اینترنت چیست و چگونه کار می کند؟

دنیای بدون مرز، اینترنت چگونه کار می کند؟

به عنوان یک توسعه دهنده و کسی که تمام سروکارش با اینترنت است، مهم است که درک درستی از اینترنت و نحوه کار آن داشته باشیم. اینترنت پایه و اساسی است که اکثر برنامه های نرم افزاری مدرن بر اساس آن ساخته می شوند و فعالیتشان وابسته به آن است. به منظور ایجاد برنامه هایی با خدمات کاربردی، امنیت بالا و همچنین دارای قابلیت توسعه پذیری، شما باید درک درستی از نحوه کار اینترنت و نحوه استفاده از قدرت و اتصال آن داشته باشید و بدانید که اینترنت چیست.

در این مطلب؛ ما اصول اولیه اینترنت از جمله آن چه در آن وجود دارد و باعث ایجاد اینترنت شده است و اینکه چگونه کار می کند، برخی از مفاهیم اساسی، اصطلاحات و برخی از پروتکل های مشترک که برای ساخت برنامه های کاربردی و خدمات در اینترنت استفاده می شود را پوشش می دهیم. چیز های زیادی برای یاد گرفتن داریم ، پس بیایید شروع کنیم.

مقدمه ای بر اینترنت

قبل از این که بفهمیم اینترنت چیست، باید بفهمیم شبکه چیست، چرا که دانستن درباره شبکه، درک شما را درباره اینترنت بالا می برد و دید شما را نسبت به این قضیه باز می کند. یک شبکه گروهی از رایانه ها یا دستگاه های دیگر است که به یکدیگر متصل هستند. طبق آموزه های آکادمیک، به این کار شبکه کردن دستگاه ها می گویند.

به عنوان مثال، ممکن است شبکه ای از رایانه ها و دستگاه ها را در خانه خود داشته باشید. دوست شما که در کنار خانه شما زندگی می کند ممکن است شبکه مشابهی از دستگاه ها داشته باشد. همسایه دوست شما نیز ممکن است شبکه مشابهی از دستگاه ها را داشته باشد. همه این شبکه ها زمانی که متصل هستند اینترنت را تشکیل می دهند. در اصل می توان گفت، کوتاه ترین پاسخ به سوال «اینترنت چیست»، این است که اینترنت شبکه ای از شبکه ها است. 

اینترنت در کدام کشور ساخته شده است؟

اینترنت در اواخر دهه 1960 توسط وزارت دفاع ایالات متحده آمریکا به عنوان ابزاری برای ایجاد یک شبکه ارتباطی غیر متمرکز که می تواند در برابر یک حمله هسته ای مقاومت کند، توسعه یافت. در طول سال ها، اینترنت به یک شبکه پیچیده تبدیل شده است که جهان را در بر می گیرد و باعث ایجاد تغییرات شگرفی در دنیا شده است. این تغییرات را می توان در شیوه آموزش، راه اندازی و مدیریت کسب و کار ها، ارتباطات و موارد بسیاری از این دست مشاهده کرد. 

امروزه اینترنت بخش مهمی از زندگی مدرن است که توسط میلیاردها نفر در سراسر جهان برای دسترسی به اطلاعات، برقراری ارتباط با دوستان و خانواده، انجام کسب و کار و خیلی چیزهای دیگر استفاده می شود. به عنوان یک توسعه دهنده و کسی که شغلی وابسته به اینترنت دارد، ضروری است که درک درستی از نحوه کار اینترنت و فناوری ها و پروتکل های مختلف که آن را پایه ریزی می کنند، داشته باشیم و بدانیم که اینترنت چیست و چه نقشی در زندگی ما ایفا می کند.

اینترنت چگونه کار می کند، یک مرور کلی!

برای آن که بدانیم اینترنت چیست و چگونه کار می کند، باید به سطح بالاتر آن دست پیدا کنیم. در سطح بالا، اینترنت با اتصال دستگاه ها و سیستم های کامپیوتری با استفاده از مجموعه ای از پروتکل های استاندارد کار می کند. این پروتکل ها چگونگی تبادل اطلاعات بین دستگاه ها را تعریف می کنند و اطمینان حاصل می کنند که داده ها به درستی و با امنیت کامل منتقل می شوند.

