اینترنت چگونه کار میکند؟

نویسنده مقاله : گلاره عباسی

مقدمه:

امروزه اینترنت نقشی مهم و حیاتی در زندگی انسان ایفا میکند. انسان با اختراع اینترنت توانسته ابعاد مختلف زندگی خود را بهبود بخشد و تاثیر چشمگیری در تسریع فرایندهای ارتباطی را تجربه کند.

برای پاسخ به این سوال که «اینترنت چگونه کار میکند؟»، ابتدا باید به خود مفهوم اینترنت، تاریخچه آن و برخی مفاهیم مربوط به آن بپردازیم.

• اینترنت چیست؟

اینترنت مخفف دو واژه‌‎ (Interconnected network) و به معنای شبکه به هم پیوسته است. به بیانی دیگر، اینترنت یک شبکه جهانی از رایانه ها و سرورهای به هم متصل است که امکان ارسال و دریافت اطلاعات و به طور کلی ارتباط بین افراد و سازمان ها را فراهم میکند.

این ارتباط براساس مجموعه پروتکل (TCP/IP) جهت اتصال شبکه ها و دستگاه ها شکل میگیرد.

منظور از پروتکل در مفهوم شبکه مجموعه قوانین و توافقاتی است که برای تعامل و ارتباط بین دستگاه ها و سیستم های مختلف در شبکه ها استفاده میشود.

برای آشنایی با مفهوم پروتکل و انواع آن تا انتهای این مقاله با ما همراه باشید.

• تاریخچه اینترنت

در سال 1969 میلادی، وزارت دفاع امریکا پروژه ای به نام (Advanced Research Projects Agency network ) ARPANET

 را در سراسر ایالات متحده آغاز کرد که هدف اصلی آن، ایجاد یک شبکه ارتباطی بین دستگاه های نظامی و تحقیقاتی و تبادل اطلاعات به روشی سریع و امن بود.

این پروژه توسعه اصولی را برای اتصالات شبکه و استانداردهای اولیه آن فراهم کرد. در آن زمان، از گسترش پروژه اتصال کامپیوترها، برای سهولت تبادل داده بین دانشگاه ها حمایت کردند که می توان آن را سرآغاز اینترنت در جهان به حساب آورد.

• اینترنت چگونه کار میکند؟

به طور کلی، اینترنت شامل دو بخش اصلی است: شبکه محلی و شبکه جهانی.

شبکه محلی (Local Area Network - LAN):

شبکه محلی به مجموعه‌ای از رایانه‌ها و دستگاه‌ها در یک مکان فیزیکی خاص اطلاق می‌شود، مانند یک دفتر یا سازمان. درون شبکه محلی، دستگاه‌ها به یکدیگر متصل شده و می‌توانند اطلاعات را به صورت مستقیم بدون نیاز به اینترنت ارسال کنند.

شبکه جهانی

 (Wide Area Network - WAN): شبکه جهانی شبکه‌ای بزرگ است که رایانه‌ها و دستگاه‌ها را در سراسر جهان به هم متصل می‌کند. این شبکه از طریق کابل‌های ارتباطی، فیبر نوری، ماهواره‌ها و اتصالات بی‌سیم ایجاد می‌شود. شبکه جهانی براساس استانداردها و پروتکل‌ها عمل می‌کند.

وقتی شما یک درخواست ارسال می‌کنید، برنامه یا مرورگر شما این درخواست را به شکل بسته‌های داده  تقسیم می‌کند. سپس این بسته‌ها از طریق اتصال شما به اینترنت ارسال می‌شوند و از طریق انتقال TCP/IP به سرور مقصد می‌رسند.

