Czy po podłączeniu kabla Ethernet do komputera komputer jest bezpośrednio podłączony do każdego serwera w Internecie?

Rozumiem przez to, czy mógłbym podążać kablem Ethernet przez tysiące mil światłowodów i ostatecznie dostać się do serwera Amazon, serwera ESPN i serwera każdej innej witryny? Czy zatem, z wyłączeniem przypadków użycia satelity, Internet jest tylko gigantyczną siecią kabli światłowodowych?

Internet to system połączonych ze sobą mniejszych sieci, które mogą się ze sobą łączyć poprzez routing. Możesz zasadniczo „podążać ścieżką” do dowolnego serwera, na który jesteś przekierowany, ale w zasadzie istnieją nieskończone ścieżki do dowolnego miejsca docelowego. Jeśli zaczniesz od połączenia Ethernet, najpierw uderzysz w domowy router, a następnie w routery twojego dostawcy usług internetowych. Routery ISP mają OGROMNE tabele routingu, które wiedzą, jak skierować Cię do miejsca docelowego, do którego próbujesz dotrzeć, i odpowiednio skierują ruch. Dlatego na wielu diagramach, które widzisz w Internecie, jest duża chmura. Chmura oznacza, że ​​nie ma określonej ścieżki, którą będzie podróżować za każdym razem, ale w ten czy inny sposób Twój ruch będzie kierowany przez Internet, aż dotrzesz do celu.

Zasadniczo nie masz bezpośredniego połączenia z każdą domeną w Internecie. Po prostu routery są w stanie skierować generowany ruch do właściwego miejsca docelowego.

Dzięki metaforycznemu pomysłowi możesz powiedzieć to samo o swojej skrzynce pocztowej w domu. Oczywiście nie masz bezpośredniego połączenia ze skrzynką pocztową wszystkich osób. Jeśli jednak włożysz coś do poczty (możesz to potraktować jako domowy router), trafi on w ręce listonosza, który przyniesie go na pocztę (możesz to potraktować jako swojego dostawcę usług internetowych). Gdy trafi na pocztę, jest sortowany i wysyłany w drodze do następnego miejsca docelowego (można by to nazwać routerem). Twoja poczta zostanie następnie wysłana do innego większego urzędu pocztowego (można by pomyśleć o tym jako o innym routerze), który znajduje się bliżej miejsca docelowego poczty. Zostanie posortowane i będzie przekazywane do innych usług pocztowych (więcej routerów), dopóki nie dotrze do lokalnego urzędu pocztowego w pobliżu miejsca docelowego.

Internet to złożony świat, ale mam nadzieję, że pomogło ci to w krótkim zrozumieniu podstaw :).

Aby uzyskać więcej wizualnych:

• map z Internetu . Prawdopodobnie nie jest w 100% dokładny, ale możesz zobaczyć, jak wszyscy są połączeni i jak istnieje mnóstwo ścieżek, które możesz podążać.
• mapa światłowodów
• Interaktywna mapa światłowodów , pokazując linie, które są pod oceanem, które łączą nas wszystkich razem. Te linie światłowodowe są wypełnione toną połączeń światłowodowych przy bardzo bardzo dużych prędkościach.

To dobry przykład sytuacji, gdy superużytkownik próbuje zbyt mocno -_-;

Odpowiedź jest po prostu  tak . Tak, możesz podążać za kablami z komputera aż do serwera ESPN, podążając tą samą ścieżką, którą obrałby pakiet HTTP GET. Prawdopodobnie musiałbyś w pewnym momencie zejść pod wodę, w zależności od lokalizacji, i prawie na pewno musiałbyś włamać się do centrum hostingowego o wysokim poziomie bezpieczeństwa, aby ponownie wyjść, ale tak - ponieważ ruch w sieci jest  bardzo mało prawdopodobne, aby obrać jakąkolwiek trasę bezprzewodową ( takich jak satelity, dalekiego zasięgu IR lub Wi-Fi) możesz zrobić coś w rodzaju „getta traceroute”.

Jak mało prawdopodobne są trasy bezprzewodowe? To zależy od tego, gdzie mieszkasz - niektóre kraje (np. Korea) zmodernizowały się bardzo szybko po II wojnie światowej i wiele osób potrzebowało połączenia internetowego szybciej niż firmy kablowe mogłyby wykopać drogi. Mimo że większość Korei korzysta obecnie ze światłowodów, firmy satelitarne nadal prowadzą dobre interesy. W innych lokalizacjach teren sprawia, że ​​układanie drutu jest ekonomicznie niewykonalne, więc satelity i mosty bezprzewodowe w linii wzroku są częściej widoczne niż miedź. Kontynenty azjatyckie na wyspach i bardzo odległe farmy w Australii zazwyczaj korzystają z połączeń WiMAX z linii widzenia, podczas gdy kraje górzyste, takie jak Kazachstan, mają jedne z najbardziej wydajnych satelitów na świecie.

