文章发表于2023-08-30 16:27:42，归属【科技前沿】分类，已有503人阅读
什么是互联网?
互联网是一个由相互连接的计算机、服务器、电话和智能设备组成的全球网络，这些设备使用传输控制协议(TCP)标准相互通信，以实现信息和文件的快速交换，以及其他类型的服务。
因特网是计算机网络的全球枢纽——任何工作站的用户都可以在获得授权的情况下从其他任何系统接收数据(并且经常与在其他计算机上工作的用户进行交互)。
互联网基础设施包括光纤数据传输电缆或铜线，以及许多额外的网络基础设施，如局域网(LAN)、广域网(WAN)、城域网(MAN)等。有时，4G、5G或WiFi等无线服务需要安装类似的物理电缆才能接入互联网。
美国的互联网名称与数字地址分配机构(ICANN)控制着互联网及其相关技术，如IP地址。
互联网是如何发展起来的?
1969年，美国政府高级研究计划局(ARPA)首先以ARPA的形式设想了互联网。最初的目标是创建一个网络，使一个机构的研究计算机的用户能够与另一个机构的研究计算机通信。由于通信可以在多个方向上发送或转移，即使军事打击或任何其他灾难破坏了网络的部分，ARPA也可以继续运行。
ARPA使用新的分组交换技术在计算机之间建立低成本的交互方式，通常在较短的信息中进行通信。分组交换将大的传输(或计算机数据的一部分)分解成更小、更易于管理的部分(称为分组)，这些部分可以通过任何可访问的电路独立地传输到目的地，在那里它们被重新组装。因此，与传统的语音服务不同，分组交换不需要在一对用户之间建立单独的专用连接。
在1970年，公司分组网络被推出，尽管它们的主要目的是通过专门的终端实现对远程计算机的有效访问。他们用通过分组网络的“虚拟”线路取代了昂贵的长距离调制解调器连接。
今天，互联网是一个全球可访问、协作和自我维持的公共资源，可供数千万个人使用。无数人利用它作为他们的主要数据来源，通过社交网络和内容交换有利于地区的发展和扩大。然而，互联网的私人版本确实存在，主要由大型组织用于安全和规范的信息交换。
互联网的主要特点
互联网是一个由计算机和其他网络设备组成的庞大的相互连接的网络，它是：
1. 全球可用：互联网是一项全球性的服务。生活在群岛偏远地区甚至非洲深处的人们现在也可以上网了。
2. 易于使用：用于连接互联网的软件(web浏览器)用户友好且易于理解。它也相对容易创建。
3. 与其他类型的媒体兼容：互联网在其他媒体中提供了与照片和视频的高度互动。
4. 成本低：互联网服务的开发和维护成本并不高。
5. 灵活：基于互联网的通信具有很强的适应性。它支持文本、音频和视频通信。这些服务在个人和公司都可用。
互联网是如何运作的?
