جستجو در تالارهای گفتگو

شبکه جهاني اينترنت Internet چيست و زيرساخت آن چگونه کار مي کند؟ اينترنت مجموعه‌اي جهاني از شبکه‌هاي بزرگ و کوچک است که به هم پيوسته‌اند و نام اينترنت (شبکه‌هاي در هم تنيده) از همين مجموعه گرفته شده است. اينترنت پديده‌اي است که زندگي بدون آن براي بسياري از انسان‌ها، ديگر غير قابل تحمل و حتي غير ممکن است. همه ما بااينترنت سر و کار داريم. اما اينترنت چگونه کار مي‌کند؟ چه اجزايي دارد و مهم‌تر اين که به چه کسي تعلق دارد؟ به سروري که از طريق آن وارد دنياي مجازي وب مي‌شويم؟ به ما که کاربران آن هستيم؟ در واقع هيچکدام. چون اينترنت نه به ما که به هيچ کس ديگري تعلق ندارد. اينترنت مجموعه‌اي جهاني از شبکه‌هاي بزرگ و کوچک است که به هم پيوسته‌اند و نام اينترنت (شبکه‌هاي در هم تنيده) از همين مجموعه گرفته شده است. اينترنت کارش را سال ۱۹۶۹ با چهار هسته يا سيستم کامپيوتري ميزبان شروع کرد اما امروز ميليونها مورد از آنها در سراسر جهان وجود دارند. البته اين که گفته مي‌شود اينترنت صاحب ندارد بدان معنا نيست که هيچ کس بر آن نظارت ندارد. يک موسسه غيرانتفاعي به نام انجمن اينترنت (Internet Society) که در سال ۱۹۹۲ تشکيل شده است مسئول نظارت بر آن است و مراقب است که پروتکل‌ها و قوانيني که در مورد اينترنت تصويب شده‌اند، در سراسر جهان اجرا شوند. ● تسلسل شبکه‌ها هر کامپيوتري که به اينترنت وصل است - از جمله کامپيوتري که با آن اين گزارش را مي‌خوانيد- بخشي از يک شبکه است. شما که در خانه با يک مودم به يک موسسه ارائه دهنده سرويس‌هاي اينترنتي (ISP) وصل مي‌شويد؛ در محل کار بخشي از يک شبکه محلي هستيد و بيشتر مواقع باز هم از طريق مودم به يک ISP و از آن به اينترنت وصل مي‌شويد و يا اينکه ... . به هر حال اين که از چه طريق به اينترنت وصل شويد مهم نيست، مهم اين است که با اتصال به اينترنت، بخشي از دنياي شبکه‌ها مي‌شويد. بسياري از شرکت‌هاي ارتباطاتي بزرگ بک‌بُن‌هاي(ستون فقرات) اختصاصي خودشان را دارند که مناطق زيادي را به هم وصل مي‌کنند. معمولا اين شرکت‌ها در هر منطقه يک نقطه حضور( POP) دارند. POP جايي است که کاربران محلي با استفاده از مودم و تلفن يا خطوط ارتباطي مشخصي به شبکه شرکت وصل مي‌شوند. نکته جالب در اين باره اين است که در هيچ شبکه‌ اي مرجع کنترل کننده‌اي وجود ندارد و به جاي آن چند شبکه سطح بالا وجود دارند که از طريق نقاط دسترسي شبکه NAP))به هم متصل مي‌شوند. ● نمونه شبکه‌اي براي درک اين پروسه به اين مثال توجه کنيد: شرکت A يک ISP بزرگ است. اين شرکت در هر شهر بزرگي يک نقطه حضور(POP) دارد. اين POP ها قفسه‌هاي پر از مودم‌ هستند که مشتريان ISP با تلفن به آنها متصل مي‌شوند. شرکت A خطوطي از جنس فيبر نوري را از شرکت مخابرات اجاره کرده است تا به وسيله آنها نقاط حضورش را به هم متصل