Как работи Интернет? Физическа архитектура, BGP и DNS

1. Интернет — это не «облако», это физическая сеть

Интернет — это глобальная физическая структура из более чем 100 000 автономных систем, объединенных оптоволоконными магистралями и маршрутизаторами.

Интернет и Всемирная паутина (WWW)

• Интернет: Базовая коммуникационная инфраструктура (кабели, маршрутизаторы, пакеты IP, протоколы TCP/UDP).
• World Wide Web: Приложение, созданное в 1989 году Тимом Бернерсом-Ли в CERN для просмотра веб-страниц по протоколу HTTP.

2. Физическая основа: Подводные кабели и точки обмена (IXP)

Более 95% межконтинентального трафика идет по подводным оптоволоконным кабелям по дну океанов. На точках обмена трафиком (IXP, таких как MSK-IX) операторы передают данные напрямую (пиринг).

Иерархия интернет-провайдеров (ISP)

• Tier 1: Глобальные транзитные операторы (Lumen, Telia, Rostelecom Transit).
• Tier 2: Региональные провайдеры, покупающие транзит и участвующие в IXP.
• Tier 3: Локальные операторы «последней мили».

3. Автономные системы (ASN) и протокол BGP

Example Autonomous System Numbers:
• AS15169: Google LLC
• AS13335: Cloudflare Inc.
• AS32934: Meta Platforms, Inc.
• AS16509: Amazon.com Inc. (AWS)
• AS7018:  AT&T Services, Inc.
• AS3356:  Lumen (Level 3 - Global Tier 1 Transit)

Протокол BGP (RFC 4271) вычисляет оптимальные маршруты между автономными системами по всему миру.

4. Стек протоколов TCP/IP

Layer 4: Application Layer   ───► HTTP/3, HTTPS, DNS, SSH, TLS
Layer 3: Transport Layer     ───► TCP (Guaranteed delivery) / UDP (Low latency)
Layer 2: Internet Layer      ───► IPv4 / IPv6 (Routing and logical addressing)
Layer 1: Link Layer          ───► Ethernet IEEE 802.3, Wi-Fi 802.11 (MAC framing)

5. Телефонная книга интернета: Система доменных имен (DNS)

DNS Resolution Flow:
User queries "ipvsubnetcalculator.com"
  ├── 1. Query sent to Recursive Resolver (e.g. 1.1.1.1 or 8.8.8.8)
  ├── 2. Resolver checks the Root Server (.) for the ".com" TLD
  ├── 3. Root directs resolver to the .com TLD Nameservers
  ├── 4. TLD server points to Authoritative Nameservers for "ipvsubnetcalculator.com"
  └── 5. Authoritative Server returns the IPv4 "A" record and IPv6 "AAAA" record

6. Итог: Децентрализованный дизайн

Интернет устойчив благодаря отсутствию единой точки отказа: при аварии на линии BGP мгновенно направляет поток данных в обход по резервным путям.