你在网上和某人聊天，或者 给他们发一封电子邮件，你有没有停下来想过有多少不同的 计算机 您正在使用 过程?当然，你自己的桌子上有电脑，还有另一台电脑。 一个在另一端，另一个人坐着，准备 与您沟通。但是在你的两台机器之间，使 他们之间可以交流，大概有十几个左右 其他计算机弥合了差距。总的来说，世界上所有连接的计算机都被称为 互联网.他们如何相互交谈? 让我们仔细看看!

　　照片：我们大多数人认为的互联网——谷歌、eBay、 其余的——实际上是 万维网. 互联网是使网络成为可能的基础电信网络。如果您使用 宽带，则您的计算机可能一直连接到互联网。

　　什么是互联网?

　　由于错综复杂的 全球链接 计算机网络 我们称之为互联网。在不到20年的时间里，互联网已经扩展到大约230个 不同的国家。甚至世界上一些最贫穷的发展中国家 现已连接。

　　图表：在线国家：在1988年至2000年的短短十多年内，世界上几乎每个国家都上网。尽管大多数国家/地区现在都是“有线”的，但这并不意味着所有这些国家/地区的每个人都在线，正如您在下面的下一张图表中看到的那样。资料来源：Explainthatstuff.com 使用图1.1“全部在线，但差距很大”中的数据重新绘制， 国际电联《世界电信发展报告：信息社会接入指标：摘要》，2003年，第 5 页(蓝条，1998-2003 年)和 2000-2019年使用互联网的个人百分比 [XLS 电子表格格式]，国际电信联盟，2021 年版(2012 年和 2020 年，绿条)。

　　很多人用“互联网”这个词来表示上网。 实际上，“互联网”只不过是基本的计算机。 网络。把它想象成 电话 网络或网络 纵横交错的高速公路。电话和高速公路是 网络，就像互联网一样。你在电话里说的话 沿着道路行驶的交通在基本 网络。以大致相同的方式，像 万维网 (的 我们可以在线浏览的信息页面)，即时通讯聊天 程序 MP3音乐 下载 网络电视 (电视通过互联网流式传输)， 和 文件共享 都是运行的东西 在我们称之为互联网的基本计算机网络之上。

　　艺术作品：“信息高速公路”：互联网就像一个全球道路网络，许多不同类型的交通都可以在上面行驶。其中大部分似乎是单向的——从遥远的计算机(服务器)进入你的家——但实际上流量总是双向的。

　　互联网是独立计算机(和计算机)的集合 公司、学校和学院的网络)都松散地联系在一起 一起，大多使用电话网络。两者之间的连接 计算机是老式的混合体 铜 电缆 光纤电缆 (发送消息 在脉冲 光)、无线电 连接(通过以下方式传输信息 收音机.波)， 和 卫星 链接。

　　图：全球互联网使用情况：此图表比较了世界不同地区和经济分组的互联网接入家庭的估计百分比。对于每个区域或分组，左侧的浅色条显示 2015 年的百分比，而深色条显示 2019 年的百分比。尽管所有地区都明显有了显著改善，但“较富裕”国家和“较贫穷”国家之间仍然存在巨大差距。由黑色轮廓的橙色中心条显示的世界平均水平仍然只有 57 分(满分 100 分)(略高于一半)。毫不奇怪，较富裕的国家在普通国家的左边，而贫穷的国家则在右边。源： 2000-2019年使用互联网的个人百分比 [XLS 电子表格格式]，国际电信联盟，2020 年。

　　互联网是做什么的?

　　互联网有一个非常简单的工作：移动计算机化 信息(称为 数据) 从一个地方 到另一个。那是 它!构成互联网的机器处理所有信息 它们的处理方式完全相同。在这方面，互联网 工作有点像邮政服务。字母只是从一个传递 放置到另一个，无论他们来自谁或他们发送什么消息 包含。邮件服务的工作是将信件从一个地方移动到 地方，不用担心人们为什么首先写信 地方;这同样适用于互联网。

　　就像邮件服务一样，互联网的简单性意味着它可以 处理许多不同类型的信息，帮助人们做很多事情 不同的工作。它不是专门处理电子邮件，网页，聊天 消息或其他任何内容：所有信息都得到平等处理，并且 以完全相同的方式传递。因为互联网就是这么简单 经过设计，人们可以轻松地使用它来运行新的“应用程序”——新事物。 在基本计算机网络上运行。这就是为什么，当两个 欧洲发明家开发 Skype，一种拨打电话的方式 通过网络，他们只需要编写一个可以转换语音的程序 进入互联网数据，然后再返回。没有人必须重建整个 互联网使Skype成为可能。

　　互联网数据如何移动?