کند. حالاشرکت B را در نظر بگيريد. اين شرکت از چند ISP کوچک‌تر تشکيل شده است و در هر شهر بزرگ ساختمان‌هايي دارد که ISPهاي آن ماشين‌هاي ارائه دهنده خود را در آنها مستقر کرده‌اند. اين شرکت آن قدر بزرگ است که خودش با استفاده از خطوط فيبر نوري خودش‌ ساختمان‌هايش را به هم متصل کرده است و در واقع ISP هايي که زير نظر اين شرکت کار مي‌کنند از اين طريق به هم وصل شده‌اند. ● نقشه نقاط اتصال مرکز داده uunet در امريکا در اين ساختار تمام مشتريان شرکت A مي‌توانند با هم ارتباط داشته باشند و تمام مشتريان شرکت B با هم در ارتباط هستند. اما هيچ کدام از مشتريان شرکت A نمي‌تواند با مشتريان شرکت B ارتباط داشته باشد. براي رفع اين مشکل دو شرکت توافق مي‌کنند با NAPها در شهرهاي مختلف ارتباط قرار کنند و انتقال داده‌ها بين مشتريان دو شرکت در شهر هاي مختلف از طريق نقاط دسترسي شبکه انجام مي‌گيرد. تحت اين شرايط تمام کامپيوترهايي که به اينترنت وصل مي‌شوند با هم ارتباط خواهند داشت. ● پلي براي انتقال اطلاعات تمام اين شبکه‌ها براي برقراري ارتباط با يکديگر به نقاط دسترسي شبکه، بک‌بُن‌ها (ستون فقرات) و روترها (راهبان) نياز دارند. نکته جالب توجه در اين پروسه اين است که يک پيغام مي‌تواند در کسري از ثانيه از کامپيوتري به کامپيوتر ديگر برود و با عبور از شبکه‌هاي مختلف، نيمي از جهان را بپيمايد. اما اين پيغام‌ها از کدام مسير بايد رفت و آمد کنند. مشخص کردن اين مسيرها به عهده روتر‌ها است. روتر‌ها(راهبان‌ها) مشخص مي‌کنند که اطلاعات از کدام مسير از يک کامپيوتر به کامپيوتر ديگر بروند. آنها در واقع کامپيوتر‌هاي حرفه‌اي و قدرتمندي هستند که پيغام‌هاي ما را مي‌فرستند و از طريق هزاران مسيري که تعريف شده است انتقال پيغام را سرعت مي‌بخشند. يک روتر(راهبان) دو وظيفه مجزا اما مرتبط با هم دارد: ۱) تضمين مي‌کند که اطلاعات به جايي که نبايد بروند، نروند. ۲) تضمين مي‌کند که اطلاعات به مقصد مورد نظر برسد. به دليل انجام اين کارها، روتر‌ها نقش بسيار موثري در نحوه ارتباط دو شبکه کامپيوتري ايفا مي‌کنند. روتر‌ها دو شبکه را به هم متصل مي‌کنند و اطلاعات ميان آن دو را رد و بدل مي‌کنند. آنها همچنين از شبکه‌ها در برابر انتقال بي‌مورد اطلاعات محافظت مي‌کنند. بدون توجه به تعداد شبکه‌ها،‌ طرز کار روتر‌ها بدون تغيير باقي مي‌ماند. از آنجا که اينترنت از ده‌ها هزار شبکه مختلف تشکيل شده است، استفاده از روتر‌هادر آن ضروري است. ● بک‌بُن‌ها اولين بک‌بُن دنيا در سال ۱۹۸۷ توسط بنياد ملي علم آمريکا (NFS) درست شد. اين بک‌بُن که NSFNET نام داشت يک خط T۱ بودکه ۱۷۰ شبکه کوچک‌تر را به هم متصل مي‌کرد و با سرعت انتقال ۵۵۴/۱ مگا بايت در ثانيه کار مي‌کرد. يک سال بعد NSF با همکاري IBM و MCI بک‌بُن T۳ (۴۵ مگا بايت بر ثانيه) ايجاد کرد. بک‌بُن‌ها معمولا شاهراه‌هايي