Jednak, jak zapewne można sobie wyobrazić, te mosty bezprzewodowe są używane tylko w ostatnim etapie połączenia między serwerem a klientem. Połączenia bezprzewodowe nigdy nie są używane w rdzeniu sieci szkieletowej, ponieważ cierpią na poważne opóźnienia (ponad sekunda dla wielu satelitów geo-synchronicznych), są znacznie wolniejsze niż światłowód, a ich niezawodność zależy od otaczających zakłóceń bezprzewodowych, a także od pogody ( powszechnie znany jako „zanikanie deszczu”). Z tych wszystkich powodów, jeśli masz połączenie bezprzewodowe z Internetem, na pewno będziesz o tym wiedział.

Niewielkim czynnikiem warunkującym to wszystko jest to, że bardzo niewiele urządzeń elektrycznych ma ze sobą „bezpośredni kontakt”. Wiele modulacji mocy odbywa się za pomocą indukcji elektromagnetycznej ( https://www.youtube.com/watch?v=hajIIGHPeuU ), i oczywiście istnieje optyka, która zaciera definicję „fizycznie połączonego” w zależności od tego, czy uważasz, że foton jest cząstka lub fala: P

Gdybyś miał przedefiniować pytanie jako „gdyby nagle każdy komputer w Internecie ucichł, a ja wysłałem 50 000 Giggawatów kablem internetowym - zakładając, że nic nie da się rozłączyć, czy sygnał byłby wykrywalny na serwerze ESPN?” Odpowiedź brzmiałaby „ nie” , ponieważ wymagane są informacje dotyczące trasowania, a dane muszą być przetwarzane, ponownie pakowane i przesyłane fizycznie różnymi obwodami za pomocą indukcji ze świeżym źródłem energii wymaganym do tego. Samo przesyłanie energii przewodem nie wystarczyłoby.

Jest rok 2015 ne, a cały glob został okablowany. Cały glob? Nie, jedna mała wioska ...

Ale poważnie: technologia internetowa zasadniczo opiera się na zasadzie, że Internet nie jest pojedynczą siecią fizyczną i że sieć internetowa może działać na praktycznie każdym możliwym typie sieci fizycznej. Ta sieć bazowa nie musi używać kabli, może używać komunikacji radiowej lub satelitarnej (są one stosowane w praktyce), a nawet usługi gołębi pocztowych (jeśli naprawdę nalegasz).

Nie potrzebujesz więc fizycznego kabla do połączenia z Internetem, a wiele miejsc z połączeniami internetowymi, takich jak odległe wyspy, statki i stacje kosmiczne , w rzeczywistości nie są połączone kablami.

I oczywiście jest teraz wiele urządzeń mobilnych i komputerów podłączonych do Wi-Fi.

Twój komputer jest podłączony do każdego innego komputera w Internecie w taki sam sposób, jak twój telefon jest podłączony do każdego innego telefonu na świecie.

Nie ma jednego kawałka drutu, ale jedna rzecz jest połączona z drugą i tak, w końcu wszystkie komputery w Internecie są połączone.

wyłączając przypadki użycia satelity, Internet to tylko jedna gigantyczna sieć kabli światłowodowych

Cóż, istnieją inne połączenia nie przewodowe niż satelita. Naziemne łącza mikrofalowe w zasięgu wzroku to takie, które w rzeczywistości zapewniają całkiem dobre pasmo, a także lokalne lokalne połączenia radiowe (komórkowe lub inne). Istnieją inne połączenia przewodowe niż światłowodowe (głównie miedziane, jak w kablu ethernetowym. Wytnij kiedyś stary).

Dzięki odpowiedniej definicji „kawałka ciągu” oznaczającego dowolny rodzaj przewodowego połączenia danych, istnieje uzasadniona szansa, że ​​możesz śledzić kawałek ciągu z komputera do urządzenia (routera domowego), a następnie kolejny kawałek ciągu z to pudełko do innego pudełka (prawdopodobnie szafka na twojej ulicy), potem kolejny kawałek sznurka z tego pudełka itp., i ostatecznie docieraj do centrum danych Amazon, gdzie obsługują twoją stronę internetową. To, co dzieje się w każdym pudełku, jest oczywiście dość skomplikowane i obejmuje zarówno układy scalone, jak i przewody wystarczająco duże, aby je zobaczyć , ale prawdopodobnie można by pomyśleć o tym jako o fizycznym połączeniu.

