Πως λειτουργεί το ίντερνετ;

Όλοι μας χρησιμοποιούμε το ίντερνετ καθημερινά. Ωστόσο αν και είναι κάτι πολύ απλό στη χρήση, ίσως φαντάζει πολύπλοκο και δύσκολο στην κατανόηση του από τους περισσότερους.

Τι είναι λοιπόν το ίντερνετ και πώς λειτουργεί;

Τι είναι το ίντερνετ;
Αυτή τη στιγμή βρίσκεστε σε μία σελίδα, το Koukouzelis Blog. Οι πληροφορίες και το περιεχόμενο που βλέπετε έχουν ταξιδέψει από μακριά μέχρι να φτάσουν στην οθόνη σας. Πως γίνεται αυτό; Με ένα παγκόσμιο δίκτυο οπτικών ινών (σπανίως δορυφόρων) που αποκαλούμε ίντερνετ. Αυτό το γιγαντιαίο δίκτυο συνδέει όλες τις συσκευές μεταξύ τους. Τους σέρβερ-διακομιστές με τις υπόλοιπες συσκευές σας όπως τον υπολογιστή ή το κινητό σας. Στην περίπτωση δεδομένων κινητής, οι οπτικές ίνες συνδέονται με κεραίες οι οποίες μετατρέπουν το οπτικό σε ηλεκτρομαγνητικό κύμα.

Αν και πιθανότατα να είστε συνδεδμένοι μέσω wifi, ωστόσο η σύνδεση αυτή είναι με το ρούτερ που έχετε στο σπίτι σας. Μετά το ρούτερ ακολουθεί η σύνδεση με τον πάροχο του ίντερνετ που έχετε. Αυτή γίνεται συνήθως με τα γνωστά καλώδια χαλκού, εώς ένα σημείο, και έπειτα με καλώδια οπτικών ινών. Ο πάροχος με τη σειρά του, συνδέεται απευθείας στο παγκόσμιο δίκτυο οπτικών ινών, μέσω του οποίου οι πληροφορίες φτάνουν στον προορισμό τους.

Οι σέρβερ ωστόσο, είναι απευθείας συνδεδεμένοι στο δίκτυο οπτικών ινών. Αυτό γιατί οι πληροφορίες που αποθηκεύουν και ο αριθμός των συνδέσεων είναι πολύ μεγάλος και έτσι έχουν διαφορετικές απαιτήσεις σε ταχύτητα, όγκο δεδομένων καθώς και χρόνο απόκρισης. Όλες οι σελίδες, όπως και το speedtest, είναι αποθηκευμένες σε κάποιο σέρβερ και κάθε φορά που διαβάζετε για παράδειγμα ένα άρθρο ή βλέπετε ένα βίντεο, τα αρχεία αυτά (βίντεο, κείμενο κ.λ.π.) φτάνουν σε εσάς από τον σέρβερ της σελίδας. Δεν είναι υποχρεωτικό μία σελίδα να έχει το δικό της σέρβερ, μπορεί να νοικιάζει χώρο σε έναν άλλο, όπου χρησιμοποιείται από περισσότερες σελίδες.

Διεύθυνση IP
Πρωτού συνεχίσουμε, θα πρέπει να κατανοήσουμε την έννοια της διεύθυνσης IP. Όπως και με τις πραγματικές διευθύνσεις, προσδιορίζει ακριβώς και με μοναδικό τρόπο τη συσκευή σας. Είναι ένας αριθμός ο οποίος ορίζεται για κάθε συσκευή (από τον πάροχό του στην περίπτωση του ρούτερ στο σπίτι μας), αλλάζει ανά διαστήματα και είναι μοναδικός ακόμα και για διαφορετικές συσκευές στο ίδιο σπίτι.

