مرحباً، اسمي لين و أنا مهندسة مطورة هنا في سبوتوفاي
أنا أول شخص يعترف بأنني غالباً ما أعتبر موثوقية الإنترنت أمرًا مسلمًا به
الكم الهائل من المعلومات تشير إلى أن الإنترنت مذهل
ولكن كيف يمكن تسليم كل قطعة من البيانات إليك بشكل موثوق
على فرض أنك تريد تشغيل أغنية على سبوتوفاي
يبدو و أن حاسوبك يتصل مباشرة بخادم سبوتوفاي
ثم يقوم سبوتوفاي بإرسال الأغنية لك على خط مخصص مباشر
لكن في الحقيقة، هذه ليست الآلية التي يعمل بها الإنترنت
إذا كان الإنترنت مكوّن من اتصالات مخصصة مباشرة ، فسيكون من
المستحيل الحفاظ على عمل الأشياء مع انضمام ملايين المستخدمين
خاصة أنه لا يوجد ضمان بأن كل سلك يعمل على الكمبيوتر طوال الوقت
بدلاً من ذلك، تنتقل البيانات عبر الإنترنت بطريقة مباشرة أقل بكثير
قبل عدة سنوات و في بداية السبعينيات ، بدأت أنا و شريكي
بوب بتصميم ما يُسمى اليوم ب (الإنترنت)
تحملت أنا و بوب مسؤولية و فرصة تصميم بروتوكول الإنترنت
و هندسته المعمارية
لذلك أصررنا على المشاركة في نمو و ثورة الإنترنت طوال هذا الوقت حتى وقتنا الحالي
الطريقة التي تنتقل بها المعلومات من حاسوب لآخر هي مثير جدا للاهتمام
الأمر لا يحتاج تتبع مسار ثابت
في الحقيقة، ربما يتغير مسارك في منتصف التحول بين حاسوب و حاسوب آخر
تنتقل المعلومات على الإنترنت من حاسوب لآخر على شكل (حزمة معلومات)
و تنتقل الحزمة من مكان لآخر على الإنترنت
تماماً مثلما تنتقل أنت من مكان لآخر في السيارة
اعتماداً على الازدحام المروري أو حالة الطريق، ربما تكون مخيّراً
أو مضطراً لأن تأخذ مسار مختلف للوصول لنفس المكان في كل مرة تنتقل بها
كما يمكنك نقل جميع أنواع الأشياء داخل السيارة
يمكن إرسال العديد من أنواع المعلومات الرقمية عبر حزم آي بي
لكن يوجد هناك حدود
على سبيل المثال، ماذا لو أردت نقل مركبة فضائية
من مكان بنائها للمكان الذي سيتم اطلاقها منه
لن تكفي المركبة شاحنة واحدة و بالتالي يجب
تقسيمها لقطع و نقلها باستخدام أسطول من الشاحنات
جميعها ربما تسلك طرق مختلفة و ربما تصل للجهة المقصودة في أوقات مختلفة
لكن بمجرد وصول جميع الأجزاء تستطيع أن تعيد تجميعها لتشكل مركبة كاملة جاهزة للإطلاق
على الأنترنت، التفاصيل تعمل بشكل مشابه
إن كان لديك صورة كبيرة و تريد إرسالها لصديق أو تحميلها على موقع
ربما تتكون تلك الصورة من أكثر من عشرات ملايين بت من الآحاد و الأصفار
عدد كبير يصعب إرساله في حزمة
و لأن البيانات على الحاسوب، يستطيع الحاسوب بسرعة إرسال الصورة
عبر تجزئتها لمئات أو ألاف الأجزاء الصغيرة و التي تُسمى (الحزم)
على عكس السيارات أو الشاحنات، هذه الحزم ليس لدها سائق و لا تختار مسارها
كل حزمة لديها عنوان الانترنت للمكان الذي جاءت منه و المكان الذي تذهب إليه
الحواسيب الخاصة على الإنترنت تسمى (الراوتر) و التي تعمل مثل
