Jak wytłumaczyć dzieciom, jak działa Internet i czy można go wyłączyć?

W dzisiejszych czasach Internet jest tak powszechny, że traktujemy go jako coś oczywistego, jak prąd czy wodę. Korzystamy z niego codziennie, często nawet nie zdając sobie z tego sprawy. Wyobraźmy sobie taki scenariusz: budzisz się rano, bierzesz do ręki telefon i sprawdzasz nowe wiadomości na WhatsAppie, scrollujesz Instagrama, może nawet rozwiązujesz ćwiczenie w Duolingo. Wszystko to dzieje się za pomocą Internetu, choć nie wpisujesz bezpośrednio żadnego adresu w przeglądarkę.

Później, przy śniadaniu, chcesz sprawdzić pogodę na weekend. Wpisujesz w przeglądarkę “prognoza pogody” i voilà – masz informacje w zasięgu ręki. Jadąc do szkoły czy pracy, słuchasz ulubionej playlisty na Spotify, a podczas przerwy oglądasz zabawne filmiki na YouTube. Po powrocie, odrabiasz pracę domową, wyszukując informacje na Wikipedii czy w Google. Wieczorem grasz online ze znajomymi lub oglądasz nowy serial na Netflixie. Internet jest z nami na każdym kroku, ułatwiając komunikację, naukę i rozrywkę.

Najczęściej dostęp do Internetu mamy bezprzewodowo, za pomocą sieci Wi-Fi lub danych mobilnych w telefonie. Dzięki temu możemy być online praktycznie wszędzie – w domu, w szkole, w parku czy w autobusie. Dopiero gdy zdarzy się awaria i Internet przestanie działać, zdajemy sobie sprawę, jak bardzo jesteśmy od niego zależni. Nie możemy wysłać wiadomości, sprawdzić trasy dojazdu, posłuchać muzyki czy obejrzeć ulubionego serialu. Wtedy dociera do nas, jak wiele codziennych czynności opiera się na dostępie do sieci.

Jednak kiedy przychodzi do wyjaśnienia dzieciom, jak dokładnie działa Internet, sprawa może się trochę skomplikować. Oto kilka prostych porównań, które pomogą zrozumieć, co dzieje się za kulisami tej niesamowitej sieci.

