Коли я підключаю кабель Ethernet до комп'ютера, чи моє комп'ютер безпосередньо підключений до кожного сервера в Інтернеті?

Під цим я маю на увазі, чи можу я слідувати за кабелем Ethernet через тисячі миль волоконної оптики і врешті-решт дістатися до сервера Amazon, сервера ESPN та будь-якого іншого сервера сайту? Таким чином, виключаючи випадки використання супутників, чи є Інтернет лише однією гігантською павутиною волоконно-оптичних кабелів?

Інтернет - це система взаємопов'язаних менших мереж, які можуть дістатися одна до одної за допомогою маршрутизації. Ви по суті могли "слідувати шляхом" до будь-якого сервера, на який ви спрямовані, але в основному є нескінченні шляхи до будь-якого пункту призначення. Якби ви починали з підключення до Ethernet, спершу натискаєте на домашній маршрутизатор, а потім натискаєте на маршрутизатори свого провайдера. Маршрутизатори провайдерів мають ВЕЛИЧЕЗНІ таблиці маршрутів, які знають, як направити вас до пункту призначення, до якого ви намагаєтесь дістатися, і відповідно направлятимуть ваш трафік. Ось чому в багатьох діаграмах, які ви бачите в Інтернеті, є велика хмара. Хмара означає, що немає певного шляху, по якому він буде проходити кожен раз, але так чи інакше ваш трафік буде прокладений через Інтернет, поки ви не потрапите на місце призначення.

По суті, ви не підключені безпосередньо до кожного домену в Інтернеті. Це просто маршрутизатори, які здатні направити ваш генерований трафік до правильного пункту призначення.

З метафоричним типом ідеї, яку ви використовували, ви можете сказати те саме про вашу поштову скриньку вдома. Ви, очевидно, не пов’язані безпосередньо з поштовою скринькою кожного. Однак якщо ви щось покладете в пошту (ви могли б подумати про це як про свій домашній маршрутизатор), то це опиниться в руці листоноші, який принесе це на пошту (ви можете подумати про це як про свого провайдера). Як тільки він потрапляє до поштового відділення, його сортують і відправляють на шляху до наступного пункту призначення (ви можете подумати про це як маршрутизатор). Потім ваша пошта буде надіслана в інше велике поштове відділення (ви можете подумати про це як про ще один маршрутизатор), що знаходиться ближче до місця призначення. Він буде відсортований та передаватиметься до інших поштових служб (більше маршрутизаторів), поки він не потрапить до місцевого поштового відділення поблизу пункту призначення.

Інтернет - це складний світ, але, сподіваємось, це допомогло вам коротке розуміння основ :).

Для більш наочного:

• карта в Інтернеті . Це, мабуть, не на 100% точно, але ви можете бачити, як усі підключені та як існує безліч шляхів, які ви могли пройти.
• карта волоконної оптики
• інтерактивна карта волоконної оптики , показуючи лінії , які знаходяться під океаном , які пов'язують всіх нас разом. Ці волоконно-оптичні лінії укомплектовані тоною волоконних з'єднань з дуже дуже високою швидкістю.

Це хороший приклад того, коли суперпотужник намагається занадто наполегливо -_-;

Відповідь - просто  так . Так, ви можете слідкувати за кабелями від свого комп'ютера аж до сервера ESPN, дотримуючись того самого шляху, який пройшов би HTTP GET-пакет. Ви, ймовірно , доведеться йти під водою на який - то момент в залежності від вашого місця розташування, і майже напевно доведеться увірватися в хостинг - центр з високим рівнем захисту тільки , щоб знову піти, але так - тому що ваш веб - трафік  дуже малоймовірно , щоб приймати якісь - або бездротові маршрути ( як супутники, далекобійні ІЧ або Wi-Fi), ви можете зробити «різновиди гетето».

