Чи можливий всесвітній інтернет-блекаут? Як працює мережа та яке у неї майбутнє

Що таке інтернет, як він працює та чи може зникнути?

Завантажуючи нове фото в Instagram, скидаючи донати на ЗСУ, чи оплачуючи доставку їжі, мало хто замислюється над тим, що це все завдяки інтернету. Для більшості людей інтернет ― це щось неосяжне та метафізичне. І вони точно здивуються, коли дізнаються, що їхнє звичне життя залежить від безлічі кабелів, прокладених на дні океану та під'єднаних до дата-центрів.  

Що таке інтернет, як він працює та чи може зникнути ми розібрали у новому відео. 

А нижче пропонуємо багато додаткової інформації. 

Лазери, магістралі, одним словом — «Зоряні війни»  

Всесвітня павутина — так часто називають інтернет. Але це не так. Всесвітня павутина — це всі сайти, пов’язані між собою гіперпосиланнями. Іншими словами, World Wide Web — www.  

А власне інтернет — це комп’ютери, планшети, смартфони, з’єднані між собою. Коректніше буде сказати «міжмережжя» або «мережа мереж». 

Основу інтернету становлять великі магістральні кабелі, прокладені на мільйони кілометрів під землею та на дні океану. Для передачі даних через підводні кабелі використовують лазери. Власниками головних магістралей є провайдери першого рівня, яких у світі існує понад десять.  

Підводні кабелі з'єднують країни та континенти через великі точки обміну даними або exchange. За допомогою них під’єднуються провайдери другого рівня — національні оператори, які працюють всередині країни. На третьому рівні — регіональні та міські. Саме вони прокладають менші кабелі до конкретного району та встановлюють в одному з будинків розподільний маршрутизатор. Маршрутизатори надсилають дані між точками доступу та працюють за принципом регулювальника на перехресті. У маршрутизатор вставляють дріт, який тягнуть до модема чи роутера у квартирі. Це така коробочка з вогниками. Вони блимають — інтернет є.  

Різновиди інтернету: 

• Дротовий, тобто з’єднання відбувається завдяки кабелю.

• Бездротовий, тобто Wi-Fi. Має невеликий радіус роздачі сигналу, наприклад у межах квартири чи офісу. Доречі, назва Wi-Fi нічого не означає. Вона виникла як гра слів терміну «Hi-Fi» або «High Fidelity». 

• Мобільний. Завдяки йому ви можете читати цю статтю навіть в метро, або в лісі. Головне, щоб поруч була базова станція. 

• Супутниковий. Працює завдяки супутникам, які обертаються навколо Землі на висоті понад 35 тисяч кілометрів. Доступний у будь-якій точці планети. 

Карта сотень тисяч кілометрів магістральних кабелів на дні океану з сайту Submarine Cable Map

Як працює інтернет  

Від інтернету мало користі, якщо немає комп’ютерів. Зазвичай їх поділяють на клієнти та сервери. Клієнти — комп’ютери, ноутбуки, смартфони. Сервери — ті ж самі комп’ютери, тільки без монітора та клавіатури. Проте вони мають місткі жорсткі диски із терабайтами пам'яті та потужні процесори.  

Коли ми щось гуглимо, нам здається, що ми блукаємо інтернетом. Але це не так. Наш комп'ютер робить запит іншому, надсилаючи пакети даних. Той відповідає, і наш ПК виводить цю відповідь на екран. Виходить, що ми не блукаємо мережею, а вибірково завантажуємо інформацію. Тож вбиваючи адресу в Google, або будь-якому іншому браузері, ми ніби телефонуємо.  

У кожного вебсервера є свій номер — IP. Складається із чотирьох груп чисел, розділених крапкою. Раніше основним стандартом був IPv4, але IP-адреси вже закінчилися. На заміну йому розробили протокол IPv6, який містить більшу кількістю цифр. 

IP-адрес існує велика кількість, браузер не може всіх їх знати, а тому звертається за допомогою до DNS-сервера, який працює подібно до адресної книги. Отримавши запит від браузера, сервер відправляє у відповідь запитану веб-сторінку або помилку. 

Вікіпедія початку XX століття  

Своєрідною демо-версією інтернету можна вважати «Мунданеум». У 1920 році його створили двоє вчених Поль Отле та Анрі Лафонтен. Це було величезне сховище на 12 млн карток з інформацією, актуальною на той час. 

Уявіть, ви живете на початку XX століття, і вам цікаво як влаштований Всесвіт, чи випадає в Африці сніг, як готувати англійський пудинг тощо. А Вікіпедію ще не винайшли. Тоді ви йдете на пошту чи телеграф та відправляєте свій запит до «Мунданеуму». Щоб легше було знайти відповідь, ваш запит роблять зручним для пошуку серед тих мільйонів карток. Для цього Отле та Лафонтен створили «Універсальну десяткову класифікацію», закріпивши за цифрами та символами певні значення. Виходив такий собі IP сторічної давнини. Обробка запитів у такий спосіб — кропітка робота, що потребувала великої кількості людей, часу та паперу. Тому за рік «Мунданеум» обробляв лишень півтори тисячі запитів. 

