互联网如何工作?

经过:乔纳森·斯特里克兰(Jonathan Strickland)|

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互联网架构
©2010 HowS兴发首页xtuffWorks.com

即使互联网仍然是一项年轻的技术,现在很难想象没有它的生活。每年,工程师都会创建更多与Internet集成的设备。这个网络网络纵横交错,甚至延伸到太空。但是什么使它起作用?

要了解互联网,它将其视为具有两个主要组件的系统。这些组件中的第一个是硬件。这包括从每秒钟携带Terabits信息的电缆到坐在您面前的计算机的所有内容。

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支持互联网的其他类型的硬件包括路由器,,,,服务器,手机塔,卫星,收音机,,智能手机和其他设备。所有这些设备共同创建网络网络。互联网是一个可延展的系统 - 随着元素加入并留下世界各地的网络,它会以很小的方式变化。其中一些元素可能保持相当静态,并构成互联网的骨干。其他人则更外围。

这些元素是连接。有些是终点 - 计算机,智能手机或您用来阅读的其他设备可能算作一个。我们称这些终点客户。存储我们在互联网上寻求信息的机器是服务器。其他元素是节点它是沿着交通路线的连接点。然后是可以是物理的传输线,例如电缆和光纤,或者可以是来自卫星,手机或4G塔或无线电的无线信号。

没有Internet的第二个组件:协议,所有这些硬件都不会创建网络。协议是机器遵循的一组规则以完成任务。如果没有所有连接到Internet的机器必须遵循的共同协议,则无法进行设备之间的通信。各种机器将无法以有意义的方式互相理解甚至发送信息。协议提供了用于传输数据的机器的方法和通用语言。

我们将仔细研究协议以及信息如何在下一页上传播。

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协议问题

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互联网是一个全球实体 - 您可以称其为地球上最大的机器。
Jeffrey Hamilton/Lifesize/Thinkstock

您可能听说过互联网上的几个协议。例如,超文本传输​​协议是我们用来通过浏览器查看网站的方法 - 这就是任何网址的前部的HTTP所代表的目的。如果您曾经使用过FTP服务器,则依靠文件传输协议。像这样的协议,数十个创建了所有设备必须操作的框架互联网

最重要的两个协议是传输控制协议(TCP)互联网协议(IP)。我们经常将两者分组在一起 - 在有关Internet协议的大多数讨论中,您会看到它们列为TCP/IP。

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这些协议有什么作用?在最基本的层面上,这些协议制定了信息如何通过Internet的规则。没有这些规则,您将需要与其他计算机的直接连接来访问其持有的信息。您还需要计算机和目标计算机来了解通用语言。

您可能听说过IP地址。这些地址遵循Internet协议。连接到Internet的每个设备都有一个IP地址。这就是一台机器可以通过大规模网络找到另一台机器的方式。

我们今天大多数人使用的IP版本是IPv4,该版本基于32位地址系统。这个系统有一个大问题:我们已经用完地址了。这就是为什么互联网工程工作组(IETF)在1991年决定必须开发新版本的IP以创建足够的地址以满足需求的原因。结果是IPv6,一个128位地址系统。这是足够的地址,可以适应可预见的未来对互联网访问的不断上升的需求[来源:Opus One]。

当您想从另一台计算机发送消息或检索信息时,TCP/IP协议就是使传输成为可能的原因。您的请求通过网络熄灭,达到了域名服务器(DNS)在找到目标服务器的过程中。DNS将请求指向正确的方向。目标服务器收到请求后,它可以将响应发送回计算机。数据可能会走一条完全不同的途径,以与您联系。这种灵活的数据传输方法是使Internet成为如此强大的工具的一部分。

让我们仔细研究信息如何在互联网上传播。

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数据包,包,谁有包装?