Наскільки малоймовими є бездротові маршрути? Ну, це залежить від того, де ви живете - деякі країни (як Корея) надзвичайно швидко модернізувалися після Другої світової війни, і багатьом людям потрібен інтернет-зв’язок швидше, ніж кабельні компанії могли викопати дороги. Незважаючи на те, що більша частина Кореї зараз знаходиться на волоконному зв’язку, компанії-супутники все ще роблять хороший бізнес. В інших місцях місцевість робить економічно недоцільним прокладання дроту, тому ви бачите супутники та бездротові бездротові мости частіше, ніж мідні. Острівні континенти Азії та дуже віддалені ферми в Австралії, як правило, використовують бездротові підключення WiMAX, тоді як гірські країни, такі як Казахстан, мають одні з найвищих пропускних супутників у будь-якій точці світу.

Однак, як ви, напевно, можете собі уявити, ці бездротові мости використовуються лише в останній частині зв'язку між сервером і клієнтом. Бездротові з'єднання ніколи не використовуються на основній магістралі Інтернету, оскільки вони страждають від серйозної затримки (більше секунди для багатьох супутників геосинхронної орбіти), значно повільніше волокон, і їх надійність залежить від оточуючих бездротових перешкод, а також від погоди ( загальновідомий як «дощ зникає». З усіх цих причин, якщо у вас є бездротове підключення до Інтернету, ви, безумовно, знаєте про це.

Невеличкою ознакою всього цього є те, що дуже мало електричних пристроїв коли-небудь знаходяться у «прямому контакті» один з одним. Багато модуляції потужності проводиться за допомогою електромагнітної індукції ( https://www.youtube.com/watch?v=hajIIGHPeuU ), і очевидно є оптичний, який розмиває визначення поняття "фізично пов'язаний" залежно від того, чи вважаєте ви, що фотон є частинка або хвиля: P

Якби ви переосмислили запитання так: "якби кожен комп'ютер в Інтернеті раптом замовк, і я надіслав 50 000 гігаватт вниз по моєму інтернет-кабелю - припускаючи, що нічого не може злитися, чи буде сигнал виявлений на сервері ESPN?" На що відповідь буде « ні» , оскільки потрібна інформація про маршрутизацію, і дані повинні бути оброблені, перепаковані та відправлені в фізично різні схеми за допомогою індукції зі свіжим джерелом енергії, необхідним для цього. Простого надсилання енергії по проводу буде недостатньо.

Це 2015 рік нашої ери, і вся земна куля була підключена. Ціла земна куля? Ні, одне маленьке село ...

Але серйозно: Інтернет- технологія принципово спирається на принцип того, що Інтернет не є єдиною фізичною мережею і що Інтернет-мережа може працювати в майже будь-якому мислимому типі фізичної мережі. У цій базовій мережі не потрібно використовувати кабелі, вона може використовувати радіозв'язок або супутниковий зв’язок (вони використовуються на практиці) або навіть службу голубів-носіїв (якщо ви справді наполягаєте).

Тому фізичний кабель не потрібен для підключення до Інтернету, і багато місць з підключенням до Інтернету, наприклад, віддалені острови, кораблі та космічні станції , насправді не приєднані кабелями.

І звичайно, сьогодні є безліч мобільних пристроїв та комп’ютерів, підключених до Wi-Fi.

Ваш комп'ютер підключений до будь-якого іншого комп’ютера в Інтернеті так само, як ваш телефон підключений до кожного іншого телефону в світі.

Немає жодного шматка дроту, але одна річ підключена до іншої, і так, врешті-решт всі комп'ютери в Інтернеті підключені.

За винятком випадків використання супутника, в Інтернеті є лише одна гігантська павутина оптичних кабелів

Ну, є й інші безпровідні з'єднання, крім супутникових. Прямі видимості наземних мікрохвильових ліній - це те, що насправді забезпечує досить хорошу пропускну здатність, і є місцеві радіокомісії (стільникові чи інші). Є інші дротові з'єднання, крім волоконно-оптичних (головним чином мідних, як у вашому мережевому кабелі. Відріжте старий, якийсь відкритий на деякий час).

