DOUG LLOYD: Ef þú fylgdist internet grunnur vídeó okkar, Ég fór smá cliffhanger með því að tala um internetið og hvernig það er kerfi af samskiptareglum. Jæja, við skulum tala um Fyrsta af þeim samskiptareglum reyndar samanstendur internetið. Og athyglisvert nóg, það er kallað Internet Protocol, sem við er átt venjulega til eins IP. Svo internet, eins og ég sagði, er samtengd net, Internet, sem er í raun bara nokkrir net ofið saman og samþykkja einhvern veginn að eiga samskipti við annað. Hvað er þetta einhvern veginn ég er að tala um? Jæja, þetta er Internet Protocol. Þetta ræður því hvernig upplýsingarnar eru berst frá A-lið til að benda B. Og þetta er tegund af ástand taka þátt í net á internetinu er að samþykkja að fylgja þessu siðareglur þegar upplýsingar þarfir að vera flutt frá A-lið til að benda B. 

Svo í enda á það internet grunnur video, Ég sýndi þessa mynd af hvað internetið var. Og á litlum mæli, þetta er reyndar líklega nokkuð nákvæm. Þetta gæti verið hvernig þrjú net raunverulega tala við hvert annað. En það er dálítið villandi. Og ástæðan að það er dálítið villandi er because-- ef ég bara telja á net fyrir sakir þægindi hér og við að losna við allt annað og bara leggja áherslu á að networks-- Það er dálítið villandi vegna þess að það felur í sér að öll þrjú net með tenging við annan. 

Einn er tengdur til tvö. Tveir er tengdur þremur. Og þrír er tengdur við eina. Og þegar ég tala um tenging hér, ég er að tala um líkamlegt, hlerunarbúnað tengingu. Við höfum útvarpstæki. En það er mjög óhagkvæm fyrir gögn til að senda þráðlaust yfir stórum stíl. Og svo á einhverjum tímapunkti, við virkilega að treysta á hlerunarbúnað technology-- síma vír, ljósleiðara vír, ýmis tækni sem eru líkamlega tengja benda A til benda B. 

Og í litlum mæli eins this-- þetta gæti verið rétt, en eins og myndin fær svolítið stærri, skulum nú Ímyndaðu þér að við höfum sex mismunandi net. Ef það er satt, nú höfum við eitthvað eins og þetta fyrir hvert net að vera tengdur við annan hvern net. Og ef þú horfir, hvert net hefur fimm örvarnar tengd við það. Svo allt er tengt að öll önnur net. 

Við höfum aðeins sex net hér, og þegar líta á hversu mikið raflögn við verðum að ráða, ekki satt? Og internetið samanstendur af a einhver fjöldi fleiri en sex net. Við getum ekki efni á að víra hver net við hvert annað net, sérstaklega miðað sum Þessi net spanna höf, ekki satt? Ef við erum að reyna að tengjast við net í Asíu eða í Evrópu, við erum að fara að þurfa að spanna heilt haf. Við erum að fara að þurfa að nota vír á einhverjum tímapunkti, en við viljum lágmarka Fjöldi vír sem við notum í raun og veru. Við viljum ekki að senda milljón vír yfir hafið, vegna þess að þeir kosta milljónir dollara hvor að leggjast niður. Og svo hratt, myndum við ekki vera fær um til að gefa internetið lengur. Þannig að við verðum að hafa annað leið fyrir hvert net til að tala við hvert annað net eða annað sem við hafa stykki af internetinu sem ótengdur frá öðrum stykki af internetinu. Og það er ekki það sem við viljum. En við viljum ekki að hafa þá alla hlerunarbúnað saman. 