互联网通过网络设备传递不同类型的信息和媒体。它使用互联网协议(IP)和传输控制协议(TCP)分组路由网络运行。每当你访问网站时，你的计算机或移动设备都会使用此类协议向服务器请求。
服务器是存储网页的地方，它的功能类似于计算机的硬盘驱动器，只是处理能力要强得多。服务器访问网页，并在请求到达时将正确的信息传递给您的计算机。这是广泛的端到端用户体验。现在让我们来看看互联网如何工作的更多技术细节。
1. 连接计算机
因特网的基本基础是相互连接的计算机网络。当两台计算机交互时，它们必须是物理连接(通常通过以太网连接)或无线连接(通过Wi-Fi或蓝牙)。所有现代系统都可以支持这些连接中的任何一种来建立核心网络。
2. 扩展计算机网络
如上所述，计算机网络并不局限于两台pc。一个人可以连接几台计算机。然而，随着您的扩展，它可能会变得更加复杂。网络上的每台机器都连接到一个称为路由器的小型计算设备来解决这个问题。这个路由器的唯一功能是充当信号器。它确保从特定计算机传送的信息到达预定的接收者。加上路由器，一个由10台计算机组成的系统只需要10根电线，而不是100个连接。
3. 支持无限扩展
现在让我们讨论几十万到几十亿台机器的互联问题。单个路由器无法扩展到这种程度;然而，路由器是一个独立的可编程计算机单元。这意味着可以连接两个或更多路由器，从而实现无限扩展。
4. 通过调制解调器利用无处不在的公共基础设施
到目前为止，我们已经构建了一个与互联网相同的网络，尽管它只是供个人使用，不能与外界连接。这就需要公共基础设施。电话系统将办公室与世界各地的每个人联系起来，使其成为互联网的理想线路配置。调制解调器是将网络连接到电话系统所必需的。该调制解调器将来自网络的数据转换为可由电话体系结构管理的数据，反之亦然。
5. 将消息从一个网络发送到另一个网络
接下来的步骤是将信息从你的网络传输到目标网络。为此，网络必须与互联网服务提供商(ISP)建立连接。ISP是一种服务，它管理指定的路由器，这些路由器相互连接，也可以访问其他ISP的路由器。因此，主机网络的数据通过ISP网络的web传递到目标网络。
要向系统传递消息，确定应该将消息发送到哪台计算机是很重要的。因此，连接到网络的每台机器都有一个唯一的标识地址，称为“IP地址”(这里的IP指的是互联网协议)。地址由4个整数组成，以“.”分隔，如192.168.2.10。IP有几个版本;目前，我们在IPv4和IPv6的迭代，这取决于地区。
6. 为IP地址分配域名
IP地址是为计算机设计的，但在一个无限扩展的互联网中，人们很难统计不断增长的地址数量。为了简化问题，可以用域名(人类可读的名称)指定IP地址。Google.com就是一个很好的例子——该域名与IP地址142.250.190.78结合使用。因此，输入域名是上网最简单的方法。
7. 将互联网连接到网络
互联网是一种网络架构，使数百万台机器能够相互通信。其中一些机器(网络服务器)可以向网络浏览器提供可理解的信息。网络是建立在互联网基础设施之上的一个应用程序。值得注意的是，诸如电子邮件之类的附加服务已经建立在互联网之上。
8. 将internet连接到私有内部网或外联网
内部网是局限于组织成员的个人和定制网络。它们为参与者提供了访问共享信息、协作和通信的安全网关。
外联网与内部网非常相似，不同之处在于它们支持与其他企业的协作和共享。通常，他们被用来安全、保密地向客户和其他企业利益相关者传递信息。通常，它们的功能类似于内部网:文件和信息共享、协作工具、留言板等。
内部网和外联网在相同的基础设施上运行，并遵循与internet相同的协议。
网络是如何工作的?