　　电路切换

　　大部分互联网在普通公用电话上运行 网络 — 但电话呼叫的工作方式有很大的不同 以及互联网如何传输数据。如果您给朋友打电话，您的电话 在您的家和他们的家之间打开直接连接(或电路)。如果 你有一张全球电话系统的大地图(这将是一个 真 大地图!)，理论上你可以标记一条直线，运行 沿着数英里的电缆，从手机一直到手机 在你朋友家。只要你在打电话，那 电路在两部手机之间保持永久打开状态。这种方式 将手机连接在一起称为 电路切换. 在过去，当你打电话时，有人坐在“总机”前 (字面意思是一块木板，上面到处都是电线和插座) 将电线拉入和拉出以形成连接一个的临时电路 另一个人的家。现在电路切换由 电子电话交换机。

　　如果你仔细想想，电路切换是一种非常低效的方式 以使用网络。你一直与朋友的房子相连， 没有其他人可以通过电话联系你们中的任何一个。(想象一下在你的 计算机，键入电子邮件一个小时或更长时间 - 没有人能够 在您这样做时向您发送电子邮件。假设你在 打电话，留下长长的沉默，或者去泡杯咖啡。 即使您实际上并没有发送信息，但 电路仍然连接，并且仍然阻止其他人使用 它。

　　分组交换

　　从理论上讲，互联网可以通过电路切换来工作——并且 它的某些部分仍然如此。如果您有传统的“拨号” 连接到网络(您的计算机拨打电话号码以联系您的 互联网服务提供商实际上是一个普通的电话)，你正在使用电路切换去 在线。你会知道这是多么低效。没有人可以 在线时给您打电话;您将按每一秒付费 留在网上;并且您的网络连接将相对较慢地工作。

　　大多数数据以完全不同的方式在互联网上移动 叫 分组交换.假设您发送了一个 向某人发送电子邮件 在中国。而不是在 您的家和中国，并一次性发送您的电子邮件， 电子邮件被分解成小块，称为 包. 每一个都是 标有最终目的地，并允许单独旅行。 理论上，所有数据包都可以通过完全不同的路由传输。 当它们到达最终目的地时，它们被重新组装成 再次发送电子邮件。

　　分组交换比电路交换效率高得多。你 不必在两个地方之间建立永久连接 首先，正在沟通，因此您不会阻止整个块 每次发送消息时的网络。许多人可以使用 同时网络，因为数据包可以通过许多 不同的路线，取决于哪些最安静或最繁忙， 整个网络使用更均匀，从而更快、更多 全方位高效沟通。

　　分组交换的工作原理

　　什么是电路切换?

　　图片：电路切换就像移动你的 房子慢慢地，一气呵成，沿着两个地方之间的固定路线。

　　假设您想从美国搬回家 国家到非洲，你决定把你的整个房子带走——而不是 只是内容，但建筑也是!想象一下 试图将房子从世界的一端拖到另一端。 您需要非常仔细地规划一条路线 进展。你需要关闭道路，这样你的房子才能 将它们挤在一辆巨大的卡车后面。 您还需要预订一艘特殊的船才能穿越海洋。 整个事情将是缓慢而困难的，最轻微的问题 途中可以 让你慢下来好几天。你也会减慢所有其他人的速度 试图同时旅行。 电路切换有点像这样。 这就是电话的运作方式。

　　什么是分组交换?

　　图片：分组交换就像打破你的 放入许多位并将它们邮寄到单独的数据包中。因为碎片旅行 另外，并行地，它们通常运行得更快，并且更好地整体利用网络。

　　有没有更好的方法?好吧，如果你拆除你的家怎么办 相反，将所有砖块编号，将每块砖放入信封中，然后 将它们单独邮寄到非洲?所有这些砖块都可以通过 单独的路线。有些人可能会乘船去;有些人可能会乘飞机。一些 可能会很快旅行;其他人慢慢地。但你其实并不在乎。都 对你来说重要的是砖块到达另一端，单向 或其他。然后，您可以简单地将它们重新组合在一起 重建你的房子。邮寄砖块不会阻止其他人 邮寄东西，不会堵塞道路、海洋或航线。 因为砖块可以 “并行”行驶，同时在许多不同的路线上行驶 时间，他们可能会更快到达。 这就是分组交换的工作原理。 当您发送电子邮件或浏览网页时， 您发送的数据被拆分 成许多在互联网上单独传输的数据包。

　　什么是“客户端”和“服务器”?