بسته‌های داده از طریق مسیریاب‌ها (روترها) به سرور مقصد هدایت می‌شوند. مسیریاب‌ها که در سراسر بستر اینترنت وجود دارند، مسیریابی بین شبکه‌ها را انجام می‌دهند و بسته‌ها را به سمت مقصد هدایت می‌کنند. در نهایت، بسته‌ها به سرور مقصد می‌رسند و سرور پاسخ مورد نظر را به ارسال می‌کند تا این پاسخ به درستی به دستگاه شما برگردانده شود.

این فرآیند از طریق برخی پروتکل‌ها مانند HTTP (پروتکل انتقال هایپرمتن) برای صفحات وب، SMTP  (پروتکل انتقال پست الکترونیکی ساده) برای ایمیل و FTP (پروتکل انتقال پرونده) برای انتقال فایل‌ها انجام می‌شود.

این فرآیند به طور سریع و به صورت مشابه در سراسر جهان اتفاق می‌افتد و امکان ارسال و دریافت اطلاعات را برای ما فراهم می‌کند.

• پروتکل و انواع آن

پروتکل(Protocol)  در لغت به معنای اصول و شیوه، قرارداد و راهکار است. در مفهوم شبکه های کامپیوتری، پروتکل به معنای مجموعه ای از قوانین و توافقات است که برای تعامل و ارتباط بین دستگاه‌ها و سیستم‌های مختلف در شبکه‌ها استفاده می‌شود.

در واقع، پروتکل‌ها برای تعریف قواعد، فرمت‌ها و مشخصات ارتباط بین دستگاه‌ها و همچنین برای تبادل داده‌ها و اطلاعات استفاده می‌شوند.

انواع پروتکل های شبکه

• HTTP: پروتکل رایج وب سایت های اینترنتی و هاست های ارائه شده به مشتریان
• FTP: پروتکل رایج انتقال فایل ها در محیط اینترنت
• IP: پروتکل تعیین مسیر و ارسال بسته های TCP / IP
• FTAM:پروتکل دسترسی به فایل ها و بسته ها
• DHCP:پروتکل جهت تخصیص آدرس های IP دینامیک در شبکه
• SMTP:پروتکل رایج انتقال پست الکترونیکی
• Telnet:پروتکل رایج برقرای ارتباط از راه دور
• SNMP:پروتکل نظارت بر شبکه و مدیریت شبکه
  TCP: پروتکل کنترل و نظارت بر تحویل منظم داده ها
• PPP:پروتکل ارسال سریال

این ها تنها نمونه‌هایی از پروتکل‌ها هستند و در دنیای شبکه‌ها و اینترنت بسیاری از پروتکل‌های دیگر نیز وجود دارند.

• وب و چهار نسل اصلی آن:

وب (www: world wide web) مجموعه ای از صفحات وبسایت ها هستند که در کامپیوترهای به هم متصل ذخیره شده اند و مجموعه عظیمی از اطلاعات را تشکیل داده اند. در واقع وبسایت ها از طریق مرورگرها به کاربران در سراسر جهان این امکان را میدهند که به داده ها در قالب متن، تصویر، صوت و ویدئو دسترسی داشته باشند.

