Internet qanday ishlaydi?

Bir tugma bosilganda ma’lumot qayerdan keladi?

Siz telefoningizda YouTube’ni ochib, video ustiga bosdingiz. Bir necha soniya ichida video namoyish etila boshladi.

Ammo video telefoningizning ichida saqlanmagan edi. U boshqa shahar, boshqa davlat yoki hatto boshqa qit’adagi serverda saqlanayotgan bo‘lishi mumkin.

Shunda muhim savol tug‘iladi:

Telefoningiz dunyoning boshqa qismidagi kompyuter bilan qanday bog‘landi?

Ma’lumot havoda o‘z-o‘zidan uchib kelmaydi. U Wi-Fi yoki mobil signal, optik tolali kabellar, routerlar, internet provayderlari, yirik ma’lumot markazlari va ba’zan sun’iy yo‘ldoshlar orqali sizgacha yetib keladi.

Internetni ulkan xalqaro transport tizimiga o‘xshatish mumkin:

• ma’lumotlar — jo‘natiladigan yuklar;
• IP-manzillar — yetkazib berish manzillari;
• routerlar — yo‘l ko‘rsatuvchi chorrahalar;
• kabellar va radioaloqa — yo‘llar;
• serverlar — katta omborlar;
• protokollar — yo‘l harakati qoidalari.

Ushbu darsda shu global tizim qanday qurilganini bosqichma-bosqich ko‘rib chiqamiz.

Internet nima?

Internet — bu dunyo bo‘ylab joylashgan ko‘plab mustaqil kompyuter tarmoqlarining o‘zaro ulanishidan hosil bo‘lgan tarmoqlar tarmog‘i.

Internetning yagona markazi yoki barcha ma’lumot saqlanadigan bitta ulkan kompyuteri yo‘q. Uy tarmoqlari, mobil operatorlar, kompaniyalar, universitetlar, davlat tashkilotlari, ma’lumot markazlari va internet provayderlari o‘z tarmoqlarini bir-biri bilan bog‘laydi.

Masalan:

Telefon
   ↓
Wi-Fi router
   ↓
Internet provayderi
   ↓
Mintaqaviy tarmoq
   ↓
Global magistral tarmoq
   ↓
Boshqa provayder
   ↓
Server

Har bir tarmoq xalqaro transport tizimidagi alohida shahar yoki davlat yo‘llariga o‘xshaydi. Ular o‘z hududida mustaqil ishlaydi, lekin boshqa yo‘llarga ulanib, global tizimni hosil qiladi.

Routerlar ma’lumot paketlarini bir tarmoqdan boshqasiga uzatadi. Internet almashinuv nuqtalari esa ko‘plab yirik tarmoqlarning to‘g‘ridan-to‘g‘ri ma’lumot almashishiga imkon beradi.

Internetning qisqacha tarixi

1960-yillar: ma’lumotni qismlarga bo‘lib yuborish g‘oyasi

Dastlab kompyuterlar asosan alohida ishlagan. Bir kompyuterdagi ma’lumotni boshqasiga yuborish qiyin edi.

1960-yillarda olimlar ma’lumotni kichik qismlarga bo‘lib, tarmoq orqali alohida yuborish g‘oyasini rivojlantirdilar. Bu usul keyinchalik packet switching — paketli uzatish deb nomlandi.

1969-yil: ARPANET

1969-yilda AQShdagi universitet va tadqiqot markazlarining kompyuterlarini bog‘lagan ARPANET tarmog‘i ishga tushirildi. Yil oxiriga kelib unda to‘rtta asosiy kompyuter ulangan edi. ARPANET zamonaviy internetning dastlabki asoslaridan biri bo‘ldi.

1983-yil: TCP/IP

Turli tarmoqlar bir-biri bilan aloqa qilishi uchun umumiy qoidalar kerak edi. 1983-yil 1-yanvarda ARPANET TCP/IP protokollariga o‘tdi. Bu turli tarmoqlarni yagona tizim sifatida bog‘lash imkonini berdi va zamonaviy internet rivojidagi eng muhim bosqichlardan biriga aylandi.

