Даг Lloyd: Калі вы глядзелі Наш інтэрнэт-праймер відэа, Я пакінуў трохі захапляльным кажучы аб інтэрнэце і як гэта сістэма пратаколаў. Ну, давайце пагаворым аб Першы з гэтых пратаколаў, на самай справе ўключае ў сябе Інтэрнэт. І што цікава, гэта называецца Інтэрнэт-пратакол, якія мы звычайна называем IP. Такім чынам, Інтэрнэт, як я ўжо сказаў, з'яўляецца ўзаемазвязаны сетку, інтэрнэт-, якія на самай справе проста некалькі сетак пераплятаюцца і ўзгадненне то каб ўзаемадзейнічаць адзін з адным. Што гэта як-то я кажу пра? Ну, гэта Інтэрнэт-пратакол. Гэта вызначае, як інфармацыя перадаецца з кропкі А ў кропку Б. І гэта свайго роду стан далучэнні да сеткі Інтэрнэту згаджаецца прытрымлівацца гэтага пратакол, калі інфармацыйныя патрэбы для перасоўвання з кропкі А ў кропку Б. 

Такім чынам, у самым канцы, што Інтэрнэт грунт відэа, Я паказаў гэты вобраз тое, што Інтэрнэт быў. І ў невялікім маштабе, гэта на самай справе, верагодна, даволі дакладна. Гэта можа быць як тры сеткі на самай справе казаць адзін з адным. Але гэта трохі ўводзіць у зман. І прычына, гэта крыху ўводзіць у зман з'яўляецца because-- калі я проста нумар сетак для Дзеля зручнасці тут і мы пазбавімся ад усяго астатняга і проста засяродзіцца на networks-- гэта трохі ўводзіць у зман, таму што гэта мяркуе, што ўсе тры сеткі маюць злучэнне адзін з адным. 

Адзін з іх звязаны з імі. Два падлучаны да трох. І тры падключаецца да аднаго. І калі я кажу пра сувязь тут, я казаць аб фізічнай, правадное злучэнне. У нас ёсць бесправадной. Але гэта сапраўды непрактычна для Дадзеныя, якія павінны перадавацца па бесправадной больш буйным маштабе. І так у нейкі момант, мы сапраўды спадзявацца у правадных тэлефонных правадоў technology--, Валаконна-аптычныя правады, розныя тэхналогіі якія фізічна падлучэння З пункту А ў пункт Б. 

А на малых маштабах, як this-- гэта можа быць дакладным, але, як малюнак становіцца крыху больш, зараз давайце Уявім, што мы маем шэсць розных сетак. Калі гэта праўда, зараз у нас ёсць нешта накшталт гэтага для кожнай сеткі павінен быць падлучаны да любой іншай сеткі. І калі вы паглядзіце, ўсе сеткі мае пяць стрэл, падлучаных да яго. Такім чынам, усё звязана у любой іншай сеткі. 

У нас ёсць толькі шэсць сетак тут, і ўжо паглядзім, як шмат правадоў мы павінны выкарыстоўваць, праўда? І інтэрнэт складаецца з значна больш, чым шэсць сетак. Мы не можам дазволіць сабе, каб тэлеграму кожны сетку адзін з адным сеткі, асабліва ўлічваючы некаторыя з гэтыя сеткі ахопліваюць акіяны, праўда? Калі мы спрабуем падключыць да сетку ў Азіі або ў Еўропе, мы збіраемся мець, каб ахопліваюць увесь акіян. Мы збіраемся неабходна выкарыстоўваць драты ў нейкі момант, але мы хочам, каб звесці да мінімуму колькасць правадоў мы на самай справе выкарыстаць. Мы не хочам, каб адправіць мільён провада праз акіян, таму што яны каштуюць мільёны даляраў за штуку, каб легчы. І так хутка, што мы не былі б у стане каб дазволіць сабе Інтэрнэт больш. Такім чынам, мы павінны мець іншы спосаб кожнай сеткі гаварыць з любой іншай сеткі або інакш мы у частцы Інтэрнэту што адключаныя ад іншых частак у Інтэрнэце. І гэта не тое, што мы хочам. Але мы не хочам, каб яны ўсё звязаны адзін з адным. 