از جنس فيبر نوري هستند. اين شاهراه‌ها از چندين فيبر نوري در هم تنيده تشکيل شده‌اند تا ظرفيت انتقال داده‌هايشان بيشتر شود. اين کابل‌ها با علامت OC مشخص مي‌شوند مانند: OC-۳ ،OC-۱۲ يا OC-۴۸ . يک OC-۳ توانايي انتقال ۱۵۵ ميليون بايت را در ثانيه دارد در حالي که يک OC-۴۸ مي‌تواند ۲۴۸۸ ميليون بايت(۴۸۸/۲ گيگا بايت) را درثانيه انتقال دهد. براي اين که به سرعت بالاي بک‌بُن‌هاي مدرن پي ببريم کافي است آنرا با مودم‌هاي معمولي ۵۶K مقايسه کنيم که ۵۶۰۰۰ هزار بايت را در ثانيه منتقل مي‌کنند. امروزه شرکت‌هاي بسياري وجود دارند که بک‌بُن‌هاي با ظرفيت بالاي خود را دارند و به نقاط اتصال متفاوتي در سراسر جهان متصل‌اند. در اين حالت هر کاربر اينترنتي، بدون توجه به موقعيت جغرافيايي‌اش و شرکتي که از آن براي اتصال به اينترنت استفاده مي‌کند مي‌تواند با هر کاربر ديگري در زمين به راحتي صحبت کند. اينترنت موافقت‌نامه‌اي تو در تو و بسيار عظيم بين شرکت‌ها است تا به صورت مجاني با هم ارتباط برقرار کنند. ● پروتکل اينترنتي: نشاني‌هاي IP هر کامپيوتري در اينترنت يک شماره اختصاصي دارد که به آن نشاني IP ميگويند. IP علامت اختصاري پروتکل اينترنتي ‌است؛ زباني که کامپيوترها به ‌وسيله آن با هم ارتباط برقرار مي‌کنند. يک پروتکل، راه از پيش تعريف شده‌اي است که هرگاه کسي مي‌خواهد از يک سرويس استفاده کند، از طريق آن وارد عمل مي‌شود. اين «استفاده کننده» (کاربر) در اين جا مي‌تواند يک شخص حقيقي‌ و يا يک برنامه مثل نرم افزارهاي استفاده کننده از اينترنت باشد. يک IP معمولا بدين شکل است: ۳۸.۱۱۳.۱۶۲.۴۲ ما انسان‌ها براي اينکه اين نشاني‌ها را راحت حفظ کنيم، آنها را به صورت بالا مي نويسي (که البته اين هم راحت نيست) اما کامپيوترها به صورت باينري يا با هم ارتباط برقرار مي‌کنند‌ و نشاني IP بالا به زبان باينري بدين شکل است: ۱۰۰۱۱۰.۱۱۱۰۰۱.۱۰۱۰۰۰۱۰.۱۰۱۰۱۰ به عدد چهار بخشي موجود در IP اوکتتز(اوکتتز از ريشه عدد هشت يوناني گرفته شده است) گفته مي‌شود چون هر کدام از آنها در صورت تبديل به فرم باينري (دو دوئي) هشت موقعيت دارند. اگر اين موقعيت‌ها را به هم اضافه کنيم مي‌شود ۳۲ و دليل اين که به نشاني‌هاي IP اعداد ۳۲ بايتي مي‌گويند همين است. از آن جا که هر کدام از اين موقعيت‌ها در سيستم باينري مي‌توانند دو حالت داشته باشند (صفر يا يک)، تعداد نهايي حالات ترکيب آنها در اوکتتز، ۲۳۲ يا ۴,۲۴۹,۹۶۷,۲۹۶تعداد منحصر به فرد است. در ازاي تقريبا ۴.۳ ميليارد ترکيب محتمل، اعداد خاصي به عنوان نشاني‌هاي IP مشخص انتخاب شده‌اند. براي نمونه، نشاني ۰.۰.۰.۰ براي شبکه‌هاي پيش‌فرض در نظر گرفته شده است و نشاني ۲۵۵.۲۵۵.۲۵۵.