Jak działa Internet – proste porównania

1. Domena jak książka telefoniczna: Każda strona internetowa, jak Google czy Przystanek Rodzinka, ma swoje imię, które nazywamy domeną, np. google.com czy przystanekrodzinka.pl. Kiedy wpisujesz je w przeglądarkę, to tak jakbyś szukał kogoś w kontaktach swojego telefonu. Domeny są zamieniane na numery zwane adresami IP (to jak jak unikalny numer telefonu dla każdego domu lub firmy), co pozwala komputerowi odnaleźć konkretną stronę. W dzisiejszych czasach, domeny działają podobnie jak książka telefoniczna w telefonie komórkowym. Zamiast pamiętać numer telefonu do znajomego, wystarczy znać jego imię i nazwisko, a telefon automatycznie połączy nas z właściwą osobą. Tak samo jest z domenami – nie musimy znać adresu IP strony, a jedynie jej nazwę, np. wikipedia.org, a przeglądarka sama znajdzie właściwy adres i otworzy stronę.
2. Adresy IP jak adres domowy lub numer telefonu: Wyobraź sobie, że zamawiasz paczkę. Musisz podać swój adres, aby kurier mógł ją dostarczyć. Adres IP działa podobnie – to unikalny numer identyfikujący komputer lub serwer w sieci, aby dane mogły dotrzeć tam, gdzie powinny. Podobnie jak numer telefonu – identyfikuje jedną osobę – i tylko ją.
3. Routery jak sortownie pocztowe: Routery to kluczowe urządzenia, które możemy znaleźć nie tylko w naszych domach czy biurach, ale także w całej globalnej infrastrukturze Internetu. Działają one jak wielkie sortownie pocztowe, przez które przechodzą wszystkie dane wymieniane między urządzeniami na całym świecie. Routery analizują adresy IP (takie jak kody pocztowe) dołączone do każdego pakietu danych i na tej podstawie decydują, dokąd je przekierować – do kolejnego routera na trasie, aż w końcu dotrą do celu. Bez routerów komunikacja między urządzeniami byłaby praktycznie niemożliwa, tak jak dostarczanie poczty bez sprawnie działających sortowni. W Internecie mamy do czynienia z różnymi rodzajami routerów: od małych, domowych urządzeń po ogromne, przemysłowe routery szkieletowe, które przekierowują dane między kontynentami przez podmorskie kable światłowodowe. Skala pracy tych urządzeń jest niewyobrażalna – największe routery potrafią przetworzyć nawet miliardy pakietów danych na sekundę! Tak więc następnym razem, gdy będziesz korzystać z Internetu, pomyśl o niewidocznej pracy routerów, które niczym pracowite mrówki w gigantycznym mrowisku, dbają o to, by informacje dotarły tam, gdzie powinny.
4. Pakiety jak paczki: Kiedy wysyłasz wiadomość przez komunikator, przesyłasz zdjęcie lub przeglądasz stronę internetową, informacje te są dzielone na mniejsze kawałki zwane pakietami. Możemy porównać to do wysyłania dużej paczki, która przed transportem jest rozbijana na mniejsze przesyłki, gdyż np. listonosz jednorazowo może zabrać do rąk tylko paczkę o określonej wielkości. Każdy pakiet danych, niczym pojedyncza paczka, ma swój adres docelowy (adres IP) i jest niezależnie wysyłany w sieć. Po drodze pakiety trafiają do routerów – takich “sortowni pocztowych” Internetu, które na podstawie adresu kierują je dalej, aż w końcu dotrą do celu. Tam następuje ponowne złożenie pakietów w całość – zupełnie jak przy odbiorze kilku paczek składających się na jedną przesyłkę. Dlaczego dane są dzielone na pakiety? Wyobraź sobie, że wysyłasz ogromną paczkę na drugi koniec świata. Jeśli zgubi się w transporcie, cała przesyłka przepada. Ale jeśli podzielisz ją na mniejsze części i wyślesz osobno, ryzyko utraty całości jest dużo mniejsze. Poza tym, mniejsze paczki łatwiej jest przetransportować i posortować. Tak samo jest z danymi – podział na pakiety zwiększa niezawodność i efektywność transmisji w sieci. Warto też wspomnieć, że pakiety niekoniecznie muszą dotrzeć do celu w tej samej kolejności, w jakiej zostały wysłane. Zupełnie jak paczki nadane tego samego dnia mogą dotrzeć do adresata w różnym czasie. Na miejscu pakiety są składane w odpowiedniej kolejności tak, by utworzyły oryginalną całość – zdjęcie, wiadomość czy stronę internetową.
5. Światłowody jak autostrady: Dane w internecie przemieszczają się z zawrotną prędkością, często pokonując tysiące kilometrów w ułamkach sekundy. Jest to możliwe dzięki światłowodom, które działają jak superszybkie autostrady dla informacji. Światłowody to specjalne kable, w których dane przesyłane są w postaci impulsów świetlnych. Dzięki temu, że światło porusza się niezwykle szybko (prawie 300 000 km/s), informacje mogą być przesyłane błyskawicznie między kontynentami, umożliwiając nam dostęp do stron internetowych z całego świata w mgnieniu oka. Interaktywną mapę wszystkich podwodnych światłowodów znajdziecie na stronie: https://www.submarinecablemap.com/

Historia Internetu

Internet zaczynał się jako projekt wojskowy w USA w latach 60., zwany ARPANET. Była to sieć mająca połączyć różne komputery w ośrodkach badawczych. W latach 80. i 90. technologia zaczęła się szybko rozwijać, a naukowcy opracowali protokół zwany TCP/IP, który do dziś pozwala urządzeniom komunikować się w sposób zrozumiały dla wszystkich.

W 1991 roku Tim Berners-Lee opublikował World Wide Web (WWW), czyli sieć stron, dzięki której Internet stał się dostępny dla każdego. To jak biblioteka pełna informacji, do której dostęp masz przez komputer czy telefon.