Із відповідним визначенням "бітовий рядок", що означає будь-який тип дротового з'єднання даних, є достатньо шансів, що ви можете прослідкувати трохи рядка від ПК до коробки (домашнього маршрутизатора), а потім ще однієї частини шнура від цей ящик в інший ящик (швидше за все, шафа на вашій вулиці), потім ще один шматочок струни з цього ящика тощо, і врешті-решт дістаньтесь до центру даних Amazon, де вони обслуговують ваш веб-сайт для вас. Те, що відбувається всередині кожної коробки, звичайно складне, і включає інтегральні схеми, а також дроти, досить великі, щоб насправді побачити , але ви, мабуть, вважаєте це відчутним фізичним зв’язком.

Звичайно, це трохи тавтологія, що, виключаючи випадки бездротового зв'язку, Інтернет є однією з гігантських мереж дротових з'єднань . Це випливає з того, що Інтернет - це гігантська мережа зв’язків [*]. Тож відповідь "так / ні" на ваше запитання залежить від того, наскільки буквально ви хочете взяти слова "волоконно-оптичні" та "супутникові". Відносно невелика частка веб-сайтів підключена до сервісних систем магістралі будь-яким іншим, ніж дроти, а самі магістралі є провідними (я б припустив, є кілька спеціальних винятків), оскільки нічого, крім товстого пучка волокна, не має пропускної здатності для обробки. знамення частина інтернет-трафіку великої країни.

Тож якщо ви перебуваєте у місті чи місті, а сервер десь знаходиться в центрі обробки даних, великі шанси на те, що від вас до них є дорога. Звичайно, не всі сервери знаходяться в центрах обробки даних. Нічого не заважає мені запускати веб-сервер на своєму домашньому WiFi, якщо я відчуваю, що це подобається (насправді я мав раніше, для тестування). Звичайно, я б не зміг обробити 0,01% аудиторії Amazon таким чином.

Знову ж таки, якщо я перебуваю в офісі мого роботодавця, то відповідь - "ні" на наступні кабелі будь-де за межами будівлі, оскільки у нас на даху є мікрохвильовий зв'язок, а не використання будь-якого з доступних провідних провайдерів. Цього немає в бундексах чи що-небудь, це центральний Лондон. Це просто виявляється найкращим варіантом, доступним злегка нудних причин.

[*] Особливий випадок - якщо один великий шматок тимчасово відмежовується від решти, що періодично трапляється з тієї чи іншої причини, то може виникнути певна плутанина щодо того, що таке "Інтернет". Деякі визначення би сказати більше шматок інтернет, а менший шматок що - то інше. Люди в меншій частині, що розмовляють між собою, можуть подумати, що вони все ще використовують "Інтернет".

Так, але це не єдиний прямолінійний шлях. Вони називають це "мережевою роботою" з причини:

Існує велика кількість різних шляхів від точки А до точки В для будь-яких заданих A і B, хоча, звичайно, деякі шляхи швидші, ніж інші. Коли ви (в точці А) повідомляєте своєму комп'ютеру спілкуватися з сервером у точці В, ваш комп'ютер пересилає запит на найближчий маршрутизатор, який має деяке уявлення про форму мережі навколо нього, і визначає, який найкращий маршрут і передає його до наступного маршрутизатора тощо.

Так!

Буде якось посилання.

Ви можете знайти пару перехрестя або кругових роз'їздів (маршрутизаторів), але якщо слідувати правильним шляхом, ви дістанетесь до Амазонки або туди, куди хочете дістатися. Ви можете потрапити на деякі червоні знаки (блоки брандмауера), але кабельне з'єднання (копер, волокно) або радіозв'язок (wi-fi; wi-max; все, що завгодно) буде тримати до долі.