Ένα παράδειγμα διεύθυνσης IP είναι το 172.217.169.131. Αυτή είναι συγκεκριμένα μία από τις πολλές διευθύνσεις IP του Google. Γιατι πολλες; Διότι μία τεράστια σελίδα όπως το Google χρειάζεται πολλούς σέρβερ για να χωρέσουν όλο το περιεχόμενό της.

Όπως με ένα πραγματικό δέμα, το οποίο έχει διεύθυνση παραλήπτη, με τον ίδιο τρόπο οι πληροφορίες ταξιδεύουν από τη συσκευή σας με προορισμό τη διεύθυνση IP του “παραλήπτη”. Αν έστω και ένας από τους αριθμούς της διεύθυνσης δεν είναι σωστός τα πακέτα πληροφορίας δεν θα φτάσουν στον επιθυμητό προορισμό.

Η παραπάνω διεύθυνση IP είναι τύπου IPv4. Αποτελείται από 4 αριθμούς όπου ο κάθε ένας φτάνει εώς το 255. Δηλαδή η πρώτη είναι η 0.0.0.0 και η τελευταία 255.255.255.255 με συνολικά περίπου 4.3 δισεκατομμύρια πιθανές δημόσιες διευθύνσεις, από τις οποίες οι 600.000 περίπου είναι κατωχυρωμένες. Με έμφαση στο δημόσιες καθώς αυτές διαφορετικά τοπικά δίκτυα για παράδειγμα μπορούν να έχουν ίδιες διευθύνσεις στις συσκευές τους.

Καθώς οι διαθέσιμες IP ολοένα και λιγοστεύουν, με τις συσκευές να αυξάνονται, γίνεται πιο συχνή πλέον χρήση της IPv6 IP. Ένα παράδειγμα είναι το 2001:0000:3238:DFE1:0063:0000:0000:FEFB και όπως φαίνεται οι πιθανοί συνδυασμοί είναι πολύ περισσότεροι (3.4 ενδεκάκις εκατομμύρια!) Εκτός των παραπάνω συνδυασμών, οι IPv6 έχουν κάποια επιπλέον πλεονεκτήματα που όμως δεν θα καλύψουμε στο σημερινό άρθρο.

Σύστημα DNS
Αν επικολλήσετε την παραπάνω διεύθυνση στη μπάρα αναζήτησης θα μεταφερθείτε στο google.com. Είναι λογικό πως το να θυμόμαστε τόσους αριθμούς θα ήταν πολύ δύσκολο, ειδικά όταν καθημερινά επισκεπτόμαστε δεκάδες διαφορετικές ιστοσελίδες. Για αυτό το λόγω υπάρχει το σύστημα DNS. Είναι ένα σύστημα ονοματοδοσίας του ίντερνετ, που αντιστοιχεί κάθε διεύθυνση IP σε ένα όνομα, όπως το google.com. Αντί δηλαδή να θυμάστε απέξω τους αριθμούς, πληκτρολογείτε απλά το όνομα της σελίδας, και το σύστημα DNS ξέρει σε ποια διεύθυνση να σας μεταφέρει.

Σκεφτείτε το σαν ένα τηλεφωνικό κατάλογο. Εάν δεν ξέρετε το τηλέφωνο κάποιου αλλά ξέρετε το όνομα του, ψάχνετε στον κατάλογο για να βρείτε τον αριθμό που του αντιστοιχεί. Στην περίπτωση του ίντερνετ οι κατάλογοι αυτοί είναι πολλοί και αποθηκέυονται σε σέρβερς. Από προεπιλογή των Windows χρησιμοποιείτε τον σέρβερ του παρόχου σας, μπορείτε όμως να αλλάξετε σε ένα δημόσιο σέρβερ όπως π.χ. της Cloudflare.

