الإنترنت ما هو وكيف يعمل

ما هو الإنترنت

قبل أن نغطي ماهو الإنترنت ، يجب أن نحدد ما هي “الشبكة” ؟

الشبكة عبارة عن مجموعة من أجهزة الكمبيوتر المتصلة القادرة على إرسال البيانات إلى بعضها البعض ، تشبه شبكة الكمبيوتر إلى حد كبير الدائرة الاجتماعية ، وهي مجموعة من الأشخاص يعرفون بعضهم البعض ويتبادلون المعلومات بانتظام و ينسقون الأنشطة معًا.

الإنترنت عبارة عن مجموعة واسعة ومترامية الأطراف من الشبكات التي تتصل ببعضها البعض ، باختصار يمكن القول إن كلمة “إنترنت” تأتي من هذا المفهوم ” الشبكات المترابطة” .

ما هي الشبكات الموزعة ، ولماذا هذا المفهوم مهم للإنترنت؟

لا يوجد مركز تحكم للإنترنت  بدلاً من ذلك ، فهو نظام شبكات موزع ، مما يعني أنه لا يعتمد على أي جهاز فردي، يمكن أن يكون أي جهاز كمبيوتر أو جهاز يمكنه إرسال واستقبال البيانات بالطريقة الصحيحة (على سبيل المثال استخدام بروتوكولات الشبكات الصحيحة) جزءًا من الإنترنت.

الطبيعة الموزعة للإنترنت تجعلها مرنة ، حيث تتصل أجهزة الكمبيوتر والخوادم وأجزاء أخرى من أجهزة الشبكات بالإنترنت وتفصلها طوال الوقت دون التأثير على كيفية عمل الإنترنت – على عكس الكمبيوتر ، الذي قد لا يعمل على الإطلاق إذا كان يفتقد أحد المكونات.

ينطبق هذا  حتى على نطاق واسع: إذا تعطل الخادم أو مركز البيانات بأكمله أو منطقة كاملة من مراكز البيانات ، فلا يزال بإمكان بقية الإنترنت العمل .

كيف يعمل الإنترنت

هناك مفهومان أساسيان لطريقة عمل الإنترنت: الحزم والبروتوكولات.

الحزم – Packets :

في الشبكات ، تعتبر الحزمة جزءًا صغيرًا من رسالة أكبر. تحتوي كل حزمة على بيانات ومعلومات حول تلك البيانات ، تُعرف المعلومات المتعلقة بمحتويات الحزمة باسم “الرأس” ، وتنتقل إلى مقدمة الحزمة حتى يعرف الجهاز المستلم ما يجب فعله بالحزمة

عندما يتم إرسال البيانات عبر الإنترنت ، يتم تقسيمها أولاً إلى حزم أصغر ، والتي تُترجم بعد ذلك إلى وحدات بت. 
يتم توجيه الحزم إلى وجهتها عن طريق العديد من أجهزة الشبكات مثل أجهزة التوجيه والمحولات. عندما تصل الحزم إلى وجهتها ، يقوم جهاز الاستقبال بإعادة تجميع الحزم بالترتيب ويمكن بعد ذلك استخدام البيانات أو عرضها.

البروتوكولات – Protocols:

يعد توصيل جهازي كمبيوتر ، قد يستخدم كلاهما أجهزة مختلفة وتشغيل برامج مختلفة ، أحد التحديات الرئيسية التي كان على مبتكري الإنترنت حلها. إنه يتطلب استخدام تقنيات اتصال مفهومة من قبل جميع أجهزة الكمبيوتر المتصلة ، تمامًا كما قد يحتاج شخصان نشأوا في أجزاء مختلفة من العالم إلى التحدث بلغة مشتركة لفهم بعضهما البعض.