۲۵۵ براي broadcastها. اوکتتز‌ها به جز جدا کردن اعداد کار ديگري هم دارند. از آنها براي ساخت کلاس‌هايي از IP ها استفاده مي‌شود که مي‌توانند در موارد خاص تجاري، دولتي و ... استفاده شوند. اوکتتز‌ها به دو بخش نت(Net) و هاست(Host) تقسيم مي‌شوند. بخش نت هميشه اولين اوکتتز را در بر مي‌گيرد و از آن براي يشناسايي شبکه‌اي که کامپيوتر به آن تعلق دارد استفاده مي‌شود. هاست(که گاهي به آن Node هم گفته مي‌شود) کامپيوترهاي حقيقي را در شبکه مشخص مي‌کند. بخش هاست هميشه آخرين اوکتتز را در بر مي‌گيرد. ● پروتکل اينترنت: سيستم نام دامنه وقتي که اينترنت در دوران ابتدايي‌اش به سر مي‌برد، از تعداد کمي کامپيوتر که بوسيله مودم‌ها و خطوط تلفن با هم در ارتباط بودند، تشکيل شده بود. در آن زمان براي اين که ارتباط بين دو کامپيوتر برقرار شود کاربران بايد IP کامپيوتري را که مي‌خواستند با آن ارتباط برقرار کنند تهيه مي‌کردند. براي نمونه نشاني IP يک کامپيوتر ۲۱۶.۲۷.۲۲.۱۶۲ بود و کاربر براي برقراري ارتباط با آن بايد آن را تهيه مي‌کرد. در اوايل اين کار چندان سخت نبود اما با گسترش استفاده‌کنندگان اينترنت، تهيه IP ديگران ديگر غير ممکن شد. اولين راه‌حل يک تکست فايل ساده بود که توسط مرکز اطلاعات شبکه‌ها تهيه شد و نام‌ها را به نشاني‌هاي IP هدايت مي‌کرد. به زودي اين فايل به قدري کند و ناکارآمد شد که نمي‌شد آن را مديريت کرد. در سال ۱۹۸۳، دانشگاه وييسکانسين سيستم نام‌ دامنه (DNS) را ابداع کرد که نام‌هاي تکست را به صورت خود‌کار به نشاني‌هاي IP هدايت مي‌کرد. در اين روش شما به جاي اين که IP يک سايت،‌ مثلا urls.ir را حفظ کنيد تنها hamshahrinline.ir را حفظ مي‌کنيد. ● URL ؛ مکان‌نماي يکسان منبع (نشاني سايت) وقتي که شما از اينترنت استفاده مي کنيد يا يک ميل مي‌فرستيد، از يک نام دامنه استفاده مي‌کنيد که اين کار را براي شما انجام مي‌دهد. براي نمونه نشاني [Hidden Content] نام دامنه urls.ir را در بر دارد. همين نام دامنه در example@urls.ir هم وجود دارد. هر بار که ما از يک نام دامنه استفاده مي‌کنيم، از سرورهاي سيستم نام دامنه (DNS) استفاده مي‌کنيم که نام‌هاي دامنه قابل خواندن براي انسان را به IPهاي قابل فهم براي ماشين تبديل مي‌کند. نام‌هاي دامنه سطح بالا که به آنها دامنه‌‌هاي سطح اول هم گفته مي‌شود اين‌ها هستند: .COM، .ORG ، .IR، .NET ، .EDU و .GOV. چند سايت معروف که از دامنه .COM استفاده مي‌کنند اين‌ها هستند: ۱) Google ۲) Yahoo ۳) Microsoft هر نامي در دامنه سطح بالاي COM. بايد منحصر به فرد باشد. کلمه هميشگي سمت چپ مثل WWW ، نام ميزبان است که نام يک ماشين خاص (با يک IP خاص) را در يک دامنه مشخص مي‌کند. يک دامنه داده شده مي‌تواند به صورت بالقوه نام ميليون‌ها هاست(ميزبان) را تا زماني که در آن منحصر به فرد هستند در بر بگيرد. سرورهاي سيستم نام‌ دامنه(DNS)، درخواست‌ها را از برنامه‌ها و ديگر سرورهاي نام‌ دريافت مي‌کنند تا نام‌هاي دامنه را به نشاني‌هاي IP تبديل