你在網(wǎng)上和某人聊天，或者 給他們發(fā)一封電子郵件，你有沒有停下來想過有多少不同的 計算機 您正在使用 過程?當然，你自己的桌子上有電腦，還有另一臺電腦。 一個在另一端，另一個人坐著，準備 與您溝通。但是在你的兩臺機器之間，使 他們之間可以交流，大概有十幾個左右 其他計算機彌合了差距?？偟膩碚f，世界上所有連接的計算機都被稱為 互聯(lián)網(wǎng).他們如何相互交談? 讓我們仔細看看!

　　照片：我們大多數(shù)人認為的互聯(lián)網(wǎng)——谷歌、eBay、 其余的——實際上是 萬維網(wǎng). 互聯(lián)網(wǎng)是使網(wǎng)絡成為可能的基礎電信網(wǎng)絡。如果您使用 寬帶，則您的計算機可能一直連接到互聯(lián)網(wǎng)。

　　什么是互聯(lián)網(wǎng)?

　　由于錯綜復雜的 全球鏈接 計算機網(wǎng)絡 我們稱之為互聯(lián)網(wǎng)。在不到20年的時間里，互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)擴展到大約230個 不同的國家。甚至世界上一些最貧窮的發(fā)展中國家 現(xiàn)已連接。

　　圖表：在線國家：在1988年至2000年的短短十多年內，世界上幾乎每個國家都上網(wǎng)。盡管大多數(shù)國家/地區(qū)現(xiàn)在都是“有線”的，但這并不意味著所有這些國家/地區(qū)的每個人都在線，正如您在下面的下一張圖表中看到的那樣。資料來源：Explainthatstuff.com 使用圖1.1“全部在線，但差距很大”中的數(shù)據(jù)重新繪制， 國際電聯(lián)《世界電信發(fā)展報告：信息社會接入指標：摘要》，2003年，第 5 頁(藍條，1998-2003 年)和 2000-2019年使用互聯(lián)網(wǎng)的個人百分比 [XLS 電子表格格式]，國際電信聯(lián)盟，2021 年版(2012 年和 2020 年，綠條)。

　　很多人用“互聯(lián)網(wǎng)”這個詞來表示上網(wǎng)。 實際上，“互聯(lián)網(wǎng)”只不過是基本的計算機。 網(wǎng)絡。把它想象成 電話 網(wǎng)絡或網(wǎng)絡 縱橫交錯的高速公路。電話和高速公路是 網(wǎng)絡，就像互聯(lián)網(wǎng)一樣。你在電話里說的話 沿著道路行駛的交通在基本 網(wǎng)絡。以大致相同的方式，像 萬維網(wǎng) (的 我們可以在線瀏覽的信息頁面)，即時通訊聊天 程序 MP3音樂 下載 網(wǎng)絡電視 (電視通過互聯(lián)網(wǎng)流式傳輸)， 和 文件共享 都是運行的東西 在我們稱之為互聯(lián)網(wǎng)的基本計算機網(wǎng)絡之上。

　　藝術作品：“信息高速公路”：互聯(lián)網(wǎng)就像一個全球道路網(wǎng)絡，許多不同類型的交通都可以在上面行駛。其中大部分似乎是單向的——從遙遠的計算機(服務器)進入你的家——但實際上流量總是雙向的。

　　互聯(lián)網(wǎng)是獨立計算機(和計算機)的集合 公司、學校和學院的網(wǎng)絡)都松散地聯(lián)系在一起 一起，大多使用電話網(wǎng)絡。兩者之間的連接 計算機是老式的混合體 銅 電纜 光纖電纜 (發(fā)送消息 在脈沖 光)、無線電 連接(通過以下方式傳輸信息 收音機.波)， 和 衛(wèi)星 鏈接。

