TCP/IP (16 mins)

En esta sección, quiero hablar sobre cómo se
va

desde una tecnología de tierra que apenas cubre una
casa

a Internet en todo el mundo, donde cualquier
Computadora puede hablar con cualquier otro Computadora

Así que la forma en que esto funciona
es. Puedes pensar en la Internet Mundial

como una especie de sistema de teléfono para las
computadoras.

¿Dónde están dispersos por todas partes.

Y cada equipo tiene una dirección esencialmente,

y cualquier equipo es capaz de intentar hacer una especie de llamada de datos a cualquier otro ordenador.

Eso es... ahí es donde quiero llegar.

¿Cómo funciona eso?

Por lo tanto, la Internet en todo el mundo se basa en realidad en una investigación financiada por el Gobierno

en los años 70 de los Estados Unidos, la creación de unos estándares que son requeridos TCP / IP.

Y TCP / IP son los estándares libres y abiertos. Obviamente han tenido un enorme éxito.

No son de propiedad o específica a ningún proveedor, no son más que... nadie es libre de aplicar estas reformas.

Y una de las lecciones de la Internet es que para... para el tipo de infraestructura básica, como que,

que desea permitir que un montón de diferentes organizaciones a utilizar y sienten que pueden construir,

tener que ser un estándar abierto es realmente el camino a seguir.

Bien. Déjame hablar acerca de cómo funciona esto:

Así que la primera cosa a saber, acerca de la Internet,

es que cada ordenador conectado a Internet tiene una dirección IP.

Por lo tanto, el aspecto que tiene... Así, por ejemplo, aquí está mi imagen de la Internet

Así, por ejemplo, la computadora en mi oficina. Es la dirección IP es 171.64.64.166. Que identifica el ordenador.

Más de 30 kilómetros de allí, hay otra máquina que yo sostengo - codingbat.com -

Y cuenta con la dirección, eh, la dirección IP 173.255.219.70, y así sucesivamente.

Así que estas son las direcciones IP V4, que son muy utilizados en el Internet hoy.

Y no es una revisión llamada V6 que es una especie de en las alas, pero no ha tenido tanto éxito todavía.

Bueno, por lo que la cosa es saber acerca de estas direcciones IP es, en realidad es cuatro bytes.

Son cuatro números, cada uno entre cero y 255.

Por lo tanto, otra cosa que sabemos es que la... la parte izquierda de la dirección indica aproximadamente el vecindario.

Así, por ejemplo, Stanford, el campus de Stanford es generalmente 171.64.something;

y en mi edificio es 171.64.64.something.

Así, por ejemplo, la oficina contigua a la mía:

El equipo en el que pueda tener una dirección 171.64.64, tal vez .164

Así que a nivel local sólo los cambios de número de la derecha,

Y la parte izquierda indica más o menos, en Internet, donde es esta cosa.

Por lo tanto, es... es como los números de teléfono de una manera.

Usted tiene el código del país y el código de área, y usted no puede simplemente tomar 'em en el aire:

que tipo de indicar dónde está ese número.

Hay un blooper algo famoso en la película 'La Red', donde Sandra Bullock, teclea una dirección IP: 2375.345.200.

Carcajadas llenaron el teatro, ya que con 345, es demasiado grande para caber en un byte.

Así que eso es, eh, que no está... por completo me saca de la película.

Muy bien. Así que me va a hacer zoom en esta imagen, explicar cómo todas las piezas de este trabajo.

Una cosa que acabo de mencionar, es que la mayor parte de mi discusión de hoy hablaremos de las direcciones IP.

Esto es, cómo funciona bajo el capó.

Pero tenemos estos nombres familiares como nick2.stamford.edu o codingbat.com -

Esos son los llamados nombres de dominio.

Y nombres de dominio de formar efectivamente una especie de taquigrafía para
direcciones IP

pero utilizan sólo palabras regulares y puntos, así que es fácil para una persona que recordar o escribir a.

La forma en que funciona es que no hay esencialmente un directorio de todo el mundo

, donde cada vez que escriba en nic2.Stanford.edu, de verdad que se traduce.