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互联网基础架构包括卫星系统。
iStockphoto/Thinkstock

为了检索本文,您的计算机必须与网络服务器包含文章的文件。我们将使用它作为数据如何在Internet上传播的示例。

首先,您打开网络浏览器并连接到我们的网站。当您这样做时,您的计算机会通过您的Internet连接发送电子请求到您的互联网服务提供商(ISP)。ISP将请求路由到互联网上的链条上方。最终,该请求将达到域名服务器(DNS)。

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该服务器将寻找您输入的域名(例如www.bjhyxc17.com)的匹配。兴发首页x如果找到匹配项,它将将您的请求定向到适当的服务器的IP地址。如果找不到匹配项,它将将请求进一步发送到具有更多信息的服务器。

该请求最终将出现在我们的Web服务器上。我们的服务器将通过在一系列数据包中发送请求的文件来做出响应。数据包是文件的一部分,范围在1,000到1,500字节之间。数据包的标题和页脚告诉计算机中的内容以及信息如何与其他数据包拟合以创建整个文件。每个数据包都会返回网络,然后再回到您的计算机。数据包并不一定都采用相同的路径 - 它们通常会走到最小阻力的道路上。

这是一个重要的功能。由于数据包可以旅行多个途径到达目的地,因此信息有可能在互联网上的拥挤区域附近路线。实际上,只要仍然存在某些连接,互联网的整个部分就会下降,并且信息仍然可以从一个部分传播到另一部分 - 尽管可能需要比正常情况更长的时间。

当数据包触及您时,您的设备会根据协议规则进行安排。这就像将拼图拼图放在一起。最终结果是您看到了这篇文章。

对于其他类型的文件也是如此。当您发送电子邮件时,它会在整个Internet放大之前将其分解为数据包。通过Internet打来的电话还使用Internet协议的语音转换为数据包(voip)。我们可以感谢Vinton Cerf和Robert Kahn等网络开拓者的这些协议 - 他们的早期工作有助于建立一个既可扩展又强大的系统。

简而言之,这就是互联网的运作方式。当您仔细观察各种设备和协议时,您会注意到图片比我们给出的概述要复杂得多。这是一个引人入胜的主题 - 通过遵循下一页上的链接了解更多信息。

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最初出版:2010年5月7日

互联网如何工作常见问题解答

什么是互联网?
Internet由计算机网络组成,该计算机网络允许用户访问其他计算机的信息(前提是他们有权这样做)。Internet通常使用各种协议,例如TCP/IP来使此通信成为可能。
互联网的主要功能是什么?
互联网的主要功能之一是可访问性。任何可以访问计算机和宽带连接的人都可以无限制地访问Internet。互联网也恰好是低成本,并且与大多数平台兼容。
数据如何通过互联网移动?
数据被切成数据包。这些数据包通过ISP移动。ISP将请求路由到互联网上的链条上方。最终,该请求将击中域名服务器(DNS)。该服务器将寻找您输入的域名(例如www.bjhyxc17.com)的匹配。兴发首页x如果找到匹配项,它将将您的请求定向到适当的服务器的IP地址。数据包的标题和页脚告诉计算机中的内容以及信息如何与其他数据包拟合以创建整个文件。每个数据包都会返回网络,然后再回到您的计算机。
互联网上有多少数据?
普华永道的研究发现,到2019年,互联网已经达到了大约4.4 ZB(Zettabytes)数据。(Zettabyte为1,073,741,824 trabytes。)大多数数据持有的大多数数据都是由亚马逊,Microsoft,Facebook和Google等服务公司持有的。

更多信息

相关的方式如何进行文章兴发首页x

更多的链接

  • 计算机历史博物馆“计算机先驱罗伯特·卡恩(Robert Kahn)和埃德·费登鲍姆(Ed Feigenbaum)”。YouTube。2007年1月9日。(2010年4月23日)http://www.youtube.com/watch?v=t3utks9xzzyk
  • 国会摘要。“互联网历史:从Arpanet到宽带。”2007年2月。第35-37页,第64页。
  • Hauben,Ronda。“从Arpanet到Internet。”哥伦比亚大学。1998年6月23日。(2010年4月26日)http://www.columbia.edu/~rh120/other/tcpdigest_paper.txt
  • 信息科学研究所。“互联网协议。”1981年9月。(2010年4月26日)http://www.ietf.org/rfc/rfc791.txt
  • Opus One。“什么是IPv6?”(2010年4月27日)http://www.opus1.com/ipv6/whatisipv6.html
  • 思考项目。“ Arpanet的技术历史。”德克萨斯大学奥斯汀分校。(2010年4月26日)http://userweb.cs.utexas.edu/users/chris/nph/arpanet/scottr/arpanet/arpanet/index.htm

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