Czy Internet można “wyłączyć”?

Internet jest niezwykle rozproszony – dane są przekazywane przez różne urządzenia na całym świecie, więc wyłączenie całej sieci byłoby praktycznie niemożliwe. Co więcej, Internet jest tak zaprojektowany, by w razie awarii jednej trasy, dane mogły dotrzeć do celu alternatywną drogą.

Wyobraźmy sobie, że chcemy pojechać z domu do babci oddalonej o kilka kilometrów. Zazwyczaj wybieramy główną, najszybszą trasę. Ale co się stanie, gdy na tej drodze napotkamy przeszkodę, na przykład wypadek czy remont? Wtedy, dojeżdżając do skrzyżowania, możemy zmienić kierunek i wybrać inną, alternatywną trasę. Może będzie ona trochę dłuższa czy mniej wygodna, ale ostatecznie i tak dotrzemy do babci.

Podobnie działa Internet. Routery, które działają jak skrzyżowania dla danych, nieustannie wymieniają między sobą informacje o dostępnych trasach i ich kondycji. Jeśli router wykryje, że “główna droga” dla pakietów jest zablokowana lub przeciążona, może skierować je alternatywną trasą – przez inne routery i łącza. Dzięki temu, nawet jeśli część infrastruktury internetowej ulegnie awarii, dane wciąż mają szansę dotrzeć do celu, po prostu inną, możliwe że trochę dłuższą drogą.

Oczywiście, zdarzają się sytuacje, gdy problem dotyka tak dużej części sieci, że znalezienie alternatywnej trasy staje się trudne lub niemożliwe. To trochę tak, jakby na wszystkich drogach prowadzących do domu babci nagle wydarzyły się wypadki. Wtedy, nawet najsprytniejszy kierowca (czy router) może mieć problem z dotarciem do celu.

Awaria podmorskich kabli internetowych na Morzu Czerwonym w 2024 roku

W marcu 2024 roku doszło do poważnego uszkodzenia podmorskich kabli telekomunikacyjnych na Morzu Czerwonym, co spowodowało znaczące zakłócenia w działaniu Internetu na Bliskim Wschodzie, w Afryce i częściowo w Europie. Morze Czerwone to newralgiczny punkt dla globalnego handlu morskiego, ale morze to jest również wąskim gardłem dla Internetu i telekomunikacji. Szacuje się, że 90% komunikacji między Europą a Azją i 17% globalnego ruchu internetowego przechodzi przez kable pod 14-milową cieśniną Bab al Mandab.

Okazało się, że za uszkodzenie kabli odpowiedzialny był statek handlowy Rubymar, który został trafiony pociskiem wystrzelonym przez rebeliantów Houthi 18 lutego. Uszkodzony statek zaczął nabierać wody, opuścił kotwicę i dryfował przez kilka dni, aż w końcu zatonął. To właśnie kotwica tonącego statku przecięła podmorskie kable.

Wyobraźmy sobie, że jedziemy z domu do babci, a tu nagle okazuje się, że główna droga jest zablokowana. Musimy jechać okrężnymi trasami, które są dłuższe i bardziej zatłoczone. Podobnie było z Internetem podczas tej awarii – dane musiały pokonywać dłuższe trasy, co powodowało opóźnienia i “korki” w sieci.

Naprawa uszkodzonych kabli nie była prosta. To trochę tak, jakby naprawiać drogę na dnie morza. Potrzebne były specjalne pozwolenia i sprzęt, a to oznaczało, że naprawa mogła potrwać nawet kilka tygodni. W tym czasie użytkownicy Internetu w wielu krajach odczuwali spowolnienie i problemy z dostępem do różnych stron i usług.

Ta sytuacja pokazała, jak ważne są podmorskie kable dla działania Internetu na świecie. Choć sieć jest zaprojektowana, by radzić sobie z awariami, to jednak tak poważne uszkodzenie głównych “autostrad” internetowych może powodować duże problemy i utrudnienia dla zwykłych użytkowników na wielu kontynentach. Jednocześnie incydent ten uwypuklił podatność kluczowej podmorskiej infrastruktury na ataki, zarówno celowe, jak i przypadkowe, co staje się coraz większym wyzwaniem w obliczu nasilających się konfliktów na świecie.