کنند. وقتي که يک درخواست به سرور سيستم نام‌دامنه وارد مي‌شود، سرور يکي از چهار کار زير را بر روي آن انجام مي‌دهد: ۱) با يک نشاني IP به آن جواب مي‌دهد چون نشاني IP دامنه درخواست شده را مي‌داند. ۲) با ديگر سرور‌هاي سيسم نام‌ دامنه تماس مي‌گيرد و سعي مي‌کند نشاني IP نام درخواست شده را پيدا کند. البته سرور شايد چندين بار اين کار را انجام دهد. ۳) امکان دارد بگويد: من نشاني IP دامنه‌اي که شما خواسته‌ايد ندارم اما نشانيIP سرور ديگري را به شما مي‌دهم که نشاني‌هاي بيشتري از من مي‌داند. ۴) يک پيغام ارور(Error) مي‌فرستد، چون دامنه درخواست شده يا وجود ندارد يا ديگر اعتبار ندارد. ● يک مثال از پروسه خواندن نام دامين براي درک اين پروسه بهتر است به اين نمونه توجه کنيد: ۱) فرض کنيد شما نشاني urls.ir را در مرورگر خود تايپ مي‌کنيد. ۲) مرورگر براي يافتن نشاني IP به يک سرور سيستم نام‌ دامنه(DNS) مراجعه مي‌کند. ۳) اين سرور هم جستجو را با تماس با يکي از روت سرور‌ها(سرورهاي اصلي) آغاز مي‌کند- روت سروها نشاني‌هاي IP تمام DNS سرورها را که با دامنه‌‌هاي سطح بالا.COM ،.NET ،.IR و... کار مي‌کنند- دارند.سرور DNS شما از روت‌ سرور [Hidden Content] را مي‌خواهد. ۴) اگر روت سرور اين IP را نداشته باشد مي‌گويد:« من IP درخواست شما([Hidden Content]) را ندارم ۵) اما IP سرور دامنه‌‌هاي .IR را به شما مي‌دهم». ۶) آن وقت سرور نام دامنه شما، يک درخواست به سرور دي‌ان‌اس‌ .IR مي‌فرستد ۷) از آن مي‌پرسد که آيا نشاني IP براي [Hidden Content] مي‌شناسد يا نه. ۸) سرور DNS دامنه‌هاي IR، نشاني‌هاي IP سرور نامي را که با دامنه [Hidden Content] در ارتباط‌ هستند مي‌شناسند، به همين خاطر درخواست شما را به آنها ارجاع مي‌دهد. ۹) سرور نام شما سپس به سرور دي‌ان‌اس www,urls.ir مراجعه مي‌کند و مي‌پرسد که آيا اين سرور DNS، نشاني IP [Hidden Content] را مي‌شناسد يا نه. ۱۰) اين سرور قطعا نشاني IP مورد درخواست ما را دارد بنابر اين آن‌را به سرور DNS ما مي‌‌دهد. ۱۱) اين سرور هم آن را به مرورگر ما مي‌دهد و مرورگر براي دريافت يک صفحه وب از [Hidden Content] به سرور مراجعه مي‌کند. يکي از کليدهاي موفقيت در انجام چنين کاري افزونگي تکرار و فراواني است. در هر سطح چندين سرور DNS وجود دارد و هر گاه يک درخواست به جواب نرسد چندين سرور ديگر براي رسيدن به جواب وجود دارد. کليد ديگر cashing است. وقتي که يک سرور DNS يک درخواست را به جواب مي‌رساند، نشاني IP دريافت شده را ذخيره مي‌کند. و وقتي که يک درخواست دامنه .IR را به يک روت سرور ارجاع مي‌دهد، نشاني IP سروري را که IP دامنه‌هاي .IR را دارد ذخيره مي‌کند تا دفعه بعد که دوباره درخواستي براي نشانيIP دامنه .IR دريافت کرد بدون واسطه روت سرور به همين سرور DNS مراجعه کند. سرور DNS اين کار را مي‌تواند براي