Як комп’ютерні протоколи запобігають колапсу Інтернету

1

Уявіть двох людей, які намагаються розмовляти. Один каже короткими, уривчастими фразами. Інший чекає на довгі, плавні абзаци. Навіть якщо обидва розмовляють англійською, вони постійно не розумітимуть один одного. Саме такий хаос стався б, якби комп’ютери намагалися спілкуватися без загального склепіння правил.

В інформатиці протокол — це і є таке зведення правил. Це строгий набір процедур передачі даних між електронними пристроями. Без нього ваш ноутбук кричатиме в порожнечу, а ваш сервер просто слухатиме статичні перешкоди.

Проблема несупадних пакетів

Ось чому вам потрібні ці правила. Дані не просто магічним потоком перетікають з точки А до точки Б. Вони розбиваються. Вони дробляться на частини, які називаються пакетами.

Якщо ваш комп’ютер відправляє дані у вигляді 8-бітових пакетів, він очікує, що сторона буде точно знати, як склеїти ці крихітні фрагменти назад. Але що, якщо комп’ютер чекає 16-бітові пакети? Він дивиться на ваші 8-бітові дані, бачить повну помилку та відхиляє їх. Повідомлення не надсилається. Сторінка не завантажується. Лист повертається назад.

Це не гіпотетична ситуація. Це відбувається постійно, коли системи не узгоджені. Вам потрібна попередня угода. Рукостискання. Договір. Він диктує, як структурується інформація і як саме кожна сторона має надсилати та отримувати її. Жодних здогадів. Лише виконання.

Хто встановлює ці правила?

Ви можете подумати, що технологічні гіганти просто вигадують їх у справі. Це негаразд. Протоколи встановлюються міжнародними чи галузевими організаціями. Вони створюють стандарти, щоб пристрій, вироблений Японії, міг спілкуватися із сервером у Бразилії без необхідності використання перекладача.

Найвідомішою основою для цього є OSI (Open Systems Interconnection — модель відкритих систем). Це набір керівних принципів реалізації мережного зв’язку. Він не зобов’язує нікого використовувати його, але надає теоретичну модель, яка пояснює, як дані переміщуються мережею. Це креслення. Сама будівля будується із конкретних протоколів.

Важкоатлети Інтернету

Коли ви переглядаєте веб-сторінки, ви використовуєте не один протокол. Ви використовуєте їх стек. Вони працюють шарами. Деякі відповідають за фізичну сполуку. Деякі – за маршрутизацію. Деякі – за безпеку.

Серед найважливіших наборів інтернет-протоколів можна виділити:

  • TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol — протокол управління передачею/интернет-протокол) : Це основа. TCP гарантує, що ваші дані дійдуть у цілості. IP гарантує, що вони знайдуть правильну адресу. Без них Інтернет це просто набір розрізнених комп’ютерів.
  • HTTPS (Secure HyperText Transmission Protocol – безпечний протокол передачі гіпертексту) : Це буква “S” в адресному рядку вашого браузера. Вона шифрує дані. Вона не дає перехоплювачам читати ваші паролі або номери кредитних карток під час їх передачі по мережі.
  • SMTP (Simple Mail Transfer Protocol — простий протокол передачі пошти) : Саме він переміщає вашу електронну пошту з вашої поштової скриньки до поштової скриньки вашого друга. Він старий, простий і досі працює.
  • DNS (Domain Name System – система доменних імен) : Це телефонна книга Інтернету. Вона переводить зрозумілі людині імена, такі як google.com, в IP-адреси, які комп’ютери можуть реально зрозуміти.

Чому це важливо для вас

Ви не бачите цих протоколів. Ви ніколи їх не побачите. Але ви відчуваєте наслідки їх відсутності щоразу, коли час очікування завантаження веб-сторінки закінчується