هسته اصلی اینترنت؛ یک شبکه جهانی از روتر های به هم پیوسته است که مسئولیت هدایت ترافیک بین دستگاه ها و سیستم های مختلف را بر عهده دارند. هنگامی که داده ها را از طریق اینترنت ارسال می کنید، این داده ها به بسته های کوچکی که از دستگاه شما به روتر ارسال می شود، شکسته می شوند. روتر بسته را بررسی می کند وآن را به روتر بعدی در مسیر مقصد خود هدایت می کند. این روند تا زمانی که بسته به مقصد نهایی خود برسد ادامه می یابد.

برای اطمینان از اینکه بسته ها به درستی ارسال و دریافت می شوند، اینترنت از پروتکل های مختلفی از جمله پروتکل اینترنت (IP) و پروتکل کنترل انتقال (TCP) استفاده می کند IP .مسئول مسیریابی بسته ها به مقصد صحیح آن ها است، در حالی که TCP تضمین می کند که بسته ها تمام و کمال و به ترتیب صحیح  و پشت سر هم منتقل می شوند. اگر در حین این نقل و انتقالات مشکلی برای هر بسته ای رخ دهد، با پیام خطا در ارسال بسته مواجه می شویم.

علاوه بر این پروتکل های اصلی، طیف گسترده ای از فناوری ها و پروتکل های دیگر نیز وجود دارد که برای فعال کردن ارتباطات و تبادل داده ها از طریق اینترنت استفاده می شوند، از جمله سیستم نام دامنه (DNS)، پروتکل انتقال ابر متن (HTTP) و پروتکل Secure Sockets Layer / Transport Layer Security (SSL / TLS).

به عنوان یک توسعه دهنده، مهم است که بدانید اینترنت چیست و درک درستی از  چگونگی همکاری این فناوری ها و پروتکل های مختلف برای برقراری ارتباط و تبادل داده ها از طریق اینترنت داشته باشید.

مفاهیم اساسی و اصطلاحات پیرامون اینترنت

برای درک این موضوع که اینترنت چیست و چگونه کار می کند، مهم است که با برخی از مفاهیم و اصطلاحات اساسی آشنا باشید. در اینجا برخی از اصطلاحات و مفاهیم کلیدی که پیرامون اینترنت و نحوه کار آن وجود دارد را آورده ایم که به درک درستی از این ابزار برسید:

1. Packet:  یک واحد کوچک از داده ها است که از طریق اینترنت منتقل می شود.
2. روتر: دستگاهی است که بسته های داده را بین شبکه های مختلف هدایت می کند.
3. IP آدرس IP: یک شناسه منحصر به فرد اختصاص داده شده به هر دستگاه در یک شبکه است و برای هدایت داده ها به مقصد صحیح استفاده می شود.
4. نام دامنه: دامنه یک نام قابل خواندن برای انسان است که برای شناسایی یک وب سایت مانندDarsman.com  استفاده می شود.
5. DNS : DNS سیستم نام دامنه است و مسئول ترجمه نام دامنه به آدرس های IP است.
6. HTTP :HTTP پروتکلی برای انتقال ابر متناست که وظیفه انتقال داده ها بین یک مشتری (مانند یک مرورگر وب) و یک سرور (مانند یک وب سایت) را بر عهده دارد.
7. HTTPS 7 :HTTPS 7 یک نسخه رمزگذاری شده از HTTP است که برای برقراری ارتباط امن بین یک مشتری و سرور استفاده می شود.
8.  پروتکل SSL / TLS: پروتکل SSL / TLS ، پروتکل های امنیتی لایه سوکت امن و لایه حمل و نقل هستند و برای ارائه ارتباطات امن از طریق اینترنت استفاده می شوند.

