться в протоколах и сетях
Протоколы — это то, с чем вы уже работали, но, возможно, даже не подозревали. Зная принципы их работы, вы сможете глубже разобраться в связи фронтенда и бэкенда, а ещё поймёте, какие оптимизации проводить в веб-приложении, как лучше передавать данные или как защитить сайт от взлома.
Выбор технологии для приложения
Знание протоколов даёт понимание, какие технологии использовать для определённых задач. Какой протокол выбрать для онлайн-чата с большим количеством пользователей, а какой — для загрузки фотографии пользователя в профиль.
Защита данных
Если знать уязвимости на пути передачи данных, можно предусмотреть и смягчить последствия атак на веб-приложение. Например, создать стратегию защиты данных банковских карт на стороне клиента и на стороне сервера.
Оптимизация приложения под протоколы
Зная особенности протоколов, можно ускорить веб-приложение и не тратить время на ненужную оптимизацию. А ещё появляется понимание, что менять при переходе на другой протокол.
Например, чтобы оптимизировать приложение под HTTP/1, нужно уменьшить количество TCP-соединений. Для этого разработчики сокращают количество файлов: все стили объединяют в styles.css, а все скрипты — в scripts.js. Для HTTP/2 такая оптимизация не нужна, поэтому можно разделить общие CSS и JS-файлы на отдельные и подключать на страницу только необходимые.
Спрайты — оптимизация для протокола HTTP. Их минус в том, что для каждой страницы загружается спрайт с иконками всего веб-приложения, даже если на странице используется всего несколько иконок. Для HTTP/2 можно загружать только те изображения, которые нужны пользователю. При этом необязательно полностью избавляться от спрайтов — можно создать спрайты для компонентов и использовать необходимые на конкретной странице.
Если приложение оптимизировано к HTTP/2, то для перехода на HTTP/3 ничего не нужно делать: все оптимизации подойдут и для HTTP/3.
Прохождение собеседований
Знание протоколов и сетей повышает ценность фронтендера и влияет на его зарплату. Чтобы успешно пройти собеседование на мидла в крупные компании, полезно знать TCP/IP, HTTP/HTTPS, DNS и WebSocket. Ещё нужно хотя бы на базовом уровне знать про безопасность: XSS-атаки и CORS — а разобраться в этой теме без знания протоколов не получится.
При разработке приложений полезно знать, как работает веб и по каким принципам передаются данные. Понимание протоколов позволяет шире смотреть на свою работу, а также знать, куда движется сфера IT и какие технологии будут востребованы в будущем. А ещё эти знания пригодятся при собеседовании на позицию мидла или сеньора.
Материалы по теме
- Как защитить приложение от хакеров
- Чем отличаются HTTP-методы GET и POST
- Протокол HTTP и работа с заголовками
«Доктайп» — журнал о фронтенде. Читайте, слушайте и учитесь с нами.
Источник: htmlacademy.ru