Под этим я подразумеваю, могу ли я пройти по кабелю Ethernet через тысячи миль оптоволокна и в конечном итоге добраться до сервера Amazon, сервера ESPN и сервера любого другого сайта? Таким образом, исключая случаи использования спутников, является ли Интернет одной гигантской сетью оптоволоконных кабелей?
12 ответов
83
Интернет представляет собой систему взаимосвязанных небольших сетей, которые могут соединяться друг с другом посредством маршрутизации. По сути, вы можете "следовать по пути" к любому серверу, на который вы направляетесь, но в принципе есть бесконечные пути к любому месту назначения. Если бы вы начали с соединения Ethernet, вы сначала подключились бы к домашнему маршрутизатору, а затем подключились к маршрутизаторам вашего интернет-провайдера. Маршрутизаторы ISP имеют ОГРОМНЫЕ таблицы маршрутизации, которые знают, как направить вас к месту назначения, к которому вы пытаетесь добраться, и соответственно направят ваш трафик. Вот почему на многих диаграммах, которые вы видите в Интернете, есть большое облако. Облако означает, что не существует определенного пути, по которому он будет проходить каждый раз, но так или иначе ваш трафик будет направляться через Интернет, пока вы не достигнете пункта назначения.
По сути, вы не связаны напрямую с каждым доменом в Интернете. Это просто маршрутизаторы, которые могут направить ваш трафик в правильный пункт назначения.
Используя идею типа метафоры, которую вы использовали, вы можете сказать то же самое о своем почтовом ящике дома. Вы, очевидно, не подключены напрямую к общему почтовому ящику. Однако, если вы поместите что-нибудь в почту (вы можете думать об этом как о своем домашнем маршрутизаторе), то это окажется в руке почтальона, который доставит это на почту (вы можете думать об этом как о своем провайдере). Как только он попадает в почтовое отделение, он сортируется и отправляется по пути к следующему месту назначения (вы можете думать об этом как о маршрутизаторе). Затем ваша почта будет отправлена в другое крупное почтовое отделение (вы могли бы подумать об этом как о еще одном маршрутизаторе), которое находится ближе к месту назначения почты. Он будет отсортирован и будет передаваться другим почтовым службам (больше маршрутизаторов) до тех пор, пока он не попадет в местное почтовое отделение рядом с пунктом назначения. Затем другой почтальон доставит вашу почту на правильный адрес, на который вы ее отправили.
Интернет - сложный мир, но, надеюсь, это помогло вам получить краткое представление об основах :).
Для большей наглядности:
- карта интернета. Вероятно, это не на 100% точно, но вы можете видеть, как все связаны и как много путей вы можете выбрать.
- карта волоконной оптики
- интерактивная карта волоконной оптики, показывающая линии под океаном, которые соединяют всех нас вместе. Эти волоконно-оптические линии упакованы тонной волоконно-оптических соединений на очень высоких скоростях.
41
Это хороший пример того, когда суперпользователь слишком старается -_-;
Ответ просто да. Да, вы можете использовать кабели от вашего компьютера до сервера ESPN, следуя тому же пути, что и пакет HTTP GET. Вы, вероятно , придется идти под водой на какой - то момент в зависимости от вашего местоположения, и почти наверняка придется ворваться в хостинг - центр с высоким уровнем защиты только , чтобы вновь уйти, но да - потому что ваш интернет - трафик очень маловероятно , чтобы принимать какие - либо беспроводные маршруты ( как спутники, дальний ИК или Wi-Fi), вы могли бы сделать своего рода «трассировку гетто».
Насколько маловероятны беспроводные маршруты? Ну, это зависит от того, где вы живете - некоторые страны (например, Корея) очень быстро модернизировались после Второй мировой войны, и многие люди нуждались в подключении к Интернету быстрее, чем кабельные компании могли вскопать дороги. Несмотря на то, что большая часть Кореи сейчас работает на оптоволокне, спутниковые компании по-прежнему ведут хороший бизнес. В других местах рельеф делает экономически невыгодным прокладку проводов, поэтому спутники и беспроводные мосты в пределах прямой видимости вы видите чаще, чем медные. Островные континенты Азии и очень удаленные фермы в Австралии, как правило, используют соединения WiMAX в пределах прямой видимости, в то время как в горных странах, таких как Казахстан, есть одни из самых высокопроизводительных спутников в мире.