Важлива відмінність: ваш кабель Ethernet дозволяє вам спілкуватися з будь-яким публічним хостом в Інтернеті, але це не дозволяє вам говорити з ними "" Ethernet "". У вас вдома невелика мережа, яка підключається до мережі провайдера, вони підключаються до «однорангових» мереж тощо. Інтер- мереж.

Ця відмінність є педантичною, але важливою з кількох причин. На час винаходу Інтернету існували мережеві технології, які вимагали фізичної підключення кожної системи до однієї і керованої тим самим адміністратором. Деякі з старих технологій Ethernet (10BASE5,10BASE2) вимагали, щоб кожен комп'ютер був на одному фізичному кабелі! Ну, насправді серія коаксіальних кабелів, електрично з'єднаних T-частинами. Якщо хтось із них відвалився, вся мережа перестала працювати.

Системи телефонного зв’язку перед цифровими телефонами також встановили єдине електричне з'єднання між слухавками (з підсилювачем в середині на велику відстань).

Відмінність також важлива через трансляції : різні речі у вашій локальній мережі будуть випромінювати "Я тут!" пакети, що надсилаються на електронну адресу. Це стосується кожного комп'ютера у вашій мережі, але не кожного комп'ютера в Інтернеті!

Не відразу, немає, але ви будете з'єднані в деякому сенсі .

Найголовніше, що потрібно усвідомити, це те, що Інтернет - це не один протокол . Це серія протоколів, кожен з яких виконує конкретне завдання. Вони об'єднуються в річ, яку називають стеком, яка між різними протоколами всередині неї отримує дані, куди потрібно йти.

Здебільшого люди, які розробляли протоколи, що складають Інтернет, організовували речі в чотири шари . Існує конкуруюча модель, яка використовує сім шарів, але ми дотримуватимемося чотиришарової моделі поки.

Найнижчим з них є рівень зв'язку даних , який вирішує завдання отримання сигналу між двома машинами, які безпосередньо пов'язані . Підключивши кабель Ethernet до комп'ютера та маршрутизатора, ви з'єднуєте їх у цьому шарі. Родина протоколів Wi-Fi також живе в шарі зв'язку даних. Як і PPP, який використовується для модемів та мобільних телефонів. Є й інші, для інфрачервоних та лазерних посилань, для супутникових та мікрохвильових станцій і навіть для голубів-носіїв. Цей останній був зроблений як жарт першотравневого дурня; ніхто не буде використовувати його в звичайних умовах, але це вже було зроблено, щоб довести , що концепція працює. Люди в мережі - дивні.

Далі йде Інтернет-шар , який переміщує сигнал між комп’ютерами, які не пов'язані безпосередньо, використовуючи ланцюг комп'ютерів, які безпосередньо підключені . Тут знаходиться IP-адреса (звідки походить ваша IP-адреса), як і деякі інші протоколи, пов’язані з управлінням мережею. Це розбито на власний протокол, так що різні машини в ланцюзі не повинні дбати про те, як пов’язана вся річ : кожен повинен дбати лише про машину, від якої вона отримує сигнал (якщо це не перше посилання в ланцюг), і машина передає сигнал (якщо це не остання ланка ланцюга).

Після цього знаходиться транспортний шар , який організовує сигнал у змістовні дані . Це розбито на власний протокол, щоб двом машинам не було байдуже, як сигнал потрапляє між ними. Як тільки ви маєте справу з транспортним шаром, ви відчуваєте, що машини безпосередньо підключені , тому що матеріали в шарі Інтернет обробляють весь цей безлад. Але ІР робить багато роботи внизу.

Останнім є рівень програми , який інтерпретує дані відповідно до потреб програми . Тут живе HTTP - протокол, який веб-браузери використовують для надсилання сторінок і медіа. Так само роблять FTP, IRC та багато інших. Протоколи рівня додатків не повинні дбати про будь-яку деталь повернення даних назад і назад: ви надсилаєте та отримуєте з якогось протоколу транспортного рівня, але вам не потрібно обробляти жодне з решти.

