DOUG LLOYD: Hvis du overvåget vores internet primer video,
Jeg forlod lidt af en cliffhanger ved at tale om internettet
og hvordan det er et system af protokoller.
Nå, lad os tale om det første af disse protokoller,
faktisk omfatter internettet.
Og interessant nok, det er kaldet Internet Protocol,
som vi normalt refererer til som IP.
>> Så internettet, som jeg sagde, er en sammenkoblede net, et internet,
der er egentlig bare flere netværk vævet sammen og aftale en eller anden måde
til at kommunikere med hinanden.
Hvad er det en eller anden måde jeg taler om?
Nå, det er Internet Protocol.
Dette dikterer, hvordan oplysningerne er transmitteres fra punkt A til punkt B.
Og det er en slags tilstand tilslutte sig netværket af internettet
er enige om at følge denne protokol, når informationsbehov
skal flyttes fra punkt A til punkt B.
>> Så i slutningen af ​​denne internet primer video,
Jeg viste billede af hvad internettet var.
Og på en lille skala, dette er faktisk nok temmelig nøjagtige.
Dette kan være, hvordan tre netværk faktisk taler med hinanden.
Men det er lidt misvisende.
Og grunden til at det er lidt vildledende er because--, hvis jeg
bare nummerere netværk for nemheds skyld her
og vi slippe af med alt det andet og bare fokusere på networks--
Det er en smule vildledende, fordi den indebærer, at alle tre netværket har
en forbindelse til hinanden.
>> One er tilsluttet to.
To er forbundet til tre.
Og tre er forbundet til en.
Og når jeg taler om en forbindelse her, jeg er
taler om en fysisk, kabelforbindelse.
Vi har trådløst.
Men det er virkelig upraktisk for data, der skal overføres trådløst
over en stor skala.
Og så på et tidspunkt, vi virkelig stole på kablede teknologiforbedringer telefonledninger,
fiberoptiske ledninger, forskellige teknologier der er fysisk forbinder
punkt A til punkt B.
>> Og i det små som denne-- dette kan være nøjagtig,
men som billedet får en lidt større, så lad os nu
forestille vi har seks forskellige netværk.
Hvis det er sandt, nu har vi noget som dette for hver netværk
at blive forbundet med hver andet netværk.
Og hvis man ser, hver netværk har fem pile sluttet til den.
Så alt er forbundet til alle andre netværk.
>> Vi har kun seks netværk her, og allerede se på, hvor meget ledningsføring
vi nødt til at ansætte, ikke?
Og internettet består af meget mere end seks netværk.
Vi har ikke råd til wire hver netværke med hinanden netværk,
især i betragtning af nogle af disse netværk span oceaner, ikke?
Hvis vi forsøger at oprette forbindelse til et netværk i Asien eller i Europa,
vi nødt til at spænde en hel hav.
Vi vil få brug for at bruge ledninger på et tidspunkt,
men vi ønsker at minimere antallet af tråde vi faktisk bruger.
Vi ønsker ikke at sende en million ledninger over havet,
fordi de koster millioner af dollars stykket til at ligge ned.
Og så hurtigt, ville vi ikke være i stand til opnåelse af internettet længere.
Så vi er nødt til at have en anden måde for alle netværk
til at tale med alle andre netværk eller andet, vi
har stykker af internettet der er afbrudt
fra andre dele af internettet.
Og det er ikke det, vi ønsker.
Men vi ønsker ikke at have dem alle koblet sammen.
>> Og det er her routere kommer i spil.
Vi kan bruge routere på følgende måde.
Hvad hvis i stedet for hvert netværk at være fysisk
forbundet til alle andre netværk, vi havde disse mellemliggende stykker, hvor
de net tilsluttet til disse formidlere, som
er forbundet til et par net.
Så i stedet for at have en forbindelse til to, tre, fire, fem, seks, måske en
forbindelse til en router, som måske forbinder
til en eller to af dem netværk, men også
måske forbinder til andre routere, som også
vil oprette forbindelse til disse andre netværk.
>> Og routerens jobbet is-- det indeholder oplysninger
kaldes en routingtabel der dikterer hvor gør
Jeg gå, hvis jeg ser en bestemt IP-adresse?
Hvis jeg ser en IP-adresse start med fire, jeg kommer til at gå på denne måde.
Hvis jeg set IP-adresse starter med en 12, jeg har tænkt mig at gå den vej.
Vi behøver ikke at være forbundet fysisk til netværk nummer fire
eller netværket nummer 12 i dette eksempel.
Vi ved bare, generelt hvor vi vil hen.
Og hvis du tænker over det, det er sortering af tilsvarende til begrebet rekursion
at vi talte om, når vi talte om det
i C. Jeg har ikke tænkt mig at forbinde dig til præcis, hvor du vil hen.