Ας θεωρήσουμε πάλι ότι θέλετε να μεταβείτε στο google.com. Όπως είπαμε, οι συσκευές συνδέονται η μία με την άλλη με την χρήση της IP. Επομένως ο υπολογιστής χρειάζεται να ξέρει σε ποιον αριθμό αντιστοιχεί το google.com. Το πρώτο βήμα είναι να συνδεθεί στον σέρβερ DNS που χρησιμοποιείτε και να ζητήσει την διεύθυνση που ψάχνετε.

Υπάρχει περίπτωση όμως η διεύθυνση που ψάχνετε να μην βρίσκετε εκεί. Τότε το αίτημά σας θα μεταφερθεί σε έναν από τους 13 διακομιστές “ρίζας”, οι οποίοι εξυπηρετούν αιτήματα για τις κυριότερες καταλήξεις, όπως .com, .net κ.ά. Αν και ακούγονται λίγοι, ο κάθε ένας από αυτούς χρησιμοποιεί ένα μεγάλο αριθμό συσκευών, για να εξασφαλίσει την άμεση και γρήγορη εξυπηρέτηση του αιτήματός σας. Στην περίπτωσή μας (που θέλουμε το google.com) το αίτημα θα προωθηθεί στον σέρβερ υπεύθυνο για τις σελίδες που τελειώνουν σε .com.

Ο σέρβερ με τη σειρά του θα επικοινωνήσει με επίσημους σέρβερς που περιλαμβάνουν την επίσημη λίστα-κατάλογο που αναφέραμε προηγουμένως. Αυτές ενημερώνονται κάθε φορά που γίνεται μία νέα καταχώρηση ονόματος. Εκεί θα βρεθεί, εφόσον υπάρχει, η ζητούμενη διεύθυνση και θα επιστρεφεί μέσω του σέρβερ DNS που χρησιμοποιείτε στον υπολογιστή σας. Για να γλιτώσετε χρόνο, τόσο ο υπολογιστής σας όσο και ο DNS σέρβερ, θα αποθηκεύσουν την διεύθυνση για να εξυπηρετήσουν μελλοντικά αιτήματα.

Δρομολογητές-ρούτερ
Το επόμενο βήμα είναι το ρούτερ. Όπως φαίνεται από το όνομα, είναι οι συσκευές που ξέρουν από που έρχεται και που πηγαίνει η πληροφορία. Κάθε φορά που επισκέπτεστε μία σελίδα, εώς και μερικές δεκάδες ρούτερ βοηθούν τα πακέτα της πληροφορίας να φτάσουν στο στόχο του. Αυτά, κάθε φορά, επιλέγουν και τη βέλτιστη διαδρομή που θα ακολουθήσουν οι πληροφορίες.

Κάθε φορά που τα πακέτα περνάνε από ένα ρούτερ αυτό προσθέτει τη δικιά του διεύθυνση IP. Σκεφτείτε το σαν στρώματα, όπου κάθε στρώμα είναι και μία IP που προστίθεται από κάθε ρούτερ ή συσκευή (π.χ. την συσκευή που χρησιμοποιείτε) στη διαδρομή, εώς ότου φτάσει τον σέρβερ που πρέπει. Αυτά ξετυλίγονται κατά τη διάρκεια της επιστροφής (δηλαδή της απάντησης του σέρβερ, π.χ. μία εικόνα που ανοίγετε) με τον ίδιο τρόπο που προστέθηκαν, εξασφαλίζοντας έτσι ότι η πληροφορία θα φτάσει στη συσκευή από όπου ζητήθηκε.

Όταν συνδέεστε στο ίντερνετ από σπίτι σας, είτε μέσω wifi είτε μέσω καλωδίου, εάν δείτε με ποια διεύθυνση IP συνδέεστε (κάτι που μπορείτε να δείτε εδώ) αυτή είναι πάντα ίδια. Αυτό γίνεται γιατί αυτή είναι η IP του ρούτερ που έχετε σπίτι σας. Όλες τα πακέτα που στέλνουν οι συσκευές σας περνάνε μέσα από αυτό.
Πως αποφεύγεται όμως το πιθανό μπέρδεμα όταν στο ίδιο ρούτερ συνδέονται πολλές συσκευές;

Λόγω των στρωμάτων που εξηγήσαμε παραπάνω, το ρούτερ σας ξέρει ποια πακέτα προέρχονται από το κινητό σας και ποια από τον υπολογιστή σας καθώς κάθε συσκευή έχει την δική της IP. Αυτή ονομάζεται τοπική διεύθυνση IP και είναι συνήθως της μορφής 192.168.xxx.xxx, όπου x ένας αριθμός.