Hay una mirada a lo que sucede, que se traduce en que en una dirección IP

y, a continuación la dirección IP es lo que se utiliza de ahí en adelante para los paquetes, como veremos.

Entonces, ¿cómo conseguir un paquete.... ¿Cómo funciona todo esto el trabajo?

Así que la necesidad de introducir a este personaje: el router.

Así que un router es un poco de equipo de red que está conectado a dos o más redes

y que, básicamente, baraja los paquetes de ida y vuelta.

Por lo tanto, puede recoger un paquete de un lado, y traducirla a otra red.

Y así, usted puede pensar en el Internet como una especie de construido colectivamente por todos estos routers.

Así que si nos fijamos en mi oficina:

los Digamos que aquí está mi equipo, 171.64.64.166,

y mi ordenador está conectado, voy a decir "hacia arriba" a un router: 171,64 .64.1.

Y esencialmente lo que sucede es que mi computadora se pone su servicio de Internet a través de este router.

Esta clase de enrutador proporciona un servicio para mi equipo.

Y, que es una especie de primera aproximación.

Lo que sucede es, bueno, si el equipo quiere enviar un paquete a la Internet

simplemente envía el paquete, me dirá... decir, un salto a este router.

Y entonces, ahora es el problema de los routers.

El router entonces, a su vez, enviar el paquete a un router al lado,

Tipo lo de va a la Internet.

Y te voy a... voy a mirar en un poco más de detalle, acerca de cómo funciona.

Un patrón que se dará cuenta, es que un montón de veces -

así que tal vez, usted sabe, aquí está mi computadora y en algunos equipos
pocos en las oficinas de al lado...

Y un montón de veces que el router tiene la dirección de 0.1 o 0.2. La... en el número de más a la derecha será pequeña.

Y entonces su servicio todos los equipos con, ya sabes,

.50 y .166, y los ordenadores lo que sea por aquí.

Bien. Así que permítanme llegar a la pregunta.

Voy, lo haré frase... la pregunta más importante es:

'Mira, ¿cómo puede un paquete llegue de un lado de la Internet para el otro? "

Y la respuesta es, básicamente, hip, hop, hop, hop. Como conejitos.

Así que déjame que te enseñe cómo funciona esto.

Por lo tanto, vamos a decir aquí está... aquí está mi equipo.

Y digamos que mi ordenador quiere enviar un paquete a través de la Internet a través de aquí,

a unos 30 kilómetros de distancia, para codingbat.com.

Entonces, ¿qué va a pasar es que mi equipo hará un paquete de

que he llamado aquí como una especie de línea de puntos.

Y sin entrar en demasiados detalles, me dirán que esto es un paquete IP, que se utiliza para TCP / IP.

Y un paquete IP tiene algunas direcciones que es normal en él.

Cuenta con un "de" dirección y una "a" la dirección, y éstos no se corresponden con todas las computadoras en el medio,

pero para los... los puntos finales. Por lo tanto, en el que fue originalmente, y dónde en última instancia, se supone que debe ir.

Así que la forma en que esto va a funcionar, es que mi computadora se componen este paquete,

y va a enviarlo a un salto de aguas arriba a un router de mi ordenador. ¿Qué hemos visto en el diagrama anterior.

Ahora bien, este router es tal vez bastante simple, sólo tiene unas pocas conexiones,

y por lo que veremos en el paquete, y que sólo tiene que decidir:

'Bueno. ¿Qué camino debo enviar esto para conseguir que un... un paso más cerca de su destino final "

Ahora para este router, se la enviaremos a su vez, aguas arriba de su enrutador, ¿un poco más grande, el router más caro .

Este es un segundo salto. Y este proceso continúa,

donde cada router busca en el paquete y tiene que tomar una decisión:

'Bueno. ¿Qué... qué dirección debo enviar este '

Y eso es... es complicado para que lo sé, pero es que... es posible.

En particular, cada router no tiene que saber un mapa de toda la Internet.

Sólo tiene que ordenar de conocer su... su barrio.

Como cuestión práctica, el funcionamiento de este kinda es, básicamente, es un poco como los capilares y arterias,

Que aquí en mi oficina, estas son sólo pequeñas máquinas y routers pequeños: no mucho que hacer.