1989-yil: World Wide Web

1989-yilda CERN’da ishlagan Tim Berners-Lee internet orqali o‘zaro bog‘langan hujjatlarni ochish tizimi — World Wide Web g‘oyasini yaratdi. 1990-yil oxiriga kelib birinchi veb-server va brauzer ishga tushdi.

Internet va Web bir xil narsa emas:

• Internet — qurilmalar va tarmoqlarni bog‘laydigan infratuzilma.
• Web — internet orqali ishlaydigan xizmatlardan biri.

Elektron pochta, videomuloqot, messenjerlar va onlayn o‘yinlar ham internetdan foydalanadi, lekin ularning barchasi Web hisoblanmaydi.

Dunyo kompyuterlari jismonan qanday ulangan?

Internet “bulut ichida” mavjud bo‘lgan mavhum tizim emas. Uning katta qismi haqiqiy kabellar, routerlar, antennalar, ma’lumot markazlari va boshqa jismoniy qurilmalardan iborat.

Aloqa vositasini katta yo‘l tizimiga o‘xshatish mumkin. Ba’zi yo‘llar qisqa va tor, boshqalari esa davlatlar va qit’alarni bog‘laydigan ulkan magistrallardir.

Uy ichidagi ulanish

Telefon yoki noutbuk odatda routerga ikki usuldan biri bilan ulanadi:

• Wi-Fi — ma’lumot radio to‘lqinlari orqali uzatiladi.
• Ethernet — ma’lumot kabel orqali uzatiladi.

Wi-Fi simsiz bo‘lsa ham, routerdan keyingi yo‘l ko‘pincha kabel orqali davom etadi.

Uydan provaydergacha

Router internetga quyidagi texnologiyalardan biri orqali ulanadi:

• optik tolali kabel;
• mis telefon kabeli;
• koaksial televizion kabel;
• mobil tarmoq;
• simsiz radioaloqa;
• sun’iy yo‘ldosh.

Optik internetda odatda ONT — optik signalni qurilmalar tushunadigan signalga aylantiruvchi uskuna ishlatiladi. Eski mis yoki koaksial ulanishlarda esa modem ishlatilishi mumkin.

Shahar va davlatlar o‘rtasida

Provayderlar o‘z markazlari, shaharlar va davlatlar orasida asosan yuqori quvvatli optik tolali magistrallardan foydalanadi.

Bu kabellar:

• yer ostidan;
• elektr ustunlari orqali;
• temiryo‘l va avtomobil yo‘llari bo‘ylab;
• okean va dengiz tubidan o‘tkazilishi mumkin.

Internet faqat sun’iy yo‘ldosh orqali ishlaydimi?

Yo‘q. Internetning asosiy qismi sun’iy yo‘ldosh orqali emas, optik tolali kabellar orqali ishlaydi.

Xalqaro elektraloqa ittifoqi ma’lumotiga ko‘ra, xalqaro internet ma’lumotlarining taxminan 99 foizi suvosti telekommunikatsiya kabellari orqali uzatiladi. Bu kabellar qit’alarni bir-biri bilan bog‘laydigan global internet magistralidir.

Masalan, Yevropadagi serverdan Amerikadagi foydalanuvchiga yuborilgan ma’lumot Atlantika okeani tubidagi optik kabel orqali o‘tishi mumkin.

Nega sun’iy yo‘ldosh emas, kabel?

Optik tolali kabelda ma’lumot elektr toki sifatida emas, yorug‘lik impulslari ko‘rinishida harakatlanadi.

Uning asosiy ustunliklari:

• juda katta hajmdagi ma’lumotni uzata oladi;
• kechikishi odatda sun’iy yo‘ldoshga qaraganda kamroq;
• uzoq vaqt barqaror ishlaydi;
• katta trafik uchun iqtisodiy jihatdan samarali;
• bir vaqtning o‘zida millionlab foydalanuvchiga xizmat qila oladi.

Shuning uchun shaharlar, davlatlar, ma’lumot markazlari va qit’alar orasidagi asosiy yo‘llar optik tolali kabellardan quriladi.