　　照片：互联网实际上只不过是一堆电线——金属线、光纤电缆和“无线”电线(无线电波传输与电线携带的相同类型的数据)。互联网的大部分流量都在移动 以太网 像这样的网络电缆。

　　网络上有数亿台计算机，但它们 不要都做完全相同的事情。其中一些就像电子 文件柜，只需存储信息并在以下情况下传递信息 要求。这些机器被称为 服务器. 保存普通文档的计算机称为文件服务器;持有的那些 人们的邮件称为邮件服务器;以及保存网页的那些 是 Web 服务器。有数千万台服务器上的服务器 互联网。

　　从服务器获取信息的计算机称为 客户. 当您的计算机通过互联网连接到您的邮件服务器时 ISP(互联网服务提供商)，以便您可以阅读您的消息，您的 计算机是客户端，ISP 计算机是服务器。有 互联网上的客户端比服务器多得多 — 可能要上线 亿!

　　当互联网上的两台计算机来回交换信息时 在或多或少平等的基础上，他们被称为对等人。如果您使用 即时通讯程序与朋友聊天，你开始交换 来回的派对照片，你正在参加所谓的 点对点 (P2P) 通信。在P2P中，机器 参与有时行动 作为客户端，有时作为服务器。例如，如果您发送照片 对于您的朋友来说，您的计算机是服务器(提供照片)并且 朋友的计算机是客户端(访问照片)。如果你的 朋友给你发了一张照片作为回报，两台电脑交换了角色。

　　除了客户端和服务器，互联网还由 调用的中间计算机 路由器谁的 工作真的只是 在不同系统之间建立连接。如果你有几个 家里或学校的电脑，你可能只有一个路由器 将它们全部连接到互联网。路由器就像邮箱一样 街道的尽头：这是您进入 全球网络。

　　网络如何真正工作：TCP/IP 和 DNS

　　真正的互联网并不涉及在信封的帮助下搬家——来回流动的信息无法被像你或我这样的人控制。考虑到每天有多少数据在网络上流动——大约 30 亿封电子邮件和 20 亿用户从全球 2.5 亿个网站下载的大量流量，这可能也一样好。如果一切都是通过数据包共享发送的，并且没有人真正控制它，那么大量的数据如何到达目的地而不会丢失?

　　答案称为TCP / IP，代表传输控制协议/Internet协议。它是互联网的基本“控制系统”，它实际上是两个系统合二为一。在计算机世界中，“协议”只是一种标准的做事方式——一种久经考验且值得信赖的方法，每个人都遵循这种方法来确保事情正确完成。那么TCP和IP到底是做什么的呢?

　　互联网协议 (IP) 只是互联网的寻址系统。互联网上的所有机器——你的、我的和其他所有人的——都由互联网协议 (IP) 地址标识，该地址采用一系列由点或冒号分隔的数字的形式。如果所有机器都有数字地址，则每台机器都确切地知道如何(以及在何处)联系其他机器。当涉及到网站时，我们通常用易于记忆的名称(如 www.explainthatstuff.com)而不是它们的实际IP地址来指代它们 - 并且有一个相对简单的系统称为 DNS(域名系统) 这使计算机能够查找任何给定网站的IP地址。在IP的原始版本中，称为IPv4，地址由四对数字组成，例如12.34.56.78或123.255.212.55，但互联网使用的快速增长意味着所有可能的地址在2011年1月之前都用完了。这促使引入了具有更多地址的新IP系统，称为IPv6，其中每个地址要长得多，看起来像这样：123a：b716：7291：0da2：912c：0321：0ffe：1da2。

　　控制系统的另一部分， 传输控制协议 (TCP)，整理数据包如何在一台计算机(换句话说，一个 IP 地址)和另一台计算机之间来回移动。TCP弄清楚如何将数据从源传输到目的地，安排将其分解为数据包，传输，如果丢失则重新发送，并在另一端重新组装成正确的顺序。

　　互联网简史

　　前兆

　　1844: 塞缪尔·莫尔斯 传输第一条电报信息，最终使人们能够在几分钟内向世界各地发送信息。

　　1876: 亚历山大·格雷厄姆·贝尔 (和各种竞争对手)开发 电话.

