İnternet nasıl çalışır? İyi soru! Büyümesi hızla artıyor ve.com siteleri sürekli olarak TV, radyo ve dergilerde yer alıyor. Hayatımızın önemli bir parçası haline geldiği için bu aracı en etkin şekilde kullanmak için iyi anlamak gerekiyor. Bu makale, İnternet'in kavramlarını ve türlerini, temel altyapısını ve onu mümkün kılan teknolojileri açıklamaktadır.
Küresel Ağ
İnternet genellikle şu şekilde tanımlanır. Yüksek performanslı iletişim hatları ve ortak bir adres alanı ile birbirine bağlanan küresel bir bilgisayar kaynakları ağıdır. Bu nedenle, kendisine bağlanan her cihazın benzersiz bir kimliği olmalıdır. Bir bilgisayarın IP adresi nasıl düzenlenir? IPv4 İnternet adresleri, nnn.nnn.nnn.nnn biçiminde yazılır; burada nnn, 0 ile 255 arasında bir sayıdır. IP kıs altması, İnternet Çalışma Protokolü anlamına gelir. Bu, İnternet'in temel kavramlarından biridir, ancak daha sonra üzerinde durulacak. Örneğin, bir bilgisayardakimlik 1.2.3.4 ve diğeri 5.6.7.8.
İnternete bir ISP aracılığıyla bağlanırsanız, kullanıcıya genellikle uzaktan erişim oturumu süresince geçici bir IP adresi atanır. Bağlantı bir yerel alan ağından (LAN) yapılırsa, bilgisayarın kalıcı bir kimliği veya bir DHCP (Dinamik Ana Bilgisayar Yapılandırma Protokolü) sunucusu tarafından sağlanan geçici bir kimliği olabilir. Her durumda, bilgisayar İnternet'e bağlıysa benzersiz bir IP adresi vardır.
Ping programı
Microsoft Windows işletim sistemini veya Unix'in lezzetlerinden birini kullanıyorsanız, İnternet bağlantınızı kontrol etmenizi sağlayan kullanışlı bir program var. Muhtemelen eski deniz altı sonarlarının çıkardığı sesten sonra buna ping deniyor. Windows kullanıyorsanız, bir komut istemi penceresi açmalısınız. Çeşitli Unix olan bir işletim sistemi olması durumunda, komut satırına gitmelisiniz. Örneğin, www.yahoo.com'a ping yazarsanız, program belirtilen bilgisayara bir ICMP (İnternet Kontrol Mesajı Protokolü) yankı istek mesajı gönderir. Yoklamalı makine cevap verecektir. Ping programı, bir yanıt döndürmek için geçen süreyi sayar (varsa). Ayrıca, bir alan adı girerseniz (örneğin, www.yahoo.com), yardımcı program bilgisayarın IP adresini görüntüler.
Protokol Paketleri
Yani, bilgisayar ağa bağlı ve benzersiz bir adresi var. İnternetin nasıl çalıştığını "aptallar" için netleştirmek için, bir bilgisayarın nasıl çalıştığını anlamanız gerekir.diğer makinelerle "konuşur". Kullanıcının cihaz IP adresinin 1.2.3.4 olduğunu ve "Merhaba, bilgisayar 5.6.7.8!" mesajını göndermek istediğini varsayalım. 5.6.7.8 adresli makineye Açıktır ki, mesaj, kullanıcının bilgisayarını internete bağlayan herhangi bir kanal üzerinden iletilmelidir. Diyelim ki telefonla bir mesaj gönderildi. Metnin elektronik sinyallere dönüştürülmesi, iletilmesi ve ardından metin olarak yeniden sunulması gerekmektedir. Bu nasıl elde edilir? Bir protokol paketinin kullanımı yoluyla. Her bilgisayarın küresel ağ üzerinde iletişim kurması gereklidir ve genellikle işletim sisteminde yerleşiktir. Paket, içinde kullanılan 2 ana iletişim protokolünden dolayı TCP/IP olarak adlandırılmıştır. TCP/IP hiyerarşisi aşağıdaki gibidir:
- Uygulama katmanı. WWW, e-posta, FTP vb.'ne özel protokoller kullanır.
- İletim kontrol protokolü katmanı. TCP, paketleri bir bağlantı noktası numarası kullanarak belirli programlara yönlendirir.