Oczywiście to trochę tautologia, która wyklucza przypadki połączeń bezprzewodowych, Internet to jedna gigantyczna sieć połączeń przewodowych . Wynika to z faktu, że Internet to gigantyczna sieć połączeń [*]. Tak więc odpowiedź tak / nie na twoje pytanie zależy od tego, jak dosłownie chcesz wziąć słowa „światłowód” i „satelita”. Stosunkowo niewielka część stron internetowych jest połączona z usługami sieci szkieletowej za pomocą innych środków niż przewody, a same sieci szkieletowe są okablowane (przypuszczam, że istnieje kilka wyjątków), ponieważ nic innego niż gruby pakiet światłowodów nie ma przepustowości do obsługi znaczący fragment ruchu internetowego dużego kraju.

Więc jeśli jesteś w mieście lub mieście, a serwer znajduje się gdzieś w centrum danych, istnieje duże prawdopodobieństwo, że istnieje od Ciebie ogólna droga do nich. Oczywiście nie wszystkie serwery znajdują się w centrach danych. Nie ma nic, co powstrzymałoby mnie przed uruchomieniem serwera sieciowego poza domową siecią Wi-Fi, jeśli mam na to ochotę (w rzeczywistości mam to do celów testowych). Oczywiście nie byłbym w stanie obsłużyć w ten sposób 0,01% widowni Amazon.

Z drugiej strony, jeśli jestem w biurze mojego pracodawcy, odpowiedź brzmi „nie”, aby poprowadzić kable w dowolnym miejscu poza budynkiem, ponieważ mamy połączenie mikrofalowe na dachu zamiast korzystania z któregokolwiek z dostępnych przewodowych dostawców usług internetowych. To nie jest w boondocks ani nic, to jest centralny Londyn. Jest to po prostu najlepsza dostępna opcja z nieco żmudnych powodów.

[*] Przypadek szczególny - jeśli jeden duży fragment jest tymczasowo oddzielony od reszty, co czasami zdarza się z tego czy innego powodu, może wystąpić pewne zamieszanie co do tego, co to jest „internet”. Niektóre definicje powiedziałby im większy kawałek jest internetu, a mniejszy kawałek jest coś innego. Jednak ludzie w mniejszej części rozmawiający ze sobą mogą rozsądnie myśleć, że nadal korzystają z „Internetu”.

Tak, ale to nie jest pojedyncza ścieżka prosta. Nie bez powodu nazywają to „pracą sieciową”:

Istnieje wiele różnych ścieżek od punktu A do punktu B dla każdego danego A i B, chociaż oczywiście niektóre ścieżki są szybsze niż inne. Gdy (w punkcie A) powiesz komputerowi, aby komunikował się z serwerem w punkcie B, komputer przekaże żądanie do najbliższego routera, który ma pojęcie o kształcie sieci wokół niego i określa najlepszą trasę i przekazuje go do następnego routera itd.

Tak!

Będzie jakoś link.

Możesz znaleźć kilka skrzyżowań lub rond (routery), ale jeśli podążasz właściwą ścieżką, dostaniesz się do Amazon lub gdziekolwiek chcesz się dostać. Możesz trafić w czerwone znaki (bloki zapory ogniowej), ale łącze kablowe (coper, światłowód) lub łącze radiowe (wi-fi; wi-max; cokolwiek) będzie działać do momentu przeznaczenia.

Ważna różnica: kabel Ethernet pozwala rozmawiać z dowolnym hostem publicznym w Internecie, ale nie pozwala na rozmowę z nim „Ethernet”. W domu masz małą sieć, która łączy się z siecią dostawcy usług internetowych, łączą się z sieciami „równorzędnymi” i tak dalej. Inter networking.

To rozróżnienie jest pedantyczne, ale ważne z kilku powodów. W momencie wynalezienia Internetu istniały technologie sieciowe, które wymagały fizycznego połączenia każdego systemu i kontrolowania go przez tego samego administratora. Niektóre starsze technologie Ethernet (10BASE5,10BASE2) wymagały, aby każdy komputer był podłączony do tego samego pojedynczego kabla fizycznego! Właściwie to seria kabli koncentrycznych połączonych elektrycznie trójnikami. Jeśli jeden z nich spadnie, cała sieć przestanie działać.

Pre-cyfrowe systemy telefoniczne ustanowiły również pojedyncze połączenie elektryczne między słuchawkami (ze wzmacniaczem pośrodku na duże odległości).

