Internet: pakety, smerovanie a spoľahlivosť

[odpočítavanie: 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1]
Internet : balíky, vedenie a spoľahlivosť

Ahoj, som Lynn, softvérová inžinierka
v Spotify a budem prvá, ktorá prizná, že

často beriem spoľahlivosť internetu za
samozrejmosť. Samotné množstvo informácií

priblížených cez internet je úžasné. Ako
je však možné, aby vám boli všetky údaje

doručené spoľahlivo? Povedzme, že chcete
prehrať skladbu zo Spotify. Zdá sa, že sa

počítač pripája priamo k serverom Spotify
a Spotify vám pošle skladbu na priamej,

vyhradenej linke. V skutočnosti tak
internet nefunguje. Ak by internet tvorili

priame a vyhradené pripojenia, nebolo by
možné ho udržať v prevádzke po pripojení

miliónov používateľov. Najmä preto, že
neexistuje žiadna záruka, že každý kábel

a počítač neustále fungujú. Namiesto toho
údaje cestujú po internete oveľa menej

priamočiaro. Pred mnohými rokmi, začiatkom
70. rokov, sme s partnerom Bobom Kahnom

začali pracovať na návrhu toho, čo dnes
nazývame internet. Bob a ja sme mali

zodpovednosť a príležitosť navrhnúť
internetové protokoly a ich architektúru

Po celú dobu až po súčasnosť sme sa
podieľali na raste a vývoji internetu.

Spôsob prenosu informácií z jedného
počítača na druhý je celkom zaujímavý.

Nemusí ísť po pevnej trase, v skutočnosti
sa vaša trasa môže zmeniť uprostred

komunikácie medzi počítačmi. Údaje na
internete idú z jedného počítača do

druhého v niečom, čo nazývame balík
informácií. Tento balík cestuje z jedného

miesta na druhé na internete, podobne ako
keby ste sa chceli dostať z jedného miesta

na druhé v aute. V závislosti od dopravy
alebo podmienok na ceste si môžete

alebo musíte vybrať inú trasu,
aby ste sa vždy dostali na rovnaké miesto.

Tak ako v aute môžete prepravovať rôzne
veci, pomocou IP balíkov je možné posielať

veľa druhov digitálnych informácií, ale
s istými obmedzeniami. Čo ak napríklad

musíte presunúť raketoplán z miesta, kde
bol postavený, na miesto, kde bude

vypustený? Raketoplán sa celý nezmestí
do kamiónu, takže ho treba rozdeliť

na kusy a presunúť v niekoľkých kamiónoch.
Všetky by sa mohli vydať rôznymi trasami

a do cieľa môžu doraziť v rôznych časoch.
Keď sú všetky kusy na mieste, môžete

ich znova zmontovať a raketoplán bude
pripravený na let. Na internete veci

fungujú podobne. Ak máte veľmi veľký
obrázok, ktorý chcete poslať priateľovi

alebo nahrať na web, môže sa skladať z mi-
liónov jednotiek a núl, ktorých je priveľa

na odoslanie v jednom balíku. Keďže ide o
údaje v počítači, odosielajúci počítač

dokáže obrázok rýchlo rozdeliť na
stovky alebo až tisíce menších častí

nazvaných balíky. Na rozdiel od osobných
a nákladných automobilov tieto balíky

nemajú vodiča a nevyberajú si trasu.
Každý balík má internetovú adresu,

z ktorej prišiel a na ktorú smeruje.
Premávku ovládajú špeciálne smerovače,

počítače zabezpečujúce bezproblémový pohyb
balíkov v sieti. Ak sa jedna trasa upchá,

jednotlivé balíky môžu cestovať rôznymi
trasami a prísť na miesto určenia v trochu

odlišnom čase alebo v inom poradí.
Povedzme si, ako to funguje: v rámci

internetového protokolu každý smerovač
sleduje viac ciest a vyberá najlacnejšiu

dostupnú trasu pre každý kus údajov na
základe cieľovej IP adresy balíka.

Najlacnejšia trasa nestojí najmenej
peňazí, ale času či iných faktorov, akými

sú politika či vzťahy medzi spoločnosťami.
Najlepšia trasa pre údaje často nemusí byť

tá najpriamejšia. Vďaka možnostiam
trasovania je sieť odolná voči

poruchám, čiže dokáže odosielať
balíky aj vtedy, keď sa niečo veľmi

pokazí. Je to základ kľúčovej zásady
internetu: spoľahlivosť. Čo ak chcete

požiadať o údaje, ale neprišli všetky?
Povedzme, že si chcete vypočuť skladbu.

Ako si môžeme byť celkom istí, že všetky
údaje sa doručia a skladba sa prehrá?

Zoznámte sa s novým najlepším priateľom,
TCP, protokolom riadenia prenosu. Riadi

odosielanie a príjem všetkých údajov
v balíku a podobá sa na doporučené listy.

Keď na svojom zariadení požiadate
o skladbu, Spotify ju odošle rozdelenú

do viacerých balíkov. Pri ich príchode
vykoná TCP kontrolu a pošle späť

potvrdenia o každom prijatom balíku.
Ak protokol dostal všetky balíky, potvrdí

doručenie a je hotovo. (hrá hudba)
Ak TCP zistí, že niečo chýba, nepotvrdí

príjem, inak by skladba znela zle alebo
by sa neprehrala celá. Každý chýbajúci

alebo neúplný balík Spotify odošle znova.
Keď TCP overí doručenie balíkov pre jednu

žiadosť o skladbu, vaša skladba sa začne
prehrávať. Na TCP systémoch a smerovačoch

je skvelé, že sa dajú stupňovať. Dokážu
fungovať s 8 alebo 8 miliardami zariadení.

Vďaka týmto zásadám odolnosti voči chybám
a opakovaniu rastie s počtom smerovačov

aj spoľahlivosť internetu. Je tiež
skvelé, že internet môžeme rozširovať

a zmenšovať bez prerušenia služby pre
jeho používateľov. Internet tvoria

státisíce sietí a miliardy fyzicky
prepojených počítačov a zariadení.

Tieto rôzne systémy, ktoré tvoria
internet, sa navzájom spájajú, komunikujú

a spolupracujú vďaka dohodnutým normám
spôsobu odosielania údajov na internete.

Počítače alebo smerovače na internete
pomáhajú všetkým balíkom dostať sa na

miesto určenia, kde sa v prípade potreby
znova zoradia. Stáva sa to miliardukrát

denne, keď vy alebo iní posielate e-maily,
navštevujete weby, videočetujete,

používate mobilnú aplikáciu alebo, keď
senzory alebo zariadenia na internete

spolu komunikujú.