İnternet Nedir
İnternet, dünyanın en popüler bilgisayar ağıdır. ARPANET adı verilen ABD savunma bakanlığının bir çalışmasının sonucudur. Nükleer saldırıda ayakta kalabilecek bir iletişim sistemi inşa etmeye çalışılmış ve sonucunda “İnternet” ortaya çıkmıştır. 1969’da bir akademik araştırma projesi olarak başlamış ve 1990’larda küresel bir ticari ağ haline gelmiştir.
İnternetten sorumlu kimse yoktur. İnternet, sayıları inanılmaz derecede çok olan ve bağımsız işletilen ağlardan oluşur. Sistem tamamen dağıtıktır. Paketlerin nasıl yönlendirildiğine, ağ parçalarının nereye inşaa edileceğine, hatta kimin kiminle iletişime geçeceğine karar veren merkezi bir kontrol yoktur.
Teller, Kablolar ve Wi-Fi (Wares, Cables and Wi-Fi)
İnternet, bilginin taşınması için inşaa edilen, somut, fiziksel bir sistemdir. Posta hizmetine benzer. Kutu ve zarfların yerine ikili bilgi (binary information) gönderir. Bilgi bitlerden oluşur. Bitleri de açık veya kapalı, evet veya hayır gibi karşıt çifti olarak açıklayabiliriz. Genellikle açık için 1 ve kapalı için 0 kullanırız. Bit için iki olası durum olduğundan ikili (binary) kod olarak adlandırılır.
8 bir bir araya geldiğinde 1 byte yapar
1024 byte = 1 KB
1024 KB = 1 MB
1024 MB = 1 GB
1024 GB = 1 TB
şeklinde devam eder.
Bir şarkı genellikle 3-4 megabyte kullanılarak kodlanır. İnternetteki her şey bit ile gösterilir ve gönderilir. Bunlar bilginin atomlarıdır. Fakat 1 ve 0’ları fiziksel olarak bir yerden bir yere veya bir kişiden diğerine göndermek gibi düşünmeyelim. Bugün bitleri fiziksel olarak elektrik, ışık ve radyo frekansları ile gönderiyoruz. Peki hangi durumlarda hangi yöntemleri tercih etmeliyiz?
Ev, okul veya işyerlerindeki bir ethernet kablosuyla 100 metreden sonra önemli ölçüde sinyal kaybı veya kesinti oluşur. Maliyeti en ucuz yöntemdir ancak uzun mesafeler için tercih edilmez.
İnternetin tüm dünyada çalışabilmesi için telden geçen elektrik yerine ışık hızını kullanırız. Bitleri bir yerden diğerine ışık demetleri halinde “fiber optik” kablo kullanarak gönderebiliriz. Fiber optik kablo, ışığı yansıtacak biçimde tasarlanan bir cam ipliğidir. Bir ışık demeti kablodan gönderildiğinde ışık, kablo boyunca diğer uçta alınana dek aşağı yukarı sıçrar. Sıçrama açısına bağlı olarak tümü aynı anda ışık hızında ilerleyen pek çok bit gönderilebilir. Mesafe uzadıkça sinyal kaybı yaşanmaz. Bu sayede yüzlerce kilometreyi sinyal kaybı yaşamadan aşabiliriz. Bu nedenle bir kıtadan diğerine bağlanmak için okyanus zeminlerinden fiber optik kablo geçirilir.
Peki bilgiyi kablosuz olarak nasıl gönderiyoruz?
Kablosuz bit gönderim makineleri bir yerden diğerine bit göndermek için genellikle radyo sinyalleri kullanır. Makinelerin 1 ve 0’ları farklı farklı frekanstaki radyo dalgalarına dönüştürmeleri gerekir. Alıcı makineler süreci tersine çevirip bilgisayarımızda ikili kodlara dönüştürür.
Wireless interneti taşınabilir hale getirmiştir. Fakat bir radyo sinyali tamamen bozulmadan o kadar uzağa gidemez. Kablosuz ne kadar iyi olsa da hala kablolu internete bağımlıdır. Wi-Fi teknolojisini kullandığımız bir yerde, bitler öncelikle router’a (kablosuz yönlendirici), ardından fiziksel kablolarla internette oldukça uzun mesafelere gider.
Kısaca bitlerin aktarım yöntemleri değişebilir ancak her şey 1 ve 0’lara indirgenir.
IP Adresleri ve DNS
İnternet, ağların oluşturduğu ağlardır. Tüm dünyada milyarlarca cihazı birbirine bağlar. İnternet bir dizi protokolle ifade edilen bir mimarlık örneğidir.
Protokol : Tüm tarafların kullanmaya izin vermesi durumunda sorunsuz iletişim sağlayan bir dizi kural ve standarttır.
İnternetteki tüm cihazların kendine özgü bir adresi vardır. Bu adres, ağın ucundaki her bir bilgisayar veya cihazın kendine özgüdür. Evlerin adresleri gibi düşünülebilir. Birine kargo göndermek istediğimizde o kişinin kim olduğunu bilmemize gerek yoktur. Ancak adresini nasıl yazacağımızı bilmemiz gerekir ki kargomuz istenilen yere ulaşabilsin.
İnternet iletişiminde kullanılan en önemli protokollerden birisi Internet Protocol ( IP )‘ dir. Bilgisayarların adresine de IP adresi denir. Bir web sitesini ziyaret etmek aslında başka bir bilgisayardan bilgi talep etmektir. Bilgisayar, başka bir bilgisayarın IP adresine mesaj gönderirken kendi adresini de gönderir. Bu sayede diğer bilgisayar yanıtı nereye göndereceğini bilir.
IP adresi bir dizi sayıdır ve bu sayılar bir düzene göre sıralanır.