Jeg er bare kommer til at bevæge dig ét trin tættere på hvor du vil hen.
Og jeg vil lade en anden aftale med løse resten af ​​problemet.
Jeg vil bare løse dette lille stykke af problemet og udsætte resten af ​​det
til en anden.
Så routing information er faktisk slags ligner rekursion.
Hvis det er et koncept, som du forstår godt, måske det analogi ville hjælpe.
>> Så lad os tage et kig på dette netværk eksempel
igen og antage, igen, vi kommer til at bruge de samme seks
netværk, et til seks.
Så lad os bare sige, at hver IP-adresse på netværket en
starter med en prik noget.
Og vi vil sige, at der er en anden ting,
handler om, hvordan alle de systemer er forbundet til netværket én.
Vi har lige bekymre sig om at forbinde alle disse net sammen i et internet.
Så hver enhed, der er forbundet til netværk én
har en IP-adresse, der starter med en prik og derefter tre andre numre.
>> Dette er en generalisering af den måde, tingene rent faktisk arbejder.
Det er ganske lidt mere præcis end dette.
Men dette bør give dig en generel idé om, hvad internettet
Protokollen er faktisk gør.
Så det var diagrammet, vi havde før.
Dette var det system, ikke var holdbar.
Selv seks, kan dette være OK.
Men hvis vi kommer til 10 eller 20 eller 50, er vi vil blive liggende en masse ledninger.
Og 50 er stadig heller ikke selv toppen af ​​isbjerget
at antallet af net, vi har.
Så denne model er uholdbar.
Vi kan ikke holde fast i dette.
>> Så lad os i stedet vedtage denne model, hvor vi slippe
af alle ledningerne mellem netværk, og vi tilføjer routere.
Så disse gule kasser repræsenterer routere.
Og deres job er at flytte oplysninger, der generelt
tættere på hvor det er meningen at gå.
Og måske det er de tilslutninger at disse netværk har.
Og måske det er de tabeller der er indbygget i routere.
>> Så hvis vi bare starte med at se på netværket man fx,
dybest set, hvad det siger, er, hvis Jeg nogensinde ser en adresse, som
starter ikke med en en-- det er hvad udråbstegn ene eller den bang
en der ikke en-- jeg har tænkt mig at passere det ud til en router.
Og derfra, routeren kan træffe en beslutning.
Routeren siger, at hvis jeg ser en en, jeg er kommer til at flytte til netværk nummer et.
Det er den grønne pil på vej til venstre ud af den øverste venstre felt.
>> Hvis jeg ser en to--, der er pilen slags overskrift
til øverste højre mod den lilla network--
hvis jeg ser en IP-adresse begyndende med en to,
Jeg har tænkt mig at gå i retning af to netværk.
Hvis jeg ser en tre, fire, fem, eller en six-- det er, at rød pil, der kommer ud
af det øverste venstre router-- jeg ikke forbundet til tre, fire, fem eller seks.
Men jeg kender nogen, der er, eller der er en lille smule tættere på der.
Så jeg vil bare sige, hver gang jeg ser en IP-adresse
begyndende med tre, fire, fem eller seks, jeg er bare
kommer til at sende den til denne router.
Så jeg vil flytte den lidt tættere på hvor det er meningen at gå og lade
at routeren håndtere problemet.
>> Og som du kan see-- hvis du ønskede at holde pause her og trace--
du kan komme til hver anden tidspunkt i netværket, uanset hvor du er.
Alle seks netværk kan stadig forbindelse til alle andre netværk
men de er ikke fysisk tilsluttet længere.
De er nu disse mellemliggende trin.
Nu, selvfølgelig er der en afvejning af hastighed, ikke?
Hvis man var direkte forbundet til seks, ville vi ikke
nødt til at gå gennem to routere undervejs.
Så vi kan være i stand til at få den forbindelse en lille smule hurtigere.
Men måske det trade-off er det værd, ikke?
Hvis det kommer til at være så dyrt i form af faktiske omkostninger, dollars
og cent, til fysisk wire alle disse netværk sammen,
måske en lille smule af en afmatning i hastighed er OK.
Vi kan tåle det.
>> Så igen, i dette eksempel var vi bare taler om ingen af ​​nettene
direkte forbindelse til hinanden alle.
Der kunne have been-- måske i dette eksempel
vi kunne have gjort det, så måske netværk et og to var
direkte forbundet.
Og det ville være OK.
Nogle netværk er fysisk forbundet til andre netværk.
Men de er ikke alle forbundet med hinanden.
De er afhængige af den routers-- i dette særlige example--
at distribuere kommunikationen fra punkt A til punkt B.
