HowStuffWorks Hoe Internet Infrastructuurwerken

HowStuffWorks Hoe Internet Infrastructuurwerken

Een van de grootste dingen over het internet is dat niemand echt de eigenaar is. Het is een wereldwijde verzameling van netwerken, zowel groot en klein. Deze netwerken met elkaar te verbinden op veel verschillende manieren om de eenheid die we kennen als de te vormen internet. In feite is de naam komt van dit idee van onderling verbonden netwerken.

Sinds het begin in 1969, heeft het internet gegroeid van vier host-computer systemen om tientallen miljoenen. Echter, alleen omdat niemand eigenaar is van het internet, maar dat betekent niet dat het niet gecontroleerd en onderhouden op verschillende manieren. De Internet Society. een non-profit organisatie opgericht in 1992, houdt toezicht op de vorming van het beleid en protocollen die bepalen hoe we gebruiken en interactie met het internet.

In dit artikel leert u over de fundamentele onderliggende structuur van het internet. U leert over de domeinnaam servers, netwerktoegangspunten en backbones. Maar eerst leer je meer over de manier waarop uw computer verbinding maakt met anderen.

Een hiërarchie van Networks
Elke computer die aangesloten is op het Internet is onderdeel van een netwerk, zelfs degene in huis. Bijvoorbeeld, kunt u een modem gebruiken en bellen een lokaal nummer aan te sluiten op een Internet Service Provider (ISP). Op het werk, kunt u een deel van een te zijn local area network (LAN), maar u waarschijnlijk nog steeds verbinding met het internet via een ISP dat uw bedrijf heeft gemaakt met. Wanneer u verbinding maakt met uw ISP, word je een deel van hun netwerk. De ISP kan dan verbinding maken met een groter netwerk en deel uitmaken van hun netwerk. Het internet is eenvoudig een netwerk van netwerken.

De meeste grote communicatie-bedrijven hebben hun eigen dedicated backbones verbinden van de verschillende regio’s. In elke regio, heeft het bedrijf een Point of Presence (KNAL). Het POP is een plek voor lokale gebruikers om toegang te krijgen tot het netwerk van het bedrijf, vaak door middel van een lokaal telefoonnummer of vaste lijn. Het verbazingwekkende is dat er geen algemene controlerende netwerk. In plaats daarvan zijn er verscheidene hooggeplaatste netwerken met elkaar te verbinden door middel Network Access Points of NAP.

Wanneer u verbinding maakt met het internet, uw computer
wordt in een netwerk.

Een Network Voorbeeld
Hier is een voorbeeld. Stel je voor dat bedrijf A is een grote ISP. In elke grote stad, Bedrijf A heeft een POP. De POP in elke stad is een rek vol modems dat de klanten van de ISP inbellen op. Bedrijf A huurt glasvezel lijnen van het telefoonbedrijf om de POP’s met elkaar te verbinden (zie bijvoorbeeld deze UUNET Data Center Connectivity Map).

Stel je voor dat bedrijf B is een zakelijke ISP. Bedrijf B bouwt grote gebouwen in de grote steden en bedrijven vinden hun internet server machines in deze gebouwen. Bedrijf B is zo’n groot bedrijf dat loopt eigen glasvezel lijnen tussen de gebouwen zodat ze allemaal met elkaar verbonden.

In deze opstelling, kunnen alle klanten van Company A’s met elkaar praten, en alle klanten van Company B kunnen met elkaar praten, maar er is geen manier voor klanten Company A’s en klanten van Company B aan elkaar verbonden. Daarom Company A en Bedrijf B zijn het erover eens om verbinding te maken NAP’s in verschillende steden, en het verkeer tussen de twee bedrijven stromen tussen de netwerken op de NAP.

In het echte internet, tientallen grote Internet providers interconnect op NAP in verschillende steden en miljarden bytes van de gegevensstroom tussen de afzonderlijke netwerken op deze punten. Het internet is een verzameling van grote bedrijfsnetwerken die instemt met alle elkaar verbonden met elkaar op de NAP. Zo elke computer op het internet verbindt elke.

Bridging The Divide
Al deze netwerken vertrouwen op NAP, backbones en routers om met elkaar te praten. Wat is ongelooflijk over dit proces is dat een bericht één computer kunnen verlaten en reizen halverwege over de hele wereld via verschillende netwerken en komen op een andere computer in een fractie van een seconde!