І гэта дзе маршрутызатары вярнуцца ў гульню. Мы можам выкарыстоўваць маршрутызатары наступным чынам. Што рабіць, калі замест таго, каб кожны Сетка фізічна падлучаны да любой іншай сеткі, то былі гэтыя пасрэдніцкія штук, дзе сеткі былі падлучаныя па гэтых пасярэднікаў, якія звязаныя з некалькімі сеткамі. Такім чынам, замест таго, каб адным падлучэння два, тры, чатыры, пяць, шэсць, можа быць, адзін падключаецца да маршрутызатара, якія, можа быць, злучае на адзін ці два з тых Сеткі, але і можа быць, падключаецца да іншай Маршрутызатары, якія таксама будзе падлучацца да гэтых іншым сетках. 

А праца маршрутызатара is-- ён змяшчае інфармацыю называецца табліца маршрутызацыі што дыктуе, дзе рабіць Я іду, калі я бачу асаблівую IP-адрас? Калі я бачу IP-адрас, які пачынаецца з чатырма, я збіраюся ісці па гэтым шляху. Калі я бачыў IP-адрас, пачынаючы з 12, я збіраюся ісці па гэтым шляху. Мы не павінны быць падлучаныя фізічна сеткі нумар чатыры або нумар сеткі 12 у гэтым прыкладзе. Мы ведаем, як правіла, толькі дзе мы хочам ісці. І калі вы думаеце пра гэта, гэта свайго роду з падобна на канцэпцыю рэкурсіі што мы казалі пра тое, калі мы гаварылі пра гэта у C. Я не збіраюся злучыць вас дакладна, дзе вы хочаце пайсці. Я проста хачу, каб рухацца вам адзін крок бліжэй да дзе вы хочаце пайсці. І я буду хай хто-небудзь яшчэ здзелку з рашэння астатнюю частку праблемы. Я проста вырашыць гэты маленькі кавалачак праблема і адкласці астатняе камусьці іншаму. Так маршрутнай інфармацыі на самай справе выгляд падобны на рэкурсіі. Калі гэта паняцце, што вы разумееце, Ну, можа быць, гэтая аналогія дапаможа. 

Такім чынам, давайце зірнем на гэта прыклад сеткі зноў і меркаваць, што, зноў жа, мы збіраемся выкарыстоўваць тыя ж шэсць сеткі, адзін праз шэсць. Так што давайце проста сказаць, што кожны IP-адрас на сеткавай аднаго пачынаецца з адной кропкі нешта. І мы будзем казаць, што ёсць некаторыя Іншая справа, што тычыцца таго, як усе сістэмы падлучаныя да сеткі адзін. Мы проста клапоцімся пра падлучэнне ўсіх гэтыя сеткі разам у Інтэрнэце. Такім чынам, кожны прыбор, які падлучаны да сеткі аднаго мае IP-адрас, які пачынаецца з адна кропка, а затым тры іншыя нумары. 

Гэта абагульненне як рэчы на ​​самай справе працуе. Гэта зусім няшмат дакладней, чым гэта. Але гэта павінна даць вам Агульная ідэя, што Інтэрнэт Пратакол на самай справе робіць. Так што гэта быў схема, што было раней. Гэта была сістэма, якая ня устойлівым. Нават шэсць, гэта можа быць у парадку. Але калі мы атрымаем 10 ці 20 ці 50, мы будзе ляжаў шмат правадоў. І 50 таксама яшчэ не нават вярхушка айсберга па колькасці сетак мы маем. Так гэтая мадэль з'яўляецца няўстойлівай. Мы не можам прытрымлівацца гэтага. 

Так што давайце замест гэтага прыняць гэтая мадэль, дзе мы пазбавіцца усіх дратоў паміж сеткі, і мы дадамо маршрутызатараў. Такім чынам, гэтыя жоўтыя прастакутнікі ўяўляюць маршрутызатары. І іх праца заключаецца ў перамяшчэнні Інфармацыя, як правіла бліжэй да дзе ён павінен ісці. І, можа быць, гэтыя злучэнні што гэтыя сеткі маюць. І, можа быць, гэтыя табліцы якія ўбудаваныя ў маршрутызатары. 

Так што, калі мы проста пачнём у сеткі аднаго, напрыклад, што ён у асноўным кажа, калі Я калі-небудзь адрас, не пачаць з одно-- гэта тое, што клічнік адна кропка або выбуху нікога не одно-- я збіраюся прайсці яго да маршрутызатара. А адтуль, маршрутызатар можа прыняць рашэнне. Маршрутызатар кажа, што калі я бачу адзін, я збіраецца пераехаць у сеткі нумар адзін. Гэта зялёная стрэлка загаловак злева з гэтага левым верхнім акне. 