Sun’iy yo‘ldosh interneti qanday ishlaydi?

Sun’iy yo‘ldosh internetida foydalanuvchi uyidagi maxsus antenna signalni osmondagi sun’iy yo‘ldoshga yuboradi.

Jarayon soddalashtirilgan holda quyidagicha:

Foydalanuvchi terminali
        ↓
Sun’iy yo‘ldosh
        ↓
Yerdagi qabul stansiyasi
        ↓
Oddiy yerusti internet tarmog‘i
        ↓
Server

Demak, sun’iy yo‘ldosh interneti ham oxir-oqibat yerusti tarmoqlari va ma’lumot markazlariga ulanadi. Sun’iy yo‘ldosh butun internetning o‘rnini bosmaydi. U foydalanuvchi bilan global tarmoq orasidagi yo‘lning bir qismini ta’minlaydi.

Sun’iy yo‘ldosh aloqasi quyidagi joylarda ayniqsa foydali:

• tog‘li va cho‘l hududlarida;
• uzoq qishloqlarda;
• dengiz va okeandagi kemalarda;
• samolyotlarda;
• kabel tortish qimmat bo‘lgan hududlarda;
• tabiiy ofat tufayli yerusti aloqa tizimi buzilganda.

Geostatsionar sun’iy yo‘ldoshlar Yer yuzasidan taxminan 36 000 kilometr balandlikda joylashadi. Signal juda uzoq yo‘l bosgani sababli kechikish ortadi. Yerga yaqin orbitadagi LEO sun’iy yo‘ldoshlari esa ancha pastda harakatlanadi va odatda kamroq kechikish bilan aloqa taqdim etadi.

Wi-Fi va mobil internet qayerga ulanadi?

Wi-Fi

Wi-Fi internetning o‘zi emas. U telefoningizni yaqin masofadagi router bilan simsiz bog‘laydi.

Telefon → Wi-Fi → router → provayder → internet

Routerdan keyingi ma’lumot odatda optik yoki boshqa kabel orqali provayderga yuboriladi.

Mobil internet

4G yoki 5G ishlatilganda telefon radio to‘lqinlari orqali eng yaqin mobil antenna bilan bog‘lanadi.

Telefon
   ↓ radio signal
Mobil antenna
   ↓ optik kabel yoki radiorele
Operator tarmog‘i
   ↓
Global internet

Mobil antenna butun ma’lumotni sun’iy yo‘ldoshga yuborishi shart emas. Aksariyat hollarda antenna operatorning asosiy tarmog‘iga optik kabel yoki nuqtadan nuqtaga radioaloqa orqali ulangan bo‘ladi.

Shuning uchun telefonda “simsiz internet” ishlatayotgan bo‘lsangiz ham, ma’lumot yo‘lining katta qismi baribir simlar va optik kabellardan iborat bo‘lishi mumkin.

Ma’lumot qanday uzatiladi?

Kompyuter matn, rasm yoki videoni biz ko‘rgandek tushunmaydi. U ma’lumotni bitlar, ya’ni 0 va 1 ko‘rinishida qayta ishlaydi.

Ushbu bitlar aloqa vositasiga qarab turli fizik ko‘rinishda uzatiladi:

Ma’lumotning mazmuni o‘zgarmaydi. Faqat uni tashuvchi signal turi o‘zgaradi.

Bu yukni turli transport vositalarida tashishga o‘xshaydi. Yuk bir joyda avtomobilda, keyin poyezdda, undan so‘ng kemada olib ketilishi mumkin. Transport vositasi o‘zgaradi, lekin jo‘natilayotgan yuk o‘sha yukligicha qoladi.

Nega ma’lumot paketlarga bo‘linadi?

Internet orqali katta video yoki fayl bir butun bo‘lak sifatida yuborilmaydi. U paketlar — ma’lumotning kichik qismlariga bo‘linadi.

Tasavvur qiling, siz 500 sahifali kitobni boshqa davlatga jo‘natmoqchisiz. Uni kichik to‘plamlarga ajratib, har birini alohida raqamlangan qutiga joylaysiz:

1-quti: 1–50-sahifalar
2-quti: 51–100-sahifalar
3-quti: 101–150-sahifalar
...