Awaria Facebooka w 2021 roku, która trwałą aż 6 godzin

W październiku 2021 roku Facebook (obecnie Meta) doświadczył ogromnej awarii, która dotknęła nie tylko główną platformę, ale także inne usługi, takie jak WhatsApp, Instagram, Messenger i Oculus Quest. Awaria trwała około 6 godzin i została spowodowana, jak to później określił Facebook, banalnym błędem w konfiguracji routerów odpowiedzialnych za koordynację ruchu sieciowego między centrami danych.

Możemy porównać tę sytuację do jazdy samochodem. Wyobraźmy sobie, że jedziemy autostradą, a nagle wszystkie znaki drogowe i sygnalizacja świetlna przestają działać. Nikt nie wie, dokąd jechać, powstają gigantyczne korki, a służby drogowe nie mogą dotrzeć do źródła problemu, bo same utknęły w tym chaosie. Tak właśnie wyglądała ta awaria – routery, które normalnie kierują ruchem danych niczym drogowskazy i sygnalizacja, nagle przestały działać, powodując totalny paraliż sieci.

Co gorsza, narzędzia używane do resetowania routerów również przestały działać, więc inżynierowie Facebooka musieli ręcznie restartować wszystkie systemy. A jakby tego było mało, pracownicy nie mogli początkowo nawet dostać się do budynków, gdzie znajdowały się centra danych, aby zdiagnozować problem. Nawet ich przepustki przestały działać z powodu awarii! To trochę tak, jakby służby drogowe nie mogły dostać się do zepsutej sygnalizacji, bo wszystkie drogi dojazdowe też są zablokowane.

Facebook później wyjaśnił, że ich centra danych są zaprojektowane z myślą o wysokim poziomie bezpieczeństwa fizycznego i systemowego, co utrudnia dostęp i modyfikacje sprzętu nawet wtedy, gdy ma się fizyczny dostęp do niego. To tak, jakby newralgiczne elementy infrastruktury drogowej były zamknięte w pancernych sejfach, do których klucze też gdzieś się zawieruszyły.

Zanim udało się przywrócić pełną funkcjonalność, awaria kosztowała Facebooka około 60 milionów dolarów utraconych przychodów z reklam i 47,3 miliarda dolarów utraconej kapitalizacji rynkowej. Mark Zuckerberg stracił 6 miliardów dolarów osobistego majątku w ciągu kilku godzin trwania awarii.

Ta sytuacja pokazuje, jak krucha potrafi być infrastruktura internetowa, nawet w przypadku gigantów takich jak Facebook. Jeden błąd konfiguracyjny może sparaliżować sieć globalnie, zupełnie jak jeden wypadek potrafi sparaliżować ruch w całym mieście. Dlatego tak ważne jest, aby platformy internetowe miały dobrze zaprojektowane systemy awaryjne i procedury na wypadek kryzysów – zupełnie jak miasta planują objazdy i trasy alternatywne na wypadek blokad kluczowych arterii.

Gdy Google zawodzi, Internet zamiera

Dla wielu ludzi Google jest synonimem Internetu. Dlatego gdy gigant taki jak Google zawodzi, cały świat odczuwa tego skutki.

14 grudnia 2020 roku Google doświadczył awarii, która trwała zaledwie 45 minut, ale jest uważana za jedną z największych awarii w historii Internetu. Wyłączyła ona kluczowe usługi Google, takie jak Gmail, Dysk Google, YouTube, Kalendarz Google, aplikacje Google Home i Mapy Google.

Update — We’re back up and running! You should be able to access YouTube again and enjoy videos as normal https://t.co/NsGBvvaTko

— TeamYouTube (@TeamYouTube) December 14, 2020

Szerokie niepowodzenie usług Google uświadomiło wielu osobom, w jakim stopniu polegają na firmie w podstawowych zadaniach. Użytkownicy, którzy przebudowali swoje domy wokół poleceń głosowych, nie mogli włączyć świateł z powodu awarii Google Home i Asystenta Google, podczas gdy ci z termostatami Nest firmy nie mogli kontrolować ogrzewania domu za pomocą aplikacji. Utracony zostały również dostęp kamer bezpieczeństwa sprzedawane przez Nest, co było szczególnie alarmujące dla rodziców używających ich jako monitory dla niemowląt.