درک این مفاهیم و اصطلاحات اساسی برای این که بدانیم اینترنت چیست و کار با آن به چه صورت است و همچنین توسعه برنامه ها و خدمات مبتنی بر اینترنت به چه شکل می باشد، ضروری است.

نقش پروتکل ها در اینترنت

برای آن که بدانیم اینترنت چیست، در گام اول به سراغ آشنایی با پروتکل ها و مفاهیم مرتبط با آن می رویم. پروتکل ها نقش مهمی در برقراری ارتباط و تبادل داده ها از طریق اینترنت دارند. پروتکل مجموعه ای از قوانین و استاندارد ها است که نحوه تبادل اطلاعات بین دستگاه ها و سیستم ها را تعریف می کند.

پروتکل های مختلفی در ارتباطات اینترنتی استفاده می شود، از جمله پروتکل اینترنت (IP)، پروتکل کنترل انتقال (TCP)، پروتکل Datagram کاربر (UDP)، سیستم نام دامنه (DNS) و موارد بسیار دیگری.

 پروتکلIP  مسئول مسیریابی بسته های داده به مقصد صحیح خود است و این در حالی است که پروتکل های TCP و UDP اطمینان حاصل می کنند که بسته ها به طور تمام و کمال و کارامد و همچنین با امنیت کامل منتقل می شوند. پروتکل DNS برای ترجمه نام دامنه به آدرس های IP استفاده می شود و پروتکل HTTP برای انتقال داده ها بین مشتریان و سرورها استفاده می شود.

یکی از مزایای کلیدی استفاده از پروتکل های استاندارد این است که آن ها به دستگاه ها و سیستم های تولید کنندگان و فروشندگان مختلف اجازه می دهند تا با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. به عنوان مثال، یک مرورگر وب توسعه یافته توسط یک شرکت می تواند با یک وب سرور توسعه یافته توسط یک شرکت دیگر ارتباط برقرار کند، تا زمانی که هر دو به پروتکل HTTP پایبند باشند.

به عنوان یک توسعه دهنده، مهم است که پروتکل های مختلف مورد استفاده در ارتباطات اینترنتی و نحوه همکاری آن ها برای انتقال داده ها و اطلاعات از اینترنت را درک کنید. این کار به شما کمک می کند تا متوجه شوید اینترنت چیست و چگونه کار می کند.

درک آدرس های IP و نام دامنه

گام بعدی برای این که بدانیم اینترنت چیست، آشنایی و درک آدرس های IP و همچنین نام دامنه است. آدرس های IP و نام دامنه هر دو مفاهیم مهمی هستند که هنگام کار با اینترنت به کار می روند. آدرس IP یک شناسه منحصر به فرد است که به هر دستگاه در یک شبکه اختصاص داده شده است. 

از آن برای هدایت داده ها به مقصد صحیح استفاده می شود و اطمینان حاصل می شود که اطلاعات به گیرنده مورد نظر ارسال می شود و توسط آن دریافت می شود. آدرس های IP معمولا به عنوان یک سری از چهار عدد جدا شده توسط دوره ها، مانند "192.168.1.1" نشان داده می شوند که هر کدام از این چهار بخش نشان دهنده یک داده خاص است.

از سوی دیگر، نام دامنه ها، نام های قابل خواندن برای انسان هستند که برای شناسایی وب سایت ها و سایر منابع اینترنتی استفاده می شوند. آن ها معمولا از دو یا چند بخش تشکیل شده اند که توسط دوره ها از هم جدا شده اند. به عنوان مثال، "Darsman.com" یک نام دامنه است. نام دامنه به آدرس های IP با استفاده از سیستم نام دامنه (DNS) ترجمه می شود.

 DNS بخش مهمی از زیر ساخت اینترنت است که مسئولیت ترجمه نام دامنه به آدرس های IP را بر عهده دارد. هنگامی که یک نام دامنه را در مرورگر وب خود وارد می کنید، کامپیوتر شما یک پرس و جو DNS را به یک سرور DNS ارسال می کند که آدرس IP مربوطه را باز می گرداند. سپس رایانه شما از آن آدرس IP برای اتصال به وب سایت یا منابع دیگری که درخواست کرده اید استفاده می کند.