Πρωτόκολλα επικοινωνίας
Το τελευταίο κομμάτι του “παζλ¨ είναι τα πρωτόκολλα επικοινωνίας. Αυτά ορίζουν τους κανόνες για τη μετατροπή των πακέτων πληροφορίας, την επισύναψη της διέυθυνσης αποστολέα και παραλήπτη, κανόνες του ρούτερ κ.λ.π. Υπάρχουν πολλά από αυτά ανάλογα την εφαρμογή και τις απαιτήσεις σύνδεσης. Ενδεικτικά μερικά από τα πιο γνωστά:

TCP/IP: Μεταφορά δεδομένων.
http/https: Πρόσβαση στο διαδίκτυο.
RTP: Σύνδεση βίντεο ή κλήσης.

Μπορούμε να το συγκρίνουμε με τη διανομή των δεμάτων, όπου εκτός από τη διεύθυνση του παραλήπτη είναι απαραίτητες επιπλέον πληροφορίες, όπως ταχυδρομικός κώδικας, αριθμός σπιτιού κ.λ.π.

Είδαμε λοιπόν ότι αν και ακούγεται “τρομακτικό”, το διαδίκτυο δεν είναι τόσο χαοτικό όσο φαίνεται. Πρόκειται για ένα καλα οργανωμένο σύστημα που απαρτίζεται από πολλά κομμάτια, όλα τα οποία μας παρέχουν όλες τις πληροφορίες που θέλουμε, τη στιγμή που τις χρειαζόμαστε, από τη συσκευή που χρησιμοποιούμε. Ένα σύστημα που ολοένα και μεγαλώνει, βελτιώνεται και μας παρέχει ανά πάσα στιγμή, ψυχαγωγία, ενημέρωση και όλες τις ανέσεις που θεωρούμε δεδομένες.

speedtest.gr

Το διαβάσαμε: is.gd/PFfCRK

How does the internet work?

How does the internet work?

We all use the internet every day. However, although it is something very simple to use, it may seem complicated and difficult for most people to understand. So what is the internet and how does it work?

What is the internet?
You are currently on a page, Koukouzelis Blog. The information and content you see has traveled far and wide to reach your screen. How is this done? With a global fiber optic network (rarely satellites) that we call the internet. This giant network connects all the devices together. Servers with other devices such as your computer or mobile phone. In the case of mobile data, the optical fibers are connected to antennas which convert the optics into electromagnetic waves.

Although you are probably connected via wifi, this connection is with the router you have in your home. The router then connects to your internet service provider. This is usually done with the well-known copper cables, up to a point, and then with fiber optic cables. The provider, in turn, connects directly to the global fiber optic network, through which information reaches its destination.

The servers, however, are directly connected to the fiber optic network. This is because the information they store and the number of connections is very large and so they have different requirements in speed, data volume and response time. All pages, like speedtest, are stored on a server and every time you read for example an article or watch a video, these files (video, text, etc.) reach you from the page server . It is not necessary for one page to have its own server, it can rent space to another, where it is used by more pages.

IP address
First we move on, we need to understand the meaning of IP address. As with real addresses, it identifies your device in a unique and unique way. It is a number that is defined for each device (from its provider in the case of the router in our house), it changes from time to time and is unique even for different devices in the same house.

An example of an IP address is 172.217.169.131. This is one of the many Google IP addresses. Why many? Because a huge page like Google needs a lot of servers to fit all its content.