Og þetta er þar leið koma aftur í leik. Við getum notað leið á eftirfarandi hátt. Hvað ef í stað þess að hvert net að vera líkamlega tengt öllum öðrum net, við hafði þessi milliliður stykki, þar að net voru tengdir þessum milliliða, sem eru tengd við nokkra net. Svo í stað þess að þurfa einn að tengjast tveir, þrír, fjórir, fimm, sex, kannski einn tengir við leið, sem kannski tengist til einn eða tveir af þeim sem net, en einnig kannski tengist öðrum leið, sem einnig mun tengjast þeim öðrum netum. 

Og starf á leið is-- það inniheldur upplýsingar kallað vegvísun borð sem ræður hvar Ég fer ef ég sé ákveðna IP tölu? Ef ég sé IP tölu byrjar með fjórum, ég ætla að fara þessa leið. Ef ég séð IP byrja með 12, ég ætla að fara svona. Við þurfum ekki að vera tengdur líkamlega til net númer fjögur eða net númer 12 í þessu dæmi. Við vitum bara almennt þar sem við viljum fara. Og ef þér finnst um það, þetta er tegund af líkur til hugtakið endurkvæmni sem við ræddum um þegar við vorum að tala um það í C. Ég ætla ekki að tengja þig að nákvæmlega hvar þú vilt fara. Ég ætla bara að fara að flytja þér eitt skref nær þar sem þú vilt fara. Og ég læt einhvern annan samning við leysa restina af vandamálinu. Ég ætla bara að leysa þetta litla stykki af vandamálið og fresta restin af því að einhver annar. Svo er venja upplýsingar raun góður af líkur til endurkvæmni. Ef það er hugtak sem þú skilur vel, kannski að hliðstæðan myndi hjálpa. 

Svo skulum taka a líta á þetta net dæmi aftur og gera ráð fyrir að aftur, við erum að fara að nota þá sömu sex net, eitt til sex. Þannig að við skulum bara segja að sérhver IP tölu á net einn byrjar með einum punktur eitthvað. Og við munum segja að það er sumir annar hlutur sem fjallar um hvernig öllum kerfum eru tengd við net einn. Við sama bara um að tengja öll þessir net saman í netið. Svo hvert tæki sem er tengdur við einn hefur IP tölu sem byrjar á einn punktur og þá þrír aðrar tölur. 

Þetta er alhæfing af hvernig hlutirnir virka í raun. Það er töluvert nákvæmari en þetta. En þetta ætti að gefa þér a almenna hugmynd um hvað Internetið Bókun er í raun að gera. Þannig að þetta var skýringarmynd sem við höfðum áður. Þetta var kerfið sem var ekki sjálfbær. Jafnvel sex, þetta gæti verið í lagi. En ef við fáum að 10 eða 20 eða 50, við erum að fara að ljúga mikið af vír. Og 50 er enn einnig ekki jafnvel toppurinn á ísjakanum um fjölda neta sem við höfum. Svo er þetta líkan ósjálfbær. Við getum ekki standa við þetta. 

Þannig að við skulum í staðinn samþykkja þetta líkan þar sem við að losna af öllum vír milli net og við bætum leið. Svo þessar gulu kassar tákna leið. Og starf þeirra er að færa upplýsingar almennt nær þar sem það er ætlast til að fara. Og kannski þetta eru tengingar að þessi net hafa. Og kannski þetta eru töflur sem eru byggð inn í leið. 

Þannig að ef við byrjum bara með því að leita á Network eitt, til dæmis, grundvallaratriðum hvað það er ef Ég sé alltaf netfang sem ekki byrja með one-- það er það upphrópunarmerki einn eða Bang einn þar, ekki one-- ég ætla að gefa það burt til a leið. Og þaðan er leið hægt að taka ákvörðun. The leið segir ef ég sé einn, ég er að fara að flytja til net númer eitt. Það er græna ör á leiðinni til vinstri út af því að efst í vinstra kassi. 