1. وب 1 (Web 1):
   وب 1 به عنوان نسل اول وب معروف است که در دهه 1990 شکل گرفت. در این نسل، وب در اصل متشکل از صفحات اطلاعاتی ثابت بود که از طریق لینک‌ها با یکدیگر مرتبط بودند. محتوا در وب 1 به صورت ثابت و غیرتعاملی بود و کاربران قادر به تماشا و مطالعه محتوا بودند، اما تعامل بیشتری با آن نداشتند. مثال‌هایی از وب 1 شامل وبسایت‌های اطلاعاتی و رسانه‌های آنلاین از جمله وبسایت‌های خبری و وبسایت‌های شرکتی بود.
2. وب 2 (Web 2)
   وب 2 به مفهوم نسل دوم وب اشاره دارد که در اواخر دهه 1990 و آغاز دهه 2000 شکل گرفت. وب 2 با رشد فناوری‌هایی مانند AJAX (Asynchronous JavaScript and XML) و HTML5، امکانات تعاملی بیشتری را برای کاربران فراهم کرد. در این نسل، کاربران توانستند نظر بدهند، محتوا را به اشتراک بگذارند، وبلاگ‌ها را بسازند و در شبکه‌های اجتماعی شرکت کنند. وب 2 مبتنی بر تعامل بیشتر کاربران و تولید محتوا توسط کاربران بود. مثال‌هایی از وب 2 شامل فیسبوک، توییتر و ویکی‌پدیا هستند.
3. وب 3 (Web 3):
   وب 3 به عنوان نسل سوم وب اشاره می‌کند که هنوز در حال توسعه و تکامل است. وب 3 به ارتباط میان داده‌ها و سامانه‌ها توجه بیشتری دارد و مفهومی مانند "وب سمانتیک" را برمی‌گرداند. این نسل تلاش می‌کند تا با استفاده از تکنولوژی‌هایی مانند Linked Data، RDF (Resource Description Framework) و زبان‌های برنامه‌نویسی قوی‌تر، داده‌ها را قابل تفسیر تر و قابل استفاده‌تر کند. هدف وب 3 ایجاد یک وب هوشمندتر است که ماشین‌ها بتوانند بهتر از قبل داده‌ها را تفسیر کنند و درک کنند. این نسل هنوز در مراحل اولیه توسعه است و پیش‌بینی می‌شود که با استفاده از تکنولوژی‌هایی مانند هوش مصنوعی، شبکه‌های بلاک‌چین (Blockchain) و اینترنت اشیاء (IoT) رشد خواهد کرد.
4. وب 4 (Web 4):
   مفهوم وب 4 در حال حاضر مورد بحث و بررسی توسط افراد مختلف است و هنوز تعریف دقیقی برای آن وجود ندارد. وب 4 به طور کلی به یک وب هوشمندتر و پیشرفته‌تر اشاره می‌کند که به نحوی کاملاً تعاملی و یکپارچه با محیط زندگی روزمره ما خواهد بود. در این نسل، تکنولوژی‌هایی مانند هوش مصنوعی، واقعیت مجازی و افزوده، تجربه کاربری محیطی و تعامل بیشتر با اشیاء هوشمند مورد استفاده قرار خواهند گرفت.

• زیرساخت‌های اینترنت

زیرساخت‌های اینترنت شامل مجموعه از اجزاء و فناوری‌های مختلف است که امکان انتقال اطلاعات و ارتباطات در شبکه‌های اینترنت را فراهم می‌کنند. برخی از اصلی‌ترین زیرساخت‌های اینترنت عبارتند از:

1. کابل‌های فیبر نوری: کابل‌های فیبر نوری یکی از اصلی‌ترین زیرساخت‌های اینترنت هستند. این کابل‌ها از نور به عنوان رسانه انتقالی استفاده می‌کنند و امکان انتقال داده‌ها با سرعت بالا را فراهم می‌کنند.

2. کابل‌های مسی: کابل‌های مسی نیز در شبکه‌های اینترنت استفاده می‌شوند. این کابل‌ها از مس به عنوان رسانه انتقالی استفاده می‌کنند و به طور گسترده در اتصالات شبکه‌های کامپیوتری و تجهیزات مخابراتی استفاده می‌شوند.

3. شبکه‌های بی‌سیم: شبکه‌های بی‌سیم، از جمله Wi-Fi و شبکه‌های تلفن همراه (مانند 3G، 4G و G5) نیز بخشی از زیرساخت اینترنت هستند. این شبکه‌ها امکان ارتباط بی‌سیم و انتقال داده‌ها را فراهم می‌کنند.

4. روترها و سوئیچ‌ها: روترها و سوئیچ‌ها به عنوان تجهیزات شبکه، بستری را برای اتصال دستگاه‌ها و شبکه‌ها فراهم می‌کنند. آنها امکان مسیریابی و انتقال پکت‌های داده را بین شبکه‌ها و دستگاه‌ها فراهم می‌کنند.