Однако, как вы, вероятно, можете себе представить, эти беспроводные мосты используются только в последнем отрезке соединения сервера с клиентом. Беспроводные соединения никогда не используются в основной интернет-магистрали, поскольку они страдают от серьезной задержки (более секунды для многих геосинхронных спутников на орбите), они значительно медленнее, чем оптоволокно, и их надежность зависит от окружающих помех, а также от погоды ( широко известный как «дождь исчезает»). По всем этим причинам, если у вас есть беспроводное подключение к Интернету, вы наверняка знаете об этом.
Однако небольшая оговорка ко всему этому заключается в том, что очень немногие электрические устройства когда-либо находятся в «прямом контакте» друг с другом. Большая часть модуляции мощности выполняется с использованием электромагнитной индукции (https://www.youtube.com/watch?v=hajIIGHPeuU), и, очевидно, существует оптика, которая размывает определение «физически подключенного» в зависимости от того, считаете ли вы, что фотон является частица или волна:P
Если бы вам пришлось переопределить вопрос следующим образом: «если бы каждый компьютер в Интернете внезапно замолчал, и я отправил 50 000 Гигаватт по моему интернет-кабелю - предполагая, что ничего не может сработать, будет ли сигнал обнаруживаться на сервере ESPN?«На что ответ будет отрицательным, потому что требуется информация о маршрутизации, а данные должны обрабатываться, переупаковываться и передаваться по физически различным каналам посредством индукции с использованием свежего источника энергии, необходимого для этого». Просто отправить энергию по вашему проводу будет недостаточно.
18
Это 2015 год нашей эры, и весь земной шар был подключен. Весь земной шар? Нет, одна маленькая деревня ...
А если серьезно: интернет- технологии в основном опираются на принцип, согласно которому интернет - это не одна физическая сеть, и что интернет-сети могут работать практически во всех мыслимых типах физических сетей. Эта базовая сеть не должна использовать кабели, она может использовать радиосвязь или спутниковую связь (они используются на практике) или даже службу почтовых голубей (если вы действительно настаиваете).
Таким образом, вам не нужен физический кабель для подключения к Интернету, и многие места с подключением к Интернету, такие как удаленные острова, корабли и космические станции, на самом деле не подключены с помощью кабелей.
И, конечно, в наши дни есть множество мобильных устройств и компьютеров, подключенных к WiFi.
15
Ваш компьютер подключен к любому другому компьютеру в Интернете так же, как ваш телефон подключен к любому другому телефону в мире.
Нет одного куска провода, но одна вещь связана с другой, и да, в конце концов все компьютеры в Интернете подключены.
12
Исключая случаи использования спутников, Интернет представляет собой всего лишь одну гигантскую сеть волоконно-оптических кабелей
Ну, есть и другие проводные соединения, кроме спутниковых. Наземные линии СВЧ прямой видимости - это та, которая на самом деле дает довольно хорошую полосу пропускания, и есть местные радиосвязи (сотовые или иные). Есть и другие проводные соединения, кроме оптоволоконных (в основном медные, как в вашем кабеле Ethernet). Вырежьте старую открытую некоторое время).
С подходящим определением "бит строки" для обозначения любого типа проводного соединения для передачи данных есть разумный шанс, что вы можете следовать за фрагментом строки с вашего ПК в коробку (ваш домашний маршрутизатор), а затем другой фрагмент строки из этот ящик в другой ящик (вероятно, шкаф на вашей улице), затем еще один кусок строки из этого ящика и т. д., и в конце концов достигните центра обработки данных Amazon, где они обслуживают свой веб-сайт для вас. То, что происходит внутри каждой коробки, конечно, довольно сложно и включает в себя интегральные схемы, а также провода, достаточно большие, чтобы на самом деле видеть, но вы, вероятно, думаете об этом как о материальном физическом соединении.
