DOUG LLOYD: Si van veure nostre vídeo imprimació internet, Em va deixar una mica d'un cliffhanger parlant d'internet i com és un sistema de protocols. Bé, anem a parlar de la primer d'aquests protocols que en realitat comprèn la internet. I curiosament, és anomenat el Protocol d'Internet, que en general ens referim com a IP. Així que l'Internet, com ja he dit, és un xarxa interconnectada, una internet, que és en realitat diverses xarxes entrellaçats i acordar d'alguna manera per comunicar-se un amb l'altre. Què és això d'alguna manera estic parlant? Bé, aquest és el protocol d'Internet. Això dicta com la informació és transmesa des del punt A al punt B. I això és una mena d'estat de unir-se a la xarxa d'internet està acordant seguir aquest protocol quan les necessitats d'informació per moure del punt A al punt B. 

Així que al final d'aquest internet imprimació vídeo, Li vaig mostrar aquesta imatge de el que l'internet era. I en una petita escala, això és en realitat, probablement bastant exacte. Aquesta podria ser la forma en tres xarxes en realitat parlar entre ells. Però és una mica enganyós. I la raó és una mica enganyosa és porque-- si simplement numerar les xarxes per nom de la conveniència aquí i ens desfem de tota la resta i només se centren en la networks-- És una mica enganyós, ja que implica que els tres tenen la xarxa una connexió entre si. 

Un està connectat a dos. Dos està connectat a tres. I tres està connectat a un. I quan parlo de una connexió aquí, estic parlant d'un físic, connexió per cable. Tenim sense fils. Però és molt poc pràctic per dades a transmetre sense fils sobre una gran escala. I així, en algun moment, que confia en en la tecnologia, com cables de telèfon amb cable, cables de fibra òptica, diverses tecnologies que estan connectar físicament punt A al punt B. 

I en una petita escala com esto-- això podria ser exacta, però a mesura que la imatge es posa una mica més gran, anem ara imaginar que tenim sis xarxes diferents. Si això és cert, ara tenim alguna cosa com això per a cada xarxa per ser connectat a cada altra xarxa. I si ens fixem, totes les xarxes té cinc fletxes connectats a ell. Així que tot està connectat a cada una altra xarxa. 

Només tenim sis xarxes aquí, i ja mirar quant cablejat hem de fer servir, oi? I el Internet consisteix en molt més que sis xarxes. No podem donar-nos el luxe de cablejar cada la xarxa a l'altra xarxa, especialment tenint en compte alguns aquestes xarxes abasten oceans, oi? Si estem tractant de connectar-se a una xarxa a Àsia oa Europa, anem a haver de abastar tot un oceà. Necessitarem utilitzar cables en algun moment, però volem minimitzar el nombre de cables que realment fem servir. No volem enviar una milió de cables a través de l'oceà, perquè costen milions de dòlars cada un a la picada. I tan ràpidament, no seríem capaços per proporcionar l'internet més. Així que hem de tenir una altra camí per a totes les xarxes per parlar amb tots els altres xarxa o en cas contrari tenen peces d'internet que estan desconnectats d'altres peces de la internet. I això no és el que volem. Però no vull tenir tots ells connectats entre si. 

I aquí és on els routers vénen en joc. Podem utilitzar routers de la següent manera. ¿I si en comptes de cada xarxa d'estar físicament connectat a cada altra xarxa, tingut aquestes peces intermèdies, on Es van connectar les xarxes a aquests intermediaris, que estan connectats a un parell de xarxes. Així que en lloc de tenir-ne un connectar-se a dos, tres, quatre, cinc, sis, potser un es connecta a un router, que potser es connecta a un o dos d'aquests xarxes, però també potser es connecta a una altra routers, que també es connectarà a aquestes altres xarxes. 

I el treball del encaminador és-- que conté informació anomenada taula d'enrutament que dicta on fer Vaig si veig a una adreça IP en particular? Si veig una adreça IP de partida amb quatre, em vaig a anar per aquest camí. Si he vist adreça IP a partir de 1 des, em vaig a anar per aquest camí. No necessitem estar connectats físicament a la xarxa el número quatre o nombre de xarxa 12 en aquest exemple. Només sabem general on volem anar. I si ho penses bé, aquesta és una espècie de similar al concepte de la recursió que parlem quan estàvem parlant que en C. No vaig a connectar exactament a on vols anar. Jo només vaig a moure un pas per més a prop d'on vostè vol anar. I vaig a deixar que algú més tracte amb resoldre la resta del problema. Vaig a resoldre aquest petit tros de el problema i ajornar la resta d'ella a una altra persona. Així que la informació d'enrutament és en realitat tipus de similar a la recursivitat. Si això és un concepte que entén bé, potser aquesta analogia ajudaria. 

