Что такое интернет, кто его придумал и как он устроен: история создания
Содержание
Что такое интернет
Интернет — это глобальная сеть, которая объединяет устройства по всему миру и дает пользователям множество возможностей: работать, учиться, вести бизнес и так далее. В наши дни от работоспособности интернета зависят буквально все процессы жизнедеятельности. «РБК Тренды» публикуют перевод материала Internal Pointers, где приводится подробный разбор архитектуры Интернета.
Компьютерные сети — это сложные объекты, которые различаются по размеру, доступности и применяемым технологиям. Внутридомовая сеть с точки зрения размера, структуры, оборудования и функциональности сильно отличается от той, которая соединяет два города. Такое разнообразие сетей затрудняет их совместную работу. Однако решение кроется в интерсетях или интернете.
Межсетевые соединения — это тип сети, который соединяет несколько сетей и нивелирует их различия, чтобы они могли взаимодействовать как совместимые.
Главная общедоступная сеть называется интернетом. Любой может получить доступ к интернету с помощью устройства — компьютера, телефона, планшета и так далее — для обмена информацией и совместного использования ресурсов.
Кто придумал интернет
Считается, что у интернета нет одного конкретного создателя. Над развитием технологии работали ряд ученых, инженеров и программистов на протяжении нескольких десятилетий, начиная с 1960-х годов. Вот некоторые из тех людей, которые внесли весомый вклад в создание интернета.
Леонард Клейнрок
Ученый Леонард Клейнрок в 1960-х создал математическую теорию коммутации пакетов, которая лежит в основе технологии интернета. Суть теории в том, что при передаче данных в компьютерных сетях информация разделяется на маленькие блоки (пакеты), которые затем отправляются по сети конкретному получателю и могут при этом следовать разными маршрутами.
Кроме того, ученый является одним из разработчиков компьютерной сети ARPANET — прототипа современного интернета, созданного в 1969 году Агентством Министерства обороны США по перспективным исследованиям (DARPA).
ARPANET представляла собой экспериментальную компьютерную сеть, где исследовательские учреждения и университеты могли обмениваться информацией. Это была первая сеть, в основе которой лежала концепция коммутации пакетов данных. Информация разбивалась на небольшие блоки и перемещалась по сети независимо друг от друга.
Джозеф Ликлайдер
В 1962 году ученый Джозеф Ликлайдер опубликовал работу «Галактическая сеть» (Galactic Netework), где впервые предложил концепцию работы компьютерной сети. При создании концепции Ликлайдер опирался на уже описанные Клейнроком способы передачи данных в его теории коммутации пакетов.
В том же году он возглавил отдел информационных технологий DARPA и под его руководством были заложены основы ARPANET.
Винтон Серф и Роберт Кан
В начале 1970-х ученые и изобретатели Винтон Серф и Роберт Кан разработали протоколы TCP (Transmission Control Protocol) и IP (Internet Protocol). TCP — это протокол передачи данных в компьютерных сетях. Он проверяет, дошло ли информация до получателя и в полном ли объеме. IP — это протокол, который отвечает за то, чтобы нужные данные дошли до нужного компьютера.
Тим Бернерс Ли и Роберт Кайо
Разработчики Тим Бернерс Ли и Роберт Кайо в 1989 году предложили концепцию Всемирной паутины (World Wide Web), которая стала фундаментом для современного интернета. Его идея заключалась в создании системы, позволяющей легко обмениваться и доступно представлять гипертекстовую информацию через компьютерные сети.
Кстати, ученые, в отличие от других «отцов» интернета работали не в США, а в Европе — в лаборатории физики высоких энергий европейской организации по ядерным исследованиям (ЦЕРН). В 1989 году Тим Бернерс Ли создал Всемирную паутину (WWW), чтобы автоматизировать процесс обмена информацией между учеными в университетах и институтах по всему миру.
В 1990 году Бернерс Ли определил основные концепции современного интернета — стандартизированный язык гипертекстовой разметки html, сетевой протокол http и систему адресов URL. Также он разработал первый браузер и серверное программное обеспечение. Адрес первого в мире веб-сервера — info.cern.ch.
30 апреля 1993 года ЦЕРН передал программное обеспечение World Wide Web в общественное достояние.
В каком году появился интернет: история создания
Изначально интернет зародился как экспериментальный проект под эгидой Министерства обороны США в 1960 году. В то время компьютеры были дорогими и медленными, поэтому идея заключалась в том, чтобы разделить их по сети и распределить их вычислительную мощность между несколькими пользователями одновременно. Поскольку создание технологии растянулось на несколько десятилетий, есть несколько «дней рождений» интернета.