　　1940: 乔治·斯蒂比茨 使用新罕布什尔州的电传打字机(远程终端)访问纽约的计算机，通过电话线连接。

　　1945: 范尼瓦尔·布什美国政府科学家发表论文名为 正如我们可能认为的那样，预计万维网的发展将持续半个世纪。

　　1958 年：现代调制解调器在 贝尔实验室.几年之内，AT&T和贝尔开始将其商业化销售，用于公共电话系统。

　　1960 年代：为全球网络做准备

　　1964: 保罗·巴兰兰德公司的研究员发明了计算机通过发送“消息块”(小数据包)进行通信的基本概念;威尔士物理学家 唐纳德·戴维斯 有一个非常相似的 想法并创造了“分组交换”这个名字，它坚持不懈。

　　1963: J.C.R.利克利德 设想一个可以将人和用户友好的计算机连接在一起的网络。

　　1964: 拉里·罗伯茨，一位美国计算机科学家，尝试长距离连接计算机。

　　1960年代： 泰德·尼尔森 发明了超文本，这是一种将单独的文档链接在一起的方式，最终成为万维网的关键部分。

　　1966年：受到Licklider作品的启发， 鲍勃·泰勒 美国政府高级研究计划局(ARPA)聘请拉里·罗伯茨(Larry Roberts)开始开发国家计算机网络。

　　1969： 阿帕网 启动了计算机网络，最初将加利福尼亚州和犹他州的四个科学机构连接在一起。

　　1970年代：现代互联网出现

　　1971: 雷·汤姆林森 发送第一封电子邮件，引入 @ 符号作为将用户名与存储其邮件的计算机名称分开的一种方式。

　　1973: 鲍勃·梅特卡夫 发明了以太网，这是一种在本地网络上连接计算机和外围设备(如打印机)的便捷方式。

　　1974: 文顿·瑟夫 和 鲍勃·卡恩 写一篇有影响力的论文，描述在他们称之为“互联网”的网络上链接的计算机如何通过分组交换发送消息，使用称为TCP(传输控制协议)的协议(一组正式规则)。

　　1978 年：通过添加可以路由互联网流量的计算机地址(互联网协议或 IP 地址)的概念，改进了 TCP。这奠定了TCP/IP的基础，即现代互联网的基础。

　　1978: 沃德·克里斯滕森 建立计算机化公告板系统(基于主题的互联网论坛、群组和聊天室的前身)，以便计算机爱好者可以交换信息。

　　1980年代：互联网催生了网络

　　1983年：TCP/IP被正式采用为互联网计算机通信的标准方式。

　　1982–1984：DNS(域名系统)开发出来，允许人们用友好和令人难忘的名称(如 google.com)引用不友好的IP地址(12.34.56.78)。

　　1986年：美国国家科学基金会(NSF)创建了自己的网络NSFnet，允许大学利用阿帕网不断增长的基础设施。

　　1988年：芬兰计算机科学家 雅克·奥伊卡里宁 发明了IRC(互联网中继聊天)，它允许人们创建“房间”，在那里他们可以与志同道合的在线朋友实时谈论话题。

　　1989： 豌豆荚 杂货店开拓在线杂货店购物和 电子商务.

　　1989: 蒂姆·伯纳斯-李 在瑞士的欧洲粒子物理实验室欧洲核子研究中心(CERN)发明了万维网。它在很大程度上归功于泰德·纳尔逊和范尼瓦尔·布什的早期工作。

　　1990 年代：网络起飞

　　1993: 马克·安德森 编写Mosaic，第一个用户友好的Web浏览器，后来演变为Netscape和Mozilla。

　　1993: 奥利弗·麦克布莱恩 开发了万维网蠕虫，这是最早的搜索引擎之一。

　　1994年：人们很快发现他们需要帮助来浏览快速增长的万维网。 布莱恩·平克顿 编写WebCrawler，一个更复杂的搜索引擎和 杨致远 和 大卫·菲洛 启动雅虎!， 以易于使用的树状层次结构组织的网站目录。

　　1995年：电子商务正式开始 杰夫·贝佐斯 创立 Amazon.com 和 皮埃尔·奥米迪亚 建立易趣。

　　1996年：ICQ成为互联网上第一个用户友好的即时消息(IM)系统。

　　1997: 乔恩·巴格 发布第一个博客(网络日志)。

　　1998: 拉里·佩奇 和 谢尔盖·布林 开发了一个名为BackRub的搜索引擎，他们很快决定重命名Google。

　　1999: 凯文·阿什顿 设想日常物品，而不仅仅是计算机，可以成为互联网的一部分。 这个想法现在被称为物联网。

　　2000 年代：面向所有人的互联网和网络

　　2003年：现在世界上几乎每个国家都连接到互联网。

　　2004年：哈佛学生 马克·扎克伯格 Facebook彻底改变了社交网络，这是一个易于使用的网站，将人们与朋友联系起来。

　　2006: 杰克·多尔西 和 埃文·威廉姆斯 找到了Twitter，一个更简单的“微博”网站，人们在即兴的140个字符的状态消息中分享他们的想法和观察。

　　2017年：俄罗斯总统 弗拉基米尔·普京 批准一项计划，以创建互联网的私人替代方案，以对抗美国对(传统)互联网的历史统治地位。