Internetul: cum a apărut și cum circulă datele

Internetul este o rețea globală de rețele de calculatoare, care schimbă informații după un set comun de reguli. Mulți îl confundă cu World Wide Web, adică cu paginile pe care le deschizi în browser, dar web-ul este doar unul dintre serviciile care folosesc internetul, alături de poșta electronică, apelurile video sau transferul de fișiere. Înțelegerea diferenței te ajută să vezi de ce un mesaj trimis dintr-o localitate din România ajunge în câteva fracțiuni de secundă la un server de pe alt continent.

În acest articol afli cum a început totul cu o rețea experimentală, ce înseamnă comutarea pachetelor, ce rol au protocoalele, cum a apărut web-ul și ce se întâmplă, pas cu pas, când deschizi o pagină pe telefon.

Cum a apărut internetul?

Internetul a pornit din ARPANET, o rețea experimentală finanțată de agenția americană pentru proiecte avansate de cercetare, în care primele calculatoare au fost conectate la sfârșitul anilor șaizeci. Scopul era să permită cercetătorilor din universități diferite să împartă resurse de calcul și să comunice între ei.

La început, rețeaua avea doar câteva noduri. Pe măsură ce s-au adăugat alte rețele, a apărut nevoia unui limbaj comun care să funcționeze între sisteme diferite. Rezolvarea a fost un set de protocoale numit TCP/IP, adoptat treptat în anii șaptezeci și optzeci, iar ideea de „rețea de rețele” (în engleză, inter-network) a dat numele de internet.

Dezvoltarea nu ar fi fost posibilă fără electronica miniaturizată. Calculatoarele care au făcut posibile aceste rețele s-au bazat pe tranzistoare și circuite integrate, iar comunicarea la distanță continuă linia inițiată de telefon și radio, descrisă în articolul despre telefon și radio.

Ce înseamnă comutarea pachetelor?

Comutarea pachetelor înseamnă că un mesaj este tăiat în bucăți mici, numite pachete, care călătoresc independent prin rețea și sunt reasamblate la destinație. Metoda diferă de rețeaua telefonică clasică, în care o linie rămânea ocupată de la începutul până la sfârșitul convorbirii.

Avantajele sunt clare:

• liniile sunt folosite mai eficient, pentru că mai multe conversații împart aceeași legătură;
• dacă un traseu se blochează sau se defectează, pachetele pot ocoli zona;
• fiecare pachet poartă adresa de destinație, deci rețeaua nu are nevoie de un control central al fiecărei conexiuni.

Cum se transmite un fișier

Imaginează-ți că trimiți o fotografie. Calculatorul o împarte în mii de pachete, fiecare cu un antet care conține adresa sursei, adresa destinației și numărul de ordine. Routerele, echipamentele care dirijează traficul, citesc adresa și trimit pachetul pe traseul cel mai potrivit în acel moment. La destinație, protocolul TCP verifică ce a ajuns, cere retrimiterea pachetelor pierdute și le pune în ordine.

Ce sunt protocoalele și adresele IP?

Un protocol este un set de reguli care spune cum se formatează, se trimite și se confirmă un mesaj. Fără protocoale comune, două calculatoare de producători diferiți nu s-ar înțelege.

Protocolul IP atribuie fiecărui dispozitiv o adresă numerică, similară cu o adresă poștală. Pentru că oamenilor le este greu să rețină numere, există DNS, sistemul de nume de domenii, care funcționează ca o carte de telefon: transformă un nume ușor de ținut minte în adresa numerică a serverului. Când scrii numele unui site în browser, primul pas este o întrebare adresată unui server DNS.

Cum diferă internetul de World Wide Web?

World Wide Web este un sistem de documente legate între ele prin hiperlinkuri, accesibile printr-un browser, iar internetul este infrastructura pe care aceste documente circulă. Web-ul a fost propus la CERN, laboratorul european de fizică de lângă Geneva, de Tim Berners-Lee, la sfârșitul anilor optzeci și pus în funcțiune la începutul anilor nouăzeci.

Berners-Lee a imaginat trei elemente simple: o adresă pentru fiecare document (URL), un limbaj de marcare a paginilor (HTML) și un protocol pentru transferul lor. Browserul a fost aplicația care a făcut tehnologia accesibilă oricui.

Ce se întâmplă când deschizi o pagină web?

Când deschizi o pagină web, browserul află adresa serverului prin DNS, stabilește o conexiune, cere conținutul și îl afișează. Totul durează adesea mai puțin de o secundă, deși implică mai multe echipamente.

1. Scrii adresa sau apeși pe un link.
2. Browserul întreabă un server DNS ce adresă IP corespunde numelui.
3. Cererea pleacă din telefon sau calculator spre routerul de acasă, apoi spre furnizorul tău de internet.
4. Pachetele trec printr-un lanț de routere, pe cabluri de cupru, fibră optică sau legături radio.
5. Serverul primește cererea și trimite înapoi codul paginii, imaginile și celelalte fișiere.
6. Browserul asamblează totul și afișează pagina.

Fibra optică și cablurile submarine

Datele pe distanțe lungi circulă în principal prin fibră optică, un fir subțire de sticlă prin care trec impulsuri de lumină. Lumina rămâne în interiorul firului prin reflexii succesive, un efect legat de comportamentul luminii, despre care citești în articolul despre lumină și culori. Între continente, traficul trece prin cabluri așezate pe fundul oceanelor, care transportă marea majoritate a comunicațiilor internaționale; sateliții joacă un rol mai mic, mai ales în zone izolate.

Atenție: „în cloud” nu înseamnă „în aer”. Datele sunt stocate în centre de date reale, cu servere, cabluri și sisteme de răcire, aflate în clădiri concrete.

Felul în care o tehnologie nouă schimbă răspândirea cunoașterii a mai fost văzut o dată, în povestea tiparului lui Gutenberg. Pentru un cadru mai larg al descoperirilor care au făcut posibil acest sistem, vezi invențiile care au schimbat lumea.