Jak działa komunikacja w Internecie?

Pomysł na komunikację w Internecie (a dokładnie w sieciach komputerowych) powstał w środowiskach wojskowych. Na początku istniały pojedyncze sieci komputerowe. Należy przez to rozumieć, że funkcjonowały grupy komputerów połączone ze sobą kablami transmisyjnymi w różnych lokalizacjach (sieci lokalne, LAN), które nie miały możliwości komunikacji między sobą. W miarę upływu czasu i wzrostu zapotrzebowania na nowe systemy komunikacyjne, pojedyncze sieci połączono w mniejsze grupy. Następnie opracowano sposoby na komunikacje między tymi sieciami, tworząc tym samym tzw. sieci rozległe (WAN). Pomysłów na protokoły komunikacyjne (zasady rządzące tymi sieciami) było wiele.

Protokół IP i adres IP

Aktualnie najczęściej spotykanym protokołem jest IP (ang. Internet Protocol). Protokół ten to definicje zasad, które regulują komunikację między dwoma lub więcej urządzeniami w sieci. Adres IP służy do identyfikacji tych urządzeń w sieci.

Zasada działania protokołu IP jest analogiczna do funkcjonowania tradycyjnej poczty. Napisany list (zawartość) umieszczany jest w zaadresowanej kopercie (nośniku z adresem odbiorcy), która następnie wrzucana jest do skrzynki pocztowej (kanał transmisyjny) z oczekiwaniem, że dotrze do celu. Dodatkowo na odwrocie koperty umieszczona jest informacja zwrotna (adres nadawcy), wykorzystywana w przypadku problemu z dostarczeniem wiadomości adresata (np. adres odbiorcy nie istnieje). Umożliwia to zwrot wiadomości do nadawcy lub poinformowanie go o tym, że po drodze wystąpił problem.

Przesyłanie informacji

Przykładowo, napisany został list, który składa się z kilkunastu tysięcy znaków (kilka stron a4). Aby wysłać taki list, odpowiednie mechanizmy muszą podzielić go na mniejsze części, zapakować w pakiety, zaadresować oraz wysłać poprzez sieć do odbiorcy. Kiedy odbiorca otrzyma te pakiety, wykonuje operację odwrotną, czyli składa podzielony list w całość. Istnieje możliwość, że pakiety dotrą do nadawcy w kolejności innej niż zostały wysłane z powodu różnych tras. Tradycyjny list w kopercie może dojść do adresata analogicznie wieloma trasami. W celu rozwiązania tego problemu nadawca zawsze umieszcza tak zwany numer sekwencyjny (kolejny) w każdym pakiecie, aby odbiorca mógł poskładać wiadomość we właściwej kolejności.

Każdy pakiet zawiera więc adres IP nadawcy, adres IP odbiorcy oraz dodatkowe informacje, które potrzebne są do przeprowadzenia bezbłędnej transmisji. Łatwo zauważyć, że w ogólnym przypadku, jeśli w sieci pojawią się dwa takie same adresy IP, wystąpią błędy transmisji – pakiet nie dojdzie do celu, dojdzie do wielu nadawców lub zostanie w inny sposób błędnie przetworzony.