To rozróżnienie jest również ważne ze względu na transmisje : różne rzeczy w twojej sieci LAN będą emitować „Jestem tutaj!” pakiety wysyłane na adres rozgłoszeniowy. Dotyczy to każdego komputera w sieci - ale nie każdego komputera w Internecie!

Nie bezpośrednio, nie, ale są połączone w pewnym sensie .

Najważniejszą rzeczą do zrealizowania jest to, że Internet to nie tylko jeden protokół . Jest to seria protokołów, z których każdy wykonuje określone zadanie. Łączą się w coś, co nazywa się stosem, który między różnymi protokołami w nim, pobiera dane tam, gdzie musi się znaleźć.

W przeważającej części ludzie, którzy opracowali protokoły tworzące Internet, zorganizowali rzeczy w cztery warstwy . Istnieje konkurencyjny model, który wykorzystuje siedem warstw, ale na razie będziemy trzymać się modelu czterowarstwowego.

Najniższa z nich to warstwa łącza danych , która obsługuje zadanie uzyskania sygnału między dwiema maszynami, które są bezpośrednio połączone . Po podłączeniu kabla Ethernet do komputera i routera podłącza się je w tej warstwie. Rodzina protokołów Wi-Fi działa również w warstwie łącza danych. Podobnie PPP, który jest używany w modemach i telefonach komórkowych. Istnieją również inne, na podczerwień i łącza laserowe, dla stacji satelitarnych i mikrofalowych, a nawet dla gołębi pocztowych. Ten ostatni powstał jako żart primaaprilisowy; Oczekuje nikt go używać w zwykłych okolicznościach, ale to nie zostało zrobione, żeby udowodnić, że pojęcie działa. Ludzie w sieci są dziwni.

Następna jest warstwa internetowa , która przenosi sygnał między komputerami, które nie są bezpośrednio połączone, za pomocą łańcucha komputerów, które są bezpośrednio połączone . Tutaj znajduje się adres IP (z którego pochodzi Twój adres IP), podobnie jak kilka innych protokołów związanych z zarządzaniem siecią. Jest on podzielony na swój własny protokół, dzięki czemu różne maszyny w łańcuchu nie muszą dbać o to, jak całość jest połączona : każda musi dbać tylko o maszynę, z której odbiera sygnał (chyba że jest to pierwszy link w łańcuch), a maszyna przekazuje sygnał do (chyba że jest to ostatnie ogniwo w łańcuchu).

Po to warstwa transportowa , który organizuje sygnał do danych znaczących . Jest on podzielony na swój własny protokół, dzięki czemu dwie maszyny nie muszą przejmować się, w jaki sposób sygnał dostaje się między nimi. Kiedy masz do czynienia z warstwą transportową, wydaje się, że maszyny są bezpośrednio połączone , ponieważ rzeczy w warstwie internetowej radzą sobie z całym tym bałaganem. Ale IP wykonuje dużo pracy pod spodem.

Ostatnia jest warstwa aplikacji , która interpretuje dane zgodnie z potrzebami aplikacji . Tutaj mieszka HTTP, protokół używany przez przeglądarki internetowe do wysyłania stron i multimediów tam iz powrotem. Podobnie FTP, IRC i wiele innych. Protokoły warstwy aplikacji nie muszą przejmować się żadnymi szczegółami pobierania danych tam iz powrotem: wysyłasz i odbierasz z jakiegoś protokołu warstwy transportowej, ale nie musisz zajmować się resztą.

Rezultatem tego jest to, że Internet to nie tylko gigantyczna sieć kabli światłowodowych. To o wiele bardziej bałagan . Nawet gdybyśmy powiedzieli, że to sieć komputerów połączonych kablami, to i tak uprościłoby sprawę. Prawdopodobnie nigdy nie wyślesz danych za pośrednictwem łącza przewoźnik-gołąb, ale wiele twoich sygnałów będzie przesyłanych przez miedź, światłowód, satelitę i inne rodzaje łączy w drodze do miejsca docelowego. Ale ze względu na sposób zorganizowania stosu nigdy nie musisz o tym wiedzieć ani się tym przejmować.

Zamierzam przyjąć prostsze podejście i po prostu powiedzieć „nie”. Nie ma kabli / światłowodów bezpośrednio łączących komputer ze wszystkimi serwerami w Internecie. Może masz router w domu? Myślę, że bardziej dokładne jest nazywanie połączenia przez ten router „pośrednim” niż bezpośrednim. W końcu jest on przełączany elektronicznie. Połączenia między komputerami są więc nawiązywane głównie wtedy, gdy jedno urządzenie żąda adresu IP innego komputera. Następnie tranzystory są przełączane, aby zamknąć (to znaczy połączyć) część tego połączenia. Proces ten przechodzi kaskadą routerów poza domem, stojących na drodze do twojego połączenia. Bez współpracy tych routerów i powiązanych urządzeń nie ma połączenia elektrycznego (lub światłowodowego) między komputerem a urządzeniami działającymi w Internecie.

