اینترنت چگونه کار می کند؟ + ویدیو

نویسنده : ایمان محدثی

ارسال شده در تاریخ پنجشنبه 2 آبان 1398


چندی پیش ویدیویی با نام How does Internet Works? در یوتوب دیدم و با توجه به اینکه ویدیو به زبان انگلیسی بود سعی کردم اون رو ترجمه و با گفتار خودم به علاقه مندان علم و فناوری تقدیم کنم . امیدوارم مفید واقع شود.

اینترنت چگونه کار میکند؟

ویدیویی که در حال مشاهده هستید از یک Data Center  در فاصله هزاران کیلومتری از شما در حال ارسال داده ها ست.برای اینکه بهتر متوجه شویم اینترنت چگونه کار میکند بهتر هست که با داده ها همسفر باشیم.Data Center  جایی ست که ویدیو شما در آن ذخیره شده و ممکن است هزاران کیلومتر از شما فاصله داشته باشد.داده ها چگونه به لپ تاپ  یا موبایل شما منتقل می شوند.یک راه ساده برای این منظور استفاده از ماهواره جهت انتقال داده ها است.Data Center   یک سیگنال بوسیله  آنتن به ماهواره ارسال کرده و ماهواره یک سیگنال به آنتن در محدوده موبایل یا لپ تاپ شما ارسال می کند.

فاصله ماهواره تا خط استوای زمین 22 هزار مایل هست که جهت انتقال سیگنال بصورت موفقیت آمیز داده ها باید یک سفر 44 هزار مایلی را طی کنند که این باعث تاخیرغیر قابل پذیرش برای اکثر اپلیکیشن های اینترنتی خواهد شد . انتقال داده ها بدین گونه روش مناسبی محسوب نمی شود .


بنابراین اگر این ویدیو از طریق ماهواره بدست شما نرسیده است پس چگونه اکنون در حال تماشای آن هستید؟ انتقال دادها به کمک شبکه پیچیده ای از کابل های فیبر نوری که Data Center و موبایل یا لپ تاپ شما را بهم ارتباط داده انجام می شود. موبایل شما ممکن هست که از طریق شبکه سلولی یا وای فای به اینترنت متصل شده باشد اما در نهایت در نقطه ای به شبکه فیبر نوری متصل شده اند.

این ویدویی که هم اکنون مشاهده می کنید در یک دیتا سنتر نگه داری میشود. اگر تخصصی تر نگاه کنیم این ویدیو بر روی یک  Solid State Device  در دیتا سنتر نگه داری می شود . این SSD  بعنوان حافظه داخلی سرور محسوب می شود.سرور یک کامپیوتر بسیار قوی است که کار آن پاسخ به درخواست هر گونه محتویاتی شامل ویدیو ، عکس و ... می باشد. اکنون چالش اینجاست که چگونه داده های ذخیره شده در دیتا سنتر دقیقا فقط بر روی موبایل شما از طریق شبکه پیچده کابل فیبر نوری انتقال داده می شود؟؟

قبل از ادامه باید با چند اصطلاح مهم اشنا شوید. آدرس آی پی چیست؟ هر دستگاهی که به اینترنت متصل می شود از قبیل  کامپیوتر خانگی ، سرور ، موبایل و هر گونه وسیله ای دیگر به رشته ای از اعداد یکتا بنام آدرس آی پی نیازمند هست. می توایند آدرس آی پی را  همانند آدرس خانه متصور شوید . آدرس هر خانه منحصر به آن خانه است. هر نامه با توجه به آدرس دقیقا به درب خانه شما تحویل داده می شود. بطور مشابه در دنیای اینترنت آدرس آی پی دقیقا بعنوان آدرس پستی عمل می کند. ارائه دهنده سرویس اینترنت ، آدرس ای پی دستگاه شما را مشخص می کند وشما می توانید آدرس آی پی تخصیص داده شده به لپ تاپ یا موبایل خود را با مراجعه به تنظیمات مشاهده کنید. همچنین سرور قرارداده شده در دیتا سنتر آدرس آی پی دارد.یک وب سایت  ، بر روی سرور قرار داده می شود و شما با دانستن آدرس آی پی ان سرور می توانید به آن وب سایت دسترسی پیدا کنید. اما ما انسان ها در بخاطر سپردن این همه  آدرس ای پی با مشکل روبرو هستیم. بخاطر سپردن اسامی برای انسان ها تا حدودی در مقایسه با توالی از اعداد راحتر بوده است به همین علت از نام دامین مانند youtube.com ، facebook.com ، و ... که هردامین به یک آدرس آی پی اشاره می کند استفاده شده است  .

ما می توانیم بر روی یک سرور چندین وب سایت را قرار دهیم و توجه داشته باشید که در این حالت فقط با داشتن یک ادرس آی پی نمی شود به تمامی آن وب سایت ها دسترسی داشته باشید. برای اینکه یک آدرس آی پی به همه آن وب سایت ها اشاره کند به اطلاعات اضافی دیگری مانند پورت نیازاست تا آدرس آی پی را یکتا کند. وب سایت های بزرگی مانند یوتوب و یا فیسبوک تنها بر روی یک سرور قرار داده شده اند.