مدير إشارة المرور للحفاظ على انتقال الحزم عبر الشبكة بسلاسة
لو كان أحد الطرق مزدحماً، فإن الحزم الفردية ربما تنتقل عبر مسارات
مختلفة و ربما تصل للجهة المقصودة في أوقات مختلفة قليلاً أو حتى غير مرتبة
دعنا نتحدث عن كيفية عمل هذا كجزء من بروتوكول الإنترنت
كل راوتر يتتبع مسارات متعددة لإرسال الحزم
و هي تختار أرخص مسار متاح لكل جزء من البيانات
اعتماداً على عنوان آي بي للجهة المقصودة للحزمة
الأرخص هنا لا يتعلق بالسعر
بل يتعلق بالوقت و عوامل غير فنية مثل السياسة و العلاقات بين الدول
غالباً، أفضل مسار للمعلومات ليس بالضرورة أن يكون الأكثر مباشرة
وجود خيارات للمسارات يجعل الشبكة معرضة للخطأ
بمعنى أن الشبكة تستمر في إرسال الحزم حتى لو حصل شيء خطأ فظيع جداً
هذا أساس المبدأ الرئيسي للإنترنت : الموثوقية
الآن، ماذا لو أردت طلب بعض المعلومات، و لم يصل لك كل شيء؟
على فرض أنك تريد الاستماع لأغنية
كيف يمكنك التأكد 100% أنه سيتم تسليم البيانات جميعها
و أن الأغنية ستعمل بشكل جيد؟
نقدم لك صديقك الجديد (تي سي بي) بروتوكول التحكم بالإرسال
يدير تي سي بي إرسال و استقبال البيانات كحزم
فكر بها على أنها خدمة بريد مضمونة
عندما تطلب أغنية على جهازك، فإن سبوتيفاي يرسل أغنية مجزئة لعدة حزم
عندما تصل الحزم، يقوم تي سي بي بتخزين كامل و يرسل إشعارات استلام لكل حزمة مستلمة
إذا تواجدت كل الحزم، تي سي بي يوقع على استلامك و تكون قد اتممت الأمر
إذا وجد تي سي بي بعض الحزم مفقودة، فإنه لن يوقّع
و لن تعمل الأغنية بشكل جيد و ربما تكون هناك بعض المقاطع مفقودة
لكل حزمة مفقودة أو غير مكتملة، سيقوم سبتوتيفاي بإعادة إرسالها
عندما يؤكد تي سي بي على استلام العديد من الحزم لطلب الأغنية
سيبدأ تشغيل الأغنية
الأمر الرائع فيما يتعلق بأنظمة تي سي بي و الراوتر هي أنها قابلة للتطوير
هي تستطيع العمل مع ثمانية أو ثمانية مليار جهاز
لأن هذه المفاهيم معرضة للخطأ أو التكرار فإنه كلما زاد عدد الراوترات التي نضيفها
زادت الثقة التي سيتمتع بها الإنترنت
شيء آخر رائع هو أنا نستطيع تطوير و تنمية الإنترنت
دون قطع الخدمة عن أي شخص آخر يستخدمه
يتكون الإنترنت من مئات آلاف الشبكات
و مليارات الحواسيب و الأجهزة المتصلة فيزيائياً
هذه الأنظمة المختلفة التي تجعل الإنترنت يتصل مع الجميع للتواصل مع بعضهم البعض
و كذلك العمل معا بسبب الموافقة على معايير كيفية إرسال البيانات حول الإنترنت
أجهزة الحاسوب و أجهزة الراوتر تساعد الحزم على تحديد طريقها
للجهة المقصودة حيث يتم إعادة التجميع عند الضرورة بالترتيب
يحدث هذا مليارات المرات في اليوم، سواء أنت أو الآخرون ترسل إيميل
أو تزور صفحة ويب أو تقوم بمكالمة فيديو أو تستخدم تطبيق هاتف
أو عندما تقوم المستشعرات أو الأجهزة على الإنترنت بالتحدث مع بعضها