Конечно, это немного тавтология, что, за исключением случаев беспроводных подключений, Интернет представляет собой гигантскую сеть проводных подключений. Это следует из того, что Интернет представляет собой гигантскую сеть соединений [*]. Таким образом, ответ «да / нет» на ваш вопрос зависит от того, насколько буквально вы хотите использовать слова "оптоволокно" и "спутник". Относительно небольшая доля веб-сайтов подключена к магистральным службам с помощью чего-либо, кроме проводов, а сами магистрали являются проводными (я бы предположил, что есть несколько особых исключений), потому что ничто, кроме толстого пучка волокна, не имеет пропускной способности для обработки. значительный кусок интернет-трафика большой страны.
Так что, если вы находитесь в городе или городе, а сервер где-то в центре обработки данных, высока вероятность того, что от вас к ним есть проводной маршрут. Конечно, не все серверы находятся в дата-центрах. Нет ничего, что могло бы помешать мне запускать веб-сервер с моего домашнего Wi-Fi, если я чувствую это (на самом деле, в прошлом, для целей тестирования). Конечно, я не смог бы справиться с 0,01% аудитории Amazon таким образом.
С другой стороны, если я нахожусь в офисе моего работодателя, то ответ "нет" на следование кабелям за пределами здания, потому что у нас есть микроволновое соединение на крыше, а не какой-либо из доступных проводных интернет-провайдеров. Это не в задворках или чем-то еще, это центральный Лондон. Это просто лучший вариант, доступный по несколько утомительным причинам.
[*] Особый случай - если один большой кусок временно отделен от остальных, что иногда случается по той или иной причине, тогда может возникнуть некоторая путаница в отношении того, что такое "Интернет". В некоторых определениях говорится, что большая часть - это Интернет, а меньшая - это нечто другое. Люди внутри меньшего куска, разговаривающие друг с другом, могут разумно думать, что они все еще используют "Интернет".
6
Да, но это не один прямой путь. Они называют это "сетью" по причине:
Существует множество разных путей из точки A в точку B для любых заданных A и B, хотя, конечно, некоторые пути быстрее, чем другие. Когда вы (в точке A) говорите своему компьютеру об обмене данными с сервером в точке B, ваш компьютер перенаправляет запрос на ближайший маршрутизатор, который имеет некоторое представление о форме сети вокруг него, и определяет, какой маршрут лучше всего подходит. и передает его следующему маршрутизатору и так далее.
3
Да!
Там будет как-то ссылка.
Вы можете найти несколько перекрестков или кольцевых перекрестков (роутеров), но если вы следуете по правильному пути, вы попадете в Амазонку или туда, куда хотите. Вы можете нажать некоторые красные знаки (блоки брандмауэра), но кабельная линия (копер, оптоволокно) или радиолинии (wi-fi; wi-max; все, что угодно) останется на месте до судьбы.
3
Не сразу, нет, но вы связаны в некотором смысле.
Важно понимать, что Интернет - это не просто протокол. Это серия протоколов, каждый из которых выполняет определенную задачу. Они объединяются в нечто, называемое стеком, который между различными протоколами внутри него получает данные в нужном направлении.
По большей части, люди, которые разработали протоколы, составляющие Интернет, организовали вещи в четыре уровня. Существует конкурирующая модель, которая использует семь слоев, но пока мы будем придерживаться четырехслойной модели.
Самым низким из них является канальный уровень, который обрабатывает задачу получения сигнала между двумя компьютерами, которые напрямую подключены. Когда вы подключаете кабель Ethernet к компьютеру и маршрутизатору, вы подключаете их на этом уровне. Семейство протоколов Wi-Fi также находится на канальном уровне. То же самое касается PPP, который используется для модемов и мобильных телефонов. Есть и другие, для инфракрасных и лазерных линий, для спутниковых и микроволновых станций, и даже для голубей-носителей. Последний был сделан как первоапрельская шутка; никто не будет использовать его в обычных условиях, но это было сделано, чтобы доказать , что концепция работает. Сетевые люди странные.