5. سرورها و مراکز داده: سرورها و مراکز داده نقش مهمی در ذخیره‌سازی و مدیریت اطلاعات و خدمات اینترنتی دارند. آنها امکان ارائه خدمات وب، ذخیره‌سازی ابری، پایگاه‌داده‌ها و سرویس‌های دیگر را فراهم می‌کنند.

6. پروتکل‌ها: پروتکل‌ها مجموعه قوانین و توافقاتی هستند که از طریق آنها ارتباطات در شبکه اینترنت انجام می‌شود. پیش ازاین به برخی پروتکل‌های معروف اشاره کردیم.

7. زیرساخت‌های ماهواره‌ای: زیرساخت‌های ماهواره‌ای نیز در برخی مناطق دسترسی به اینترنت را فراهم می‌کنند. ماهواره‌ها بستری را برای ارتباطات دورافتاده و ارسال داده‌ها در مناطقی که دسترسی به زیرساخت‌های ارتباطی معمول محدود است، فراهم می‌کنند.

این زیرساخت‌ها به همراه فناوری‌ها و استانداردهای مرتبط، اینترنت را به عنوان یک شبکه جهانی بزرگ و قابل اتصال پدید آورده‌اند. همچنین، با پیشرفت فناوری‌ها و نیازهای روزافزون، زیرساخت‌های اینترنت نیز در حال توسعه و بهبود مستمر هستند.

• چه کسی مالکیت اینترنت را در دست دارد؟
  اینترنت یک شبکه جهانی است که توسط یک مجموعه گسترده از سازمان‌ها، شرکت‌ها، دولت‌ها و افراد تشکیل شده است. به عنوان یک زیرساخت عمومی، اینترنت به طور رسمی متعلق به هیچ فرد یا سازمان خاصی نیست و هیچ کس مالکیت مطلق بر آن ندارد.
  
  در عمل، برخی از سازمان‌ها و شرکت‌ها نقش مهمی در تأمین زیرساخت‌ها، خدمات و فناوری‌های مرتبط با اینترنت دارند. این سازمان‌ها و شرکت‌ها معمولاً به عنوان ارائه دهندگان خدمات اینترنتی (ISP)، فراهم‌کنندگان خدمات ابری، شرکت‌های تکنولوژی، تأمین‌کنندگان زیرساخت‌های شبکه و سرویس‌های مرتبط به اینترنت فعالیت می‌کنند. این سازمان‌ها و شرکت‌ها امکان دسترسی به اینترنت را از طریق شبکه‌های خود، مراکز داده، کابل‌ها، سرورها و زیرساخت‌های مختلف فراهم می‌کنند.
  
  همچنین، برخی از سازمان‌های بین‌المللی نظارت و مدیریت بر استانداردها و قوانین مرتبط با استفاده از اینترنت دارند. به عنوان مثال، آی‌ای‌سی‌آن (ICANN) و آی‌آر‌سی‌سی (IRCC) نقش مدیریت و توزیع منابع مرتبط با نظام نام‌گذاری دامنه‌ها (DNS) را در اینترنت دارند.
  
  در کل، مالکیت اینترنت به صورت گسترده متعلق به جامعه جهانی است و هیچ فرد یا سازمان خاصی نمی‌تواند مالکیت مطلق بر آن داشته باشد. 

جمع بندی

به طور کلی از زمان اختراع اینترنت تا به امروز تحولات عظیمی در ابعاد مختلف زندگی انسان پدید آمده که هرکدام مزایا و در مقابل معایب خاص خود را دارند. ما در این مقاله سعی کردیم به بررسی مباحث مختلف مرتبط با اینترنت بپردازیم. البته موضوع اینترنت بسیار گسترده است و نیز همواره جنبه های مختلف جدیدی را برای بحث و بررسی در میان دارد.