برای دسترسی به اینترنت ما همیشه  بجای آدرس آی پی ازنام دامین استفاده می کنیم. اما اینترنت از کجا نام دامین را دقیقا به همان آدرس آی پی ارتباط می دهد؟؟ خوب برای این منظور اینترنت از یک دفترچه تلفن خیلی بزرگ بنام DNS استفاده می کند. برای بدست آوردن تلفن فردی خاص،  شما براحتی می توانید، در دفترچه تلفن خود، آن را جستجو و پیدا کنید.سرور DNS دقیقا همان کار دفترچه تلفن را انجام می دهد. مدیریت سرور DNS با سرویس ارائه دهنده اینترنت شما و یا هر سازمان دیگری است.

اجازه بدید مروری برآنچه تا الان گفته شد داشته باشم.شما در مرورگرخود نام دامین یک وب سایت را تایپ می کنید ،  مرورگر یک درخواست به DNS سرور، برای بدست آوردن آی پی مربوط ارسال و سپس مرورگر درخواست شما را به دیتا سنتر خاصی می فرستد. وقتی که سرور در دیتا سنتر برای یک وب سایت مشخص  درخواستی را گرفت ، جریان ارسال داده ( Data Flow شروع می شود. جریان داده در قالب دیجیتال یعنی صفر و یک  از طریق کابل های فیبر نوری ، اگر دقیق تر باشیم بصورت پالس هاس نوری ارسال می شوند. انتقال پالس های نوری از طریق کابل های فیبر نوری گاها فاصله حدود هزاران مایلی تا مقصد را باید طی کنند.  

انتقال داده ها از درون کابل های فیبر نوری  اغلب از میان زمین های سخت ، مناطق کوهستانی و زیر دریا انجام می شود. شرکت های جهانی محدودی  وجود دارند که بتوانند شبکه کابل فیبرنوری را راه اندازی ، تعمیر و نگه داری کنند .در این تصویر می بینید که  از کشتی برای انتقال کابل فیبر نوری کمک می گیرند. یک دستگاه حفاری  برای شیار زدن وقرار دادن کابل های فیبرنوری در کف  دریا فرستاده می شود. در واقع کابل های فیبرنوری بعنوان ستون فقرات اینترنت یا Internet Backbone  شناخته می شوند. وظیفه کابل های فیبرنوری انتقال پالس های نوری از کف دریا تا دستگاه های متصل به روتر هست. روتر سیگنال های نوری را به سیگنال های الکتریکی تبدیل می کند. سپس از طریق کابل اترنت سیگنال های الکتریکی به لپ تاپ شما انتقال داده می شوند. اما وقتی که شما  از شبکه سلولی تلفن همراه تان برای دسترسی به اینترنت استفاده می کنید، سیگنال های الکتریکی در ابتدا برای دکل های مخابراتی ارسال  می شوند . تلفن همراه تان سیگنال ها را از دکل به فرم امواج الکترومغناطیسی دریافت میکند. از انجا که اینترنت یک شبکه جهانی است ،  مدیریت تخصیص آدرس های آی پی ، ثبت نام دامین و غیره لازم است به یک سازمان سپرده شود. این سازمان با نام ICANN در امریکا مشغول فعالیت است.

 کیفیت انتقال داده در اینترنت در مقایسه با تکنولوژی ارتباطات خطوط تلفن ثابت و شبکه های موبایل بسیار بالاتر است. ویدویی که هم اکنون در حال مشاهده آن هستید بفرم مجموعه ای از صفر و یک از دیتاسنتر خاصی در حال انتقال هستند. آن چیزی که کارایی انتقال داده ها را در اینترنت بالا برده است در واقع همین صفر و یک ها ست که بصورت قطعه های جداگانه  بنام packets  یا بسته ارسال می شوند. فرض کنیم سرور این توالی از صفر و یک ها را بصورت بسته های 6 بیتی  مختلف تقسیم بندی کرده است. هر بسته شامل اطلاعاتی شامل شماره بسته ،  آدرس آی پی سرور  و آدرس آی پی تلفن همراه شماست. از طریق همین اطلاعات اضافی هر بسته دقیقا بوسیله روتر برای دستگاه تلفن شما ارسال می شود . جالب است که بدانید هر بسته ممکن است از مسیر های مختلف بنا به الگوریتم های مسیریابی به تلفن همراه شما ارسال گردد و تلفن همراه شما بسته ها را بر اساس شماره بسته درکنار هم قرار میدهد. اگرتلفن همراه شما بسته ای را به هر دلیل دریافت نکرد یک تصدیق برای ارسال دوباره همان بسته ارسال می شود.

در مقایسه با سازمان پست که قوانین خاص خودش را دارد اینترنت نیز برای مدیریت جریان ارسال داده ها از پروتکل خاصی استفاده می کند . پروتکل اینترنت مجموعه ای از قوانین برای تبدیل داده های هر بسته ، الصاق آدرس منبع و مقصد و مسیر دستیابی به روتر ها است.

ازاینکه که وجود ارزشمندتان را در این مدت در اختیار ما قراردادید بی نهایت تشکر و قدردانی رو دارم.

 

 

 

 

 


نظرات شما برای ما فوق العاده مهم هستند. لطفا نظر خود را بنویسید.


با نظردهی ما را حمایت کنید:

Captcha