تم حل هذه المشكلة ببروتوكولات موحدة. في الشبكات ، يعد البروتوكول طريقة معيارية للقيام بإجراءات معينة وتنسيق البيانات حتى يتمكن جهازان أو أكثر من التواصل مع بعضهما البعض وفهمهما.

توجد بروتوكولات لإرسال الحزم بين الأجهزة على نفس الشبكة (Ethernet) ، ولإرسال الحزم من شبكة إلى شبكة (IP) ، ولضمان وصول تلك الحزم بنجاح بالترتيب (TCP) ، ولتنسيق البيانات لمواقع الويب والتطبيقات (HTTP) . بالإضافة إلى هذه البروتوكولات التأسيسية ، هناك أيضًا بروتوكولات للتوجيه والاختبار والتشفير. وهناك بدائل للبروتوكولات المذكورة أعلاه لأنواع مختلفة من المحتوى – على سبيل المثال ، غالبًا ما يستخدم دفق الفيديو UDP بدلاً من TCP.

البنية التحتية المادية التي تجعل الإنترنت يعمل؟

تستخدم أنواع مختلفة من الأجهزة والبنية التحتية في جعل الإنترنت يعمل للجميع ، ومن أهم الأنواع ما يلي:

أجهز ة التوجيه – الراوتر : تقوم أجهزة التوجيه بإعادة توجيه الحزم إلى شبكات كمبيوتر مختلفة بناءً على وجهتها ” تشبه أجهزة التوجيه رجال شرطة المرور على الإنترنت ، فهي تتأكد من أن حركة مرور الإنترنت تنتقل إلى الشبكات الصحيحة”.

المحولات – السوتش : تقوم المحولات بتوصيل الأجهزة التي تشترك في شبكة واحدة ، حيث تستخدم  تحويل الحزم لإعادة توجيه الحزم إلى الأجهزة الصحيحة، كما أنها تستقبل حزمًا صادرة من تلك الأجهزة وتمررها إلى الوجهة الصحيحة.

السيرفرات خوادم الويب : هي أجهزة كمبيوتر متخصصة عالية القدرة تقوم بتخزين المحتوى وتقديمه (صفحات الويب والصور ومقاطع الفيديو) للمستخدمين ، بالإضافة إلى استضافة التطبيقات وقواعد البيانات. تستجيب الخوادم أيضًا لاستفسارات DNS وتؤدي مهام أخرى مهمة للحفاظ على تشغيل الإنترنت. يتم الاحتفاظ بمعظم الخوادم في مراكز بيانات كبيرة منتشرة في جميع أنحاء العالم.

مفهوم الخادم و العميل :

تسمى أجهزة الكمبيوتر المتصلة بالإنترنت العملاء والخوادم 

العملاء – clients :  مصطلح يطلق على الأجهزة المتصلة بالإنترنت لمستخدم الويب (على سبيل المثال ، جهاز الكمبيوتر الخاص بك المتصل بشبكة Wi-Fi أو هاتفك المتصل بشبكة الجوال الخاصة بك) وبرامج الوصول إلى الويب المتاحة على تلك الأجهزة (عادةً ما يكون متصفح الويب مثل Firefox أو Chrome )

الخوادم – servers : هي أجهزة كمبيوتر تخزن صفحات الويب أو المواقع أو التطبيقات، فعندما يريد جهاز عميل الوصول إلى صفحة ويب ، يتم تنزيل نسخة من صفحة الويب من الخادم على جهاز العميل ليتم عرضها في متصفح الويب الخاص بالمستخدم.

المكونات الأخرى اللازمة لعمل الإنترنت 

العميل والخادم الذي وصفناه أعلاه هو جزء من القصة ، ولايزال هناك العديد من الأجزاء الأخرى اللازمة لعمل الانترنت ، سنوضحها كالتالي : 

الآن دعنا نتخيل أن الويب عبارة عن طريق ، في أحد طرفي الطريق يوجد العميل ، الذي يشبه منزلك. على الطرف الآخر من الطريق يوجد الخادم ، وهو عبارة عن متجر تريد شراء شيء منه

بالإضافة إلى العميل والخادم ، نحتاج أيضًا إلى الترحيب بـ: 

1- اتصالك بالإنترنت: يسمح لك بإرسال واستقبال البيانات على الويب ، (إنه يشبه بشكل أساسي الشارع بين منزلك والمتجر).