På en lille scale-- som hvad vi taler om her--
denne konfiguration kan faktisk være mere end blot ineffektivt
der direkte forbindelser.
Men på en stor skala, kan vi skalere systemet meget bedre.
Det er virkelig kommer til at reducere vores udgifter til netværksinfrastruktur
at have formidlende routere hvis job det er at flytte trafik fra afsenderen
til modtageren, fra punkt A til punkt B, i modsætning til alle ledninger
sammen.
>> Så lad os tage et kig på et eksempel på information
rejser ved hjælp af denne Internet Protocol.
Lad os sige, at jeg er fysisk placeret på IP 1.208.12.37
så jeg findes et andet sted på den ene netværk.
Og jeg ønsker at sende en besked til dig.
Og du er på fem netværk på 5.188.109.14.
Din IP-adresse specifikt ikke noget, men i dette særlige eksempel
vi taler om denne generalisering af, hvad Internet Protocol er alt
ca.
Du er på de fem-netværket, og jeg er på ét netværk.
Som du kan se, vi er ikke forbundet med hinanden overhovedet.
>> Så jeg starter ud.
Og jeg vil sende dig en besked.
Og så en eller anden måde jeg kommunikerer dette budskab til routeren.
Routeren er den, der faktisk har IP-adressen.
Og det er at se på, hvor det er meningen at gå.
Vi kommer til at fem dot noget.
Så nu vil jeg starte hjælp my-- eller routeren,
snarere vil begynde at bruge sin fræsesål at passere oplysninger sammen.
Det ser, at fem er ikke én, så det siger, at jeg har tænkt mig at videregive det til denne fyr.
Så denne fyr har at træffe en beslutning.
Hvor skal jeg hen?
Tja, det er ikke en en, så jeg ikke er kommer til at flytte til et net.
Og det er ikke en to.
Jeg har ikke tænkt mig at flytte til de to netværk.
Det begynder med en fem.
Jeg er ikke tilsluttet fem, siger denne router.
Og så jeg bare at passere det ud at-- Jeg har tænkt mig at gå denne vej.
Det er her, treere og fours og femmere og seksere gå.
Og jeg vil lade den fyr håndtere det.
Jeg får det lidt tættere til, hvor det er meningen at gå.
Jeg ved, det er meningen at gå i den generelle retning.
Men måske den fyr kan håndtere det.
OK.
Så fyr ser ud.
Han siger, OK, denne IP adressen begynder med en fem.
Nå, jeg er forbundet til tre og seks, så jeg kan ikke få budskabet direkte
hvor det skal gå.
Men at andre router derovre, jeg vide, hvis jeg sender det fours og femmere,
det kan håndtere dem.
>> Så det passerer det sammen ned ad stien.
Og så denne router siger, ja, jeg er tilsluttet netværk fire og fem.
Så, ja, jeg kan hjælpe dig.
Jeg vil tage din IP-adresse der starter med en fem.
Jeg vil give det til de fem netværk.
De fem netværk vil gøre noget arbejde på sin afslutning og give besked til dig.
Og nu vi har med succes transmitteres en besked fra mig
til dig ved hjælp af internetprotokollen.
>> Igen, meget generaliseret til formål illustration af, hvad der sker.
Men det er temmelig meget, hvordan Internet Protocol virker.
De routere kender generelt, hvor at sende det
og vil sende det et skridt ad måde, at få det tættere og tættere
til sit bestemmelsessted, indtil en router er fysisk forbundet
til netværket eller adresse eller uanset
pågældende og giver det der.
>> Nu generelt, bortset virkelig, virkelig små, små beskeder,
det kommer ikke til at sende det som en stor luns af data.
Hvis jeg sender dig en email-- en meget lang e-mail,
say-- det kommer ikke til at tage det hele e-mail,
bundte det op i en bold eller en pakke eller hvad,
og sende det hele ting ned netværket.
>> Først og fremmest, at sende information langs netværket er dyrt.
Det gør tilføje op.
Og jo større chunk, desto dyrere
det er at flytte hvert skridt på vejen.
Og hvis der er en eller anden måde en afmatning og derefter
der er denne giant-- lidt ligesom Hvis du kører på motorvejen
og der er denne kæmpe lastbil slags spærrer vejen
og du kan ikke komme uden om det på enten vognbane, fordi det er slags spredt ud.
Det bremser alle andre ned bag det.
Men små biler, hvis de var alle små biler,
de måske være i stand til at bevæge sig rundt, hvis denne analogi slags hjælper
en lille smule.
>> Så en stor blok i systemet kan virkelig langsom alle andre ned.
Og så hvad IP vil gøre er opdelt disse data i pakker.