Калі я бачу, што гэта two-- стрэлка роду загалоўкам у правым верхнім куце ў адносінах да фіялетавы network-- калі я бачу IP-адрас пачынаючы з двух, Я збіраюся ісці да двух сеткі. Калі я бачу тры, чатыры, пяць, або six-- гэта, што чырвоная стрэлка выходзіць верхняга левага router-- Я не звязаная з трыма, чатырма, пяццю або шасцю. Але я ведаю, хто-небудзь, хто з'яўляецца або хто трохі бліжэй да там. Так што я проста хачу сказаць ,, кожны раз, калі я бачу IP-адрас пачынаючы з трох, чатырох, пяць, ці шэсць, я проста збіраецца адправіць яго ў маршрутызатар. Так што я буду перамясціць яго крыху бліжэй да дзе ён павінен ісці, і хай што маршрутызатар справіцца з праблемай. 

І як вы можаце see-- калі вы хацеў, каб прыпыніць тут і trace-- Вы можаце дабрацца да любой іншай кропкі ў сетка, дзе б вы ні знаходзіліся. Усе шэсць сетак ўсё яшчэ можа падлучэння да сеткі любога іншага але яны фізічна не звязана больш. Яны цяпер гэтыя прамежкавыя крокі. Цяпер, вядома, ёсць Кампраміс хуткасці, дакладна? Калі адзін быў непасрэдна падлучаны да шасці, мы б не давядзецца прайсці праз два Маршрутызатары ўздоўж шляху. Так мы зможам атрымаць Падключэнне трохі хутчэй. Але, магчыма, кампраміс варта, праўда? Калі гэта будзе так дорага па фактычнай кошту, даляраў і цэнтаў, фізічна драты усе гэтыя сеткі разам, можа быць, трохі трохі Запаволенне хуткасці ОК. Мы можам трываць гэта. 

Такім чынам, яшчэ раз, у гэтым прыкладзе мы проста кажу, ніхто з сетак непасрэдна падлучацца адзін да аднаго і ўсё. Там маглі б been-- можа быць, у гэтым прыкладзе мы маглі б зрабіць гэта так, каб можа быць, адну сетку і двое непасрэдна звязаныя. І, што б быць у парадку. Некаторыя сеткі фізічна звязаная з іншымі сеткамі. Але не ўсе яны звязаны адзін з адным. Яны належаць на routers-- у дадзеным example-- размеркаваць сувязь з пункту А ў пункт Б. На невялікім scale-- як тое, што мы гаворым пра here-- гэтая канфігурацыя на самай справе можа быць больш неэфектыўнымі, чым проста маючы прамыя злучэння. Але ў вялікіх маштабах, мы можам маштабаваць сістэму нашмат лепш. Гэта на самай справе адбываецца, каб паменшыць нашу Кошт сеткавай інфраструктуры каб пасрэдніцкія маршрутызатары, чыя праца гэта, каб перамясціць трафік ад адпраўніка да прымача, з кропкі А ў кропку B, у адрозненне ад ўсіх праводка разам. 

Такім чынам, давайце зірнем на прыклад інфармацыі Падарожжа з дапамогай гэтага інтэрнэт-пратаколу. Давайце выкажам здагадку, што я фізічна размешчаны ў IP 1.208.12.37 значыць, я існую дзе-то на адной сеткі. І я хачу, каб адправіць паведамленне для вас. А ты на пяць сеткі на 5.188.109.14. Ваш IP-адрас спецыяльна не значэння, але ў гэтым канкрэтным прыкладзе мы гаворым пра гэта абагульнення што пратакол Інтэрнэт усё а. Вы знаходзіцеся на пяць сеткі, і я на адной сеткі. Як вы можаце бачыць, мы не злучаныя адзін з адным на ўсіх. 

Так я пачынаю. І я хачу, каб адправіць вам паведамленне. І так неяк маю зносіны што паведамленне маршрутызатара. Маршрутызатар з'яўляецца той, які на самай справе мае IP-адрас. І гэта, гледзячы на ​​якім ён павінен ісці. Мы збіраемся пяці кропак нешта. Так што цяпер я збіраюся пачаць выкарыстоўваючы my-- або маршрутызатара, хутчэй, будзе пачаць выкарыстоўваць яго Табліца маршрутызатар для перадачы інфармацыі па. Ён бачыць, што пяць не адзін, так што кажа, што я збіраюся перадаць яго з гэтым хлопцам. Тады гэты хлопец павінен прыняць рашэнне. Дзе я буду ісці? Ну, гэта не адзін, так што я не будзе рухацца да адной сеткі. І гэта не два. Я не збіраюся рухацца да двух сеткі. Яна пачынаецца з пяці гадоў. Я не падлучаны да пяць, кажа, што гэта маршрутызатар. І таму я проста хачу, каб перадаць яго , Мэтай якіх я збіраюся пайсці па гэтым шляху. Гэта дзе тройкі і чацвёрак і пяцёрак і шасцёрак ісці. І я дам, што хлопец справіцца з ёй. Я атрымаю яго крыху бліжэй дзе ён павінен ісці. Я ведаю, што ён павінен ісці у гэтым агульным кірунку. Але, можа быць, што хлопец можа справіцца з ёй. ДОБРА. Так што хлопец выглядае. Ён кажа, добра, гэта IP- адрас пачынаецца з пяці гадоў. Ну, я падлучаны да трох і шэсць, так што я не магу атрымаць паведамленне непасрэдна дзе яна павінна ісці. Але гэта іншае маршрутызатар там, я ведаю, калі я адправіць яго карачкі і пяцёрак, ён можа апрацоўваць іх. 