آشنایی با HTTP و  HTTPS

HTTP  (پروتکل انتقال ابر متن) و HTTPS (HTTP Secure) دو مورد از رایج ترین پروتکل های مورد استفاده در برنامه ها و خدمات مبتنی بر اینترنت هستند.
HTTP  پروتکل مورد استفاده برای انتقال داده ها بین یک مشتری (مانند یک مرورگر وب) و یک سرور (مانند یک وب سایت) است. هنگامی که از یک وب سایت بازدید می کنید، مرورگر وب شما یک درخواست HTTP را به سرور ارسال می کند و صفحه وب یا سایر منابع درخواست شده شما را، درخواست می کند. سپس سرور یک پاسخHTTP  را به مشتری ارسال می کند که این پاسخ حاوی داده های درخواست شده است.

HTTPS  یک نسخه امن تر از HTTP است که داده های منتقل شده بین مشتری و سرور را با استفاده از رمزگذاری SSL / TLS (Secure Sockets Layer / Transport Layer Security) رمزگذاری می کند. HTTPS یک لایه امنیتی اضافی را فراهم می کند و به محافظت از اطلاعات حساس مانند اعتبار ورود، اطلاعات پرداخت و سایر اطلاعات شخصی کمک می کند.

هنگامی که از وب سایتی بازدید می کنید که از HTTPS استفاده می کند، مرورگر وب شما یک نماد قفل را در نوار آدرس نشان می دهد. این قفل در نوار URL نشان می دهد اتصال امن است و می توانید با خیال راحت به آن سایت وارد شوید. شما همچنین ممکن است حروف "https" را در ابتدای ادرس وب سایت به جای "http" ببینید. دفعه بعدی که در اینترنت به جتجو پرداختید، حتما نوار URL را چک کنید. 

برنامه های کاربردی ساختمان با TCP / IP

مرحله بعد برای این که بدانید اینترنت چیست و چگونه کار می کند، آشنایی با پروتکل TCP/IP است. برای اینکه بدانید اینترنت چگونه کار می کند، آشنایی با این پروتکل را در رئوس یادگیری خود قرار دهید، چرا که این پروتکل از مهم ترین پروتکل های اینترنت است. پروتکل TCP / IP  (پروتکل کنترل انتقال / پروتکل اینترنت) پروتکل ارتباطی اساسی است که توسط اکثر برنامه ها و خدمات مبتنی بر اینترنت استفاده می شود. 

این یک تحویل کاملا قابل اعتماد و سفارشی سازی شده است که امکان بررسی خطا بین برنامه های کاربردی در حال اجرا در دستگاه های مختلف را فراهم می کند. هنگام ساخت برنامه های کاربردی با TCP / IP ، چند مفهوم کلیدی برای درک وجود دارد که به فهمیدن این موضوع که اینترنت چیست، کمک شایانی می کند:

1. پورت ها: پورت ها برای شناسایی برنامه یا سرویس در حال اجرا بر روی یک دستگاه استفاده می شوند. به هر برنامه یا سرویس یک شماره پورت منحصر به فرد اختصاص داده می شود که اجازه می دهد داده ها به مقصد صحیح ارسال شوند. در اصل پورت ها در مسیریابی به داده ها کمک می کنند.
2. سوکت: سوکت ترکیبی از یک آدرس IP و یک شماره پورت است که نشان دهنده یک نقطه پایانی خاص برای ارتباطات است. سوکت ها برای برقراری ارتباط بین دستگاه ها و انتقال داده ها بین برنامه ها استفاده می شوند.
3. اتصالات: زمانی که دو دستگاه می خواهند با یکدیگر ارتباط برقرار کنند، اتصال بین دو سوکت برقرار می شود. در طول فرایند ایجاد اتصال، دستگاه ها پارامترهای مختلفی مانند حداکثر اندازه بخش و اندازه پنجره را مشخص می کنند که تعیین می کند چگونه داده ها از طریق اتصال، منتقل می شوند.
4. انتقال داده ها: هنگامی که یک اتصال برقرار می شود، داده ها می توانند بین برنامه های در حال اجرا در هر دستگاه منتقل شوند. داده ها معمولا در بخش ها منتقل می شوند و هر بخش حاوی یک شماره توالی است و سایر ابر داده ها نیز برای اطمینان از تحویل کامل هستند.