2- TCP / IP: بروتوكول التحكم في الإرسال وبروتوكول الإنترنت وهما بروتوكولات اتصال تحدد كيفية انتقال البيانات عبر الإنترنت ، ( هذا مثل وسيلة النقل (السيارة أو الدراجة) التي تتيح لك الوصول إلى المتجر وشراء البضائع الخاصة بك).

3- DNS: يشبه نظام اسم المجال دفتر العناوين لمواقع الويب ، فعندما تكتب عنوان ويب في متصفحك ، يبحث المتصفح في DNS للعثور على عنوان IP الخاص بالموقع قبل أن يتمكن من جلب محتوى موقع الويب ، حيث يحتاج المتصفح إلى معرفة الخادم الذي يوجد عليه موقع الويب ، حتى يتمكن من إرسال رسائل HTTP إلى المكان الصحيح (هذا يشبه البحث عن عنوان المتجر حتى تتمكن من الوصول إليه).

4- HTTP : Hypertext Transfer Protocol هو بروتوكول تطبيق يحدد لغة للعملاء والخوادم للتحدث مع بعضهم البعض ( يشبه اللغة التي تستخدمها لطلب البضائع الخاصة بك).

5- ملفات موقع الويب : يتكون موقع الويب من العديد من الملفات المختلفة ، ( تشبه الأجزاء المختلفة للبضائع التي تشتريها من المتجر). تأتي هذه الملفات في نوعين رئيسيين: 
1 – ملفات الأكواد البرمجية : يتم إنشاء مواقع الويب بشكل أساسي من HTML و CSS و JavaScript ، بالإضاف إلى بعض التقنيات الأخرى 
2- المجلدات الأخرى – Assets : هذا اسم جماعي لجميع العناصر الأخرى التي يتكون منها موقع الويب ، مثل الصور والموسيقى والفيديو ومستندات Word وملفات PDF. 

كيف ترتبط هذه المفاهيم بمواقع الويب والتطبيقات التي يصل إليها المستخدمون عبر الإنترنت؟

الآن إليك القصة بشكل كامل : 

عندما تكتب عنوان ويب في متصفحك (في مثالنا مثل المشي إلى المتجر): ينتقل المتصفح إلى خادم DNS ، ويعثر على العنوان الحقيقي للخادم الذي يوجد عليه موقع الويب (تجد عنوان المتجر).

يرسل المتصفح رسالة طلب HTTP إلى الخادم ، ويطلب منه إرسال نسخة من موقع الويب إلى العميل (تذهب إلى المتجر وتطلب البضائع الخاصة بك) ، حيث يتم إرسال هذه الرسالة وجميع البيانات الأخرى المرسلة بين العميل والخادم عبر اتصال الإنترنت الخاص بك باستخدام بروتوكول TCP / IP.

إذا وافق الخادم على طلب العميل ، يرسل الخادم للعميل رسالة “200 OK” ، والتي تعني “بالطبع يمكنك إلقاء نظرة على هذا الموقع! ها هو” ، ثم يبدأ في إرسال ملفات الموقع إلى المتصفح كسلسلة قطع صغيرة تسمى حزم البيانات (يمنحك المتجر البضائع الخاصة بك ، وتقوم بإعادتها إلى منزلك).

بعد ذلك يقوم المتصفح بتجميع الأجزاء الصغيرة في صفحة ويب كاملة ويعرضها لك (تصل البضائع إلى باب منزلك – لنفترض أنها حقيبة لامعة جديدة  و رائعة!).