- İnternet protokolü katmanı. IP, paketleri bir IP adresi kullanarak belirli bir bilgisayara yönlendirir.
- Donanım seviyesi. İkili verileri ağ sinyallerine dönüştürür (örneğin, Ethernet ağ kartı, modem vb.).
Eğer "Merhaba, bilgisayar 5.6.7.8!" yolunu izlerseniz Böyle bir şey olacak:
- Mesaj işleme üst katman protokolünde başlar ve aşağı doğru çalışır.
- Gönderilen mesaj uzunsa, geçtiği her seviyegeçer, onu daha küçük veri parçalarına bölebilir. Bunun nedeni, İnternet (ve çoğu bilgisayar ağı) üzerinden gönderilen bilgilerin paket adı verilen yönetilebilir parçalar halinde olmasıdır.
- Paketler işlenmek üzere taşıma katmanına gönderilir. Her birine bir port numarası atanır. Birçok program TCP/IP protokol paketini kullanma ve mesaj gönderme yeteneğine sahiptir. Belirli bir bağlantı noktasını dinleyeceğinden, hedef bilgisayardaki hangisinin mesajı alması gerektiğini bilmeniz gerekir.
- Ayrıca, paketler IP düzeyine gider. Burada her biri bir hedef adres (5.6.7.8) alır.
- Artık mesaj paketlerinin bir port numarası ve bir IP adresi olduğuna göre, İnternet üzerinden gönderilmeye hazırlar. Donanım seviyesi, mesajın metnini içeren paketlerin elektronik sinyallere dönüştürülmesini ve iletişim hattı üzerinden iletilmesini sağlar.
- Diğer uçta, ISP'nin İnternet'e doğrudan bağlantısı vardır. Yönlendirici, her paketin hedef adresini kontrol eder ve nereye gönderileceğini belirler. Genellikle bir sonraki durak başka bir yönlendiricidir.
- Sonunda, paketler bilgisayara 5.6.7.8 ulaşır. Burada işlemeleri alt katman protokollerinden başlar ve yukarı doğru ilerler.
- Paketler daha yüksek TCP/IP düzeylerinden geçerken, gönderen bilgisayar tarafından eklenen tüm yönlendirme bilgilerini (IP adresi ve bağlantı noktası numarası gibi) kaldırırlar.
- Bir mesaj üst katman protokolüne ulaştığında, paketler orijinal formlarında yeniden birleştirilir.
Ev İnterneti
Yani yukarıdakilerin tümü, paketlerin WAN üzerinden bir bilgisayardan diğerine nasıl taşındığını açıklar. Ama arada ne olur? İnternet gerçekten nasıl çalışıyor?
Telefon ağı üzerinden bir telekom servis sağlayıcısına fiziksel bir bağlantı düşünün. Bu, bir ISP'nin nasıl çalıştığına dair bir açıklama gerektirir. Servis sağlayıcı, müşterileri için bir modem havuzu kurar. Genellikle modemden İnternet omurgasına veya özel bir yönlendiriciye veri akışının yönünü kontrol eden özel bir bilgisayara bağlanır. Bu kurulum, ağ erişimini yönettiği için bağlantı noktası sunucusu olarak adlandırılabilir. Ayrıca, kullanım zamanı ile gönderilen ve alınan veri miktarı hakkında da bilgi toplar.
Paketler, sağlayıcının telefon şebekesinden ve yerel ekipmanından geçtikten sonra, sağlayıcının omurgasına veya bant genişliğinin onun tarafından kiralanan kısmına gönderilir. Buradan, veriler genellikle birkaç yönlendiriciden ve omurga ağlarından, kiralık hatlardan vb. geçer, hedefini bulana kadar - 5.6.7.8 adresli bir bilgisayar. Ev interneti bu şekilde çalışır. Ancak kullanıcı, paketlerinin küresel ağ üzerinden tam rotasını bilseydi kötü olur muydu? Mümkün.