Internet paketlarida ham odatda quyidagiga o‘xshash ma’lumotlar bo‘ladi:

• jo‘natuvchi manzili;
• qabul qiluvchi manzili;
• paketning tartib raqami;
• yuborilayotgan ma’lumotning bir qismi;
• tekshirish uchun xizmat ma’lumotlari.

Paketlar tarmoq bo‘ylab alohida uzatiladi. Ular manzilga yetib kelgach, qabul qiluvchi qurilma ularni yana to‘g‘ri tartibda birlashtiradi.

Paketli uzatish bir aloqa yo‘lidan ko‘plab foydalanuvchilar birgalikda foydalanishiga imkon beradi. Router va switchlar har bir paketni alohida qayta ishlaydi.

Paket qayerga borishni qanday biladi?

Har bir internetga ulangan qurilma yoki tarmoq nuqtasi IP-manzilga ega bo‘ladi.

IP-manzilni uy yoki tashkilotning pochta manziliga o‘xshatish mumkin.

Masalan:

• domen nomi: example.com;
• IP-manzil: serverning tarmoqdagi raqamli manzili.

Insonlar sayt nomlarini eslab qolishi oson. Routerlar esa paketlarni IP-manzillar asosida yo‘naltiradi.

Sayt nomini IP-manzilga aylantirish uchun DNS — Domain Name System ishlatiladi. DNS’ni internetning manzillar kitobi yoki telefon kontaktlari ro‘yxatiga o‘xshatish mumkin.

Sayt nomi
    ↓ DNS
IP-manzil
    ↓
Kerakli server

Router paketni qanday yo‘naltiradi?

Router — turli tarmoqlarni bog‘laydigan va paketning keyingi yo‘lini tanlaydigan qurilma.

Router paketning yakuniy manziliga qaraydi. Keyin uni maqsadga yaqinlashtiradigan keyingi routerga uzatadi.

Paket O‘zbekistondagi foydalanuvchidan Yevropadagi serverga ketayotgan bo‘lsa, quyidagiga o‘xshash yo‘lni bosishi mumkin:

Uy routeri
   ↓
Mahalliy provayder
   ↓
Toshkentdagi tarmoq markazi
   ↓
Xalqaro magistral operator
   ↓
Boshqa davlatdagi routerlar
   ↓
Ma’lumot markazi
   ↓
Server

Internetdagi yirik tarmoqlar yo‘nalish ma’lumotlarini o‘zaro almashadi. Buning uchun BGP — katta tarmoqlar orasida yo‘l tanlash protokoli ishlatiladi.

BGP’ni davlatlar orasidagi yuk tashish yo‘nalishlarini kelishib oladigan xalqaro logistika tizimiga o‘xshatish mumkin.

Paket uchun har doim geografik jihatdan eng qisqa yo‘l tanlanmasligi mumkin. Operatorlar mavjud ulanish, tarmoq siyosati, narx, bandlik va nosozliklarni ham hisobga oladi.

Sayt ochilganda nima sodir bo‘ladi?

Endi barcha qismlarni bitta jarayonga birlashtiramiz.

Siz brauzerga sayt nomini kiritdingiz.

1. DNS server manzilini topadi

Brauzer saytning IP-manzilini DNS’dan so‘raydi.

2. Server bilan aloqa o‘rnatiladi

Brauzer topilgan IP-manzildagi server bilan bog‘lanishga harakat qiladi.

3. So‘rov yuboriladi

Brauzer serverga taxminan quyidagi mazmunda so‘rov jo‘natadi:

“Menga asosiy sahifani yuboring.”

4. So‘rov paketlarga bo‘linadi

Ma’lumot kichik paketlarga ajratiladi va routerlar orqali serverga yuboriladi.

5. Server javob tayyorlaydi

Server sahifa matni, rasmlar, shriftlar va boshqa kerakli ma’lumotlarni topadi.

6. Javob sizga qaytadi

Server javobni paketlarga ajratib, sizning IP-manzilingiz tomon yuboradi.