Choć trwała mniej niż godzinę, jej skutki były dotkliwe – Google stracił 1,7 miliona dolarów przychodów z reklam tylko podczas awarii YouTube.

Ta awaria uwypukliła, jak bardzo Internet, z perspektywy zwykłego użytkownika, stał się zależny od kilku kluczowych platform, z Google na czele. Gdy one zawodzą, dla wielu ludzi to tak, jakby zawodził cały Internet. Dlatego tak ważne jest, aby te firmy miały niezawodne systemy i plany awaryjne.

Atak DDoS na Dyn w 2016 roku: Gigantyczny cyfrowy korek

21 października 2016 roku firma Dyn, która zapewniała usługi DNS (czyli zmiany adresu domenowego na adresy IP o którym pisaliśmy na początku) dla wielu kluczowych serwisów internetowych, padła ofiarą jednego z największych ataków DDoS w historii Internetu (w tamtych czasach). W wyniku tego ataku, dostęp do takich stron jak Twitter, Spotify, Netflix, Airbnb, Amazon, eBay czy sieć PlayStation został poważnie zakłócony.

Atak DDoS możemy porównać do sytuacji na ruchliwej autostradzie prowadzącej do dużego miasta. Normalnie, ruch jest płynny – samochody wjeżdżają do miasta i wyjeżdżają z niego bez większych problemów, tak jak dane przepływają przez serwery w normalnych warunkach. Jednak podczas ataku DDoS, nagle na wszystkich wjazdach do miasta pojawiają się tysiące samochodów, które nie mają zamiaru wjechać do miasta, a jedynie blokować wjazd. Szybko tworzą się gigantyczne korki, a prawdziwi mieszkańcy i goście nie mogą dostać się do miasta.

W przypadku Dyn, te “blokujące samochody” to były zainfekowane urządzenia IoT, które zamiast realizować swoje normalne funkcje, bombardowały serwery firmy olbrzymią liczbą żądań, blokując dostęp do usług. Legalne żądania od prawdziwych użytkowników nie mogły być obsłużone, bo serwery były przeciążone radzeniem sobie z fałszywym ruchem, zupełnie jak korki na wjazdach kompletnie paraliżują ruch w mieście.

Ten atak uświadomił nam, że problemy z dostępnością Internetu to nie tylko kwestia awarii czy usterek technicznych, ale również ataków cybernetycznych, które mogą skutecznie sparaliżować działanie kluczowych usług. Firmy, które polegały na usługach Dyn, poniosły olbrzymie straty finansowe.

Incydent ten był ważnym sygnałem alarmowym, przypominającym o kruchości infrastruktury internetowej i konieczności ciągłego rozwoju systemów bezpieczeństwa. W świecie, gdzie coraz więcej urządzeń łączy się z Internetem, ryzyko takich ataków stale rośnie, a ich potencjalne konsekwencje stają się coraz poważniejsze. Firmy internetowe muszą wdrażać coraz lepsze systemy ochrony przed DDoS, aby odfiltrować fałszywy ruch i zapewnić dostęp prawdziwym użytkownikom, podobnie jak miasta wprowadzają systemy zarządzania ruchem, aby powstrzymać korki i dać priorytet pojazdom uprzywilejowanym.

Podsumowując, chociaż pełne wyłączenie Internetu jest praktycznie niemożliwe, awarie mogą znacząco wpływać na jego funkcjonowanie. Mimo tego, inżynierowie każdego dnia pracują nad zabezpieczeniem sieci, aby była jeszcze bardziej niezawodna.

Jak działa Wi-Fi?