De routers bepalen waar informatie van de ene computer naar de andere. Routers zijn gespecialiseerde computers die uw berichten en die van alle andere internet gebruiker te hard rijden naar hun bestemming mee te sturen duizenden paden. Een router heeft twee aparte, maar verwante, jobs:

  • Het zorgt ervoor dat de informatie niet verder gaat waar het niet nodig is. Dit is cruciaal voor het houden van grote hoeveelheden data verstoppen de aansluitingen van "onschuldige omstanders."
  • Het zorgt ervoor dat de informatie maakt het naar de bedoelde bestemming.

In het uitvoeren van deze twee banen, een router is uiterst nuttig in de omgang met twee aparte computernetwerken. Het sluit de twee netwerken, het doorgeven van informatie van de ene naar de andere. Het beschermt ook de netwerken van elkaar, waardoor het verkeer op een onnodig morsen op de andere. Ongeacht het aantal netwerken zijn verbonden, blijft de basiswerking en functie van de router hetzelfde. Aangezien het internet is een enorm netwerk opgebouwd uit tienduizenden kleinere netwerken, het gebruik van routers is een absolute noodzaak. Voor meer informatie, lees Hoe Routers Werk.

backbones
De National Science Foundation (NSF) creëerde de eerste high-speed backbone in 1987. Called NSFNET. het was een T1 lijn die 170 kleinere netwerken met elkaar verbonden en bediend bij 1.544 Mbps (miljoen bits per seconde). IBM, MCI en Merit gewerkt met NSF met de backbone te creëren en ontwikkelde een T3 (45 Mbps) de ruggengraat van het volgende jaar.

Backbones zijn meestal glasvezel trunk lijnen. De stam lijn heeft meerdere glasvezelkabels met elkaar gecombineerd om de capaciteit te vergroten. Glasvezelkabels aangewezen OC voor optische drager zoals OC-3, OC-12 of OC-48. Een OC-3 lijn is in staat om het verzenden van 155 Mbps, terwijl een OC-48 2488 Mbps (2,488 Gbps) kan overbrengen. Vergelijk dat eens met een typische 56K modem verzenden van 56.000 bps en je zien hoe snel een modern backbone is.

Vandaag zijn er veel bedrijven die hun eigen high-capacity backbones te bedienen, en ze allemaal met elkaar te verbinden op verschillende NAP’s over de hele wereld. Op deze manier, iedereen op het internet, ongeacht waar ze zijn en welk bedrijf ze gebruiken, is in staat om iedereen op de planeet om te praten. Het hele internet is een gigantische, uitgestrekte overeenkomst tussen bedrijven om vrij elkaar verbonden.

Internet Protocol: IP-adressen
Elke machine op het internet heeft een uniek identificatienummer, een zogenaamde IP adres. Het IP staat voor internet Protocol. dat is de taal die computers gebruiken via het internet te communiceren. Een protocol is de vooraf gedefinieerde manier dat iemand die wil een dienst gesprekken met die dienst te gebruiken. De "iemand" een persoon zou kunnen zijn, maar vaker is het een computer programma zoals een webbrowser.

Een typisch IP-adres ziet er als volgt uit:

Om het gemakkelijker maken voor ons mensen om te onthouden, zijn IP-adressen doorgaans uitgedrukt in decimale formaat als een decimaalgetal zoals hierboven. Maar computers communiceren in binaire vorm. Kijk naar hetzelfde IP-adres in binaire:

De vier cijfers per IP-adres genoemd octets. omdat ze elk acht posities gezien in binaire vorm. Als u alle posities bij elkaar optelt, krijg je 32, dat is de reden waarom IP-adressen worden beschouwd als 32-bits getallen. Aangezien elk van de acht posities twee verschillende toestanden (1 of nul) hebben, het aantal mogelijke combinaties per octet 2 8 of 256. Dus elke octet kan elke waarde bevatten tussen nul en 255. Combineer de vier octetten en u 2 32 of een mogelijke 4294967296 unieke waarden!

Van de bijna 4,3 miljard mogelijke combinaties, zijn bepaalde waarden beperken van het gebruik als typisch IP-adressen. Zo wordt het IP-adres 0.0.0.0 gereserveerd voor het standaard netwerk en het adres 255.255.255.255 gebruikt voor uitzendingen.