هنگام ساخت برنامه ها باTCP / IP ، باید اطمینان حاصل کنید که برنامه شما برای کار با پورت ها، سوکت ها و اتصالات مناسب، طراحی شده است. شما همچنین باید با پروتکل ها و استانداردهای مختلفی که معمولا با TCP / IP استفاده می شود، مانند HTTP، FTP  (پروتکل انتقال فایل) و SMTP (پروتکل انتقال ایمیل ساده) آشنا باشید. 
درک این مفاهیم و پروتکل ها برای ایجاد برنامه ها و خدمات موثر، مقیاس پذیر و امن مبتنی بر اینترنت ضروری است و در نهایت به شما کمک می کند تا بدانید اینترنت چیست و چگونه کار می کند.

برقراری ارتباط اینترنتی با  SSL/TLS

همانطور که قبلا بحث کردیم، SSL / TLS  یک پروتکل است که برای رمز گذاری داده های منتقل شده از طریق اینترنت استفاده می شود. این معمولا برای ارائه اتصالات امن برای برنامه های کاربردی مانند مرورگرهای وب، مشتریان ایمیل و برنامه های انتقال فایل استفاده می شود.

هنگام استفاده از SSL / TLS برای برقراری ارتباط اینترنتی، چند مفهوم کلیدی برای درک وجود دارد:

1. گواهینامه ها: گواهینامه های SSL / TLS برای ایجاد اعتماد بین مشتری و سرور استفاده می شود. آن ها حاوی اطلاعاتی در مورد هویت سرور هستند و توسط یک شخص ثالث مورد اعتماد (یک مرجع) برای تایید صحت آن ها امضا شده است.
2. دست دادن: در طول فرایند دست دادن SSL / TLS، مشتری و سرور اطلاعات را برای مذاکره در مورد الگوریتم رمزگذاری و سایر پارامترها برای اتصال امن مبادله می کنند.
3. رمزگذاری: هنگامی که اتصال امن برقرار می شود، داده ها با استفاده از الگوریتم توافق شده رمزگذاری می شوند و می توانند به طور ایمن بین مشتری و سرور منتقل شوند.

هنگام ساخت برنامه ها و خدمات مبتنی بر اینترنت، مهم است که درک کنید که چگونه SSL / TLS کار می کند و اطمینان حاصل کنید که برنامه شما برای استفاده از SSL / TLS در هنگام انتقال داده های حساس مانند اعتبار ورود، اطلاعات پرداخت و سایر اطلاعات شخصی، طراحی شده است. 

شما همچنین باید اطمینان حاصل کنید که گواهینامه های معتبر SSL / TLS را برای سرورهای خود به دست می آورید و حفظ می کنید و بهترین شیوه ها را برای پیکربندی و ایمن سازی اتصالات SSL / TLS خود پیاده سازی می کنید. با انجام این کار، می توانید به محافظت از داده های کاربران خود کمک کنید و از یکپارچگی و محرمانه بودن ارتباطات برنامه خود از اینترنت اطمینان حاصل کنید.

آینده اینترنت: روندها و فناوری های در حال ظهور

اینترنت به طور مداوم در حال تکامل است و فناوری ها و روند های جدید همیشه در حال ظهور هستند. به عنوان یک توسعه دهنده، مهم است که با آخرین تحولات به منظور ایجاد برنامه ها و خدمات نوآورانه و موثر  و به روز آشنا باشید.

