Internet to globalna sieć połączonych ze sobą komputerów i innych urządzeń, które wymieniają informacje za pomocą określonych protokołów komunikacyjnych. W tym artykule omówimy kluczowe aspekty funkcjonowania internetu, w tym pakiety danych, protokoły komunikacyjne, system nazw domenowych (DNS) oraz prześledzimy wymianę informacji na przykładzie odwiedzania strony internetowej.

Pakiety danych i ich rola w komunikacji internetowej

Gdy przesyłamy dane przez internet, nie trafiają one do odbiorcy jako jeden ciąg informacji. Zamiast tego są dzielone na mniejsze fragmenty zwane pakietami. Każdy pakiet zawiera fragment danych oraz nagłówek z informacjami o adresie nadawcy i odbiorcy, numerze pakietu i innych danych technicznych.

Pakiety są przesyłane przez różne węzły sieciowe, co oznacza, że niekoniecznie podążają tą samą drogą. Gdy dotrą do celu, są ponownie składane w pierwotną formę. Taki sposób przesyłania danych zapewnia niezawodność i efektywność, ponieważ nawet w przypadku utraty niektórych pakietów system może żądać ich ponownego przesłania.

Protokoły internetowe - podstawa działania sieci

Komunikacja w internecie odbywa się według określonych zasad, zwanych protokołami. Protokoły określają sposób wymiany informacji między urządzeniami. Najważniejsze z nich to:

  • IP (Internet Protocol) – odpowiedzialny za adresowanie pakietów i kierowanie ich do odpowiedniego odbiorcy.

  • TCP (Transmission Control Protocol) – zapewnia niezawodność transmisji poprzez kontrolę poprawności danych i retransmisję zagubionych pakietów.

  • UDP (User Datagram Protocol) – mniej niezawodny niż TCP, ale szybszy, stosowany np. w transmisjach wideo na żywo.

  • HTTP/HTTPS (HyperText Transfer Protocol / Secure) – protokół wykorzystywany do przesyłania stron internetowych, gdzie HTTPS dodatkowo zapewnia szyfrowanie transmisji.

Serwery DNS - książka telefoniczna internetu

Każdy komputer w sieci internetowej ma przypisany unikalny adres IP, ale zapamiętanie takich numerów dla wszystkich stron internetowych byłoby bardzo trudne. Właśnie dlatego istnieje system nazw domenowych (DNS), który pozwala przekształcać czytelne dla człowieka nazwy domen (np. google.com) na odpowiadające im adresy IP.

Kiedy wpisujemy adres strony w przeglądarce, nasz komputer wysyła zapytanie do serwera DNS, który zwraca odpowiadający adres IP serwera hostującego stronę. Następnie przeglądarka łączy się z tym serwerem i pobiera treść strony.

Jak działa wymiana informacji na przykładzie strony internetowej?

Aby lepiej zrozumieć działanie internetu, prześledźmy krok po kroku proces ładowania strony internetowej, np. https://wikipedia.org.

  1. Wpisanie adresu w przeglądarce

    • Użytkownik wpisuje adres strony https://wikipedia.org w pasku adresu przeglądarki.

  2. Zapytanie do serwera DNS

    • Komputer wysyła zapytanie do serwera DNS, aby uzyskać adres IP odpowiadający domenie wikipedia.org.
    • Serwer DNS przeszukuje swoją bazę danych lub kieruje zapytanie do innego serwera, jeśli nie zna odpowiedzi.
    • Ostatecznie komputer otrzymuje adres IP serwera Wikipedii.

  3. Nawiązanie połączenia z serwerem

    • Po uzyskaniu adresu IP przeglądarka nawiązuje połączenie z serwerem Wikipedii przy użyciu protokołu HTTP/HTTPS.
    • Jeśli korzystamy z HTTPS, następuje dodatkowy etap - negocjacja szyfrowania w celu zapewnienia bezpieczeństwa transmisji.

  4. Wymiana pakietów danych

    • Serwer Wikipedii przygotowuje odpowiedź w postaci pakietów danych, które zawierają kod HTML, CSS, JavaScript oraz inne zasoby potrzebne do wyświetlenia strony.
    • Pakiety są wysyłane przez sieć i przechodzą przez wiele węzłów pośrednich, takich jak routery i serwery pośredniczące.
    • Przeglądarka odbiera pakiety, sprawdza ich integralność i układa je w poprawnej kolejności.

  5. Renderowanie i wyświetlenie strony

    • Przeglądarka analizuje kod HTML i pobiera dodatkowe zasoby, takie jak obrazy i arkusze stylów CSS.
    • Silnik renderowania przeglądarki interpretuje kod i buduje strukturę strony.
    • Po przetworzeniu wszystkich niezbędnych zasobów strona Wikipedii zostaje wyświetlona na ekranie użytkownika.
    • Jeśli użytkownik kliknie link lub wykona interakcję, cały proces może się powtórzyć dla nowej strony lub dynamicznie załadować nowe dane.

Sprzęt używany w internecie

Do sprawnego działania internetu niezbędny jest sprzęt sieciowy, który umożliwia przesyłanie danych między użytkownikami i serwerami. Najważniejsze urządzenia wykorzystywane w infrastrukturze sieciowej to:

  • Router – łączy sieci komputerowe i zarządza ruchem danych. Routery kierują pakiety do odpowiednich adresów, zapewniając optymalną trasę przesyłu.
  • Switch (przełącznik) – urządzenie działające w sieci lokalnej (LAN), które przekazuje dane do konkretnych urządzeń docelowych. Odbierają również pakiety wychodzące z tych urządzeń i przekazują je do odpowiednich miejsc w sieci.
  • Serwer – komputer lub system komputerowy przechowujący i udostępniający zasoby oraz usługi, takie jak strony internetowe, pliki, pocztę elektroniczną czy aplikacje internetowe. Serwery mogą działać w różnych rolach, np. jako serwery plików, serwery baz danych czy serwery pocztowe.
  • Firewall (zapora sieciowa) – sprzęt lub oprogramowanie zabezpieczające sieć przed nieautoryzowanym dostępem i cyberatakami. Firewall monitoruje i filtruje ruch sieciowy zgodnie z ustalonymi regułami bezpieczeństwa.

Monitoring usług internetowych

Aby zapewnić nieprzerwane działanie usług internetowych, stosuje się różne systemy monitorujące. Usługi te nadzorują dostępność i wydajność serwerów poczty elektronicznej, serwerów DNS, stron internetowych oraz innych kluczowych elementów infrastruktury internetowej.

Systemy monitorujące działanie usług internetowych regularnie wykonują testy z różnych i niezależnych od siebie lokalizacji, sprawdzając, czy dana usługa odpowiada prawidłowo. W przypadku wykrycia problemów, takich jak awaria serwera lub spowolnienie działania strony internetowej, systemy te powiadamiają administratorów lub inne wskazane osoby za pośrednictwem email, SMS lub nawet telefonicznie.

Dzięki takim systemom możliwe jest szybkie reagowanie na awarie, minimalizacja przestojów oraz poprawa jakości świadczonych usług. Monitoring dostępności pozwala także na analizę długoterminowej wydajności usług i identyfikację potencjalnych problemów, zanim wpłyną one na użytkowników końcowych.

Poznaj ofertę Ping.pl na: