Internet hoạt động như thế nào? Hướng dẫn từng bước
Mạng internet. Chúng ta sử dụng nó hàng ngày, dù cố ý hay vô tình. Nhiều người phụ thuộc vào nó để làm việc và tồn tại. Nếu không có Internet, cuộc sống như chúng ta biết sẽ không còn tồn tại.
Nhưng internet là gì? Làm thế nào nó hoạt động? Hãy cùng tìm hiểu sơ qua về lịch sử của nó để hiểu cách thức hoạt động của nó và sau đó theo dõi hành trình của một phần dữ liệu khi nó di chuyển khắp thế giới trên mạng toàn cầu là Internet.
Mục Lục
Sự ra đời của Internet
Vào những năm 1960, máy tính thường chỉ được tìm thấy trong các tập đoàn khổng lồ và văn phòng chính phủ. Quân đội cũng là một trong những người sử dụng chính các hệ thống máy tính, và họ phát hiện ra nhu cầu truy cập máy tính trong các căn cứ từ xa từ một bộ chỉ huy trung tâm, như Lầu Năm Góc.
Mặc dù công tắc điện thoại tiêu chuẩn, kết nối nhiều đường dây điện thoại thông qua một tổng đài do người điều khiển duy nhất, có thể hoạt động, nhưng nó rất dễ bị tấn công và phá hủy, đặc biệt là trong thời kỳ cao điểm của chiến tranh lạnh và nguy cơ chiến tranh hạt nhân.
Do đó, vào năm 1966, Cơ quan Dự án Nghiên cứu Tiên tiến (ARPA) của Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ bắt đầu nghiên cứu sự phát triển của ARPANET.
Một trong những khái niệm đằng sau ARPANET đã được Bob Taylor, Giám đốc Văn phòng Kỹ thuật Xử lý Thông tin tại ARPA tại thời điểm đó, mô tả như sau. Đó là khi ông có ba thiết bị đầu cuối máy tính (một thiết bị đầu cuối bao gồm màn hình và bàn phím – bản thân máy tính được đặt ở nơi khác) trong văn phòng của mình.
Các máy tính được đặt ở các địa điểm riêng biệt, một ở Công ty Phát triển Hệ thống ở Santa Monica, California, một ở UC Berkeley, và một ở MIT. Taylor nói:
Đối với mỗi trong ba thiết bị đầu cuối này, tôi có ba bộ lệnh người dùng khác nhau. Vì vậy, nếu tôi đang nói chuyện trực tuyến với ai đó tại SDC và tôi muốn nói chuyện với ai đó mà tôi biết ở Berkeley hoặc MIT về điều này, tôi phải đứng dậy từ thiết bị đầu cuối SDC, đi qua và đăng nhập vào thiết bị đầu cuối khác và liên hệ với họ. Tôi nói, “Ôi Man!” Rõ ràng là phải làm gì: Nếu bạn có ba thiết bị đầu cuối này, ắt hẳn sẽ có một thiết bị đầu cuối đi đến bất cứ nơi nào bạn muốn. Ý tưởng đó là ARPANET.
Ngày nay, ARPANET vẫn là kế hoạch chi tiết cho Internet. Internet không phải là một thiết bị duy nhất — thay vào đó, nó là nhiều mạng máy tính khổng lồ, giống như một bộ não tổ ong, nơi các máy tính khác nhau giao tiếp với nhau để cung cấp dữ liệu khi cần thiết.
“Trực tuyến” nghĩa là gì
Khi bạn trực tuyến, điều đó có nghĩa là bạn đang kết nối với internet. Trước khi có băng thông rộng gia đình và Wi-Fi, máy tính không được kết nối tự động với Internet khi bạn bật nó lên. Sau khi khởi động PC, bạn sử dụng modem để cho phép máy tính kết nối với nhà cung cấp dịch vụ internet (ISP) qua đường dây điện thoại.
Khi máy tính và ISP của bạn nói chuyện với nhau, nó sẽ thiết lập kết nối, do đó kết nối PC của bạn với internet rộng hơn.
Tuy nhiên, với sự ra đời của công nghệ cáp quang, modem bắt đầu không còn hợp thời nữa – đó là lý do tại sao bạn không còn thấy chúng trong nhà của mình nữa. Thay vào đó, nhiều người trong chúng ta hiện có một đơn vị mạng quang (ONU) để kết nối máy tính của chúng ta với internet.
Hơn nữa, hầu hết các hộ gia đình hiện có nhiều hơn một máy tính (điện thoại thông minh của bạn được tính là một máy tính). Đó là lý do tại sao hầu hết các ngôi nhà hiện nay đều yêu cầu một bộ định tuyến. Máy tính của bạn sẽ nói chuyện với bộ định tuyến của bạn và bộ định tuyến sau đó sẽ nói chuyện với modem (hoặc ONU) của bạn, sau đó sẽ kết nối với ISP của bạn.
Một số bộ định tuyến đã có modem tích hợp sẵn, vì vậy bạn có thể không thấy modem ở nhà. Hoặc nó có thể đã được tích hợp sẵn trong thiết bị của bạn, như điện thoại thông minh của bạn.