De octets dienen een andere dan de nummers gewoon scheiden van doel. Ze worden gebruikt voor het maken klassen van IP-adressen die aan een bepaald bedrijf, de overheid of een andere entiteit kunnen worden toegewezen op basis van grootte en nodig hebben. De octets zijn opgesplitst in twee delen: Netto en gastheer. De netto-sectie bevat altijd de eerste octet. Het wordt gebruikt om het netwerk een computer behoort te identificeren. Host (soms aangeduid als Knooppunt ) Identificeert de werkelijke computer in het netwerk. The Host sectie bevat altijd het laatste octet. Er zijn vijf klassen IP plus een aantal speciale adressen. U kunt meer informatie over IP-lessen op Wat is een IP-adres te leren ?.

Internet Protocol: Domain Name System
Toen het internet nog in de kinderschoenen staat, het bestond uit een klein aantal computers aangesloten samen met modems en telefoonlijnen. Je kon alleen verbindingen te maken door middel van het IP-adres van de computer die u wilde een band met vast te stellen. Bijvoorbeeld, een typische IP-adres 216.27.22.162. Dit was het prima als er waren slechts een paar hosts die er zijn, maar het werd onhandelbaar als meer en meer systemen online kwam.

De eerste oplossing voor het probleem was een eenvoudig tekstbestand onderhouden door de Network Information Center, dat de namen toegewezen aan IP-adressen. Al snel werd dit tekstbestand zo groot was het te omslachtig te beheren. In 1983, de Universiteit van Wisconsin creëerde de domeinnaam systeem (DNS), welke tekst namen toegewezen aan IP-adressen automatisch. Op deze manier hoeft u alleen http://computer.howstuffworks.com/index.htm herinneren. bijvoorbeeld, in plaats van HowStuffWorks.com IP adres.

Uniform Resource Locator
Wanneer u het web gebruikt of een e-mail bericht te sturen, een domeinnaam te gebruiken om het te doen. Bijvoorbeeld, de Uniform Resource Locator (URL) "http://computer.howstuffworks.com/ " bevat de domeinnaam howstuffworks.com. Dus doet dit e-mail adres: example@howstuffworks.com. Elke keer dat je een domeinnaam te gebruiken, gebruikt u het internet DNS-servers om de naam leesbare domeinnaam te vertalen naar de machine leesbare IP-adres. Check out Hoe Domain Name Servers Work voor meer diepgaande informatie over DNS.

Top-level domeinnamen, ook wel de eerste-level domeinnamen, onder .COM. ORG. NETTO. EDU en .gov. Binnen elk top-level domein is er een enorme lijst van tweede-level domeinen. Bijvoorbeeld, in de eerste .com hoofddomein is er:

  • Hoe dingen werken
  • Yahoo
  • Microsoft

Elke naam in de .COM top-level domein moet uniek zijn. De meest linkse woord, zoals www, is de hostnaam. Het specificeert de naam van een bepaalde machine (met een specifiek IP-adres) in een domein. Een bepaald domein kunnen uiteraard bevatten miljoenen hostnamen zolang ze allemaal uniek in dat domein.

DNS-servers accepteren aanvragen van programma’s en andere name servers om domeinnamen om te zetten in IP-adressen. Wanneer een aanvraag binnenkomt, kan de DNS-server een van vier dingen mee:

  1. Het kan het verzoek met een IP-adres te beantwoorden omdat het al het IP-adres van de gevraagde domein kent.
  2. Het kan contact opnemen met andere DNS-server en proberen om het IP-adres van de gevraagde naam te vinden. Het kan zijn dat dit meerdere malen doen.
  3. Het kan zeggen, "Ik weet niet het IP-adres van de door u gevraagde domein weet, maar hier is het IP-adres voor een DNS-server die meer dan ik weet."
  4. Het kan een foutmelding terug omdat de gevraagde domeinnaam ongeldig is of niet bestaat.

Een DNS Voorbeeld
Laten we zeggen dat je de URL http://computer.howstuffworks.com/ typen in uw browser. De browser contact met een DNS-server het IP-adres te krijgen. Een DNS-server zou zijn zoektocht naar een IP-adres te beginnen bij een van de Root DNS-servers. De root servers weet dat de IP-adressen voor alle DNS-servers die de top-level domeinen (COM. NET. ORG, etc.) te behandelen. Uw DNS-server zou de wortel vragen www.howstuffworks.com, en de wortel zou zeggen, "Ik weet niet het IP-adres van www.howstuffworks.com kennen, maar hier is het IP-adres van de .COM DNS-server."

Uw naam server stuurt vervolgens een query naar de .COM DNS-server te vragen het als het het IP-adres www.howstuffworks.com kent. De DNS-server voor de COM-domein kent de IP-adressen voor de nameservers het hanteren van de http://computer.howstuffworks.com/ domein, zodat het terugkeert die.