Traceroute
Microsoft Windows veya Unix'in bir varyasyonu çalıştıran bir bilgisayardan İnternet'e bağlanırken, başka bir kullanışlı program işe yarar. Traceroute olarak adlandırılır vepaketler belirli bir IP adresine ulaşarak geçer. Ping gibi, komut satırından çalıştırılmalıdır. Windows'ta tracert www.yahoo.com komutunu ve Unix'te traceroute www.yahoo.com komutunu kullanın. Ping gibi, yardımcı program etki alanı adları yerine IP adreslerini girmenize izin verir. Traceroute, paketlerin hedeflerine ulaşmak için geçmesi gereken tüm yönlendiricilerin, bilgisayarların ve diğer İnternet varlıklarının bir listesini yazdırır.
Altyapı
İnternet omurgası teknik olarak nasıl düzenlenir? Birbirine bağlı birçok büyük ağdan oluşur. Bu büyük ağlar, ağ servis sağlayıcıları veya NSP'ler olarak bilinir. Örnekler UUNet, IBM, CerfNet, BBN Planet, PSINet, SprintNet, vb. Bu ağlar, trafik alışverişi yapmak için birbirleriyle iletişim kurar. Her NSP, üç Ağ Erişim Noktasına (NAP) bağlantı gerektirir. Onlarda paket trafiği bir omurga ağından diğerine geçebilir. NSP'ler ayrıca şehrin MAE yönlendirme istasyonları aracılığıyla da bağlanır. İkincisi, NAP ile aynı rolü yerine getirir, ancak özel sektöre aittir. NAP'ler başlangıçta küresel ağa bağlanmak için kullanıldı. Hem MAE hem de NAP, İnternet Değişim Noktaları veya IX olarak adlandırılır. Ağ sağlayıcıları ayrıca ISS'ler gibi küçük ağlara bant genişliği satar.
NSP'nin temelindeki altyapı karmaşık bir şemadır. Çoğu ağ sağlayıcı, web sitelerinde kolayca bulunabilecek ağ altyapısı haritaları yayınlar. Nasıl gerçekçi bir şekilde tasvir edinİnternet kurulduğunda, boyutu, karmaşıklığı ve sürekli değişen yapısı nedeniyle neredeyse imkansız olurdu.
Yönlendirme hiyerarşisi
İnternet'in nasıl çalıştığını anlamak için, paketlerin ağ üzerinden doğru yolu nasıl bulduğunu anlamanız gerekir. Ağa bağlı her bilgisayar, diğer bilgisayarların nerede olduğunu biliyor mu? Yoksa paketler İnternet'teki her makineye "çevrilmiş" mi? Her iki sorunun da cevabı olumsuzdur. Diğer bilgisayarların nerede olduğunu kimse bilmiyor ve paketler aynı anda tüm makinelere gönderilmez. Verileri hedeflerine ulaştırmak için kullanılan bilgiler, ağa bağlı her yönlendiricide depolanan tablolarda bulunur - İnternet'in başka bir konsepti.
Yönlendiriciler paket anahtarlardır. Paketleri aralarında iletmek için genellikle ağlar arasında bağlanırlar. Her yönlendirici, alt ağlarını ve hangi adresleri kullandıklarını bilir. Cihaz, kural olarak, "üst" seviyenin IP adreslerini bilmiyor. Büyük NSP gövdeleri, NAP'ler aracılığıyla bağlanır. Birkaç alt ağa hizmet ederler ve bunlar daha da fazla alt ağa hizmet eder. Altta, bağlı bilgisayarların bulunduğu yerel ağlar bulunur.
Bir paket yönlendiriciye ulaştığında, yönlendirici, kaynak makinedeki IP protokol katmanı tarafından oraya yerleştirilen IP adresini kontrol eder. Ardından yönlendirme tablosu kontrol edilir. IP adresini içeren ağ bulunursa, paket oraya gönderilir. Aksi takdirde, genellikle ağ hiyerarşisindeki bir sonraki yönlendiriciye giden varsayılan yolu izler. Paketi nereye göndereceğini bilmesi ümidiyle. Bu olmazsa, veriler NSP omurgasına ulaşana kadar yükselir. Yukarı akış yönlendiricileri en büyük yönlendirme tablolarını içerir ve bu, paketin "aşağı" yolculuğuna başlayacağı doğru omurgaya gönderileceği yerdir.