Với sự phát triển của cơ sở hạ tầng internet và giảm chi phí, hầu hết các thiết bị của chúng tôi luôn ở trạng thái trực tuyến. Ví dụ: nếu điện thoại thông minh của bạn luôn được kết nối với dữ liệu hoặc kết nối Wi-Fi, thì nó đã trực tuyến.
Tuy nhiên, nếu bạn tắt các kết nối này để tiết kiệm pin hoặc dữ liệu, bạn cần phải “vào mạng” bằng cách bật thủ công các công tắc giúp điện thoại của bạn kết nối với internet.
Điều gì sẽ xảy ra khi bạn truy cập một trang web
Bây giờ bạn đã có phần giới thiệu về Internet là gì và ý nghĩa của việc kết nối với nó, đây là những gì thực sự xảy ra khi bạn truy cập một trang web. Vì vậy, đối với ví dụ này, giả sử bạn đang truy cập trang chủ của Google.
Trang được lưu trữ trên máy chủ web. Máy tính của bạn cần truy cập máy chủ này qua ISP để bạn có thể tải trang chủ Google trên trình duyệt của mình.
Bạn bật máy tính, đăng nhập vào tài khoản của mình, sau đó khởi chạy trình duyệt. Sau đó, trên thanh địa chỉ, bạn nhập URL của trang web bạn muốn truy cập, https://www.google.com và nhấn enter.
Gửi yêu cầu từ máy tính của bạn tới ISP của bạn
Sau khi bạn nhấn enter, máy tính của bạn bắt đầu kết nối với ISP của bạn. Nó sẽ cho ISP của bạn biết rằng bạn đang tìm kiếm Google.com, vì vậy nó có thể vui lòng tìm kiếm nó và gửi dữ liệu đến PC của bạn không?
Nhà cung cấp dịch vụ Internet của bạn làm gì
Tuy nhiên, địa chỉ máy chủ lưu trữ trang bạn muốn truy cập không có tên. Thay vào đó, nó có địa chỉ IP bằng số, như 204.233.34.67. ISP của bạn sẽ tìm kiếm địa chỉ IP chính xác thông qua máy chủ tên miền (DNS).
DNS giống như một cuốn sổ địa chỉ khổng lồ khớp tên trang web với địa chỉ số của chúng. Sau khi ISP của bạn định vị địa chỉ IP chính xác, nó sẽ kết nối với máy chủ đó và bắt đầu gửi yêu cầu của bạn.
Kết nối với Máy chủ và Yêu cầu Dữ liệu
Sau khi ISP của bạn định vị máy chủ lưu trang web bạn muốn truy cập, nó sẽ gửi yêu cầu kết nối với nó. Nếu máy chủ chấp thuận yêu cầu kết nối, nó sẽ thấy rằng bạn đang yêu cầu tải trang web cho Google.
Sau đó, máy chủ sẽ lấy các tệp được lưu trên đó và gửi chúng đến máy tính của bạn. Trong ví dụ của chúng tôi, bạn muốn truy cập trang chủ Google. Máy chủ nơi nó được lưu sẽ gửi trang chủ đến máy tính của bạn.
Tất nhiên, nó sẽ không gửi cơ sở dữ liệu hoàn chỉnh của Google đến máy tính của bạn — gần như không thể tải được. Thay vào đó, nó sẽ chỉ gửi dữ liệu cho trang cụ thể đó. Trong trường hợp của Google.com, đó chỉ là biểu trưng, ảnh hồ sơ của bạn và một vài yếu tố khác.
Tải dữ liệu vào máy tính của bạn
Khi ISP của bạn nhận được dữ liệu từ máy chủ, nó sẽ bắt đầu chuyển tiếp dữ liệu đó đến máy tính của bạn dưới dạng các gói dữ liệu. Điều đó có nghĩa là dữ liệu bạn yêu cầu được chia thành các phần nhỏ hơn, giúp vận chuyển dễ dàng hơn.
Khi các gói này đến máy tính của bạn, chúng sẽ được trình duyệt của bạn tập hợp lại, cho phép bạn xem trang web mà bạn đang tìm kiếm.
Một giọt nhỏ trong một loạt dữ liệu Internet
Ví dụ mà chúng tôi đưa ra ở trên là một phiên bản đơn giản hóa của Internet. Trên thực tế, khi bạn đang truy cập một trang web, yêu cầu của bạn có thể đi qua hàng trăm nút trước khi nó đến đích mục tiêu của bạn. Yêu cầu của bạn được xử lý tại điểm đến và dữ liệu được yêu cầu sẽ được gửi lại để máy tính của bạn có thể tải nó.
Quá trình này xảy ra với hàng triệu máy tính được kết nối internet, bao gồm máy tính để bàn, máy tính xách tay và điện thoại thông minh. Và khi chúng ta ngày càng thông minh hóa ngôi nhà của mình và sử dụng Internet of Things, chúng ta chỉ có thể mong đợi kết nối internet và dữ liệu được truyền qua đó sẽ phát triển theo cấp số nhân trong những năm tới.