Так праходзіць яго разам па шляху. І тады гэты маршрутызатар кажа, добра, я падлучаны да сеткі чатырох і пяці. Так што, так, я магу вам дапамагчы. Я вазьму ваш IP-адрас які пачынаецца з пяці гадоў. Я дам яго пяць сеткі. Пяць сетку папрацуюць на яго канец і даць вам паведамленне. А зараз мы паспяхова перадаецца паведамленне ад мяне з Вамі з дапамогай Інтэрнэт-пратакол. 

Зноў жа, вельмі абагульненая мэтах ілюстрацыі, каб тое, што адбываецца. Але гэта даволі шмат, як Інтэрнэт-пратакол працуе. Маршрутызатары ведаюць як правіла, куды адправіць яго і адправіць яго адзін крок па чынам, атрымліваць яго ўсё бліжэй і бліжэй не па прызначэнні, пакуль адзін Маршрутызатар фізічна падлучаны да сеткі або адрас ці нешта ў пытанні і дае яго там. 

Цяпер, у агульным, для сапраўды за выключэннем таго, сапраўды маленькія, маленькія паведамленні, ён не збіраецца, каб адправіць яго як адзін вялікі кавалак дадзеных. Калі я пасылаю вам email-- вельмі доўга электроннай пошце, say-- гэта не збіраецца лічыць, што ўвесь электронную пошту, звязаць яго ў шар або пакет ці нешта, і адправіць, што ўся рэч ўніз сеткі. 

Перш за ўсё, адпраўкі інфармацыі па сетцы з'яўляецца дарагім. Гэта скласці. І чым больш Кавалак, тым даражэй гэта, каб перамясціць кожны крок шляху. І калі ёсць тое запаволенне, а затым там гэта giant-- накшталт калі вы едзеце па шашы і ёсць гэты гігант грузавік выгляд заступае шлях і вы не можаце абыйсці гэта альбо на зав, таму што гэта свайго роду распаўсюджана. Гэта запавольвае ўсіх астатніх ўніз ззаду яго. Але маленькія аўтамабілі, калі яны былі ўсе маленькія аўтамабілі, яны маглі б быць у стане перасоўвацца, калі аналогія роду дапамагае няшмат. 

Так адзін вялікі блок у сістэме можа вельмі павольна ўсё яшчэ ўніз. І так, што адбываецца, каб зрабіць IP- падзелены гэтыя дадзеныя ў пакеты. Гэта зойме гэтую вялікую пошту альбо FTP-перадачы або перадачы файлаў, ці, можа быць, я раблю запытаць на вэб-браўзэры таму што я хачу карціну ката. І гэта будзе лічыць, што Запыт або па электроннай пошце ці, што файл і разбіць яго на кавалкі і многіх адправіць усе часткі паасобку. Такім чынам, на самай справе, я запаўнення шашы з вялікай колькасцю маленькіх аўтамабіляў, якія могуць усе рухацца, а не вялікі грузавік, што можа, калі нешта пойдзе не так, душыць трафік для ўсіх астатніх. 

Яшчэ адзін пабочны эфект гэтага з'яўляецца, калі ёсць свайго роду катастрафічная недастатковасць і нешта ідзе не так і пакет страціцца. Нешта не атрымалася, і Паведамленне не можа быць перададзена. Маршрутызатар можа быць было занадта шмат рэчаў адбываецца ў. Гэта не магло жангляваць усё. І так ён проста літаральна кінуў яе. Гэта свайго роду аналогіі, праўда? 