　　圖：全球互聯(lián)網(wǎng)使用情況：此圖表比較了世界不同地區(qū)和經(jīng)濟分組的互聯(lián)網(wǎng)接入家庭的估計百分比。對于每個區(qū)域或分組，左側的淺色條顯示 2015 年的百分比，而深色條顯示 2019 年的百分比。盡管所有地區(qū)都明顯有了顯著改善，但“較富裕”國家和“較貧窮”國家之間仍然存在巨大差距。由黑色輪廓的橙色中心條顯示的世界平均水平仍然只有 57 分(滿分 100 分)(略高于一半)。毫不奇怪，較富裕的國家在普通國家的左邊，而貧窮的國家則在右邊。源： 2000-2019年使用互聯(lián)網(wǎng)的個人百分比 [XLS 電子表格格式]，國際電信聯(lián)盟，2020 年。

　　互聯(lián)網(wǎng)是做什么的?

　　互聯(lián)網(wǎng)有一個非常簡單的工作：移動計算機化 信息(稱為 數(shù)據(jù)) 從一個地方 到另一個。那是 它!構成互聯(lián)網(wǎng)的機器處理所有信息 它們的處理方式完全相同。在這方面，互聯(lián)網(wǎng) 工作有點像郵政服務。字母只是從一個傳遞 放置到另一個，無論他們來自誰或他們發(fā)送什么消息 包含。郵件服務的工作是將信件從一個地方移動到 地方，不用擔心人們?yōu)槭裁词紫葘懶?地方;這同樣適用于互聯(lián)網(wǎng)。

　　就像郵件服務一樣，互聯(lián)網(wǎng)的簡單性意味著它可以 處理許多不同類型的信息，幫助人們做很多事情 不同的工作。它不是專門處理電子郵件，網(wǎng)頁，聊天 消息或其他任何內容：所有信息都得到平等處理，并且 以完全相同的方式傳遞。因為互聯(lián)網(wǎng)就是這么簡單 經(jīng)過設計，人們可以輕松地使用它來運行新的“應用程序”——新事物。 在基本計算機網(wǎng)絡上運行。這就是為什么，當兩個 歐洲發(fā)明家開發(fā) Skype，一種撥打電話的方式 通過網(wǎng)絡，他們只需要編寫一個可以轉換語音的程序 進入互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，然后再返回。沒有人必須重建整個 互聯(lián)網(wǎng)使Skype成為可能。

　　互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)如何移動?

　　電路切換

　　大部分互聯(lián)網(wǎng)在普通公用電話上運行 網(wǎng)絡 — 但電話呼叫的工作方式有很大的不同 以及互聯(lián)網(wǎng)如何傳輸數(shù)據(jù)。如果您給朋友打電話，您的電話 在您的家和他們的家之間打開直接連接(或電路)。如果 你有一張全球電話系統(tǒng)的大地圖(這將是一個 真 大地圖!)，理論上你可以標記一條直線，運行 沿著數(shù)英里的電纜，從手機一直到手機 在你朋友家。只要你在打電話，那 電路在兩部手機之間保持永久打開狀態(tài)。這種方式 將手機連接在一起稱為 電路切換. 在過去，當你打電話時，有人坐在“總機”前 (字面意思是一塊木板，上面到處都是電線和插座) 將電線拉入和拉出以形成連接一個的臨時電路 另一個人的家?，F(xiàn)在電路切換由 電子電話交換機。

　　如果你仔細想想，電路切換是一種非常低效的方式 以使用網(wǎng)絡。你一直與朋友的房子相連， 沒有其他人可以通過電話聯(lián)系你們中的任何一個。(想象一下在你的 計算機，鍵入電子郵件一個小時或更長時間 - 沒有人能夠 在您這樣做時向您發(fā)送電子郵件。假設你在 打電話，留下長長的沉默，或者去泡杯咖啡。 即使您實際上并沒有發(fā)送信息，但 電路仍然連接，并且仍然阻止其他人使用 它。