Ef ég sé two-- það er örin konar fyrirsögn efst til hægri í átt fjólubláa network-- ef ég sé IP tölu byrja með tveimur, Ég ætla að fara í átt að tveimur net. Ef ég sé þriggja, fjögurra, fimm, eða six-- sem er að rauð ör koma út af efstu vinstri router-- ég er ekki tengdur við þrír, fjórir, fimm, eða sex. En ég veit einhver sem er eða sem er svolítið nær það. Þannig að ég ætla bara að fara að segja, í hvert skipti sem ég sé IP tölu byrja með þremur, fjórum, fimm eða sex, ég er bara fara að senda það til þess leið. Þannig að ég ætla að færa það aðeins nær til þar sem það er ætlast til að fara og láta sem leið takast á við vandann. 

Og eins og þú getur see-- ef þú langaði til að gera hlé hér og trace-- þú getur fengið að öllum öðrum stað í net hvar sem þú ert. Öll sex net getur samt tengjast öllum öðrum net en þeir eru ekki líkamlega tengdur lengur. Þeir eru nú þessir millistig skrefum. Nú, auðvitað er það viðskipti burt af hraða, ekki satt? Ef einn var beint tengd sex, myndum við ekki að fara í gegnum tvö leið á leiðinni. Svo við mega vera fær til fá the tenging svolítið hraðar. En kannski að málamiðlun er þess virði, ekki satt? Ef það er að fara að vera svo dýrt hvað varðar raunverulegan kostnað, dollara og sent, að líkamlega vír öll þessi net saman, kannski smá a hægagangur í hraða er í lagi. Við þolir það. 

Svo aftur, í því dæmi sem við vorum bara að tala um, ekkert af netum beint að tengjast hvert öðru allt. Það gæti hafa been-- kannski í því dæmi við hefðum getað gert það þannig að kannski net einn og tveir voru beint tengdur. Og það væri allt í lagi. Sum símkerfi eru líkamlega tengt öðrum netum. En þeir eru ekki allir tengd við hvert annað. Þeir treysta á routers-- í þessu tiltekna example-- að dreifa samskipti frá A-lið til að benda B. Á litlum scale-- eins hvað við erum að tala um here-- þetta stillingar raun gæti vera meira óhagkvæm en bara hafa bein tengsl. En í stórum stíl, getum við skala kerfi mikið betra. Það er í raun að fara að draga úr okkar Kostnaður við net uppbygging að hafa milligöngu leið störf þeirra það er að fara umferð frá sendanda til móttakanda, frá A-lið til að benda B, öfugt við raflögn alla saman. 

Svo skulum taka a líta á dæmi um upplýsinga ferðast með þetta Internet Protocol. Við skulum segja að ég er líkamlega staðsett á IP 1.208.12.37 svo ég er til einhvers staðar á eitt net. Og ég vil að senda skilaboð til þín. Og þú ert á fimm net á 5.188.109.14. IP tölu þinni sérstaklega ekki máli, en í þessu tiltekna dæmi við erum að tala um þetta alhæfing um hvað Internet Protocol er allt um. Þú ert á fimm net, og ég er á öðru netinu. Eins og þú geta sjá, við erum ekki tengd við hvert annað á öllum. 

Svo ég byrja út. Og ég vil senda þér skilaboð. Og svo einhvern veginn ég samskipti sem skilaboð til leið. Leið er sá sem í raun hefur IP tölu. Og það er að horfa á þar sem það er ætlast til að fara. Við erum að fara að fimm punktur eitthvað. Svo nú er ég að fara að byrja nota my-- eða leið, frekar, er að fara að byrja að nota þess leið borð að koma upplýsingum með. Það sér að fimm er ekki einn, svo það segir að ég ætla að gefa það til þessa dagana. Þá hefur þessi strákur að taka ákvörðun. Hvert er ég að fara að fara? Jæja, það er ekki einn, svo ég er ekki að fara að flytja í eitt net. Og það er ekki tveir. Ég ætla ekki að fara að flytja á tveimur net. Það byrjar með fimm. Ég er ekki tengd við fimm, þetta leið segir. Og svo ég ætla bara að fara að gefa það burt to-- Ég ætla að fara niður þessa leið. Þetta er þar sem threes og fjórum fótum og Fives og Sixes fara. Og ég læt þessi strákur takast á við það. Ég næ það svolítið nær að þar sem það er ætlast til að fara. Ég veit að það er ætlast til að fara í þeirri almennu stefnu. En kannski þessi strákur getur tekist á við það. OK. Svo þessi strákur lítur út. Hann segir, OK, þetta IP netfang byrjar með fimm. Jæja, ég er tengdur við þremur og sex, þannig að ég get ekki fengið skilaboðin beint þar sem það þarf að fara. En það annað leið þarna, ég vita ef ég sendi hana fjórum fótum og Fives, það getur séð þá. 