Spróbujmy teraz wyjaśnić, jak działa Wi-Fi. To może być skomplikowane zadanie bez wchodzenia w tematykę komunikacji radiowej i technicznych szczegółów. Postarajmy się więc wyobrazić sobie, że router Wi-Fi to lampa w pokoju, która świeci światłem o różnych kolorach. Każde urządzenie, takie jak telefon czy laptop, także ma swoje kolorowe światło, dzięki czemu mogą ze sobą „rozmawiać”.

• Router jako lampa wielokolorowa: Router działa jak lampa świecąca w różnych kolorach. Jego światło rozchodzi się po całym domu, tworząc kolorowy zasięg, do którego mogą się podłączyć wszystkie urządzenia.
• Urządzenia z własnym kolorem: Każde urządzenie ma swoje własne, unikalne światło, które świeci w kierunku routera. Kiedy telefon, laptop czy konsola zaczyna „rozmawiać” z routerem, wysyła swoje kolorowe sygnały. To jak dwukierunkowy taniec kolorów między routerem a urządzeniami.
• Połączenie światła: Kiedy urządzenie odbiera światło z routera, oznacza to, że dostaje dostęp do Internetu. W tym samym czasie urządzenie wysyła swoje własne kolorowe światło, aby router mógł zrozumieć, co dokładnie potrzebuje. Ta komunikacja odbywa się jednocześnie w obie strony.

To porównanie pokazuje, że sygnały Wi-Fi są jak wielobarwne światło, które przepływa w dwie strony, umożliwiając sprawną komunikację między routerem a naszymi urządzeniami.

Dlaczego sygnał Wi-Fi może być słaby?

Jeśli router Wi-Fi działa jak lampa świecąca w różnych kolorach, to łatwo sobie wyobrazić, dlaczego w niektórych miejscach w domu sygnał jest słabszy. Światło lampy napotyka na przeszkody, takie jak ściany czy drzwi, i mniej światła dociera w te trudniej dostępne miejsca. Oto jak działa to w przypadku Wi-Fi:

• Ściany jako zasłony: Ściany, podobnie jak zasłony, blokują część światła, przez co mniej kolorów dociera do urządzeń po drugiej stronie. Grube lub wykonane z niektórych materiałów ściany mogą bardziej utrudniać przenikanie sygnału sieci Wi-Fi.
• Drzwi jako filtry: Drzwi mogą działać jak filtry, przez które przepuszczana jest tylko część światła. Jeśli router stoi w zamkniętym pokoju, światło Wi-Fi jest mocno ograniczone, przez co w innych pomieszczeniach sygnał może być słabszy.
• Urządzenia jako cienie: Inne urządzenia elektroniczne mogą działać jak „cienie”, zakłócając przepływ kolorowego światła. Na przykład kuchenka mikrofalowa czy metalowe przedmioty mogą powodować, że światło jest bardziej rozproszone, przez co urządzenia nie otrzymują pełnego sygnału.

Jeśli zasięg Wi-Fi jest słabszy za ścianami czy drzwiami, oznacza to, że mniej „kolorowego światła” dociera w te miejsca. Dlatego router warto umieścić w centralnej części domu, aby jego „światło” mogło równomiernie oświetlić wszystkie urządzenia, zapewniając im dobry sygnał.

Podcast dla dzieci

Listen to “Jak wytłumaczyć dzieciom, jak działa Internet i czy można go wyłączyć?” on Spreaker.

Najczęściej zadawane pytania

Podsumowanie

Dzisiejszy podcast wyjaśnia, czym jest Internet i jak działa, używając prostych porównań i codziennych przykładów. W podcascie dla dzieci rozmawiamy o kluczowych elementach infrastruktury internetowej, takich jak domeny, adresy IP, routery, pakiety danych i światłowody. Przybliżamy też historię Internetu oraz poruszamy kwestię, czy można go „wyłączyć”. Podcast i artykuł omawia kilka znaczących awarii i ataków, które wpłynęły na funkcjonowanie Internetu w ostatnich latach, w tym uszkodzenie podmorskich kabli na Morzu Czerwonym w 2024 roku, awarię Facebooka w 2021 roku, awarię Google w 2020 roku oraz atak DDoS na firmę Dyn w 2016 roku.