- 29 октября 1969 года: связали два удаленных компьютера и передали между ними первое сообщение. Один компьютер находился в Стэнфордском университете, а другой — в Калифорнийском технологическом институте. Правда, по плану, сообщением должно было стать слово login, но после передачи первых двух букв lo система прервалась. Тем не менее, попытка передачи данных считается успешной. Это событие стало результатом работы проекта ARPANET и стало первым практическим достижением, которое легло в основу современного интернета.
- 1 января 1983 года: компьютеры, подключенные к ARPANET, были переведены на новый протокол TCP/IP. До это дня на ARPANET использовались различные протоколы передачи данных, из-за чего было трудно масштабировать и управлять сетью. Протоколы TCP/IP обеспечили универсальный способ передачи данных в компьютерных сетях, благодаря чему разные сети смогли связываться друг с другом.
- 6 августа 1991 года: Тим Бернерс-Ли опубликовал первый в истории веб-сайт. Он был посвящен самому проекту World Wide Web и размещался на компьютере NeXT Бернерса-Ли.
Когда появился интернет в России
Интернет в России появился в 1990-х. По одной версии, он появился 7 апреля 1994 года, когда в нашей стране был зарегистрирован первый домен. Согласно другой версии, 28 августа 1990 года. В этот день ученые на компьютере в Институте атомной энергии имени И.В. Курчатова связались с учеными из университета Хельсинки с помощью модема, чтобы регулярно передавать почту по интернету.
Как работает интернет
Интернет состоит из трех физических компонентов: кабелей, маршрутизаторов и сетей. Технические специалисты определяют интернет-инфраструктуру как сочетание интернет-оборудования и программного обеспечения, которое на нем работает.
Кабели
Интернет образуется из множества оптоволоконных кабелей, которые соединяют вместе несколько небольших сетей. Эти кабели передают информацию из одной сети в другую в виде оптических сигналов. Вся наша планета покрыта интернет-кабелями, кроме Антарктиды. При этом многие расположены под водой, чтобы покрывать огромные расстояния. Например, длина кабеля Atlantic Crossing 1 (AC-1), который связывает США с Европой, составляет 14 тыс. км.
Маршрутизаторы
Еще одним важным элементом интернета являются маршрутизаторы, которые пересылают данные между точками доступа. Таким образом, маршрутизаторы отвечают за то, чтобы сообщение, отправленное с компьютера А, дошло до компьютера Б как можно быстрее и без сбоев.
Информация может передаваться по нескольким маршрутам, а функция маршрутизаторов состоит в том, чтобы выбрать лучший. Это особенно важно, когда сеть перегружена — в случае, если многие другие компьютеры одновременно пытаются обмениваться данными — или если кратчайший путь заблокирован из-за неисправности сети.
Сети
Все устройства подключаются к сетям, чтобы получить доступ в интернет. Например, домашний ноутбук или планшет подключаются к локальной сети внутри дома (LAN). Эти устройства могут обмениваться данными без каких-либо проблем, так как являются частью одной сети. Однако для обмена данными за пределами этих сетей требуется поддержка интернет-провайдера (ISP). Интернет-провайдер предоставляет такой доступ в интернет и иную поддержку, связанную с работой в интернете.
Интернет-провайдеры
Интернет-провайдеры концептуально организованы в три уровня или яруса. Провайдеры третьего уровня представляют собой небольшие региональные компании, которые продают подключение к интернету конечным пользователям. Обычно они не владеют оборудованием, необходимым для передачи данных, и покупают подключение у интернет-провайдеров второго уровня. Эти интернет-провайдеры крупнее, они владеют кабелями и другим сетевым оборудованием. Например, Comcast в США или Vodafone в Европе входят в число крупнейших интернет-провайдеров в мире. Обычно эти компании сотрудничают, чтобы перемещать данные. Этот процесс называется пирингом.
Однако интернет-провайдеры второго уровня не охватывают весь земной шар, поэтому они покупают услуги (транзит) у интернет-провайдеров первого уровня, которые владеют межконтинентальными кабелями (AT&T, Deutsche Telekom Global Carrier). Стоит отметить, что некоторые интернет-провайдеры второго уровня также могут продавать доступ в интернет напрямую клиентам.
Как правило, к услугам провайдеров первого уровня более мелкие компании прибегают тогда, когда им нужно наладить передачу данных на большие расстояния. Однако, если требуется соединить два близких города, то будет достаточнопиринга.