«Мунданеум» — прапрадід інтернету 

Теорія великого вибуху виникнення інтернету 

У 50-60-х роках Сполучені Штати Америки були залучені в холодну війну з Радянським Союзом. Кожна країна працювала над збільшенням свого науково-технічного потенціалу, щоб запобігти ядерним атакам з боку іншої. Тодішні мейнфрейми займали цілі кімнати і були здатні виконувати лише обмежений перелік завдань. Для виконання якогось специфічного завдання, дослідники часто долали великі відстані у пошуках  потрібного комп'ютера. Необхідне було рішення, яке б дозволяло з'єднати мейнфрейми так, щоб вони могли «спілкуватися» один з одним, дозволяючи дослідникам обмінюватися даними без необхідності їхати до місця їхнього розташування.  

Була ще одна проблема. Процес передачі даних між комп'ютерами був дуже повільний і міг легко перерватися. Для її подолання вчені з Массачусетського технологічного інституту розробили концепцію комутації пакетів ― методу передачі даних через мережу невеликими пакетами, а не одним великим повідомленням. 

У 1969 році створили мережу ARPANET ― першу версію інтернету. Вона об’єднала чотири вузли: Каліфорнійський університет в Лос-Анджелесі, Стенфордський дослідницький інститут, Університет Санта-Барбари та Університет штату Юта. 29 жовтня 1969 року студент-програміст Чарлі Клайн відправив перше повідомлення через ARPANET.  Просте повідомлення «LO» мало бути «LOGIN», але система вийшла з ладу після букви «O». Першими пристроями, підключеними до Інтернету, були великі мейнфрейми, з'єднані виділеними високошвидкісними лініями. 

До чого тут Xerox 

Проти теорії винайдення інтернету в 69-ому виступають ті, хто був у витоків ARPA. Зокрема, Роберт Тейлор, який очолював цю розробку в Агентстві з перспективних науково-дослідних розробок при Пентагоні (DARPA). За його словами, ARPANET створювали не через гіпотетичну ядерну війну. І він не був інтернетом. 

Тому є думка, що його створили у компанії, куди Роберт Тейлор перейшов після роботи в DARPA. Це Xerox, відома всьому світу своїми копіювальними машинами. Саме в лабораторії Xerox PARC у 1970 році розробили технологію Ethernet, щоб дані можна було передавати вже між різними комп'ютерними мережами.  

Але ось що цікаво. Інтернет створили у Xerox. Але чому тоді Xerox не стала найбільшою у світі компанією-монополістом? Відповідь проста: керівництво компанії було надто зосереджено на основному бізнесі, щоб помітити такі інноваційні розробки.  

Чи станеться інтернет-блекаут 

Якщо підсумувати всю інформацію про нього, то ні. Бо це не одна мережа, а безліч. Проте можна тимчасово вивести із ладу підводні магістралі. Розриви відбуваються регулярно через підводні землетруси, пошкодження корабельними якорями та укуси акул.  

Пошкодити їх можна і навмисно. Наприклад, У 2017 році спостерігалася підвищена активність російських підводних човнів навколо підводних кабелів, які з'єднують Європу та Північну Америку. Якби росія перерізала всі або більшу частину кабелів у Тихому та Атлантичному океанах, інтернет би не зник. Однак це б ізолювало США від європейських союзників по НАТО. 

Ще один можливий варіант вимкнення інтернету — це зламати всі 13 DNS-серверів, які існують у світі. Інтернет зникне і через електромагнітний імпульс внаслідок великого сонячного спалаху. Теоретично він може спалити всю електроніку на планеті. 

Нашкодити інтернету можуть і хакери. На думку професора комунікацій та медіазнавства Пола Левінсона, це вкрай малоймовірно, але не неможливо. Проте висновок, до якого він дійшов у своїх роздумах, більш загальний — якщо інтернет-блекаут станеться, то його зруйнує те, чого людство не очікувало або від чого не зможе врятуватися. Астероїд чи глобальна термоядерна війна. Але у цьому разі, навряд вас збентежить саме те, що ви не можете запостити сторіз про кінець світу. 

WEB-еволюція у хмарах  

Епоху до 90-х називають Web 0.0. Тоді інтернет лише створювали та налагоджували найоптимальніші зв’язки між мережами. У 1991 році Тім Бернерс-Лі розробив перший веб-сайт, який поклав початок ері Web 1.0. На початку 2000-х з’явилися перші блоги та почалася епоха Web 2.0. Користувачі могли вже не лише споживати контент, а й створювати.  

Почалася ера Web 3.0. Вона принесла нам розумні годинники, пилосмоки, холодильники, будинки. І таких обʼєднаних між собою речей ставатиме все більше, їхній зв’язок буде міцнішим, а функціонал та користь для людини — ширшими та більшими. На пристрої буде мінімум софту. Він зможе працювати на найслабшому «залізі», а всі обчислювальні процеси відбуватимуться у хмарі. 

Умовна Siri, завдяки машинному навчанню, стане вашим особистим асистентом. Вона розумітиме контекст, зчитуватиме іронію, вгадуватиме ваш настрій. Бо мільярди пристроїв збиратимуть дані, блокчейн зберігатиме їх, семантична павутина — розбиватиме на категорії, а алгоритми штучного інтелекту аналізуватимуть. І сюжет фільму «Вона» — вже не здається просто вигадкою Спайка Джонза.