רשת אריג, לא קו
המחשב הנייד שלכם לא מחובר בחוט לשרת שהוא מדבר איתו. ביניהם יש רשת: מכשירים שנקראים נתבים, שמחוברים זה לזה בכבלים, בקישורי רדיו ובסיבים אופטיים. כל התפקיד של נתב הוא לקחת את מה שמגיע בכבל אחד ולהוציא אותו בכבל אחר, קצת יותר קרוב למקום שאליו הוא הולך.
בניסוי, מחשב נייד משמאל שולח הודעה לשרת מימין דרך עשרה נתבים. הכבלים שמוארים בכחול הם אלה שההודעה עוברת בהם.
מציאת המסלול הקצר ביותר
כל נתב מחזיק טבלת ניתוב: לכל יעד, באיזה מהכבלים שלו לשלוח את מה שהולך אליו. הנתבים בונים את הטבלאות האלה כשהם מספרים זה לזה אילו כבלים יש להם ומה אורכו של כל אחד, ומעבירים הלאה את מה שהם שומעים, עד שלכל אחד יש מפה של הרשת כולה. מתוך כל הרכילות הזאת כל נתב מחשב את המסלול הקצר ביותר לכל מקום, כמו שאפליקציית מפות מוצאת את הנסיעה המהירה ביותר. השיטה שמשמשת כאן, אלגוריתם דייקסטרה, מתפשטת מנקודת ההתחלה, ובכל צעד מאריכה קודם את המסלול הקרוב ביותר שעוד לא הושלם, עד שהיא מגיעה ליעד.
צפו בהודעה קופצת מנתב לנתב. בכל נתב היא עוצרת לרגע: הנתב קורא את כתובת היעד שלה, מחפש אותה בטבלה ושולח אותה הלאה. לזה קוראים אחסן ושלח (store and forward).
נסו: העלו את קישורים שנחתכו ל־1. כבל במסלול נקרע, וההודעה הבאה עוקפת את הנתק במסלול קצת יותר ארוך. המשיכו להגדיל את קישורים שנחתכו וראו איך העקיפות מתארכות.
בנוי לשרוד ניתוקים
האינטרנט המוקדם תוכנן כך ששום תקלה בודדת לא תוכל לעצור אותו. מכיוון שהנתבים יוצרים רשת אריג, עם הרבה לולאות, כמעט תמיד יש דרך אחרת לעקוף. כשקישור נופל, הנתבים משני צדדיו מבחינים בכך ומודיעים לשכנים שלהם, ותוך רגעים כל הטבלאות מפנות סביב הפער.
אבל יש גבולות. ברשת הזאת רק ארבעה כבלים עוברים מהחצי השמאלי לחצי הימני. חתכו את כל הארבעה ולא נשאר שום מסלול: לנתב הראשון אין לאן לשלוח את ההודעה, ולכן הוא זורק אותה ושולח בחזרה הודעת שגיאה.
חבילות
בחרו חבילות בפיצול לחבילות. הודעה ארוכה אף פעם לא נשלחת בחתיכה אחת. היא נחתכת לחבילות, וכל חבילה היא נתח קטן של נתונים עם תווית שאומרת לאן הוא הולך, מאיפה הוא בא ומה מקומו ברצף.
החבילות נוסעות כל אחת בנפרד, ולכן הן יכולות לעבור במסלולים שונים ולהגיע שלא לפי הסדר. המחשב המקבל מתייק כל אחת לפי המספר שלה ומרכיב את ההודעה מחדש, ומבקש שוב כל חבילה שלא הגיעה. הכללים לכך הם TCP/IP: פרוטוקול IP ממען את החבילות ומנתב אותן; TCP ממספר אותן, בודק שכולן הגיעו ומסדר אותן לפי הסדר.
בזכות החבילות מיליוני שיחות יכולות לחלוק את אותם כבלים ולהתחלף בתורות בכל נתב, וחבילה שאבדה מחייבת רק שליחה חוזרת קטנה, לא את ההודעה כולה.
מה המודל הזה משאיר בחוץ
ברשת כאן יש שנים־עשר מכשירים; באינטרנט יש מיליארדים, מאורגנים ברשתות נפרדות שמסכמות ביניהן על מסלולים בעזרת כללים כמו BGP. נתבים אמיתיים בוחרים מסלולים לפי עלות ומדיניות ולא רק לפי מרחק, מחזיקים תורים שמתמלאים וגולשים, ומפזרים את התעבורה על פני מסלולים שעלותם שווה. החבילות של חיבור אחד עוברות בדרך כלל באותו מסלול, אלא אם משהו משתנה. חבילה נושאת עד כ־1,500 בתים, כך שהודעה אמיתית קצרה כזאת הייתה נכנסת בחבילה אחת; כאן היא מפוצלת לשש כדי שאפשר יהיה לראות את הפיצול. אותות בסיב אופטי נעים בערך בשני שלישים ממהירות האור, והכול מואט מאוד כדי שהקפיצות ייראו.