Svo það fer það eftir niður leið. Og þá er þetta leið segir, vel, ég er tengd net fjórum og fimm. Svo, já, ég get hjálpað þér. Ég tek IP tölu þinni sem hefst með fimm. Ég skal gefa það til fimm net. Fimm net mun gera sumir vinna á endi hennar og gefa skilaboð til þín. Og nú erum við höfum tekist send skilaboð frá mér til þín með Internet Protocol. 

Aftur, mjög útbreidd vegna af myndinni um hvað er að gerast. En það er ansi mikið hvernig Internet Protocol virkar. The leið vita almennt hvar á að senda það og mun senda það eitt skref meðfram Þannig fá það nær og nær áfangastað fyrr einn leið er líkamlega tengdur við netið eða á netfang eða hvað ræðir og gefur það þar. 

Nú, almennt, nema fyrir í raun, raun lítil, lítil skilaboð, það er ekki að fara að senda það eins og einn stór klumpur af gögnum. Ef ég ætla að senda þér email-- mjög langan tölvupóst, say-- það er ekki að fara að taka þessi allan tölvupóst, búnt það upp í boltanum eða pakka eða hvað, og senda að allt hlutur niður netið. 

Fyrst af öllu, að senda upplýsingar meðfram net er dýr. Það þýðir að bæta upp. Og stærri klumpur, sem dýrari það er að fara hvert skref á leiðinni. Og ef það er einhvern veginn hjöðnun og þá það er þetta giant-- tegund af eins ef þú ert að aka á þjóðveginum og það er þetta risastór vörubíll góður af sljór leið og þú getur ekki fá í kringum það á annað hvort stígur því það er góður af breiða út. Það hægir allir hinir niður á bak við það. En lítil bíla, ef þeir voru öll lítil bílar, þeir might vera fær til að fara í kring, ef það hliðstæðan konar hjálpar pínulítið. 

Svo einn stór blokk í kerfinu getur mjög hægur alþýða niður. Og svo það sem IP er að fara að gera er skipt þessi gögn í pökkum. Það er að fara að taka þetta stóra tölvupóst eða FTP flytja eða skrá flytja, eða kannski er ég að gera a óska til a vefur flettitæki vegna þess að ég vil mynd af kettinum. Og það er að fara að taka að beiðni eða að tölvupóstur eða að skrá og brjóta það upp í marga búta og senda allar af the stykki fyrir sig. Svo í raun, ég er að fylla á þjóðveg með fullt af litlum bílum, sem getur allt færa í stað þess að stór vörubíll sem gæti, ef eitthvað fer úrskeiðis, inngjöf umferð fyrir alla aðra. 

Önnur aukaverkun þetta er ef það er einhvers konar skelfilegar bilun og eitthvað fer úrskeiðis og pakki fær lækkað. Eitthvað mistókst og Skilaboðin geta ekki komið á framfæri. The leið kannski fengið of mikið efni að fara í. Það gæti ekki juggle allt. Og svo það bara bókstaflega lækkaði það. Það er tegund af líkingar, ekki satt? 