Pytanie może powstać z powodu działania sieci TCP / IP. Każdy komputer w pętli TCP / IP widzi każdy pakiet z każdego innego komputera w tej samej gałęzi. Oddział to zbiór adresów w tym samym obwodzie za routerem. Routery znają adresy, które obsługują, i wpuszczają tylko pakiety zaadresowane do ich zestawu adresów. Routery mogą również uniemożliwiać pakietom opuszczanie gałęzi, jeśli adres docelowy znajduje się również w tej samej gałęzi co adres źródłowy.

Tak więc w prostej sieci TCP / IP każdy komputer widzi każdy pakiet, który porusza się w sieci lokalnej. Ale celem Internetu było podzielenie świata na możliwe do zarządzania sieci lokalne, które w razie potrzeby mogą ze sobą współdziałać. Routery (i dynamiczne serwery adresów) pozwalają sieci działać, dzieląc się tylko tym, co musi być współdzielone między oddziałami (sieci lokalne). W przeciwnym razie sama wielkość ruchu przytłoczy każdy komputer.

Oddział podłączony do routera może być dowolnym medium (miedź, światłowód, radio). Tak, tak, każdy komputer w sieci jest podłączony do każdego innego komputera, ale system routerów ogranicza ruch, z którym komputer wchodzi w interakcję, tylko do tych w oddziale, którego jesteś częścią.

Pod wieloma względami nie jest to bezpośrednio połączone. Najpierw komputer musi rozmawiać z bramą (najprawdopodobniej z routerem domowym), następnie ruch przechodzi przez dostawcę usług internetowych , a następnie prawdopodobnie przez jeden lub więcej poziomów równoważenia obciążenia i translacji NAT :

$ traceroute example.com
traceroute to example.com (93.184.216.34), 30 hops max, 60 byte packets
 1  gateway (192.168.1.1)  3.070 ms  4.307 ms  4.263 ms
 2  * * *
 3  * * *
 [snipped some entries from my ISP]
 8  82.112.101.73 (82.112.101.73)  9.465 ms  9.429 ms  8.786 ms
 9  ae-6.r22.londen03.uk.bb.gin.ntt.net (129.250.4.20)  23.813 ms ae-7.r23.londen03.uk.bb.gin.ntt.net (129.250.6.54)  23.976 ms  21.417 ms
10  ae-5.r24.nycmny01.us.bb.gin.ntt.net (129.250.2.18)  87.500 ms ae-0.r22.londen03.uk.bb.gin.ntt.net (129.250.4.85)  47.845 ms  46.741 ms
11  ae-5.r24.nycmny01.us.bb.gin.ntt.net (129.250.2.18)  89.635 ms ae-13.r05.nycmny01.us.bb.gin.ntt.net (129.250.4.71)  84.415 ms ae-5.r24.nycmny01.us.bb.gin.ntt.net (129.250.2.18)  88.222 ms
12  ae-0.edgecast.nycmny01.us.bb.gin.ntt.net (129.250.196.174)  91.944 ms ae-13.r05.nycmny01.us.bb.gin.ntt.net (129.250.4.71)  75.052 ms ae-0.edgecast.nycmny01.us.bb.gin.ntt.net (129.250.196.174)  80.620 ms
13  ae-0.edgecast.nycmny01.us.bb.gin.ntt.net (129.250.196.174)  87.154 ms 93.184.216.34 (93.184.216.34)  75.963 ms ae-0.edgecast.nycmny01.us.bb.gin.ntt.net (129.250.196.174)  76.340 ms

Po drugie, sygnały mogą przemieszczać się przy użyciu praktycznie dowolnego niezawodnego nośnika i najprawdopodobniej zmieni nośnik więcej niż raz podczas podróży z domu na główny serwer.

Po trzecie, w zasadzie każda usługa, z której prawdopodobnie będziesz korzystać, musi przechowywać listę komputerów, z którymi jest połączona, to ICMP (inaczej „ping”). W przypadku powszechnych usług internetowych konieczne jest nawiązanie połączenia logicznego z pewnego rodzaju uzgadnianiem, w którym klient i serwer określają parametry połączenia na podstawie możliwości obu z nich (na przykład podczas szyfrowania ruchu na stronie internetowej ).