Det kommer til at tage denne store e-mail eller FTP overførsel eller en filoverførsel,
eller måske jeg gør en anmode om at en webbrowser
fordi jeg ønsker et billede af kat.
Og det kommer til at tage det anmodning eller at e-mail eller at filen
og bryde det op i mange stykker, og Send alle brikkerne separat.
Så i virkeligheden, jeg fylde motorvejen med en masse små biler, som alle
bevæge sig i stedet for en stor lastbil, måske, hvis noget går galt,
drosle trafikken for alle andre.
>> En anden bivirkning af dette er, hvis der er
en slags katastrofale svigt og noget går galt
og pakken bliver droppet.
Noget mislykkedes, og den besked kan ikke meddeles.
Routeren måske havde for mange ting går i.
Det kunne ikke jonglere alt.
Og så er det bare bogstaveligt droppede det.
Det er en slags analogi, ikke?
>> Det har fået en masse ting foregår.
Det passerer oplysninger fra punkt A til punkt
B. Vi er ikke de eneste to folk på internettet,
så det har at behandle en masse trafik.
Og hvis det ikke har nok hænder, og Det kan ikke regne ud, hvad den gør,
det kunne bare drop noget.
Så det kan gøre noget andet.
Det har fået for meget foregår.
>> Hvis vi havde vores budskab som en enorm blokere og det var hvad fik faldt,
nu er vi nødt til at sende beskeden igen.
Og vi er nu muligvis forårsager trafik igen.
Og vi risikerer, at stor blok bliver droppet igen.
Men hvis data er blevet brudt op i pakker og vi dropper en af ​​dem,
det er meget billigere at sende, at pakke endnu en gang i modsætning
til hele ting en gang mere.
Så IP er ansvarlig for at få oplysninger fra punkt A til punkt B
og også bryde information i små stykker
således at netværket ikke er overdrevent beskattes.
>> IP er også kendt som en forbindelsesløs protokol.
Der er ikke nødvendigvis en fastlagt bane fra afsenderen til modtageren eller vice
versa.
Nu, i dette eksempel, vi har talt om der rent faktisk er kun én måde
at komme til alle netværk.
Så i dette særlige illustration, der faktisk
er en defineret sti fra punkt A til punkt B.
Men vi kan ændre, at ved blot at gøre en ændring af de to routere
til venstre ved at lægge denne tilstand til routeren tabeller.
>> Nu mærke til, at fra øverste venstre router,
Der er faktisk to måder at håndtere med en fire eller fem IP-adresse.
Det kan gå ned til den nederste venstre router eller kan gå til højre,
til højre router.
Det har flere muligheder.
Og det er faktisk form af en god ting
fordi det gør vores netværke mere lydhør.
>> Hvis example-- det er slags ligesom en GPS.
Hvis du nogensinde har været kørsel på motorvejen
og pludselig din GPS advarer dig, at trafikken er forude,
du vil undgå det, hvis du kan.
Og så du kan genberegne din rute.
Og en router netværk, i Ud over at have oplysninger
om, hvor pakkerne skal gå eller hvor data skal gå,
der er også en slags denne generelle puls om status for sit lokale netværk.
Hvad vil der ske, hvis jeg sender det ned denne vej versus denne vej?
>> Og så i lyset af tung trafik situationer på netværket, måske
ting vil blive dirigeret en mere ineffektiv måde eller mere generelt
ineffektiv måde, da hvis vi går den almindelige måde,
Der kommer til at være en masse trafik.
Motorvejen er helt fast.
Så måske, hvad vi vil gøre, er i stedet tage sideveje, som
normalt ville tage en meget mere tid, men ingen ens
virkelig bruge disse sideveje.
Og så vi kan route vores pakker på den måde.
>> Så ikke hver pakke af en stor luns af data
kan tage den samme vej fra begyndelsen til enden.
Og vores netværk bliver meget mere lydhør
hvis vores router tabeller giver mulighed for der at være flere muligheder for hvor de skal gå.
Vi er ikke afhængig af, at man lastbil bevæger sig ud af vejen.
Vi kan få væk fra motorvejen ved næste frakørsel og tage en anden vej.
Og så Internet Protocol slags af gør en lille smule af det, også.
>> Så det er det grundlæggende i Internet Protocol.
Men der er endnu en spørgsmål at håndtere, hvilket
er hvad der sker, hvis vi tabe en pakke?
Hvordan kan vi vide, at vi skal hen at sende, at pakken igen?
Højre?
Nå, Internet Protocol garanterer ikke levering.
Vi kommer til at være afhængig på en anden protokol
at beskæftige sig med det kaldte Transmission Control Protocol, TCP.
Og vi kommer til at tale om Transmission Control
Protokol i den næste video.
Jeg er Doug Lloyd.
Det er CS50.