Það er got a einhver fjöldi af hlutur að fara á. Það er brottför upplýsingar frá A-lið til að benda B. Við erum ekki aðeins tvær fólk á internetinu, svo það þarf að vinna mikið af umferð. Og ef það er ekki nóg hendur og það er ekki hægt að reikna út hvað það er að gera, það gæti bara missir eitthvað. Svo það er hægt að gera eitthvað annað. Það fékk of mikið í gangi. 

Ef við hefðum skilaboð okkar sem einn gríðarstór loka og það var það sem fékk lækkað, nú verðum við að senda skilaboðin aftur. Og við erum nú hugsanlega veldur umferð aftur. Og við á hættu að sem gríðarstór blokk verið lækkað aftur. En ef gögn er verið skipt upp í pakka og við taka einn af þeim, það er mikið ódýrara að senda það Packet einu sinni öfugt að öllu sem einu sinni enn. Svo er IP ábyrgur fyrir því að fá Upplýsingar frá A-lið til að benda B og einnig að brjóta Upplýsingar í litla bita þannig að netið er ekki of skattlagðar. 

IP er einnig þekkt sem connectionless siðareglur. Það er ekki endilega skilgreint slóð frá sendanda til móttakanda eða löstur öfugt. Nú, í þessu dæmi sem við höfum talað um, það í raun er aðeins ein leið til að fá að hvert net. Svo í þessu tiltekna mynd, það er í raun er skilgreint leið frá benda A til benda B. En við getum breytt því bara með því að gera einn breytingar til tveggja leið á vinstri með því að bæta þetta ástand á leið borðum. 

Nú taka að frá efst til vinstri leið, Það eru reyndar tvær leiðir til að takast með fjórum eða fimm IP heimilisfang. Það getur farið niður að neðri vinstri leið, eða getur farið til hægri, til hægri leið. Það hefur marga valkosti. Og þetta er í raun konar góða vegna þess að það gerir okkar net betur. 

Ef fyrir example-- það er tegund af eins og GPS. Ef þú hefur einhvern tíma verið akstur á þjóðveginum og skyndilega GPS þín varar þú sem umferð er framundan, þú vilt forðast það ef þú getur. Og svo þú getur endurreikna leiðina. Og leið net í Auk þess að hafa upplýsingar um þar sem pakkar ættu fara eða þar sem gögn ætti að fara, það er líka svoleiðis þessa almennu púls um stöðu sveitarfélaga net. Hvað er að fara að gerast ef ég sendi það niður þessa leið á móti þessari braut? 

Og svo í ljósi þungar umferð aðstæður á netið, kannski það mun fá flutt meira óhagkvæm leið eða fleiri almennt óhagkvæm leið, vegna þess að ef við förum reglulega hátt, það er að fara til vera a einhver fjöldi af umferð. Þjóðveginum er alveg fast. Svo kannski það sem við munum gera er að í stað taka hlið vegi, sem venjulega myndi taka a miklu meiri tíma, en enginn er raunverulega nota þessar aukaverkanir vegi. Og svo við getur leiðin pakka okkar þannig. 

Svo ekki á hverjum pakka að stór klumpur af gögnum gæti tekið sömu leið frá upphafið til enda. Og net okkar verður a einhver fjöldi fleiri móttækilegur Ef leið borðum okkar gera ráð fyrir að það að vera marga valkosti fyrir hvar á að fara. Við erum ekki eftir að einn vörubíll flytja út af the vegur. Við getum fengið af þjóðveginum á að næsta hætta og taka aðra leið. Og svo Internet Protocol tegund af er smá það líka. 

Svo er að grunnatriði Internet Protocol. En það er einn mál að takast á við, sem er það sem gerist ef við gerum falla pakka? Hvernig vitum við að við erum að fara að senda þessi pakki aftur? Ekki satt? Jæja, Internet Protocol ábyrgist ekki fæðingu. Við erum að fara að vera eftir á öðru siðareglur að takast á við það sem kallast Transmission Control Protocol, TCP. Og við erum að fara að tala um Transmission Control Siðareglur í næsta vídeó. Ég er Doug Lloyd. Þetta er CS50.