Así que el tipo de paquete de se remitió a lo que podríamos llamar un router de núcleo.

Finalmente, hay algo muy grande, un router muy caro, que en realidad sabe mucho.

Y así, en el núcleo que va a ordenar de hip hacia un lado hasta que llegue a, ya sabes, los routers más cercanos al núcleo del destino final.

Y entonces tipo de saltos de nuevo a la clase de nivel capilar,

hasta que finalmente se pone aquí a codingbat.com.

Por lo tanto. Gues que es... es sorprendente que cada vez que vea un video de YouTube, o enviar un correo electrónico,

o lo que sea, y usar ese tipo de datos con los paquetes, los paquetes

en realidad están haciendo esto .. . este número bastante grande de lúpulo.

Sólo hop, hop, hop, hop, de un... un lugar a otro.

Desde un router a otro para llegar a donde se supone que debe ir con el tiempo.

Así que vamos a hablar acerca de los routers por un segundo.

Como he mencionado antes, que no saben toda la ruta:

cada router sólo sabe un poco a nivel local lo que está pasando.

Observe también que la explicación de mi computadora no sabe nada acerca de la disposición de la Internet.

Esencialmente es... que se delega en el router. Dice:

'Hey router, paquetes de aquí tiene. Tú sabes... tú sabes cómo hacer el enrutamiento. Usted toma el cuidado de él ".

Debo mencionar que los routers son... no es que todos los mapas de, tipo de que cosas como van, se llevan a cabo de forma estática.

En cambio, los routers son dinámicas, que son siempre una especie de medición de los vínculos que están sobrecargados,

o cuáles están funcionando, o no funciona, o lo que sea,

Y automáticamente ruta alrededor de la rotura, por lo que todo el sistema tiene una especie de calidad de la cicatrización dinámico.

Como he mencionado antes para Ethernet, routers son otro ejemplo de un sistema de colaboración distribuida.

El hecho de que cooperen entre sí, una especie de trabajar todos juntos, para resolver los problemas de enrutamiento de estos paquetes.

Esta es una especie de detalle, pero debo mencionar que hay ciertas direcciones IP especiales.

Así, 10. los tres números, o 192.168.something, esos son especiales las direcciones IP locales,

y no son válidos a través de Internet en general. Acaban de trabajo sorta dentro de una organización.

Y, la forma en que funciona es que cuando un... cuando un paquete con una dirección local especial como el

está haciendo su camino a lo largo - hop, hop, hop - Va a ser traducido para ser un verdadero.... dirección IP real.

La razón por la que menciono esto es... es que muchas veces routers Wi-Fi va a dar a conocer estas direcciones locales especiales.

Y por lo que si... si usted está jugando un poco con su propio equipo, puede ver estos.

Así que es por eso que quiero explicar lo que era.

Por lo tanto. Teniendo en cuenta... dado que el nivel de la explicación, puedo hablar sobre:

'Bueno, qué, ¿qué significa ser... para estar en Internet? Para tener una conexión a Internet '

Y, en general la forma en que funciona a través de Wi-Fi oa través de Ethernet

es que significa, además, a establecer una... una conexión con un router de salida, y luego se va a manejar el tráfico para usted.

Y, en realidad sólo voy a poner esto aquí.

Así que este es el, ya sabes, el panel de redes Mac.

Y aquí he hecho clic en TCP / IP. Así que no me acaba de hacer eso.

Me limitaré a señalar algunas de las cosas importantes aquí:

Así que cuando se conecta a, digamos, un router Wi-Fi como lo he hecho aquí, en general, te dará una dirección IP sorta temporalmente.

No voy a decir: 'Bueno, está bien, puede utilizar esta dirección IP para la empresa'.

Tenga en cuenta esto es una dirección de 171,64, por lo que está en el barrio de Stamford. Así que tiene sentido.

Así se obtiene una dirección IP.

También tienden a ser capaz de ver la dirección IP del router que está asociado.

Así que estoy asociado con 171.64.71.

Observe también que como ya he dicho, el router termina en 0.1, y es tal vez la prestación del servicio para todas estas direcciones IP 171.64.70.

Y por último una gran cantidad de veces que se va a.... hay un sistema llamado DHCP: Dynamic Host Configuration Protocol.