Следующим является Интернет-уровень, который передает сигнал между компьютерами, которые не подключены напрямую, используя цепочку компьютеров, которые напрямую подключены. Здесь живет IP (откуда исходит ваш IP-адрес), как и несколько других протоколов, связанных с управлением сетью. Он разбит на собственный протокол, так что различным машинам в цепочке не нужно заботиться о том, как все это связано: каждому нужно заботиться только о машине, с которой он получает сигнал (если только это не первое звено в цепь), и машина, к которой она передает сигнал (если это не последнее звено в цепи).
После этого идет транспортный уровень, который организует сигнал в значимые данные. Он разбит на собственный протокол, так что двум машинам не нужно заботиться о том, как сигнал проходит между ними. Когда вы работаете с транспортным уровнем, создается впечатление, что машины подключены напрямую, потому что весь Интернет-слой обрабатывает весь этот беспорядок. Но IP делает большую работу под ним.
Последний - это прикладной уровень, который интерпретирует данные в соответствии с потребностями приложения. HTTP, протокол, который веб-браузеры используют для отправки страниц и мультимедиа туда и обратно, живет здесь. Так делают FTP, IRC и многие другие. Протоколы прикладного уровня не должны заботиться о каких-либо деталях получения данных взад и вперед: вы отправляете и получаете из какого-то протокола транспортного уровня, но вам не нужно обрабатывать все остальное.
Конечным результатом этого является то, что Интернет - это не просто гигантская сеть волоконно-оптических кабелей.Это намного грязнее, чем это. Даже если бы мы сказали, что это сеть компьютеров, соединенных кабелями, это все равно будет упрощать. Вы, вероятно, никогда не будете отправлять данные по каналу связи, но многие ваши сигналы будут проходить по медным, оптоволоконным, спутниковым и другим видам связи на пути к месту назначения. Но из-за того, как организован стек, вам никогда не придется знать или заботиться об этом.
3
Важное отличие: ваш кабель Ethernet позволяет вам общаться с любым общедоступным хостом в Интернете, но он не позволяет вам говорить "Ethernet" с ними. У вас есть небольшая сеть в вашем доме, которая подключается к сети интернет-провайдера, они подключаются к "равноправным" сетям и так далее. Интер сетей.
Это различие педантично, но важно по нескольким причинам. На момент изобретения Интернета существовали сетевые технологии, которые требовали, чтобы каждая система была физически соединена друг с другом и контролировалась одним и тем же администратором. Некоторые из старых технологий Ethernet (10BASE5,10BASE2) требовали, чтобы каждый компьютер был подключен к одному и тому же физическому кабелю! Ну, на самом деле это серия коаксиальных кабелей, электрически соединенных тройниками. Если один из них отвалился, вся сеть перестала работать.
Предварительно цифровые телефонные системы также установили единую электрическую связь между телефонными трубками (с усилителем в середине для большого расстояния).
Различие также важно из-за трансляций: различные вещи в вашей локальной сети будут издавать «Я здесь!"пакеты отправлены на широковещательный адрес. Это относится ко всем компьютерам в вашей сети, но не ко всем компьютерам в Интернете!