Кінцевим результатом цього є те, що Інтернет - це не просто гігантська мережа волоконно-оптичних кабелів. Це набагато сильніше, ніж це . Навіть якби ми сказали, що це мережа комп’ютерів, з'єднаних кабелями, це все одно спростить речі. Напевно, ви ніколи не будете надсилати дані через посилання несучий-голуб, але багато ваших сигналів будуть проходити через мідь, волокно, супутник та інші види посилань на шляху до пункту призначення. Але через те, як організовано стек, вам ніколи не доведеться знати і не піклуватися ні про що з цього.

Я збираюся скористатися більш простим підходом і просто скажу "ні". Немає проводів / волокон, які безпосередньо з'єднують ваш комп'ютер з усіма серверами в Інтернеті. Можливо, у вас в будинку є роутер? Я думаю, що точніше називати з'єднання через цей маршрутизатор "непрямим", ніж прямим. Зрештою, це електронний комутатор. Отже, з'єднання між машинами здійснюються в основному, коли одна машина запитує IP-адресу іншої машини. Потім транзистори перемикаються на закриту (тобто підключення) частину цього з'єднання. Цей процес проходить через каскад маршрутизаторів за межами вашого будинку, які всі стоять на шляху вашого зв'язку. Без співпраці цих маршрутизаторів та відповідних пристроїв не існує електричного (або волоконно-оптичного) зв’язку між вашим комп’ютером та тими, що виходять в Інтернет.

Питання може виникнути через те, як працюють мережі TCP / IP. Кожен комп'ютер у циклі TCP / IP бачить кожен пакет з кожного іншого комп'ютера в одній гілці. Гілка - це набір адрес в одній схемі за маршрутизатором. Маршрутизатори знають адреси, які вони обслуговують, і лише пускають в пакети, адресовані їх набору адрес. Маршрутизатори також можуть запобігти виходу пакетів з гілки, якщо адреса призначення також знаходиться в тій самій гілці, що і адреса джерела.

Отже, у простій мережі TCP / IP кожен комп'ютер бачить кожен пакет, який рухається по локальній мережі. Але вся суть Інтернету полягала в тому, щоб розбити світ у керованих локальних мережах, які можуть взаємодіяти між собою за потреби. Маршрутизатори (і динамічні серверні адреси) дозволяють мережі працювати, лише обмінюючись тим, що потрібно ділити між гілками (локальними мережами). Інакше об'єм трафіку перекриє кожен комп'ютер.

Гілка, приєднана до маршрутизатора, може бути будь-яким середовищем (мідь, волокно, радіо). Так, так, кожен комп'ютер в мережі приєднаний до кожного іншого комп'ютера, але система маршрутизаторів обмежує трафік, з яким взаємодіє ваш комп'ютер, лише на тій гілці, в якій ви є частиною.

У кількох сенсах це не пов'язано безпосередньо. По-перше, ваш комп'ютер повинен поговорити з вашим шлюзом (швидше за все, вашим домашнім маршрутизатором), потім трафік проходить через ваш Інтернет-провайдер , потім, можливо, через один або кілька рівнів балансирів навантаження та 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

По-друге, сигнали можуть передаватись, використовуючи в основному будь-який надійний носій, і, швидше за все, буде змінюватися носієм не раз під час поїздки з вашого будинку до основного сервера.

По-третє, в основному кожен сервіс, який ви, ймовірно, використовуєте, повинен вести список машин, до яких він підключений, це ICMP (він же "ping"). Для звичайних інтернет-сервісів логічне з'єднання має бути встановлено певним рукостисканням, коли клієнт і сервер визначають параметри з'єднання, виходячи з можливостей обох (наприклад, при шифруванні трафіку на веб-сайті ).