Ён атрымаў шмат рэчаў адбываецца. Гэта перадачы інфармацыі з пункту А ў пункт Б. Мы не толькі два людзі ў Інтэрнэце, таму ён павінен апрацоўваць вялікая колькасць трафіку. І калі гэта не дастаткова рукі і ён не можа зразумець, што ён робіць, гэта можа быць проста падзенне нешта. Такім чынам, можна зрабіць нешта яшчэ. Гэта быў занадта шмат адбываецца. 

Калі б мы мелі наша паведамленне як адзін велізарны блакаваць, і гэта было тое, што былі паніжаны, Цяпер у нас ёсць, каб адправіць паведамленне яшчэ раз. І мы, магчыма, цяпер у выніку чаго трафік зноў. І мы рызыкуем, што Велізарны блок пры падзенні зноў. Але калі дадзеныя было разбіта на пакеты, і мы адмовіцца ад аднаго з іх, гэта нашмат танней, каб адправіць што пакет яшчэ раз, у адрозненне на ўвесь рэч яшчэ раз. Так IP-адказвае за атрыманне Інфармацыя з кропкі А ў кропку Б а таксама парушаючы Інфармацыя на дробныя кавалачкі так што сетка не занадта абкладаюцца падаткам. 

IP-Вядома таксама, як пратакол без усталявання злучэння. Там не абавязкова вызначаецца шлях ад адпраўніка да атрымальніка ці наадварот наадварот. Цяпер, у гэтым прыкладзе мы казалі о, там на самой справе толькі адзін спосаб каб дабрацца да кожнай сеткі. Такім чынам, у гэты канкрэтны ілюстрацыя, там на самой справе гэта пэўны шлях ад З пункту А ў пункт Б. Але мы можам змяніць гэта, проста зрабіць адна мадыфікацыя з двума маршрутызатарамі злева, дадаючы гэта стан у табліцах маршрутызатараў. 

Зараз звернеце ўвагу, што з верхні левы маршрутызатар, Ёсць на самай справе два спосабу рашэння з чатырох ці пяці IP-адрас. Ён можа пайсці ўніз да ніжняй левай Маршрутызатар, або можа пайсці направа, на правай маршрутызатара. Яна мае некалькі варыянтаў. І гэта на самай справе выгляд з добрай рэчы таму што гэта робіць наш сеткі больш гнуткай. 

Калі для example-- гэта накшталт як GPS. Калі вы калі-небудзь кіраванне на шашы і раптам ваш GPS-перасцерагае Вы што трафік наперадзе, Вы хочаце, каб пазбегнуць яго, калі вы можаце. І таму вы можаце пералічыць маршрут. І сеткавай маршрутызатар, у Акрамя таго, што інфармацыя пра тое, дзе пакеты павінны ісці ці дзе дадзеныя павінны ісці, ёсць таксама свайго роду гэтага агульнага імпульсу аб стане яго лакальнай сеткі. Што адбудзецца, калі я пасылаю яго ўніз гэты шлях у параўнанні з гэтага шляху? 

І так у святле цяжкага трафіку сітуацыі на сеткі, можа быць, Усё будзе накіраваны больш неэфектыўны спосаб ці ў больш агульным неэфектыўны спосаб, таму што калі мы ідзем звычайным спосабам, там будзе шмат трафіку. Шашы цалкам заклінавала. Таму, магчыма, што мы будзем рабіць гэта замест прымаць пабочныя дарогі, якія звычайна будзе прымаць шмат больш часу, але ніхто не сапраўды, выкарыстоўваючы гэтыя пабочныя дарогі. І таму мы можам маршрут нашы пакеты такім чынам. 

Так што не кожны пакет вялікага пакета дадзеных можа ўзяць той жа шлях ад пачатак да канца. І наша сетка становіцца нашмат больш рэагаваць калі нашы сталы маршрутызатар дазваляюць ёсць быць некалькі варыянтаў для куды ісці. Мы не ў залежнасці ад таго адзін грузавік з'язджае з дарогі. Мы можам выйсці на шашы на Наступны выхад і выбраць іншы шлях. І так накшталт інтэрнэт-пратаколу з робіць трохі, таксама. 

Дык вось асновы Інтэрнэт-пратакол. Але ёсць яшчэ адзін пытанне, справа, які гэта тое, што адбудзецца, калі мы падаем пакет? Як мы ведаем, што мы збіраемся Каб адправіць гэты пакет зноў? Дакладна? Ну, інтэрнэт-пратакол не гарантуе дастаўку. Мы збіраемся быць у залежнасці на іншы пратакол каб мець справу з, што называецца Пратакол кіравання перадачай, TCP. І мы збіраемся казаць аб кантролі перадачы Пратакол у наступным відэа. Я Дуг Лойд. Гэта CS50.