The Internet: Packets, Routing and Reliability

[lagu mengira: 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1]
Internet: Paket, Penghalaan, dan Reliabiliti

Hai, nama saya Lynn. Saya seorang jurutera perisian
di Spotify dan saya akan menjadi yang pertama mengakui

bahawa saya tidak banyak berfikir tentang
reliabiliti internet. Jumlah maklumat di

seluruh internet adalah menakjubkan. Tetapi
bagaimana anda memastikan setiap bahagian

data aka dihantar kepada anda? Katakanlah
anda mahu memainkan lagu dari Spotify.

Komputer anda bersambung secara langsung ke
pelayan Spotify dan Spotify menghantar anda lagu

dari sambungan langsung dan berdedikasi.
Itu bukan cara internet berfungsi. Jika internet

terdiri dari sambungan langsung dan berdedikasi
ia mustahil untuk memastikan semua berfungsi bila

berjuta-juta pengguna menyertainya. Terutama
sejak tiada jaminan bahawa setiap wayar dan

komputer berfungsi sepanjang masa. Sebaliknya,
data bergerak di internet secara tidak langsung.

Banyak tahun yang lalu, pada awal 1970-an
rakan kerja saya Bob Kahn dan saya mula

mengusahakan satu projek yang kini dipanggil
internet. Bob dan saya mempunyai tanggungjawab

dan peluang untuk merancang protokol dan
senibina internet. Oleh itu, kami berterusan

mengambil bahagian dalam pertumbuhan
dan evolusi internet sepanjang masa ini

sehingga kini. Cara maklumat dipindahkan
dari satu komputer ke komputer lain

agak menarik. Ia tidak perlu mengikut laluan
tetap, sebenarnya, laluan anda mungkin berubah

di pertengahan perbualan antara komputer.
Maklumat di internet bergerak dari satu komputer

ke komputer lain dalam apa yang kita panggil
paket maklumat dan paket bergerak dari satu

tempat ke yang lain di internet seperti
anda begerak dari satu tempat ke tempat

lain dalam kereta. Bergantung pada kesesakan
atau keadaan jalan, anda boleh memilih atau

terpaksa mengambil laluan yang berbeza ke destinasi
yang sama setiap kali anda dalam perjalanan.

Dan seperti anda boleh mengangkut sebarang
dalam kereta, pelbagai maklumat digital boleh

dihantar dengan paket IP tetapi ada hadnya.
Contohnya, anda perlu memindahkan pesawat

ulang alik dari tempat ia dibina ke lokasi
ia akan dilancarkan. Pesawat ulang alik tidak

akan muat dalam satu trak jadi ia perlu
dibahagikan ke kepingan, dipindah menggunakan

armada trak. Trak boleh mengambil laluan yang berbeza
dan mungkin sampai ke destinasi pada masa yang

berbeza. Tetapi setelah semua kepingan
sampai, anda boleh memasang semula kepingan

pesawat ulang alik dan ia sedia untuk
pelancaran. Internet berfungsi sama.

Jika anda mempunyai imej yang sangat besar yang
ingin dihantar ke rakan atau muat naik ke laman web,

imej itu mungkin terdiri daripada 10 juta
bit 1 dan 0, terlalu banyak untuk dihantar

dalam satu paket. Kerana ia data pada komputer,
komputer yang menghantar imej boleh dengan cepat

membahagikannya kepada ratusan atau ribuan bahagian
kecil dipanggil paket. Tidak seperti kereta

atau trak paket ini tidak mempunyai pemandu dan
mereka tidak memilih laluan mereka. Setiap paket

mempunyai alamat internet asalnya dan
alamat destinasi mereka. Komputer khas

di internet dipanggil penghala bertindak seperti
pengurus lalu lintas untuk memastikan perjalanan

paket dalam rangkaian lancar. Jika satu laluan sesak,
paket individu akan mengambil laluan yang berbeza

melalui internet dan mereka mungkin tiba
di destinasi pada masa yang berbeza

atau di luar susunan. Mari kita lihat cara ia
berfungsi. Sebagai sebahagian protokol internet,

setiap penghala menjejaki pelbagai laluan
untuk menghantar paket, dan ia memilih laluan

tersedia yang termurah untuk setiap kepingan
data berdasarkan alamat IP destinasi paket.

Termurah dalam kes ini tidak bermakna kos, tetapi
faktor masa dan bukan teknikal seperti politik

dan hubungan antara syarikat. Sering laluan
terbaik untuk perjalanan data tidak semestinya

yang paling langsung. Mempunyai pilihan untuk
laluan menjadikan kesalahan rangkaian bertoleransi.

Ini bermaksud rangkaian boleh terus menghantar
paket walaupun sesuatu teruk atau ralat berlaku.

Ini adalah asas prinsip utama internet:
reliabiliti. Sekarang, bagaimana jika anda

mahu meminta data dan tidak semuanya
dihantar? Katakan anda mahu mendengar lagu.

Bolehkah anda yakin 100% semua data akan disampaikan
supaya lagu boleh dimainkan dengan sempurna?

Memperkenalkan sahabat baru anda, TCP(protokol
kawalan penghantaran). TCP menguruskan penghantaran

dan menerima semua data anda sebagai paket.
Anggapkannya seperti perkhidmatan mel yang dijamin.

Apabila anda meminta lagu di peranti anda, Spotify
menghantar lagu yang dibahagikan ke banyak paket.

Apabila paket anda tiba, TCP melakukan inventori
penuh dan menghantar kembali pemberitahuan bahawa

setiap paket diterima. Jika semua paket sampai,
TCP tandatangan untuk penghantaran anda dan

selesai. (muzik) Jika TCP mendapati beberapa paket
hilang, ia tidak akan bertandatangan, jika tidak,

lagu tidak akan kedengaran baik atau lagu
tidak lengkap. Bagi setiap paket yang hilang

atau tidak lengkap, Spotify akan menghantarnya semula.
Sebaik sahaja TCP mengesahkan penghantaran semua paket

lagu permintaan anda, lagu anda akan mula
bermain. Apa yang hebat tentang sistem TCP

dan penghala adalah mereka boleh dilaraskan. Mereka
boleh berfungsi dengan 8 atau 8 bilion peranti. Malah,

kerana prinsip toleransi kesalahan dan redundansi,
semakin banyak penghala yang ditambah semakin tinggi

reliabiliti internet. Apa yang juga hebat ialah
kita boleh berkembang dan meningkatkan internet

tanpa mengganggu perkhidmatan untuk sesiapa yang
menggunakannya. Internet terdiri dari ratusan ribu

rangkaian dan berbilion komputer dan peranti
yang disambungkan secara fizikal. Pelbagai

sistem yang membentuk internet menyambung
dan berkomunikasi antara satu sama lain,

dan bekerjasama kerana standard yang dipersetujui
untuk cara data dihantar di internet.

Peranti pengkomputeran, atau penghala di
internet, membantu semua paket menuju ke

destinasi di mana mereka disatukan semula,
jika perlu, dengan teratur. Ini berlaku berbilion

kali sehari, sama ada anda dan orang lain
menghantar e-mel, melayari laman web, melakukan

chat video, menggunakan aplikasi mobile,
atau bila sensor atau peranti di internet

bercakap dengan satu sama lain.