As with a real parcel that has a recipient address, in the same way information travels from your device to the "recipient"'s IP address. If even one of the address numbers is incorrect the information packets will not reach the desired destination.

The above IP address is IPv4. It consists of 4 numbers where each one reaches up to 255. That is, the first is 0.0.0.0 and the last 255.255.255.255 with a total of about 4.3 billion potential public addresses, of which about 600,000 are registered. With an emphasis on public as these different local area networks for example can have the same addresses on their devices.

As available IPs dwindle, as devices grow, so does IPv6 IP. An example is 2001: 0000: 3238: DFE1: 0063: 0000: 0000: FEFB and it seems that the possible combinations are much more (3.4 eleven million!) In addition to the above combinations, IPv6 has some additional advantages but we will not cover in today's article.

DNS system
If you paste the above address in the search bar you will be taken to google.com. It is logical that remembering so many numbers would be very difficult, especially when we visit dozens of different websites every day. For this reason there is the DNS system. It is an Internet naming system that assigns each IP address to a name such as google.com. That is, instead of remembering the numbers outside, you just type in the name of the page, and the DNS system knows which address to take you to.

Think of it as a phone book. If you do not know someone's phone number but you know their name, look in the list to find the number that corresponds to them. In the case of the Internet, these directories are numerous and are stored on servers. By default, you use your provider's server, but you can switch to a public server such as of Cloudflare.

Let's say you want to go to google.com again. As we said, the devices are connected to each other using IP. So your computer needs to know which number google.com corresponds to. The first step is to connect to the DNS server you are using and request the address you are looking for.

However, there is a possibility that the address you are looking for may not be there. Then your request will be transferred to one of the 13 "root" servers, which serve requests for the main extensions, such as .com, .net, etc. Although they sound small, each of them uses a large number of devices, to ensure immediate and fast service of your request. In our case (we want google.com) the request will be forwarded to the server responsible for the pages that end in .com.

The server in turn will communicate with official servers that include the official list-directory mentioned earlier. These are updated each time a new name is entered. It will find, if available, the requested address and return it via the DNS server you are using on your computer. To save time, both your computer and the DNS server will save the address to handle future requests.
Routers

The next step is the router. As the name implies, they are the devices that know where the information comes from and where it is going. Every time you visit a page, up to a few dozen routers help the information packets reach their goal. These, each time, choose the optimal path that the information will follow.

Each time the packets pass through a router it adds its own IP address. Think of it as layers, where each layer is an IP added by each router or device (eg the device you are using) along the way, until it reaches the right server. These are unfolded during the return (ie the server response, eg an image you open) in the same way they were added, thus ensuring that the information reaches the device from where it was requested.

When you connect to the internet from your home, either via wifi or cable, if you see which IP address you are connecting to (something you can see here) it is always the same. This is because this is the IP of the router you have in your home. All packages sent by your devices go through this.
But how to avoid possible confusion when multiple devices are connected to the same router?

Due to the layers we explained above, your router knows which packages come from your mobile and which from your computer as each device has its own IP. This is called a local IP address and is usually in the form 192.168.xxx.xxx, where x is a number.

Communication protocols
The last piece of the "puzzle" is the communication protocols. These define the rules for converting information packets, attaching the sender and recipient address, router rules, etc. There are many of these depending on the application and connection requirements. Indicatively some of the most famous:

TCP / IP: Data transfer.
http / https: Internet access.
RTP: Video or call connection.

We can compare it with the distribution of parcels, where in addition to the address of the recipient, additional information is necessary, such as postal code, house number, etc.

So we saw that although it sounds "scary", the internet is not as chaotic as it seems. It is a well-organized system that consists of many parts, all of which provide us with all the information we want, when we need it, from the device we use. A system that is growing, improving and providing us at all times, entertainment, information and all the amenities we take for granted.