7. Brauzer sahifani ko‘rsatadi

Qurilmangiz paketlarni qabul qiladi, birlashtiradi va brauzer ularni tayyor sahifaga aylantiradi.

Bu jarayonda DNS, IP, TCP, TLS va HTTP kabi bir nechta protokol ishlashi mumkin.

Internet uzilib qolsa, boshqa yo‘l bormi?

Internet markazlashmagan va taqsimlangan tizim sifatida qurilgan. Ikki nuqta orasida bir nechta yo‘l mavjud bo‘lishi mumkin.

Agar bir kabel uzilsa yoki bir router ishlamay qolsa, trafik ba’zan boshqa yo‘nalishga o‘tkaziladi.

Bu shahardagi asosiy ko‘cha yopilganda avtomobillarning boshqa ko‘chalardan aylanib o‘tishiga o‘xshaydi.

Ammo muqobil yo‘l bo‘lmasa yoki uning sig‘imi yetarli bo‘lmasa:

• internet sekinlashishi;
• ayrim xizmatlar ishlamasligi;
• butun hudud aloqasiz qolishi mumkin.

Suvosti kabellari baliq ovlash faoliyati, kemalar langari, zilzila, suvosti ko‘chkisi va boshqa hodisalar sabab zararlanishi mumkin. Shu sababli mamlakatlar va operatorlar bir nechta mustaqil xalqaro yo‘nalishga ega bo‘lishga harakat qiladi.

Bu bilimlar nima uchun muhim?

Internetning ishlashini tushunish deyarli barcha zamonaviy IT yo‘nalishlari uchun asos hisoblanadi.

Dasturchi API so‘rovlari, serverlar, portlar, DNS va kechikish bilan ishlaydi.

Backend dasturchi foydalanuvchi so‘rovi serverga qanday kelishini va javob qanday qaytishini tushunishi kerak.

DevOps mutaxassisi serverlar, domenlar, load balancer, firewall va tarmoq konfiguratsiyalarini boshqaradi.

Tizim administratori lokal tarmoqlar, routerlar, IP-manzillar va internet ulanishlarini sozlaydi.

Kiberxavfsizlik mutaxassisi ma’lumot qaysi yo‘llardan o‘tishini va qayerda hujumga uchrashi mumkinligini tahlil qiladi.

Tarmoq asoslarini bilgan mutaxassis “internet ishlamayapti” degan muammoni aniqroq qismlarga ajrata oladi:

• qurilma tarmoqqa ulanganmi;
• Wi-Fi ishlayaptimi;
• router ishlayaptimi;
• DNS javob beryaptimi;
• provayderda muammo bormi;
• server ishlayaptimi;
• yo‘nalish yoki xavfsizlik qoidasi to‘sqinlik qilyaptimi?

Keyingi safar Wi-Fi belgisini ko‘rganingizda, internet faqat havodagi signal emasligini eslang. Telefoningizdan chiqqan kichik paketlar radio to‘lqinlari, routerlar, optik kabellar, provayder tarmoqlari va ehtimol okean tubidagi xalqaro magistrallar orqali uzoqdagi serverga yetib boradi.

Qisqa xulosa

• Internet — dunyodagi mustaqil tarmoqlarning o‘zaro ulanishidan hosil bo‘lgan global tizim.
• Internetning asosiy xalqaro qismi sun’iy yo‘ldoshlar orqali emas, optik tolali suvosti kabellari orqali ishlaydi.
• Wi-Fi va mobil tarmoq ma’lumotni yo‘lning bir qismida radio to‘lqinlari orqali uzatadi.
• Matn, rasm va videolar kichik paketlarga bo‘linib, routerlar orqali manzilga yetkaziladi.
• IP-manzil qurilmaning tarmoqdagi manzilini, DNS esa domen nomiga mos IP-manzilni aniqlaydi.
• Sun’iy yo‘ldosh interneti uzoq va kabel yetib bormagan hududlar uchun juda foydali.
• Internet va World Wide Web bir xil tushuncha emas: Web internet ustida ishlaydigan xizmatlardan biridir.