　　分組交換

　　從理論上講，互聯(lián)網(wǎng)可以通過電路切換來工作——并且 它的某些部分仍然如此。如果您有傳統(tǒng)的“撥號” 連接到網(wǎng)絡(您的計算機撥打電話號碼以聯(lián)系您的 互聯(lián)網(wǎng)服務提供商實際上是一個普通的電話)，你正在使用電路切換去 在線。你會知道這是多么低效。沒有人可以 在線時給您打電話;您將按每一秒付費 留在網(wǎng)上;并且您的網(wǎng)絡連接將相對較慢地工作。

　　大多數(shù)數(shù)據(jù)以完全不同的方式在互聯(lián)網(wǎng)上移動 叫 分組交換.假設您發(fā)送了一個 向某人發(fā)送電子郵件 在中國。而不是在 您的家和中國，并一次性發(fā)送您的電子郵件， 電子郵件被分解成小塊，稱為 包. 每一個都是 標有最終目的地，并允許單獨旅行。 理論上，所有數(shù)據(jù)包都可以通過完全不同的路由傳輸。 當它們到達最終目的地時，它們被重新組裝成 再次發(fā)送電子郵件。

　　分組交換比電路交換效率高得多。你 不必在兩個地方之間建立永久連接 首先，正在溝通，因此您不會阻止整個塊 每次發(fā)送消息時的網(wǎng)絡。許多人可以使用 同時網(wǎng)絡，因為數(shù)據(jù)包可以通過許多 不同的路線，取決于哪些最安靜或最繁忙， 整個網(wǎng)絡使用更均勻，從而更快、更多 全方位高效溝通。

　　分組交換的工作原理

　　什么是電路切換?

　　圖片：電路切換就像移動你的 房子慢慢地，一氣呵成，沿著兩個地方之間的固定路線。

　　假設您想從美國搬回家 國家到非洲，你決定把你的整個房子帶走——而不是 只是內容，但建筑也是!想象一下 試圖將房子從世界的一端拖到另一端。 您需要非常仔細地規(guī)劃一條路線 進展。你需要關閉道路，這樣你的房子才能 將它們擠在一輛巨大的卡車后面。 您還需要預訂一艘特殊的船才能穿越海洋。 整個事情將是緩慢而困難的，最輕微的問題 途中可以 讓你慢下來好幾天。你也會減慢所有其他人的速度 試圖同時旅行。 電路切換有點像這樣。 這就是電話的運作方式。

　　什么是分組交換?

　　圖片：分組交換就像打破你的 放入許多位并將它們郵寄到單獨的數(shù)據(jù)包中。因為碎片旅行 另外，并行地，它們通常運行得更快，并且更好地整體利用網(wǎng)絡。

　　有沒有更好的方法?好吧，如果你拆除你的家怎么辦 相反，將所有磚塊編號，將每塊磚放入信封中，然后 將它們單獨郵寄到非洲?所有這些磚塊都可以通過 單獨的路線。有些人可能會乘船去;有些人可能會乘飛機。一些 可能會很快旅行;其他人慢慢地。但你其實并不在乎。都 對你來說重要的是磚塊到達另一端，單向 或其他。然后，您可以簡單地將它們重新組合在一起 重建你的房子。郵寄磚塊不會阻止其他人 郵寄東西，不會堵塞道路、海洋或航線。 因為磚塊可以 “并行”行駛，同時在許多不同的路線上行駛 時間，他們可能會更快到達。 這就是分組交換的工作原理。 當您發(fā)送電子郵件或瀏覽網(wǎng)頁時， 您發(fā)送的數(shù)據(jù)被拆分 成許多在互聯(lián)網(wǎng)上單獨傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包。

　　什么是“客戶端”和“服務器”?