DHCP es sólo una forma para que el router para informar a mi equipo de un montón de otros parámetros de red acerca de cómo funciona todo aquí.

Así que muy a menudo verá DHCP está sentado, diciendo: 'Oh, sí. Cuando hable con el router, básicamente, hacer lo que dice.

Por lo tanto, eso es... eso es, usted sabe, usted puede... usted puede mirar en su propio panel de control de la red si lo desea.

Y esperamos que pueda ver una gran cantidad de la información realmente... realmente aparece.

Está bien. Por lo tanto, lo que quiero mostrarte, sólo un poco por diversión

es un par de utilidades de red que puede utilizar para jugar con esto un poco.

Esto no es algo que tienes que hacer tú mismo, pero si lo desea, usted podría.

Las empresas de servicios públicos les voy a demostrar que se llama "ping" y "trazado de ruta '.

Y en cualquier tipo de ordenador que se encuentra, no es muy probable que alguna variante de estos disponibles.

Por lo tanto, me limitaré a, yo soy... yo voy a escribir esto en el... la línea de comandos.

Por lo tanto, mesa de ping - si digo que, como, 'www ping. Google.com ', lo que no es mesa de ping envía un solo paquete a otro ordenador

y lo que el paquete básicamente dice es:' Oye ¿estás ahí '

Y, las computadoras no están obligados a responder hacer ping a los paquetes,

pero si son educados, lo harán, y lo hace Google.

Y simplemente envía un solo paquete, básicamente, diciendo: 'Sí'.

Así que si hace ping a otro equipo y se obtiene una respuesta en realidad es un poco diciendo dos cosas.

Te dice que, además, que otro equipo está encendido y funcionando.

Y le dice que la red - todos los saltos diferentes entre usted y el equipo que - que se trata de todo el funcionamiento.

Cuando el ping.... Por lo tanto, se envía una vez por segundo. Y lo que hace por cada uno de ellos, es que informa de cuántos milisegundos que tomó.

Así que una milésima de segundo es una milésima de segundo.

Y así, este es el envío de cualquier lugar, ya sabes, es www.google.com,

está enviando un paquete de saltar por allí y saltar hacia atrás,

y tomando es, ya sabes, algo así como cuatro milésimas de segundo cada uno tiempo.

Por lo tanto, vamos a ver. Así que creo que 'ping' en realidad tiene suerte de entrar un poco la esencia, el vocabulario de la gente común

donde se decía, 'Oh, bueno, es así y así que el ir a la fiesta? ¡Oh, voy a hacer ping y ver ".

Es sólo un poco de un tipo medio de una forma rápida, 'Hey, ¿estás ahí?', Una especie de mensaje.

Por lo tanto, puede utilizar ping si la red no parece estar funcionando o lo que sea,

y que quiere hacer, algo así como una cuenta de cheques básica poco. Ping es una manera de ver... ver si funciona todo eso.

Así que un pariente de ping, una utilidad más complicado me va a utilizar aquí, se llama "trazado de ruta '.

Y yo voy a usar... Voy a hacer una ruta de seguimiento de codingbat.com.

[Silencio] Lo sentimos. Oh, lo siento. No hay. Ahora para rastrear la ruta de codingbat.com.

Por lo tanto. ¿Qué ruta se traza, se asigna los saltos entre el ordenador y otro ordenador.

Y lo que es algo sorprendente.

Por lo tanto, estoy... estoy empezando aquí en 171.64.whatever,

y por lo tanto lo que esto quiere decir es que fue un salto de distancia, es decir, dos saltos de distancia, tres saltos de distancia y así sucesivamente.

Por lo tanto, está un poco solo el mapeo de la ruta entre dos puntos en el Internet.

Y no estamos va a tener que entrar demasiado en los detalles de esto - pero usted puede ver por qué, ya sabes,

por lo que este primer salto de distancia, es decir 176. Así que es un equipo de Stamford.

Esta es probablemente una caja del tamaño de un libro de tapa dura en algún armario en alguna parte en el piso de este edificio.

Y usted sabe, aquí está un libro un poco más grande - probablemente aún nos encontremos en la escuela aquí.