Uw naam server dan contact op met de DNS-server voor http://computer.howstuffworks.com/ en vraagt ​​of hij het IP-adres http://computer.howstuffworks.com/ kent. Feitelijk doet, dus het geeft het IP-adres van uw DNS-server, waardoor het terugkeert naar de browser, die vervolgens kunnen contact opnemen met de server voor http://computer.howstuffworks.com/ naar een webpagina te krijgen.

Een van de sleutels tot het maken van dit werk redundantie. Er zijn meerdere DNS-servers op elk niveau, zodat als er één uitvalt, zijn er anderen om de verzoeken te behandelen. De andere sleutel is caching. Zodra een DNS-server een verzoek, dan slaat het IP-adres ontvangt. Zodra het een verzoek om een ​​root DNS-server voor een .COM domein heeft gemaakt, weet het IP-adres voor een DNS-server de behandeling van de .COM domein, zodat het niet de root-DNS-servers opnieuw moeten bug voor die informatie. DNS-servers kan dit voor elk verzoek, en dit caching helpt om dingen uit bogging laag te houden.

Ook al is het volkomen onzichtbaar, DNS-servers verwerken miljarden verzoeken elke dag en ze zijn essentieel voor een goede werking van het internet. Het feit dat deze gedistribueerde database werkt zo goed en zo onzichtbaar dag in dag uit is een getuigenis van het ontwerp. Zorg ervoor dat u lezen hoe Domain Name Servers Work voor meer informatie over DNS.

Clients en servers
internet servers om het internet mogelijk. Alle machines op het internet of servers of clients. De machines die diensten verlenen aan andere machines zijn servers. En de machines die worden gebruikt voor verbinding met deze diensten cliënten. Er zijn webservers, e-mailservers, FTP-servers en zo aan de behoeften van de internetgebruikers over de hele wereld.

Wanneer u verbinding maakt http://computer.howstuffworks.com/~~V naar een pagina leest, bent u een gebruiker zit op de machine van een klant. U bent met de toegang tot HowStuffWorks webserver. De server machine vindt de door u opgevraagde pagina en stuurt het aan jou. Klanten die naar een server machine komen doen dat met een bepaalde bedoeling, zodat klanten richten hun verzoeken om een ​​specifieke software server die draait op de server machine. Bijvoorbeeld, als u een webbrowser op uw machine draait, zal het willen de webserver te praten op de server, niet de e-mailserver.

Een server heeft een statisch IP-adres dat niet vaak verandert. . Een huis machine die inbellen via een modem, aan de andere kant, heeft meestal een IP-adres toegewezen door de ISP elke keer dat u het nummer in dat IP-adres is uniek voor uw sessie – het kan anders de volgende keer dat u bellen zijn in. zo een ISP heeft slechts één IP adres voor elke modem ondersteunt in plaats van één voor elke klant.

poorten
Elke server machine maakt zijn diensten beschikbaar zijn met behulp van genummerde poorten – één voor elke dienst die beschikbaar is op de server. Als er bijvoorbeeld een server machine een webserver en een File Transfer Protocol (FTP) server draait, de webserver zouden in het algemeen beschikbaar zijn op poort 80, en de FTP-server beschikbaar zou zijn op poort 21. Clients verbinden met een dienst op te zijn een specifiek IP-adres en een specifiek poortnummer.

Zodra een klant is verbonden met een dienst op een bepaalde haven, is toegang tot de dienst met behulp van een specifiek protocol. Protocollen worden vaak tekst en eenvoudig beschrijven hoe de client en de server hun gesprek zal hebben. Elke webserver op het internet voldoet aan de hypertext transfer protocol (HTTP). U kunt meer informatie over Internet servers, poorten en protocollen te leren door het lezen van Hoe Web Servers Work.

Netwerken, routers, NAP’s, ISP’s, DNS en krachtige servers maken allemaal het internet mogelijk te maken. Het is echt verbazingwekkend als je je realiseert dat al deze informatie over de hele wereld wordt gestuurd in een kwestie van milliseconden! De componenten zijn uiterst belangrijk in het moderne leven – zonder hen zou er geen internet. En zonder het internet, zou het leven heel anders inderdaad voor velen van ons zijn.

Voor meer informatie over de structuur van het internet en aanverwante onderwerpen, kijk op de links op de volgende pagina.

Veel Meer informatie

Bron: web.stanford.edu

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

drie × 1 =