Alan adları ve adres çözünürlüğü
Fakat ya bağlanmak istediğiniz bilgisayarın IP adresini bilmiyorsanız? Ya www.anothercomputer.com adlı bir web sunucusuna erişmeniz gerekiyorsa? Tarayıcı bu bilgisayarın nerede olduğunu nasıl biliyor? Tüm bu soruların cevabı DNS Alan Adı Hizmeti'dir. İnternetin bu kavramı, bilgisayar adlarını ve bunlara karşılık gelen IP adreslerini takip eden dağıtılmış bir veritabanına atıfta bulunur.
Birçok makine DNS veritabanına ve ona erişmenizi sağlayan yazılıma bağlıdır. Bu makineler DNS sunucuları olarak bilinir. Veritabanının tamamını değil, yalnızca bir alt kümesini içerirler. DNS sunucusu başka bir bilgisayar tarafından istenen alan adına sahip değilse, onu başka bir sunucuya yönlendirir.
Alan Adı Hizmeti, IP yönlendirmesine benzer bir hiyerarşi olarak yapılandırılmıştır. Ad çözümlemesi isteyen bilgisayar, istekteki etki alanı adını çözebilecek bir DNS sunucusu bulunana kadar hiyerarşide "yukarı" yönlendirilecektir.
İnternet bağlantısı yapılandırıldığında (örneğin, yerel ağ üzerinden veya Windows'ta çevirmeli bağlantı üzerinden), birincil ve bir veya daha fazla ikincil DNS sunucusu genellikle yükleme sırasında belirtilir. Böylece,alan adı çözümlemesi gerektiren tüm uygulamalar normal şekilde çalışabilecektir. Örneğin, bir tarayıcıya bir alan adı girdiğinizde, tarayıcı birincil DNS sunucusuna bağlanır. IP adresini aldıktan sonra, uygulama hedef bilgisayara bağlanacak ve istenen web sayfasını isteyecektir.
İnternet Protokollerine Genel Bakış
TCP/IP ile ilgili bölümde daha önce belirtildiği gibi, WAN'da kullanılan birçok protokol vardır. Bunlara TCP, IP, yönlendirme, medya erişim kontrolü, uygulama katmanı vb. dahildir. Aşağıdaki bölümlerde daha önemli ve yaygın olarak kullanılan protokollerden bazıları açıklanmaktadır. Bu, İnternet'in nasıl organize edildiğini ve nasıl çalıştığını daha iyi anlamanızı sağlayacaktır. Protokoller, seviyelerine göre azalan sırada tartışılır.
HTTP ve World Wide Web
İnternette en çok kullanılan hizmetlerden biri World Wide Web'dir (WWW). WAN'ı etkinleştiren uygulama katmanı protokolü, Köprü Metni Aktarım Protokolü veya HTTP'dir. Web sayfalarını yazmak için kullanılan HTML köprü metni biçimlendirme dili ile karıştırılmamalıdır. HTTP, tarayıcıların ve sunucuların birbirleriyle iletişim kurmak için kullandıkları protokoldür. Bazı programlar tarafından birbirleriyle iletişim kurmak için kullanıldığı için bir uygulama katmanı protokolüdür. Bu durumda bunlar tarayıcılar ve sunuculardır.
HTTP bağlantısız bir protokoldür. İstemciler (tarayıcılar), sayfalar ve resimler gibi web öğeleri için sunuculara istek gönderir. Servisten sonra, bağlantıkapanır. Her istek için bağlantı yeniden kurulmalıdır.
Çoğu protokol bağlantı yönelimlidir. Bu, birbirleriyle iletişim kuran bilgisayarların İnternet üzerinden iletişim kurduğu anlamına gelir. Ancak, HTTP öyle değil. Bir istemci HTTP isteğinde bulunmadan önce sunucunun yeni bir bağlantı kurması gerekir.
İnternet'in nasıl çalıştığını anlamak için, bir web tarayıcısına bir URL yazdığınızda ne olduğunu bilmeniz gerekir:
- URL bir alan adı içeriyorsa, tarayıcı önce alan adı sunucusuna bağlanır ve ilgili IP adresini alır.
- Tarayıcı daha sonra sunucuya bağlanır ve istenen sayfa için bir HTTP isteği gönderir.
- Sunucu isteği alır ve doğru sayfayı kontrol eder. Varsa gönderin. Sunucu istenen sayfayı bulamazsa, bir HTTP 404 hata mesajı gönderir. (404, web sitelerine göz atan herkesin muhtemelen bildiği gibi, Sayfa Bulunamadı anlamına gelir).