Així que donem una ullada a aquest exemple de xarxes de nou i assumeixen que, de nou, utilitzarem els mateixos sis xarxes, un al sis. Així que anem a dir que cada Adreça IP a la xarxa d'un comença amb un punt alguna cosa. I anem a dir que no hi ha alguna altra cosa que s'ocupa de com tots els sistemes estan connectats a la xarxa un. Ens preocupem per la connexió de tots aquestes xarxes juntes en una internet. Així que cada dispositiu que és connectat a la xarxa d'un té una adreça IP que comenci per un punt i després altres tres nombres. 

Aquesta és una generalització de les coses funcionen realment. És una mica més precís que això. Però això ha de donar-li una idea general del que Internet Protocol en realitat està fent. Així que aquest va ser l'esquema que teníem abans. Aquest va ser el sistema que no era sostenible. Fins i tot sis, això podria estar bé. Però si arribem a 10 o 20 o 50, estem va a estar mentint un munt de cables. I 50 no és encara també fins i tot la punta de l'iceberg pel que fa al nombre de xarxes que tenim. Així que aquest model és insostenible. No podem seguir amb això. 

Així que anem a adoptar en el seu lloc aquest model en el qual ens desfem de tots els cables entre el xarxes i ens afegeixen routers. Així doncs, aquestes caixes grogues representen routers. I el seu treball és moure informació general més a prop d'on se suposa que ha d'anar. I potser es tracta de les connexions que aquestes xarxes tenen. I potser es tracta de les taules que es construeixen en els routers. 

Així que si ens comencem per mirar en xarxa un, per exemple, bàsicament el que diu és que si Alguna vegada veig una direcció que no s'inicia amb un un-- això és el que l'únic punt d'exclamació o de l'explosió ningú allà, no un-- vaig fer-ho passar a un router. I a partir d'aquí, el router pot prendre una decisió. El router diu si veig un, estic passarà a la xarxa número u. Aquesta és la fletxa verda en direcció a l'esquerra al sortir d'aquesta caixa forta i amunt. 

Si veig un dos-- això és la fletxa tipus d'encapçalament a la part superior dreta cap el network-- porpra si veig a una adreça IP començant amb un dos, Vaig a anar cap a les dues de la xarxa. Si veig un tres, quatre, cinc, o un six-- això és que la fletxa vermella que surt de la part superior esquerra router-- no estic connectat a tres, quatre, cinc, o sis. Però conec a algú que és o que és una mica més a prop d'allà. Així que només vaig a dir, cada vegada que veig una adreça IP començant amb tres, quatre, 5, o sis, només sóc va a enviar a aquest router. Així que vaig a moure una mica més a prop de on se suposa que anar i deixar que tenen a veure amb el problema del router. 

I com es pot veure- si volia fer una pausa aquí i trace-- es pot arribar a qualsevol altre punt de la xarxa des d'on es trobi. Els sis xarxes pot encara connectar-se a una altra xarxa cada però no són físicament connectat més. Són ara els passos intermedis. Bé, és clar que hi ha una compensació de la velocitat, no? Si un era directament connectat a sis, que no ho faria haver d'anar a través de dues routers en el camí. Així que pot ser capaç d'obtenir el connexió una mica més ràpid. Però potser aquesta disjuntiva val la pena, no? Si serà tan car en termes de cost real, dòlars i centaus, filferro de física totes aquestes xarxes junts, potser una mica més d'un desacceleració de la velocitat està bé. Podem tolerar això. 

Així que de nou, en aquest exemple que estàvem just parlant, cap de les xarxes connectar directament entre si tots. Podria tenir sido-- potser en aquest exemple que podríem haver fet perquè potser la xarxa d'un i dos eren directament connectats. I això seria a D'acord. Algunes xarxes són físicament connectat a altres xarxes. Però no tots són connectats entre si. Es basen en la routers-- en aquest exemple-- particular, per distribuir la comunicació des del punt A al punt B. En una petita scale-- com ho estem parlant de aquí-- aquesta configuració en realitat podria ser més ineficient que només que té connexions directes. Però en gran escala, podem escalar el sistema molt millor. És realment va a reduir la nostra cost de la infraestructura de xarxa tenir routers intermedis el treball és per moure el trànsit des de l'emissor al receptor, des del punt A al punt B, en comparació amb el cablejat de tot el món junts. 