　　照片：互聯(lián)網(wǎng)實際上只不過是一堆電線——金屬線、光纖電纜和“無線”電線(無線電波傳輸與電線攜帶的相同類型的數(shù)據(jù))?；ヂ?lián)網(wǎng)的大部分流量都在移動 以太網(wǎng) 像這樣的網(wǎng)絡電纜。

　　網(wǎng)絡上有數(shù)億臺計算機，但它們 不要都做完全相同的事情。其中一些就像電子 文件柜，只需存儲信息并在以下情況下傳遞信息 要求。這些機器被稱為 服務器. 保存普通文檔的計算機稱為文件服務器;持有的那些 人們的郵件稱為郵件服務器;以及保存網(wǎng)頁的那些 是 Web 服務器。有數(shù)千萬臺服務器上的服務器 互聯(lián)網(wǎng)。

　　從服務器獲取信息的計算機稱為 客戶. 當您的計算機通過互聯(lián)網(wǎng)連接到您的郵件服務器時 ISP(互聯(lián)網(wǎng)服務提供商)，以便您可以閱讀您的消息，您的 計算機是客戶端，ISP 計算機是服務器。有 互聯(lián)網(wǎng)上的客戶端比服務器多得多 — 可能要上線 億!

　　當互聯(lián)網(wǎng)上的兩臺計算機來回交換信息時 在或多或少平等的基礎上，他們被稱為對等人。如果您使用 即時通訊程序與朋友聊天，你開始交換 來回的派對照片，你正在參加所謂的 點對點 (P2P) 通信。在P2P中，機器 參與有時行動 作為客戶端，有時作為服務器。例如，如果您發(fā)送照片 對于您的朋友來說，您的計算機是服務器(提供照片)并且 朋友的計算機是客戶端(訪問照片)。如果你的 朋友給你發(fā)了一張照片作為回報，兩臺電腦交換了角色。

　　除了客戶端和服務器，互聯(lián)網(wǎng)還由 調用的中間計算機 路由器誰的 工作真的只是 在不同系統(tǒng)之間建立連接。如果你有幾個 家里或學校的電腦，你可能只有一個路由器 將它們全部連接到互聯(lián)網(wǎng)。路由器就像郵箱一樣 街道的盡頭：這是您進入 全球網(wǎng)絡。

　　網(wǎng)絡如何真正工作：TCP/IP 和 DNS

　　真正的互聯(lián)網(wǎng)并不涉及在信封的幫助下搬家——來回流動的信息無法被像你或我這樣的人控制?？紤]到每天有多少數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡上流動——大約 30 億封電子郵件和 20 億用戶從全球 2.5 億個網(wǎng)站下載的大量流量，這可能也一樣好。如果一切都是通過數(shù)據(jù)包共享發(fā)送的，并且沒有人真正控制它，那么大量的數(shù)據(jù)如何到達目的地而不會丟失?

　　答案稱為TCP / IP，代表傳輸控制協(xié)議/Internet協(xié)議。它是互聯(lián)網(wǎng)的基本“控制系統(tǒng)”，它實際上是兩個系統(tǒng)合二為一。在計算機世界中，“協(xié)議”只是一種標準的做事方式——一種久經(jīng)考驗且值得信賴的方法，每個人都遵循這種方法來確保事情正確完成。那么TCP和IP到底是做什么的呢?

　　互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議 (IP) 只是互聯(lián)網(wǎng)的尋址系統(tǒng)?；ヂ?lián)網(wǎng)上的所有機器——你的、我的和其他所有人的——都由互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議 (IP) 地址標識，該地址采用一系列由點或冒號分隔的數(shù)字的形式。如果所有機器都有數(shù)字地址，則每臺機器都確切地知道如何(以及在何處)聯(lián)系其他機器。當涉及到網(wǎng)站時，我們通常用易于記憶的名稱(如 www.explainthatstuff.com)而不是它們的實際IP地址來指代它們 - 并且有一個相對簡單的系統(tǒng)稱為 DNS(域名系統(tǒng)) 這使計算機能夠查找任何給定網(wǎng)站的IP地址。在IP的原始版本中，稱為IPv4，地址由四對數(shù)字組成，例如12.34.56.78或123.255.212.55，但互聯(lián)網(wǎng)使用的快速增長意味著所有可能的地址在2011年1月之前都用完了。這促使引入了具有更多地址的新IP系統(tǒng)，稱為IPv6，其中每個地址要長得多，看起來像這樣：123a：b716：7291：0da2：912c：0321：0ffe：1da2。