2
В нескольких смыслах это не связано напрямую. Сначала ваш компьютер должен общаться с вашим шлюзом (скорее всего, с домашним маршрутизатором), затем трафик проходит через вашего интернет-провайдера, а затем, возможно, через один или несколько уровней балансировки нагрузки и NAT :
$ traceroute example.com
traceroute to example.com (93.184.216.34), 30 hops max, 60 byte packets
1 gateway (192.168.1.1) 3.070 ms 4.307 ms 4.263 ms
2 * * *
3 * * *
[snipped some entries from my ISP]
8 82.112.101.73 (82.112.101.73) 9.465 ms 9.429 ms 8.786 ms
9 ae-6.r22.londen03.uk.bb.gin.ntt.net (129.250.4.20) 23.813 ms ae-7.r23.londen03.uk.bb.gin.ntt.net (129.250.6.54) 23.976 ms 21.417 ms
10 ae-5.r24.nycmny01.us.bb.gin.ntt.net (129.250.2.18) 87.500 ms ae-0.r22.londen03.uk.bb.gin.ntt.net (129.250.4.85) 47.845 ms 46.741 ms
11 ae-5.r24.nycmny01.us.bb.gin.ntt.net (129.250.2.18) 89.635 ms ae-13.r05.nycmny01.us.bb.gin.ntt.net (129.250.4.71) 84.415 ms ae-5.r24.nycmny01.us.bb.gin.ntt.net (129.250.2.18) 88.222 ms
12 ae-0.edgecast.nycmny01.us.bb.gin.ntt.net (129.250.196.174) 91.944 ms ae-13.r05.nycmny01.us.bb.gin.ntt.net (129.250.4.71) 75.052 ms ae-0.edgecast.nycmny01.us.bb.gin.ntt.net (129.250.196.174) 80.620 ms
13 ae-0.edgecast.nycmny01.us.bb.gin.ntt.net (129.250.196.174) 87.154 ms 93.184.216.34 (93.184.216.34) 75.963 ms ae-0.edgecast.nycmny01.us.bb.gin.ntt.net (129.250.196.174) 76.340 ms
Во-вторых, сигналы могут передаваться, используя в основном любую надежную среду, и, скорее всего, они изменят среду более одного раза за время поездки из дома на главный сервер.
В-третьих, в основном каждый сервис, который вы, вероятно, будете использовать, должен хранить список компьютеров, к которым он подключен, это ICMP (он же «ping»). Для обычных интернет-сервисов логическое соединение должно быть установлено с помощью своего рода рукопожатия, когда клиент и сервер определяют параметры соединения на основе возможностей обоих (например, при шифровании трафика на веб-сайт).
2
Я собираюсь принять более простой подход и просто сказать "нет". Нет проводов / оптоволокна, напрямую связывающих ваш компьютер со всеми серверами в Интернете. Может быть, у вас есть роутер в доме? Я думаю, что правильнее называть соединение через этот маршрутизатор "косвенным", чем прямым. В конце концов, это электронное переключение. Таким образом, соединения между машинами обычно устанавливаются, когда одна машина запрашивает IP-адрес другой машины. Затем транзисторы переключаются, чтобы закрыть (то есть подключить) часть этого соединения. Этот процесс проходит через каскад роутеров за пределами вашего дома, и все они стоят на пути вашего соединения. Без взаимодействия этих маршрутизаторов и связанных с ними устройств не существует электрического (или оптоволоконного) соединения между вашим компьютером и подключенными к Интернету.
2
Вопрос может возникнуть из-за того, как работают сети TCP/IP. Каждый компьютер в цикле TCP/IP видит каждый пакет от любого другого компьютера в той же ветви. Ветвь - это набор адресов в одной цепи за маршрутизатором. Маршрутизаторы знают адреса, которые они обслуживают, и пропускают только пакеты, адресованные их набору адресов. Маршрутизаторы также могут предотвращать выход пакетов из ветви, если адрес назначения также находится в той же ветви, что и адрес источника.
Таким образом, в простой сети TCP/IP каждый компьютер видит каждый пакет, который перемещается в локальной сети. Но весь смысл Интернета заключался в том, чтобы расколоть мир на управляемые локальные сети, которые могут при необходимости взаимодействовать друг с другом. Маршрутизаторы (и серверы динамических адресов) позволяют сети работать, только разделяя то, что должно быть разделено между филиалами (локальными сетями). В противном случае объем трафика будет перегружен каждым компьютером.
Ветвь, подключенная к маршрутизатору, может быть любой средой (медь, оптоволокно, радио). Итак, да, каждый компьютер в сети подключен к любому другому компьютеру, но система маршрутизаторов ограничивает трафик, с которым взаимодействует ваш компьютер, только теми, к которым вы принадлежите.