-
[piosenka i odliczanie: 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1]
Internet: Pakiety, routing i niezawodność
-
Cześć nazywam się Lynn. Jestem inżynierem
oprogramowania w firmie Spotify. Jako
-
pierwsza przyznam, że niezawodność
Internetu jest oczywista. Już sama liczba
-
krążących w nim informacji jest
zadziwiająca. Jak to możliwe, że dane są
-
Wam doręczane w sposób niezawodny? Przyjmijmy, że
chcecie odtworzyć piosenkę ze Spotify.
-
Można odnieść wrażenie, że komputer łączy
się bezpośrednio z serwerami Spotify, a
-
Spotify wysyła Ci piosenkę bezpośrednią
linię. Cóż, Internet tak nie działa.
-
Jeśli Internet opierałby na bezpośrednich
połączeniach, nie zdołałby obsługiwać
-
milionów dołączających osób. Zwłaszcza, że
nie ma gwarancji działania każdego kabla i
-
komputera przez cały czas. Dane krążą w
Internecie znacznie mniej bezpośrednio.
-
Dawno temu, w latach 70. XX w. zaczęliśmy
z Bobem Kahnem pracę projektując coś,
-
co obecnie nosi miano Internetu.
Naszym zadaniem, a jednocześnie szansą
-
było projektowanie protokołów
i jego architektury. Uczestniczymy
-
w procesie rozrastania się i ewolucji internetu
przez cały czas, aż do dnia dzisiejszego.
-
Sposób przechodzenia informacji z jednego
komputera na drugi jest interesujący.
-
Nie musimy podążać utartym szlakiem; może
się on zmieniać w czasie, gdy komputer
-
rozmawia z innym komputerem. Informacje
w Internecie przechodzą z komputera na
-
komputer w formie pakietu informacji,
a pakiet wędruje z jednego miejsca w
-
Internecie w inne na zasadzie przejazdu
z miejsca na miejsce samochodem.
-
W zależności od natężenia ruchu czy
warunków drogowych, możemy lub jesteśmy
-
zmuszeni do obrania innej trasy, za każdym
razem, gdy jedziemy w to samo miejsce.
-
Podobnie jak można przewozić różne rzeczy
samochodem, rożne informacje cyfrowe można
-
wysyłać w pakietach IP, ale są pewne
limity. Co zrobić, gdy musimy przewieźć
-
statek kosmiczny z miejsca produkcji do
miejsca wystrzelenia. Nie zmieści się w
-
jednej ciężarówce, więc dzieli się go
na części i przewozi wieloma pojazdami.
-
Każdy z nich może obrać inną trasę, mogą
też dotrzeć na miejsce w różnym czasie.
-
Gdy jednak dotrą na miejsce, części można
zmontować w statek i przygotować do
-
wystrzelenia. Drobne elementy w
Internecie funkcjonują podobnie. Jeśli
-
mamy duży obraz do wysłania znajomemu
lub na stronę internetową, obraz może
-
obejmować dziesiątki milionów bitów, zer
i jedynek, zbyt wielu, by wysłać je jednym
-
pakietem. Są to dane w komputerze, zatem
komputer wysyłający obraz może szybko
-
podzielić go na setki, tysiące mniejszych
elementów zwanych pakietami. Inaczej niż
-
samochody te pakiety nie mają kierowców i
nie wybierają trasy. Każdy pakiet posiada
-
adres internetowy, z którego pochodzi i do
którego zmierza. Specjalne komputery w
-
Internecie zwane routerami kierują ruchem,
by pakiety płynnie przesuwały się w sieci.
-
Jeśli jedna trasa jest zakorkowana,
pakiety indywidualne mogą przejść innymi
-
trasami w Internecie i mogą dotrzeć do
miejsc przeznaczenia o innych godzinach
-
lub w innej kolejności. Jak to działa? W
ramach protokołu internetowego
-
każdy router śledzi różne trasy wysyłania
pakietów i obiera najtańszą, dostępną
-
trasę dla każdej informacji w oparciu o IP
miejsca przeznaczenia dla pakietu.
-
Najtańsze nie oznacza tutaj kosztu, ale
czas i czynniki pozatechniczne takie jak
-
polityka i relacje między firmami. Często
najlepsza trasa do przemieszczenia danych
-
nie jest najbardziej bezpośrednia. Dzięki
opcjom tras sieć cechuje tolerancja błędu.
-
Oznacza to, ze siecią można wysyłać
pakiety nawet, gdy coś poważnie szwankuje.
-
To jest podstawa kluczowej zasady Internetu
- niezawodności. A jeśli występuje
-
zapotrzebowanie na dane i nie wszystko
zostanie doręczone? Powiedzmy, chcemy
-
posłuchać piosenki. Skąd można mieć 100%
pewności otrzymania danych tak, by można
-
było ją odsłuchać. Oto nowy kolega, TCP
(protokół sterowania transmisją). TCP
-
reguluje wysyłanie i odbiór wszystkich
danych jako pakietów. Jak list polecony.
-
Gdy chcesz piosenkę na swoje urządzenie,
Spotify wysyła ją rozbitą na pakiety.
-
Gdy pakiet dociera, TCP przeprowadza pełny
remanent i odsyła potwierdzenie każdego
-
otrzymanego pakietu. Jeśli są wszystkie,
kwituje odbiór i gotowe.
-
(Piosenka w tle). Jeśli stwierdzi, że
któregoś brakuje, nie kwituje, gdyż
-
piosenka nie brzmiałaby jak należy lub
brakowałoby jej części. Spotify przesyła
-
ponownie każdy brakujący lub niepełny
pakiet. Gdy TCP zweryfikuje dostawę
-
wielu pakietów w ramach zamówienia
piosenki, zacznie ją odtwarzać. TCP i
-
system routera są świetne, bo można je
dopasować do skali. Współdziałają z 8
-
i 8 miliardami urządzeń. Z uwagi na zasady
tolerancji błędu i zapasów, im więcej doda
-
się routerów, tym wyższa niezawodność
Internetu. Fantastyczne jest to, że można
-
zwiększać i dostosowywać internet do skali
bez zakłócania obsługi użytkowników.
-
Internet to setki tysięcy sieci i miliardy
połączonych fizycznie urządzeń. Te systemy
-
tworzące Internet, łączą nas, umożliwiają
nam komunikację i współpracę dzięki
-
wypracowanym normom na potrzeby
przesyłania danych w Internecie.
-
Urządzenia informatyczne lub routery w
w internecie pomagają przesyłać pakiety
-
do miejsca przeznaczenia, gdzie, w razie
potrzeby ponownie się je montuje. To
-
dzieje się miliardy razy dziennie, gdy
ktoś wysyła email, wchodzi na stronę
-
internetową, prowadzi czat, korzysta z
aplikacji mobilnej lub gdy komunikują
-
się ze sobą czujniki lub urządzenia
w internecie (muzyka cichnie).