　　控制系統(tǒng)的另一部分， 傳輸控制協(xié)議 (TCP)，整理數(shù)據(jù)包如何在一臺計算機(換句話說，一個 IP 地址)和另一臺計算機之間來回移動。TCP弄清楚如何將數(shù)據(jù)從源傳輸?shù)侥康牡?，安排將其分解為?shù)據(jù)包，傳輸，如果丟失則重新發(fā)送，并在另一端重新組裝成正確的順序。

　　互聯(lián)網(wǎng)簡史

　　前兆

　　1844: 塞繆爾·莫爾斯 傳輸?shù)谝粭l電報信息，最終使人們能夠在幾分鐘內向世界各地發(fā)送信息。

　　1876: 亞歷山大·格雷厄姆·貝爾 (和各種競爭對手)開發(fā) 電話.

　　1940: 喬治·斯蒂比茨 使用新罕布什爾州的電傳打字機(遠程終端)訪問紐約的計算機，通過電話線連接。

　　1945: 范尼瓦爾·布什美國政府科學家發(fā)表論文名為 正如我們可能認為的那樣，預計萬維網(wǎng)的發(fā)展將持續(xù)半個世紀。

　　1958 年：現(xiàn)代調制解調器在 貝爾實驗室.幾年之內，AT&T和貝爾開始將其商業(yè)化銷售，用于公共電話系統(tǒng)。

　　1960 年代：為全球網(wǎng)絡做準備

　　1964: 保羅·巴蘭蘭德公司的研究員發(fā)明了計算機通過發(fā)送“消息塊”(小數(shù)據(jù)包)進行通信的基本概念;威爾士物理學家 唐納德·戴維斯 有一個非常相似的 想法并創(chuàng)造了“分組交換”這個名字，它堅持不懈。

　　1963: J.C.R.利克利德 設想一個可以將人和用戶友好的計算機連接在一起的網(wǎng)絡。

　　1964: 拉里·羅伯茨，一位美國計算機科學家，嘗試長距離連接計算機。

　　1960年代： 泰德·尼爾森 發(fā)明了超文本，這是一種將單獨的文檔鏈接在一起的方式，最終成為萬維網(wǎng)的關鍵部分。

　　1966年：受到Licklider作品的啟發(fā)， 鮑勃·泰勒 美國政府高級研究計劃局(ARPA)聘請拉里·羅伯茨(Larry Roberts)開始開發(fā)國家計算機網(wǎng)絡。

　　1969： 阿帕網(wǎng) 啟動了計算機網(wǎng)絡，最初將加利福尼亞州和猶他州的四個科學機構連接在一起。

　　1970年代：現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)

　　1971: 雷·湯姆林森 發(fā)送第一封電子郵件，引入 @ 符號作為將用戶名與存儲其郵件的計算機名稱分開的一種方式。

　　1973: 鮑勃·梅特卡夫 發(fā)明了以太網(wǎng)，這是一種在本地網(wǎng)絡上連接計算機和外圍設備(如打印機)的便捷方式。

　　1974: 文頓·瑟夫 和 鮑勃·卡恩 寫一篇有影響力的論文，描述在他們稱之為“互聯(lián)網(wǎng)”的網(wǎng)絡上鏈接的計算機如何通過分組交換發(fā)送消息，使用稱為TCP(傳輸控制協(xié)議)的協(xié)議(一組正式規(guī)則)。

　　1978 年：通過添加可以路由互聯(lián)網(wǎng)流量的計算機地址(互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議或 IP 地址)的概念，改進了 TCP。這奠定了TCP/IP的基礎，即現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)的基礎。

