Milyarlarca insan her gün interneti kullanıyor, ancak basit bir sayfa yüklemesinin ardındaki mekanizma genellikle görünmez durumda. Mozilla Developer Network (MDN)'e göre internet, özünde tek bir ağ değil, ortak teknik kurallar kullanarak trafik alışverişi yapmayı kabul eden, bağımsız olarak sahiplenilen ve işletilen ağlardan oluşan bir örgüdür.
Yerel kablolardan küresel bir ağa
MDN'in açıkladığına göre, bir ev veya ofis içinde bilgisayarlar fiziksel kablolar (Ethernet) veya kablosuz sinyaller (Wi-Fi) aracılığıyla ağ switch'i denen bir cihaza bağlanır. Her cihazın, üreticisi tarafından atanan ve MAC adresi olarak bilinen benzersiz bir donanım tanımlayıcısı vardır; switch, mesajları o yerel ağdaki doğru makineye iletmek için bu adresleri kullanır.
Ayrı yerel ağları birbirine bağlamak için switch yerine yönlendiriciler (router) kullanılır. Yönlendiriciler, MAC adresleri yerine 142.250.190.78 gibi dört sayı grubundan oluşan sayısal etiketler olan IP adreslerine dayanır. MDN'e göre IP adresleri, bir yönlendiricinin her tek cihazı ayrı ayrı takip etmek yerine, aynı ön eki paylaşan bütün bir adres bloğu için trafiği iletebilmesini sağlayacak şekilde yapılandırılmıştır.
Bir modem, yerel ağı daha büyük telefon veya kablo altyapısına bağlar; bir İnternet Servis Sağlayıcısı (ISP) ise bu bağlantıyı diğer ISP ağlarına bağlayan yönlendiricileri işletir. MDN, internetin kendisini basitçe dünya çapındaki bütün bu birbirine bağlı ISP ağlarının toplamı olarak tanımlar.
Paketler: veri küçük, bağımsız parçalar halinde yolculuk eder
Bir dosyayı veya web sayfasını tek, sürekli bir akış olarak göndermek yerine, gönderen cihaz onu paketler denen küçük birimlere böler. Her paket, kaynak ve hedef IP adresleriyle etiketlenir ve ağ üzerinde kendi yolunu izleyebilir; yönlendiriciler her paketin hedefini okuyup yol boyunca sıradaki aşamaya nereye gideceğine karar verir.
Paket anahtarlama (packet switching) olarak bilinen bu yaklaşım, İnternet Derneği'nin (Internet Society) internet tarihine göre, Leonard Kleinrock tarafından MIT'de Temmuz 1961 tarihli bir makalede teorileştirilmiştir. 1965'te Lawrence G. Roberts, bilgisayarları bir telefon hattı üzerinden birbirine bağlayan erken bir geniş alan bilgisayar ağı kurarak, paket anahtarlamanın veri taşımada geleneksel devre anahtarlamalı telefon modelinden daha iyi performans gösterdiğini kanıtladı.
TCP/IP: ağların kabul ettiği ortak kurallar
Farklı, bağımsız olarak tasarlanmış ağlardan gelen paketlerin birlikte çalışabilmesi için ortak bir protokole gerek vardı. 1972'de ABD Savunma İleri Araştırma Projeleri Ajansı'na (DARPA) katılan Robert Kahn, açık mimari ağ oluşturma ilkelerini ortaya koydu ve İnternet Derneği'nin belirttiğine göre, 1973 baharından başlayarak, o dönem Stanford Üniversitesi'nde olan Vint Cerf ile birlikte TCP/IP haline gelecek tasarımı geliştirmek için çalıştı. Tasarımları Eylül 1973'te çalışma belgesi olarak dolaşıma girdi ve 1974'te gözden geçirilmiş haliyle yayımlandı.
İnternet Derneği'nin tanımladığına göre, Kahn'ın kurucu kuralları şunlardı: her ağ kendi iç tasarımını koruyabilecekti, iletişim herhangi bir garanti olmaksızın "elden geldiğince" (best-effort) temelde gerçekleşecekti, bağlayıcı geçitler (gateway) basit tutulacaktı ve tek bir otorite küresel operasyonel kontrol uygulamayacaktı. Bu merkezi olmayan tasarım, hiçbir şirketin veya hükümetin interneti bir bütün olarak yönetmemesinin nedenidir.
DNS: adları adreslere çevirmek
icann.org gibi bir alan adını bir tarayıcıya yazmak hiçbir makineyle doğrudan iletişim kurmaz — bilgisayarların bunun yerine sayısal IP adresine ihtiyacı vardır. Alan Adı Sistemi (DNS) bu çeviriyi gerçekleştirir ve Atanmış Adlar ve Sayılar için İnternet Kurumu (ICANN) tarafından "İnternet'in adres defteri" olarak tanımlanır.
Küresel alan adı sistemini koordine eden kâr amacı gütmeyen kuruluş ICANN, internete bağlı her cihazın benzersiz bir IP adresine sahip olduğunu ve DNS'in insanların sayı dizilerini ezberlemek yerine okunabilir alan adları kullanmasını sağladığını açıklıyor. Bir alan adı, noktalarla ayrılmış iki veya daha fazla metin bölümünden oluşur; bir tarayıcı bir alan adını sorguladığında, DNS bağlantının devam edebilmesi için eşleşen IP adresini döndürür.
Veri kıtalar arasında fiziksel olarak nasıl geçiyor
Yerel ağları geçtikten sonra, kıtalar arasındaki uzun mesafeli internet trafiği büyük ölçüde uydular yerine denizaltı fiber optik kablolar üzerinden ilerliyor. Sektör veri sağlayıcısı TeleGeography, denizaltı kabloların kıtalar arası veri trafiğinin %99'undan fazlasını oluşturduğunu belirtiyor.
TeleGeography ayrıca tam olarak doğru şekilde atfedilmesi gereken bir uyarı da dile getiriyor: Yaygın olarak tekrarlanan bu rakam, ABD Federal İletişim Komisyonu'nun (FCC) 2013 tarihli verilerine dayanıyor; bu veriler o dönemde uyduların ABD'nin uluslararası kapasitesinin sadece %0,37'sini oluşturduğunu gösteriyordu ve FCC artık uydu operatörlerinden güncellenmiş devre rakamları bildirmelerini talep etmiyor. TeleGeography, denizaltı kablolarla ilgili genel iddianın yönü itibarıyla doğru olduğunu, ancak şu anda kesin, güncel küresel rakamlarla doğrulanamadığını söylüyor.
Hepsini bir araya getirmek
Biri bir web sayfası açtığında, cihaz önce sitenin alan adını bir IP adresine çözümlemek için DNS'i sorgular. Ardından cihaz bu IP adresine gönderilmiş paketler yollar; ISP ağları içindeki yönlendiriciler, hedef başka bir kıtadaysa muhtemelen denizaltı kablolar üzerinden olmak üzere, paketler hedef sunucuya ulaşana kadar her paketi iletir. Sunucu yanıtını paketler halinde geri gönderir ve orijinal cihaz bunları kullanıcının gördüğü sayfaya yeniden birleştirir.