Així que donem una ullada a un exemple d'informació viatjar usant aquest protocol d'Internet. Diguem que estic físicament ubicat a IP 1.208.12.37 així que jo existeixo en algun lloc de la xarxa. I vull enviar un missatge a vostè. I estàs en els cinc xarxa en 5.188.109.14. La seva adreça IP fa específicament no la matèria, però en aquest exemple particular estem parlant d'aquesta generalització del que el protocol d'Internet és tot s'acosta. Vostè està en el cinc per la xarxa, i estic a la xarxa. Com es pot veure, no estem connectats entre si en absolut. 

Així que començo a terme. I vull que li enviï un missatge. I així, d'alguna manera em comunico aquest missatge al router. El router és el que en realitat té l'adreça IP. I està mirant on se suposa que ha d'anar. Anem a cinc alguna cosa de punts. Així que ara vaig a començar utilitzant mi-- o el router, més aviat, es va a començar a utilitzar el seu taula de router per passar informació al llarg. Es veu que 5 no és un, per la qual cosa diu que passaré a aquest noi. Llavors aquest tipus ha de prendre una decisió. On aniré? Bé, no és un un, així que no estic va moure a la xarxa. I no és un dos. Jo no em vaig a moure a les dues de la xarxa. S'inicia amb un cinc. Jo no estic connectat a 5, diu aquest router. I així que només vaig a fer-ho passar A-- Vaig a anar per aquest camí. Aquí és on grups de tres i 04:05 i sisos van. I vaig a deixar que aquest acord tipus amb ell. Vaig a arribar una mica més a prop a on se suposa que ha d'anar. Sé que se suposa que ha d'anar en aquesta direcció general. Però potser aquest tipus pot tractar amb ell. D'ACORD. Així que aquest noi es veu. Ell diu: OK, aquesta IP direcció comença amb un cinc. Bé, jo estic connectat a tres i que 06:00, així que no puc aconseguir el missatge directament on ha d'anar. Però aquest altre router per allà, em saber si ho enviament quatre i cinc, pot gestionar aquests. 

Per tant, passa al llarg pel camí. I després aquest router diu, bé, estic connectats a les xarxes de quatre i cinc. Així que, sí, puc ajudar-te. Vaig a prendre la seva adreça IP que comença amb un cinc. Vaig a donar-li als cinc xarxa. Els cinc xarxa fer algun treball en la seva fi i donar el missatge a vostè. I ara que hem èxit transmet un missatge de la meva part a vostè, utilitzant el protocol d'Internet. 

De nou, molt generalitzada per als propòsits il·lustratiu pel que fa al que està passant. Però això és més o menys com el Protocol d'Internet funciona. Els routers saben en general, on enviar- i enviarà un pas al llarg del manera, aconseguir que cada vegada més a prop al seu destí fins que un router està connectat físicament a la xarxa o la direcció o el que sigui en qüestió i li dóna allà. 

Ara, en general, a excepció de molt, molt petits, petits missatges, que no va a enviar com una gran part de les dades. Si t'estic enviant un email-- molt de correu electrònic, dir-- que no va a prendre tot aquest correu electrònic, paquet cap amunt en una bola o un paquet o el que sigui, i enviar que tota cosa per la xarxa. 

Primer de tot, la tramesa d'informació al llarg de la xarxa és car. No se sumen. I com més gran sigui el tros, més costós és moure cada pas del camí. I si hi ha alguna manera una desacceleració i després hi ha aquesta giant-- una mena si vostè està conduint a la carretera i hi ha aquest camió gegant tipus de bloquejar el camí i vostè no pot aconseguir al voltant d'ell a un i altre carril, ja que és una espècie de cap a fora. S'alenteix tothom per darrere d'ell. Però els cotxes petits, si eren tots els cotxes petits, que podria ser capaç de moure, si aquesta analogia tipus d'ajuda una mica. 

