Как работает интернет: разбираем устройство Всемирной сети

Интернет прошёл долгий путь развития с момента создания. Рассмотрим основные этапы его появления и ключевые события.

• 1950-е годы. Разработка первых компьютеров американскими, британскими и французскими учёными и военными. Эти устройства были подключены к источнику сети через кабель и использовались узким кругом людей. Подобные сети назывались локальными (LAN — Local Area Network). Уже в это время появились первые идеи о создании системы, способной связать несколько компьютеров, которые находятся далеко друг от друга.
• 1960-е годы. В США появился проект ARPANET, позднее он лёг в основу сети NSFNET, обеспечивавшей передачу данных между различными исследовательскими командами и институтами. Так появились глобальные сети (WAN — Wide Area Network).
• 1970-е годы. Создание протоколов TCP и IP, на которых строится отправка и получение информации в интернете. Они позволили компьютерам обмениваться информацией независимо от их типа.
• 1980-е годы. Стали распространяться персональные компьютеры, начали создаваться доменные зоны и коммерческие предприятия, которые предоставляли пользователям доступ в сеть интернет. Британский учёный Тим Бернерс-Ли ввёл понятие Всемирной паутины (World Wide Web).

• 1990-е годы. Произошёл взрывной рост интернета, появились технологии разметки HTML и начальная версия протокола передачи данных HTTP. В это же время была запущена доменная зона .ru.
• 2000-е годы и далее. Массовое использование мобильных телефонов, разработка таких уже привычных для нас технологий, как облачные хранилища и BigData.

Чтобы понять, как устроен интернет, нужно разобраться, из чего он состоит. Он основан на системе компьютерных сетей, которые связаны друг с другом одинаковыми стандартами и протоколами для обмена данными. Прежде всего он работает благодаря сетевому оборудованию: кабелям, маршрутизаторам, коммутаторам и серверам, отвечающим за транспортировку информации между разными устройствами. Для самого процесса передачи применяются протоколы, которые описывают, как и в каком формате передаются данные.

Протоколы передачи данных в интернете можно разделить на четыре вида:

1. Канальные. Это протоколы физического уровня, которые отвечают за транспортировку информации в одной сети.
   
2. Сетевые. Их задача — передавать пакеты данных в сетях.

3. Транспортные. Благодаря им происходит управление потоком и безопасная передача информации.

4. Прикладные. Применяются для маршрутизации данных, файлов и электронных писем.

Виды соединений, по которым пользователи подключаются к Всемирной сети, отличаются, например, быстротой передачи информации, методом подключения и возможностью передвижений. Вот четыре распространённых в современном мире вида:

1. Проводное соединение:

a. Ethernet. Доступ компьютера к интернету осуществляется напрямую через кабель. Отличается хорошей скоростью и надёжным соединением.

b. DSL (Digital Subscriber Line). Подключается через телефонную линию, к которой у пользователя уже есть доступ. Чем ближе компьютер расположен к телефонной станции, тем выше скорость соединения.

2. Беспроводное соединение:

a. Wi-Fi. Даёт возможность стационарным и мобильным устройствам подключаться к Всемирной сети без кабелей, например в квартире, на работе или в торговом центре.

b. Мобильная связь. Позволяет подключиться к интернету только через мобильные устройства. Быстрота передачи данных зависит от сотового оператора и тарифа пользователя.

c. Фиксированное беспроводное соединение. Создаёт надёжное подключение к Всемирной сети на больших расстояниях. Обычно используется для подключения к интернету удалённых регионов.

3. Оптическое волокно. Отличается очень хорошей скоростью и стабильностью подключения. Именно благодаря ему интернет появляется в квартирах и офисах.

4. Satellite Internet. Спутниковое соединение с Всемирной сетью. Используется в местах, где нет возможности обеспечить другие виды подключения.

Чем популярнее становится интернет, тем больше угроз в нём возникает. Например, люди иногда сталкиваются с кражей личной информации или вирусами, способными причинить серьёзный урон компьютеру. Компании также могут подвергнуться угрозам, например DDoS-атакам или кибершпионажу.

Избежать подобных рисков можно, если придерживаться нескольких правил:

• Защита личной информации. Не стоит предоставлять малознакомым людям личные данные, например физический адрес, электронную почту или номер телефона. Кроме того, полезно придумывать сложные пароли и подключать двухфакторную аутентификацию, чтобы защитить свои учётные записи на различных сайтах.
• Антивирусное ПО. Такие программы позволяют вовремя идентифицировать вирусы и другие вредоносные программы и удалять их с компьютера.
• Регулярное обновление ПО. Это помогает использовать современные методы безопасности и избавляться от уязвимостей программ, с помощью которых хакеры могут проникнуть в устройство или сеть пользователя.
• Осторожная коммуникация. Не рекомендуется открывать подозрительные письма и сообщения от незнакомых людей, а также кликать по ссылкам и открывать файлы в них. Именно так обычно вредоносные программы попадают в устройство.
• Безопасные соединения. Полезно использовать HTTPS вместо HTTP для сайтов, обрабатывающих личные данные, например пароли и номера банковских карт. Это обеспечивает надёжное шифрование информации в интернете.

В России, как утверждает Минцифры, уровень проникновения интернета составляет 93%. По планам правительства за счёт строительства магистральных оптических линий связи этот показатель будет близок к 99% к 2036 году.

Также в будущем нас ожидает увеличение скорости интернета, что позволит ещё быстрее скачивать файлы, смотреть ролики в хорошем разрешении и играть в онлайн-игры без задержек. Например, последнее поколение мобильной связи 5G уже работает в США, Южной Корее, Великобритании, Испании, Казахстане и других странах. В России эта технология пока находится на пилотной стадии: в начале 2025 года правительство разрешило строительство станций 5G только в нескольких городах-миллионерах.

Кроме того, можно ожидать ещё большего развития IoT — интернета вещей. Это, например, фитнес-браслеты, элементы умного дома или интеллектуальные системы, которые проводят диагностику промышленного оборудования. С каждым годом интернет проникает всё глубже во все сферы жизни и работы человека. Например, в России разрабатываются датчики ЖКХ на базе IoT для учёта потребления тепла. А во время Олимпийских игр 2024 года в Париже умные устройства помогали отслеживать старт спортсменов и составляли индивидуальные планы тренировок.