- Tarayıcı isteneni alır ve bağlantı kapanır.
- Tarayıcı daha sonra sayfayı ayrıştırır ve tamamlamak için gereken diğer öğeleri arar. Bunlar genellikle resimler, uygulamalar vb.dir.
- Her öğe için tarayıcı, sunucuya ek bağlantılar ve HTTP istekleri yapar.
- Tüm resimlerin, uygulamaların vb. yüklenmesi bittiğinde, sayfa tarayıcı penceresinde tam olarak yüklenecektir.
Telnet istemcisini kullanma
Telnet, İnternette kullanılan bir uzak terminal hizmetidir. Kullanımı azaldı, ancak küresel ağı keşfetmek için yararlı bir araçtır. Windows'ta program sistem dizininde bulunabilir. Başlattıktan sonra, "Terminal" menüsünü açmanız ve ayarlar penceresinde Yerel Yankı'yı seçmeniz gerekir. Bu, HTTP isteğinizi girerken görebileceğiniz anlamına gelir.
"Bağlantı" menüsünde "Uzak sistem" öğesini seçin. Ardından, ana bilgisayar adı için www.google.com ve bağlantı noktası için 80 girin. Varsayılan olarak, web sunucusu bu bağlantı noktasını dinler. Bağlan'ı tıkladıktan sonra GET/HTTP/1.0 yazıp iki kez Enter'a basmalısınız.
Bu, bir web sunucusunun kök sayfasını alması için yapılan basit bir HTTP isteğidir. Kullanıcı buna bir göz atmalı ve ardından bağlantının kesildiğini belirten bir iletişim kutusu belirecektir. Alınan sayfayı kaydetmek istiyorsanız, günlüğe kaydetmeyi etkinleştirmelisiniz. Ardından web sayfasını ve onu oluşturmak için kullanılan HTML'yi görüntüleyebilirsiniz.
İnternet'in nasıl çalıştığını tanımlayan İnternet protokollerinin çoğu, Yorum İsteği veya RFC olarak bilinen belgelerde açıklanır. İnternette bulunabilirler. Örneğin, HTTP sürüm 1.0, RFC 1945'te açıklanmıştır.
Uygulama protokolleri: SMTP ve e-posta
Yaygın olarak kullanılan bir başka İnternet hizmeti de e-postadır. Basit Posta Aktarım Protokolü veya SMTP adı verilen bir uygulama katmanı protokolü kullanır. Bu aynı zamanda bir metin protokolüdür, ancak HTTP'den farklı olarak SMTP bağlantı yönelimlidir. Ayrıca, HTTP'den daha karmaşıktır. SMTP'de HTTP'den daha fazla komut ve özellik vardır.
Posta istemcisini okumak için açarkene-posta mesajları genellikle şu şekildedir:
- Posta istemcisi (Lotus Notes, Microsoft Outlook vb.), IP adresi veya alan adı genellikle kurulum sırasında yapılandırılan varsayılan posta sunucusuna bir bağlantı açar.
- Posta sunucusu kendini tanımlamak için her zaman ilk mesajı gönderir.
- İstemci, 250 OK yanıtı aldığı bir SMTP HELO komutu gönderir.
- İstemcinin postayı kontrol edip etmediğine veya e-posta vb. gönderip göndermediğine bağlı olarak, sunucunun uygun şekilde yanıt verebilmesi için sunucuya uygun SMTP komutları gönderilir.
Bu istek/yanıt işlemi, istemci bir QUIT komutu gönderene kadar devam edecektir. Ardından sunucu veda edecek ve bağlantı kapatılacaktır.
İletim Kontrol Protokolü
Protokol yığınındaki uygulama katmanının altında TCP katmanı bulunur. Programlar başka bir bilgisayarla bağlantı kurduğunda, gönderdikleri mesajlar yığından TCP katmanına iletilir. İkincisi, uygulama protokollerini hedef bilgisayardaki uygun yazılıma yönlendirmekten sorumludur. Bunun için port numaraları kullanılır. Portlar her bilgisayarda ayrı kanallar olarak düşünülebilir. Örneğin, e-posta okurken aynı anda web'de gezinebilirsiniz. Bunun nedeni, tarayıcı ve posta istemcisinin farklı bağlantı noktası numaraları kullanmasıdır. Bir paket bilgisayara ulaştığında ve protokol yığınında yukarıya çıktığında, TCP katmanı paketi hangi programın alacağını belirler.bağlantı noktası numarası.