Быстрыйпирингвозможенблагодаря точкам обмена интернет-трафиком (IXP): это помещения и целые здания, заполненные компьютерами и маршрутизаторами, которые соединяют несколько интернет-провайдеров вместе и помогают сократить пути для интернет-трафика. IXPрасположеныпо всему миру, и на сегодняшний день насчитывается около 240 таких точек в 180 регионах.
В целом, отправка сообщения через интернет означает передачу данных нескольким интернет-провайдерам и IXP, их маршрутизаторам и кабелям. Фактический путь определяется местоположением получателя, который примет сообщение, а также часто коммерческими соглашениями между интернет-провайдерами.
Беспроводные устройства
Существует несколько типов беспроводных соединений, которые позволяют таким устройствам как ноутбуки, планшеты, телефоны, смарт-телевизоры, автомобили и так далее, обмениваться данными. Наиболее популярными являются Wi-Fi-соединение, официально известное как стандарт IEEE 802.11, и мобильная сеть 5G. Они основаны на разных технологиях и протоколах, однако обеспечивают еще один способ передачи сигнала от устройства пользователя к интернет-провайдеру. Данные достигают интернет-провайдера, а затем процесс выглядит как обычное интернет-соединение.
Еще одной развивающейся технологиейявляетсяспутниковый доступ в интернет. Он может быть полезен там, где интернет-кабели недоступны. В настоящее время проекты спутникового интернета развивают целый ряд крупных компаний: SpaceX, OneWeb, Amazon.
Интернет-протоколы
Для перемещения данных в сети интернет требуются специальные инструкции: как прокладывать кабели, организовывать слаженную работу маршрутизаторов и компьютеров, преобразовывать сигналы, писать сетевое программное обеспечение и так далее. Такие инструкции известны как сетевые протоколы. Они определяют, как информация должна передаваться между разными компьютерами, чтобы они могли «понимать» друг друга.
Internet Protocol Suite — это сетевой протокол, которыйуправляетинтернетом: он гарантирует, что сообщение может перемещаться по сети и достигать места назначения. По сути, это набор интернет-протоколов, в который входят два важнейшихподпротокола: управления передачей (TCP) и интернет-протокол (IP).
Еще одним способом описать, как должны работать компьютерные сети, является модель взаимодействия открытых систем (модель OSI). Она более детализирована, чем набор протоколов интернета, и включает в себя спецификации оборудования. Эта модель достаточно сложная и является, скорее, теоретической.
Набор протоколов интернета стал стандартом для современных сетей, но он основан на многих идеях, изначально сформулированных в модели OSI.
Кто управляет интернетом
По сей день интернет работает без центрального управляющего органа. Однако существует множество организаций, которые регулируют структуру и разрабатывают правила работы сетей. Наиболее важные из них:
Совет по архитектуре интернета (IAB) — обеспечивает правильную работу интернета. Он состоит из Целевой группы по инженерным вопросам интернета (IETF) и Целевой группы по исследованиям в интернете (IRTF). Первая пишет протоколы и другие технические документы, а вторая занимается долгосрочными исследованиями (новые идеи, новые протоколы).
Интернет-корпорация по присвоению имен и номеров (ICANN) — присваивает идентификаторы устройствам и службам, работающим в интернете по всему миру. ICANN работает вместе с Управлением по присвоению номеров в интернете (IANA).
Международный союз электросвязи (МСЭ) — координирует операции и услуги электросвязи по всему миру. МСЭ устанавливает и публикует правила и стандарты, касающиеся технологий электронной связи и вещания, таких как радио, телевидение, спутники, телефон и интернет.
Internet Society (ISOC) — способствует открытому развитию и использованию интернета людьми во всем мире. Общество публикует отчеты по проблемам интернета и создает инструменты, опросы и политические рекомендации для улучшения его использования.
Интернет-приложения
Многие приложения основаны на инфраструктуре интернета. Наиболее популярным из них, вероятно, является Всемирная паутина (WWW) или Сеть: набор текстовых документов и ресурсов (изображений, видео и так далее), доступных через интернет. Веб-документы и ресурсы хранятся на специальных компьютерах, подключенных к интернету, которые называются веб-серверами.
Всемирная паутина основана на протоколах системы доменных имен (DNS) для преобразования доменного имени в IP-адрес, протоколе передачи гипертекста (HTTP) для запроса содержимого веб-страницы с этого IP-адреса, а также протоколе Transport Layer Security (TLS) для обслуживания веб-сайта через безопасное зашифрованное соединение.