　　1978: 沃德·克里斯滕森 建立計算機化公告板系統(tǒng)(基于主題的互聯(lián)網(wǎng)論壇、群組和聊天室的前身)，以便計算機愛好者可以交換信息。

　　1980年代：互聯(lián)網(wǎng)催生了網(wǎng)絡

　　1983年：TCP/IP被正式采用為互聯(lián)網(wǎng)計算機通信的標準方式。

　　1982–1984：DNS(域名系統(tǒng))開發(fā)出來，允許人們用友好和令人難忘的名稱(如 google.com)引用不友好的IP地址(12.34.56.78)。

　　1986年：美國國家科學基金會(NSF)創(chuàng)建了自己的網(wǎng)絡NSFnet，允許大學利用阿帕網(wǎng)不斷增長的基礎設施。

　　1988年：芬蘭計算機科學家 雅克·奧伊卡里寧 發(fā)明了IRC(互聯(lián)網(wǎng)中繼聊天)，它允許人們創(chuàng)建“房間”，在那里他們可以與志同道合的在線朋友實時談論話題。

　　1989： 豌豆莢 雜貨店開拓在線雜貨店購物和 電子商務.

　　1989: 蒂姆·伯納斯-李 在瑞士的歐洲粒子物理實驗室歐洲核子研究中心(CERN)發(fā)明了萬維網(wǎng)。它在很大程度上歸功于泰德·納爾遜和范尼瓦爾·布什的早期工作。

　　1990 年代：網(wǎng)絡起飛

　　1993: 馬克·安德森 編寫Mosaic，第一個用戶友好的Web瀏覽器，后來演變?yōu)镹etscape和Mozilla。

　　1993: 奧利弗·麥克布萊恩 開發(fā)了萬維網(wǎng)蠕蟲，這是最早的搜索引擎之一。

　　1994年：人們很快發(fā)現(xiàn)他們需要幫助來瀏覽快速增長的萬維網(wǎng)。 布萊恩·平克頓 編寫WebCrawler，一個更復雜的搜索引擎和 楊致遠 和 大衛(wèi)·菲洛 啟動雅虎!， 以易于使用的樹狀層次結構組織的網(wǎng)站目錄。

　　1995年：電子商務正式開始 杰夫·貝佐斯 創(chuàng)立 Amazon.com 和 皮埃爾·奧米迪亞 建立易趣。

　　1996年：ICQ成為互聯(lián)網(wǎng)上第一個用戶友好的即時消息(IM)系統(tǒng)。

　　1997: 喬恩·巴格 發(fā)布第一個博客(網(wǎng)絡日志)。

　　1998: 拉里·佩奇 和 謝爾蓋·布林 開發(fā)了一個名為BackRub的搜索引擎，他們很快決定重命名Google。

　　1999: 凱文·阿什頓 設想日常物品，而不僅僅是計算機，可以成為互聯(lián)網(wǎng)的一部分。 這個想法現(xiàn)在被稱為物聯(lián)網(wǎng)。

　　2000 年代：面向所有人的互聯(lián)網(wǎng)和網(wǎng)絡

　　2003年：現(xiàn)在世界上幾乎每個國家都連接到互聯(lián)網(wǎng)。

　　2004年：哈佛學生 馬克·扎克伯格 Facebook徹底改變了社交網(wǎng)絡，這是一個易于使用的網(wǎng)站，將人們與朋友聯(lián)系起來。

　　2006: 杰克·多爾西 和 埃文·威廉姆斯 找到了Twitter，一個更簡單的“微博”網(wǎng)站，人們在即興的140個字符的狀態(tài)消息中分享他們的想法和觀察。

　　2017年：俄羅斯總統(tǒng) 弗拉基米爾·普京 批準一項計劃，以創(chuàng)建互聯(lián)網(wǎng)的私人替代方案，以對抗美國對(傳統(tǒng))互聯(lián)網(wǎng)的歷史統(tǒng)治地位。