当我们在日常用语中讨论互联网时，我们通常指的是web——尽管这两个术语不能互换。如果互联网可以被理解为一个高速公路网络，那么网络将是沿着它建造的餐馆、收费站、加油站等的网络。互联网的主要工作是访问网络。然而，它可以执行其他任务，如支持计算机上的云存储，保持软件即服务(SaaS)应用程序在线，自动更新计算机的时间等。
另一方面，网络由多台连接到互联网的计算机组成，这些计算机被称为客户端和服务器。
当用户在浏览器中输入域名或URL时，会联系域名系统(DNS服务器)，获取网站服务器的实际IP地址。
然后浏览器将HTTP或HTTPS请求消息发送回服务器，要求服务器将网页的副本传输给客户端。此消息和所有其他数据之间的客户端和服务器之间的传输是通过TCP/IP协议在你的互联网连接发送。
如果服务器授权客户端的请求，它返回一个“200 OK”状态码。然后服务器开始将站点的内容作为数据包序列传输到客户端。浏览器根据数据包构建一个完整的网页并开始显示它。这种请求、响应和信息交换通过internet基础设施进行。
互联网服务的种类
如前所述，互联网可以提供各种服务，而不仅仅是网络访问。互联网服务的主要类型有:
1. 通信服务
为了在个人或组织之间交换数据或信息，互联网使通信服务成为可能。主要包括VoIP和视频会议。
与传统(或模拟)电话连接相比，互联网协议语音(VoIP)使用户能够在互联网上进行语音呼叫。其他VoIP服务允许你用手机号码与任何人联系，包括长途、蜂窝电话，甚至本地或国际连接。
视频会议技术使两个或更多的人在不同的位置，以视觉和实时连接。它包括在不同地方的人使用视频设备，通过互联网播放实时语音、视频、文本和幻灯片。
其他基于internet的通信服务包括电子邮件、internet中继聊天(IRC)和列表服务器(LISTSERV)，它们分别用于异步文本通信、即时消息传递和组公告。
2. 文件传输服务
我们利用文件传输在本地和远程的许多个人或计算机之间交换、传输或发送文档或逻辑数据项。数据文件可以包括文档、视频、照片、文本或pdf文件。他们可以通过互联网下载和上传共享。文件传输协议(FTP)是用于此目的的最常用的互联网协议之一。
3. 目录服务
目录服务是一组软件，用于维护有关组织、其客户或两者的信息。目录服务负责将网络资源名称映射到网络地址。它为管理员和用户提供了对所有网络计算机、打印机、服务器和其他设备的透明访问。它也是互联网的重要后端服务提供商。
DNS和LDAP是最常用的目录服务。DNS服务器存储计算机主机名和其他域名到IP地址的映射。LDAP是一组开放协议，用于获取对存储数据的集中网络访问。它也是一种跨平台身份验证机制。
4. 电子商务和网上交易
电子商务允许客户在地球上的任何时间或任何地点直接从供应商处购买服务或产品。当IBM开始通过互联网为计算机提供硬件和软件时，它是电子商务的首批实例之一。从那时起，这项服务的使用量急剧增长。电子商务利用网络实现金融交易，这样数据包就可以转换成现实世界的货币等价物。
5. 网络管理服务
网络管理服务是IT管理员最关键和最有价值的互联网服务之一。它们有助于避免、监视、诊断和解决与网络相关的问题。两个服务主要用于此目的ping和traceroute。
ping实用程序检查主机的可用性以及对任何和所有internet控制消息协议(ICMP)传输作出反应所需的时间。它保证计算机发出的所有请求都能到达web服务器而不会丢包。同时，跟踪路由标识并显示从查询到响应的所有可能路径，以及每个路径的周转时间。
6. 时间服务
格林尼治标准时间(GMT)或协调世界时用于同步计算机时钟(UTC)。网络时间协议(NTP)是一种建立的互联网时间服务，它可以精确地同步和调整计算机时钟以符合所有这些标准。Windows 2000以后发布的所有Windows时间变体都与NTP服务器同步。NTPsec主要是NTP的安全版本。
7. 网络搜索引擎服务
当用户通过搜索引擎而不是域名搜索网页时，搜索引擎会检查网络爬虫对所有网页的索引。它将研究搜索短语并将其与数据库进行比较，包括搜索词在网页上出现的频率，它们在网站上出现的位置，它们是否一起出现等。它分析这些信息，以确定哪些网站最适合您的搜索查询。
然后，搜索结果按顺序显示，最适合搜索关键字的结果最先出现。重要的是要注意，搜索引擎可以接受来自商业实体的资金，以便在特定查询的结果中优先考虑他们的网站。这是一个广告，搜索引擎的结果将被标记为这样。
总结
互联网是现代文明的重要支柱之一。它促进了全球化，加快了教育和医疗保健领域的数字化转型，使信息获取真正普及。然而，全球互联网普及率尚未达到100%，为了在全球范围内实现其效益，企业和政府必须专注于扩大互联网基础设施。