هر درخواست انجام دهد و cashing به آن اين اجازه را مي‌دهد که از جستجو‌هاي بي‌مورد دست بردارد. سرورهاي DNS روزانه به ميلياردها درخواست پاسخ مي‌دهند و وجود آنها براي عملکرد روان اينترنت بسيار ضروري است. اين حقيقت که اين مراکز اطلاعاتي بسيار گسترده و پراکنده به اين خوبي و البته به دور از چشم ما کار مي‌کنند، گواه طراحي بي‌نظير آنهاست. ● کلاينت‌ها و سرورها سرورها دسترسي يه اينترنت را براي ما ميسر مي‌کنند. تمام ماشين‌هاي موجود در اينترنت يا سرور هستند يا کلاينت. سرورها دستگاه هايي هستند که به ديگر ماشين‌ها سرويس ارائه مي‌دهند و ماشين‌هايي که از آنها براي برقراري ارتباط با سرورها استفاده مي‌شود کلاينت هستند. در فضاي اينترنت، اين سرور‌هاي وب،‌ سرورهاي ايميل، سرورهاي FTP و ديگر سرورها هستند که نيازهاي ما براي ايجاد ارتباط را برطرف مي‌کند. وقتي که شما مي‌خواهيد به [Hidden Content] متصل مي‌شويد تا يک صفحه را بخوانيد، از يک کلاينت (کامپيوتري که پشت آن نشسته‌ايد) استفاده مي ‌کنيد. در واقع ابتدا به سرور وب [Hidden Content] دسترسي پيدا مي‌کنيد؛ ماشين سرور صفحه‌اي را که شما درخواست کرده‌ايد پيدا مي‌کند و برايتان مي‌فرستد. کلاينت‌هايي هم که به يک ماشين سرور متصل مي‌شوند همين کار را با يک منظور مشخص انجام مي‌هند؛ يعني درخواست‌هايشان را به يک نرم افزار مشخص سرور که در يک ماشين سرور فعال است هدايت مي‌کنند. هر سرور يک نشاني IP ثابت دارد که به ندرت تغيير پيدا مي‌کند. در مقابل يک کامپيوتر خانگي که از طريق مودم شماره‌گيري مي‌کند هر بار که به ISP متصل مي‌شود يک نشاني IP دريافت مي‌کند. اين IP تا هنگامي که شما به اينترنت وصل هستيد منحصراً در اختيار شماست اما هر بار که به يک ISP متصل شويد، يک IP جديد دريافت خواهيد کرد. بدين ترتيب ISP به جاي اين که هر مشتري را با يک IP بشناسد، هر مودم را با يک IP مي‌شناسد. ● پورت‌ها وقتي‌ که يک کلاينت به وسيله يک پورت به يک سرويس متصل مي‌شود، از يک پروتکل مشخص استفاده مي‌کند. پروتکل‌ها معمولاً به صورت تکست هستند و به سادگي تعريف مي‌کنند که چگونه کلاينت‌ها و سرورها با هم ارتباط برقرار مي‌کنند. هر وب سرور در اينترنت پروتکل انتقال تکست‌هاي هايپر (HTTP) را مي‌شناسد. اجزايي که طرز کارشان در اين گزارش معرفي شدند (شبکه‌ها، روتر‌ها [راهبان‌ها]، نقاط دسترسي شبکه[NAP]، سيستم نام‌‌هاي دامنه[DNS] و سرورهاي پرقدرت)، جيزهايي هستند که ما براي دسترسي به اينترنت به آنها نياز داريم. نکته جالب در مورد آنها اين است که اين سيستم‌هاي عريض و طويل دسترسي ما به اينترنت را تنها در چند ميليونيوم ثانيه امکان‌پذير مي‌کنند. اين اجزا در دنياي مدرن بسيار مهم هستند چرا که بدون آنها دسترسي به اينترنت ممکن نيست و دنياي بدون اينترنت هم براي بسياري از ما معنايي ندارد. منبع:[Hidden Content]