Així que un gran bloc en el sistema pot tots molt lent una altra cap avall. I així ho IP va a fer es divideix aquestes dades en paquets. Es va a aprofitar aquesta gran email o transferència FTP o una transferència d'arxius, o potser m'estic fent una sol·licitar a un navegador web perquè vull una foto del gat. I va prendre aquest sol·licitud o que el correu electrònic o l'arxiu i dividir-la en moltes peces i enviar totes les peces per separat. Així que, de fet, estic omplint la carretera amb un munt de cotxes petits, que poden tots moure en lloc d'un gran camió que podria, si alguna cosa surt malament, escanyar el trànsit per a tots els altres. 

Un altre efecte secundari d'això és que si hi ha algun tipus de catàstrofe fracàs i alguna cosa surt malament i el paquet es cau. Alguna cosa va fallar i el missatge no pot ser comunicat. El router pot ser que tenia massa coses a entrar. No podia fer malabars amb tot. I pel que només, literalment, el va deixar caure. Això és una espècie d'analogia, oi? 

Té un munt de coses a fer. Ha passar informació del punt A al punt B. No som els únics dos gent a l'Internet, el que ha de processar una gran quantitat de trànsit. I si no té prou mans, no pot esbrinar el que està fent, que només podria deixar alguna cosa. Per tant, es pot fer una altra cosa. Té massa coses. 

Si tinguéssim el nostre missatge com una enorme bloc i això va ser el que ens va deixar, ara hem d'enviar el missatge de nou. I ara estem possiblement causant de nou trànsit. I correm el risc que enorme bloc es va deixar caure de nou. Però si els de dades es divideix en paquets i deixem caure una d'aquestes, que és molt menys costós enviar aquest paquet un cop més en oposició a tota la cosa una vegada més. Així IP és responsable d'aconseguir la informació des del punt A al punt B i també trencar el informació en trossos petits de manera que la xarxa no està excessivament gravat. 

IP també es coneix com una protocol sense connexió. No és necessàriament una trajectòria definida des de l'emissor al receptor o vice versa. Ara, en aquest exemple hem parlat aproximadament, en realitat hi ha una sola manera per arribar a totes les xarxes. Així que en aquest particular, il·lustració, hi ha en realitat és una ruta definida a partir de punt A al punt B. Però podem canviar això amb només fer una modificació als dos routers a l'esquerra per l'addició d'aquest condició a les taules del router. 

Ara noti que a partir de el router dalt a l'esquerra, en realitat hi ha dues maneres de tractar amb un quatre o un cinc per adreça IP. Es pot baixar a la part inferior esquerra router, o pot anar a la dreta, al router dreta. Compta amb múltiples opcions. I això és en realitat tipus d'una bona cosa perquè fa que la nostra la xarxa més sensible. 

Si per exemple- que és una mena GPS. Si alguna vegada has estat conducció a la carretera i de sobte el seu GPS adverteix que el trànsit està per davant, vol evitar que si es pot. I perquè pugui recalcular la ruta. I una xarxa router, en A més de tenir la informació sobre on paquets s'ha anar o on les dades han d'anar, també hi ha una espècie d'aquest pols en general sobre l'estat de la seva xarxa local. ¿Què passarà si enviament que per aquest camí davant d'aquest camí? 

I així, a la llum de trànsit pesat situacions a la xarxa, potser Les coses es posaran més encaminat a forma ineficient o una forma més general forma ineficient, perquè si anem a la forma regular, que serà una gran quantitat de trànsit. La carretera està completament encallat. Així que potser el que farem és en canvi prendre camins secundaris, que normalment prendria un molt més temps, però ningú de realment utilitzant els camins secundaris. I així podem ruta els nostres paquets d'aquesta manera. 

Així que no tots els paquets d'una gran part de les dades podria prendre el mateix camí de del principi fins al final. I la nostra xarxa esdevé molt més sensible si les nostres taules de router permeten existeix en haver múltiples opcions per on anar. No estem depenent de que un camió en moviment fora del camí. Podem sortir de la autopista al següent sortida i agafar un camí diferent. I així, el tipus de protocol d'Internet d'ara fa una mica d'això, també. 

Així que això és el bàsic de el Protocol d'Internet. Però hi ha una més assumpte que tractar, la qual és el que passa si no abandonem un paquet? Com sabem que anem enviar aquest paquet de nou? Oi? Bé, Protocol d'Internet no garanteix el lliurament. Estarem en funció en un altre protocol per fer front a aquesta crida Transmission Control Protocol, TCP. I parlarem sobre Control de Transmissió Protocol en el següent vídeo. Sóc Doug Lloyd. Això és CS50.