Usted puede ver en algún momento que salta por encima de este en el hip-cinco, a 137.164. algo o cenic.net otro.

Supongo que es algún proveedor que Stanford paga una factura mensual, probablemente bastante grande

para ser una especie de la gran corriente arriba para el número de Stanford.

Bueno. Así que esto es probablemente más de un router de núcleo.

Como sucede con ping, se puede ver que te da los milisegundos... que es el tiempo de ida y vuelta.

Entonces, ¿qué ha acontecido es mi paquete ha llegado un poco en algunos routers de Stamford en el router CENIC,

y luego en algún momento, después de mi arteria capilar analogía, es probable que sea sorta haciendo su camino de vuelta .

Linode es donde se encuentra alojada codingbat.com - es una red de abajo de algunos equipos linode

y, finalmente, aquí - que en realidad es codingbat.com.

Así que como ya he dicho que está a unos 30 kilómetros de aquí. Y para que los once saltos.

Esto también le da, eh, a mí un poco más de un sentido de lo rápido que es, ¿verdad?

De modo que es de once saltos a cabo, once salta de regreso... y lo hace todo el viaje redondo en 5 milésimas de segundo.

Así que te dan esa sensación, como, 'Oh, claro,. Esta materia de la computadora, la Ley de Moore, que es bastante rápido. "

Así que lo que quería hacer, era una especie de jugar con, 'bueno, ¿qué es algo más"?.

Así que finalmente he encontrado, eh, poland.pl. Oviously esto es... es en Polonia.

Entonces, ¿qué vamos a ver - por lo que la búsqueda del tesoro que está tomando un poco más de tiempo aquí -

por lo que los primeros saltos son los mismos. , ¿No? Todavía es sólo un armario en mi edificio, lo que sea.

Se vuelve hacia el CENIC. Esto es todo sorta la misma.

Pero ahora va más, se está encaminando a level3.net - de modo que es sólo un gran... un gran proveedor.

Y usted ve aquí son los milisegundos sigue siendo insuficiente.

Y cuando se llega a la TInet.net 89.194, fíjese en la... los milisegundos se levantó de un salto de 2 milisegundos a 202 milisegundos.

Creo que lo que usted ve aquí - Voy a destacar las dos líneas - Creo que fue el Océano Atlántico. [Risas]

Creo que cuando se fue de este Level3.net, probablemente, a continuación, hubo un gran enlace de fibra óptica en el que se fue

y ahora se hizo su camino a Europa.

Y la velocidad de la luz, siempre que lo hace realmente entrar en este. Al igual, que... que hace falta tiempo, en milisegundos, para obtener una señal de que hasta el momento.

Así que, ahora que es más, estoy adivinando, se trata de algún lugar de Europa.

Y ahora se abre camino un poco más, con el tiempo se pone aquí a Polonia,

y se puede ver, ya sabes, lo tomó algo así como 200 milisegundos.

Y eso es un tiempo de ida y vuelta, de modo que es bastante limpio
.

Así que una cosa se puede ver aquí... así, en parte, eso demuestra que... el tipo de calidad "hop, hop".

Sí. Cada paquete, todos los videos de YouTube, todo lo que has visto:

todos esos datos estaba haciendo ese tipo de número de saltos a gran locura, una especie de ir de un lugar a otro. Eso realmente es cómo funciona.

La otra cosa a notar es que esto es algo así como 8000 kilómetros de distancia?

Por lo tanto, no es... Uh, el lúpulo no sólo suben linealmente con la distancia.

No se, ya sabes, hay cer-no hay enlaces de fibra óptica debajo de los océanos o lo que sea.

Hay ciertos vínculos que son, que cubren una gran cantidad de distancia, y luego tal vez que va a bajar a una ciudad en particular,

y luego tener una gran cantidad de saltos en un campus o lo que sea, a .. . para llegar a su destino final.

Por lo tanto, que no es algo que -... no es necesario para ejecutar ping y seguimiento de ruta por sí mismo.

Sólo quiero demostrar esos, pero si quieres jugar con ellos, puede darles un tiro.

Y supongo que, en el sentido CS101, gusta, que es realmente cómo funciona.