En sık kullanılan bazı İnternet servislerinin bağlantı noktası numaraları aşağıda listelenmiştir:
- FTP – 20/21.
- Telnet – 23.
- SMTP – 25.
- HTTP – 80.
Taşıma Protokolü
TCP şu şekilde çalışır:
- TCP katmanı uygulama katmanı protokol verilerini aldığında, bunu yönetilebilir "parçalara" böler ve ardından verilerin gönderilmesi gereken bağlantı noktası numarasıyla ilgili bilgilerle birlikte bunların her birine bir başlık ekler.
- TCP katmanı daha düşük bir IP katmanından bir paket aldığında, başlık verileri paketten kaldırılır. Gerekirse, geri yüklenebilirler. Veriler daha sonra port numarasına göre gerekli uygulamaya gönderilir.
Mesajlar protokol yığınında doğru adrese bu şekilde taşınır.
TCP, metin tabanlı bir protokol değildir. Bağlantı odaklı, güvenilir bir bayt aktarım hizmetidir. Bağlantı yönelimli, TCP kullanan iki uygulamanın veri alışverişi yapmadan önce bir bağlantı kurması gerektiği anlamına gelir. Aktarım protokolü güvenilirdir çünkü alınan her paket için göndericiye teslimatı onaylamak için bir alındı bilgisi gönderilir. TCP başlığı ayrıca alınan verilerdeki hataları kontrol etmek için bir sağlama toplamı içerir.
Taşıma protokolü başlığında IP adresi için yer yok. Bunun nedeni, görevinin uygulama katmanı verilerinin güvenilir şekilde alınmasını sağlamak olmasıdır. Bilgisayarlar arasında veri aktarma görevi IP tarafından gerçekleştirilir.
İnternet Protokolü
BTCP'den farklı olarak IP, güvenilmez, bağlantısız bir protokoldür. IP, paketin hedefine ulaşıp ulaşmadığını umursamaz. IP ayrıca bağlantılardan ve port numaralarından habersizdir. IP işi, diğer bilgisayarlara veri göndermektir. Paketler bağımsız varlıklardır ve düzensiz olarak gelebilir veya hedeflerine hiç ulaşmayabilir. TCP'nin görevi, verilerin alındığından ve doğru yerleştirildiğinden emin olmaktır. IP'nin TCP ile ortak olan tek yanı, verileri nasıl aldığı ve kendi IP başlık bilgilerini TCP verilerine nasıl eklediğidir.
Uygulama katmanı verileri, taşıma protokolü katmanında bölümlere ayrılır ve bir TCP başlığı ile eklenir. Daha sonra paket IP düzeyinde oluşturulur, buna bir IP başlığı eklenir ve ardından global ağ üzerinden iletilir.
İnternet nasıl çalışır: kitaplar
Yeni kullanıcılar için bu konuyla ilgili kapsamlı literatür mevcuttur. "Aptallar İçin" dizisi okuyucular arasında popülerdir. İnternetin nasıl çalıştığını "İnternet" ve "Kullanıcılar ve İnternet" kitaplarından öğrenebilirsiniz. Hızlı bir şekilde sağlayıcı seçmenize, ağa bağlanmanıza, tarayıcı kullanmayı öğretmenize vb. yardımcı olacaklar. Yeni başlayanlar için kitaplar küresel ağ için faydalı rehberler olacaktır.
Sonuç
Artık İnternet'in nasıl çalıştığı açık olmalı. Ama daha ne kadar böyle kalacak? Yalnızca 232 adresine izin veren IP'nin daha önce kullanılan 4. sürümü, teorik olarak mümkün olan 2128 adresiyle IPv6 ile değiştirildi. İnternet, ABD Savunma Bakanlığı araştırma projesi olarak başlangıcından bu yana çok yol kat etti. Kimse onun ne olacağını bilmiyor. Kesin olan bir şey var: İnternet dünyayı başka hiçbir mekanizma gibi birbirine bağlıyor. Bilgi Çağı tüm hızıyla devam ediyor ve buna tanık olmak büyük bir zevk.