در اینجا برخی از روندها و فناوری های در حال ظهور که آینده اینترنت را شکل می دهند، آورده ایم:

1. 5G :5G آخرین نسل از تکنولوژی شبکه تلفن همراه است که سرعت سریع تر، تاخیر کمتر و ظرفیت بیشتری نسبت به نسل های قبلی ارائه می دهد. انتظار می رود که وسایل و برنامه های کاربردی جدید مانند وسایل نقلیه مستقل و جراحی از راه دور را با استفاده از این تکنولوژی فعال کرد.
2. اینترنت اشیاء (IoT): IoT به شبکه ای از دستگاه های فیزیکی، وسایل نقلیه، لوازم خانگی و سایر اشیاء اشاره دارد که به اینترنت متصل هستند و می توانند داده ها را مبادله کنند. همانطور که IoT همچنان رشد می کند، انتظار می رود که صنایعی مانند مراقبت های بهداشتی، حمل و نقل و تولید را متحول کند.
3. هوش مصنوعی (AI): AI، فناوری های هوش مصنوعی مانند یادگیری ماشین و پردازش زبان طبیعی است و در حال حاضر برای طیف گسترده ای از برنامه ها و خدمات، از دستیاران صوتی تا تشخیص تقلب استفاده می شود و کاربرد دارد. همانطور که هوش مصنوعی همچنان پیشرفت می کند، انتظار می رود که موارد استفاده جدیدی را عرضه کند و صنایعی مانند مراقبت های بهداشتی، امور مالی و آموزش را تغییر دهد.
4. بلاک چین: بلاک چین یک تکنولوژی دفتر کل توزیع شده است که معاملات امن و غیر متمرکز را امکان پذیر می کند. از آن برای قدرت بخشیدن به طیف گسترده ای از برنامه های کاربردی، از رمزنگاری گرفته تا مدیریت زنجیره تامین استفاده می شود.
5. محاسبات لبه: محاسبات لبه به پردازش و ذخیره سازی داده ها در لبه شبکه اشاره دارد، نه در مراکز داده متمرکز. انتظار می رود که موارد و برنامه های کاربردی جدید مانند تجزیه و تحلیل زمان واقعی و برنامه های با تاخیر کم را فعال کند.

با به روز ماندن اینترنت و دیگر روندها و فناوری های در حال ظهور، می توانید اطمینان حاصل کنید که برنامه ها و خدمات شما برای استفاده از اخرین قابلیت ها و ارائه بهترین تجربه ممکن برای کاربران خود ساخته شده است.

کلام آخر پیرامون اینترنت چیست

در این مطلب درباره موضوع اینترنت چیست و چگونه کار می کند، صحبت کردیم. ما زمینه های زیادی را در این مطلب پوشش داده ایم، بنابراین اجازه دهید لحظه ای برای بررسی آن چه که آموخته ایم، تامل کنیم:

• اینترنت یک شبکه جهانی از رایانه های به هم پیوسته است که از مجموعه ای استاندارد از پروتکل های ارتباطی برای تبادل داده استفاده می کند.
• اینترنت با اتصال دستگاه ها و سیستم های کامپیوتری با استفاده از پروتکل های استاندارد مانند IP و TCP کار می کند.
• هسته اصلی اینترنت یک شبکه جهانی از روتر های متصل است که ترافیک بین دستگاه ها و سیستم های مختلف را هدایت می کند.
• مفاهیم و اصطلاحات اساسی که باید با آن ها آشنا شوید شامل بسته ها، روتر ها، آدرس های IP، نام دامنه، DNS، HTTP، HTTPS  و SSL / TLS است.
• پروتکل ها نقش مهمی در برقراری ارتباط و تبادل داده ها از طریق اینترنت دارند و به دستگاه ها و سیستم های تولید کنندگان و فروشندگان مختلف اجازه می دهند تا یکپارچه ارتباط برقرار کنند.

امیدوارم این مطلب برایتان مفید بوده باشد و آموخته باشید که اینترنت چیست. اگر هر گونه سوال و یا نظری دارید، لطفا آن ها را با ما در میان بگذارید. بی صبرانه منتظر پیشنهادات و انتقادات سازنده شما هستیم.