Geleneksel IP adresi 32 bit uzunluğundadır. Her biri 8 bit olan 4 kısımdan oluşur. Bu IP adresi verme biçimine IPv4 denir. 4 milyardan fazla cihaz için benzersiz adresler sunar.
Fakat sonradan internetin yaygınlaşması ile bu miktar yetersiz kaldı. Şimdilerde daha uzun bir IP adresi formatına yıllar süren geçişin ortasındayız. Bu formatın adı ise IPv6. IPv6 formatı her bir adres için 128 bit kullanır.
Çoğu kullanıcı IP adreslerini hiç görmez veya umursamaz. “Domain Name System (DNS)” denen sistem “www.example.com” gibi adları IP adreslerine çevirir.
Bilgisayarlar alan adlarını aramak için DNS kullanır ve internetteki varış noktasına ulaşmak için kullanılan ilgili IP adreslerini alır.
Tüm bu işlemler tek bir DNS sunucu ile gerçekleşmez. Tek bir cihazın tüm cihazların taleplerini yönetmesi mümkün değildir. Bu yüzden DNS sunucuları birbirine dağıtık bir hiyerarşi ile bağlıdırlar.
DNS ve IP, internetin ne kadar büyüyeceği fark etmeksizin interneti ölçeklendirebilecek bir biçimde tasarlanmıştır.
Yönlendirme, Paketler ve Güvenilirlik
İnternette bilgi bir bilgisayardan diğerine “packet of information (bilgi paketi)” dediğimiz bir şeyle gider. Bir paket internette bir yerden bir yere arabayla seyahat edilmesi gibi ulaşır. Trafik sıkışıklığında veya yolların durumuna bağlı olarak aynı yere varmak için farklı bir yol seçebilir veya seçmek zorunda kalabiliriz.
Tıpkı bir arabada her şeyi taşıyabildiğimiz gibi çeşitli dijital bildiler de IP paketleri ile gönderilir. Fakat bazı sınırlar vardır. Bir cihazdan diğerine gönderilmek istenen bilgi on milyarlarca bitlik 1 ve 0’lardan oluşabilir ve tek pakette gönderilemeyebilir. Veri, bilgisayarda olduğundan bilgiyi gönderen bilgisayar bu veriyi “paket” denen yüzlerce hatta binlerce parçaya hızla ayırabilir. Her bir paket geldiği yerin ve gideceği yerin internetteki adreslerini taşır. İnternetteki “router (yönlendirici)” denen özel bilgisayarlar, paketlerin ağlar üzerinde sorunsuzca ilerlemesini sağlamak için trafik yöneticisi gibi hareket eder. Bir güzergah sıkışıksa kişisel paketler internet üzerinde farklı güzergahlara geçebilir ve varış noktasına birbirlerinden az farkla veya düzensiz biçimde ulaşabilirler.
IP’nin bir parçası olarak her router paket göndermek için birçok yolun takibini yapar. Paketin varış IP adresine bağlı olarak her bir veri parçası için erişilebilir en ucuz veri yolunu seçer. Bu durumda “cheapest (en ucuz)” kavramı, maliyetten ziyade zaman ve şirketler arası politika ile ilişkiler gibi teknik olmayan faktörleri ifade eder.
Verinin ulaşımı için en doğrudan güzergahın, en iyi olması gerekmez. Farklı yol seçeneklerine sahip olmak ağı “arızaya dayanıklı (fault tolerant)” hale getirir. Yani bir şeyler korkunç derecede ters gitse de ağ, paketleri göndermeye devam edebilir. Bu internet prensipleriden “Güvenilirlik (Reliability)” temelini oluşturur.
Peki bir veri talep edilmiş ve her şey teslim edilmemişse ne olur? Örneğin bir şarkı dinlemek istiyoruz. Yüm verilerin teslim edilip, şarkının başarılı bir şekilde çalışacağından nasıl emin olabiliriz? Tam olarak burada “TCP (Transmission Control Protocol)” ile tanışıyoruz.
TCP : Tüm verilerin paketler halinde gönderilip alınmasını yönetir. Bir şarkı çalmak istediğimizde, şarkı bize paketlere bölünmüş halde gelir. Paketler ulaştığında TCP paketleri kontrol eder ve alınan her paket için teyit gönderir. Tüm paketler ulaşmışsa TCP teslim edildiğine dair yine teyit gönderir. Ancak TCP eksik paket olduğunu fark ederse eksik paketleri yeniden talep eder. Tüm paketlerin teslimi doğrulandığında istediğimiz şarkı çalmaya başlar.
TCP ve Router sistemlerinin en iyi tarafı “Scalable (Ölçeklendirilebilir)” olmasıdır. 8 cihazla da 8 milyar cihazla da çalışabilirler.
Aslında “Fault Tolerance (Arızaya Dayanıklılık)” ve “Redundancy (Yedeklilik)” ilkeleri dolayısıyla ne kadar router eklersek internet o kadar güvenli hale gelir. Güzel olan bir diğer şey ise interneti herhangi bir kullanıcın hizmetini sekteye uğratmadan geliştirip ölçeklendirebiliriz.
İnternet fiziksel olarak bağlı yüzbinlerce ağdan ve milyarlarca bilgisayar ve cihazdan oluşur. İnterneti oluşturan bu farklı sistemler, verilerin internette nasıl gönderileceğine dair üzerinde anlaşılan standartlar dolayısıyla birbirine bağlanır, birbirleriyle iletişim kurar ve birlikte çalışırlar. Bilgisayarlar veya internet üzerindeki router’lar tüm paketlerin yeniden birleştirilecekleri varış noktasına -gerekliyse sırayla- ulaşmalarını sağlar.