什么是因特网？
Hello，我是 Alex 007，一個(gè)熱愛(ài)計(jì)算機(jī)編程和硬件設(shè)計(jì)的小白，為啥是007呢？因?yàn)榻?Alex 的人太多了，再加上每天007的生活，Alex 007就誕生了。
這篇文章給出因特網(wǎng)的兩種描述方法：一種是根據(jù)它的硬件和軟件組件來(lái)描述，另一種是根據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施向分布式應(yīng)用程序提供的服務(wù)來(lái)描述。
什么是因特網(wǎng)？
什么是因特網(wǎng)？
可以說(shuō)因特網(wǎng)無(wú)疑是有史以來(lái)由人類創(chuàng)造、精心設(shè)計(jì)的最大系統(tǒng)，系統(tǒng)中擁有數(shù)有億計(jì)的計(jì)算機(jī)、平板電腦和智能手機(jī)，如此巨大并且擁有眾多用戶的因特網(wǎng)，到底是個(gè)什么東西？
回答這個(gè)問(wèn)題，要從兩個(gè)方面進(jìn)行，其一，描述因特網(wǎng)的基本硬件和軟件組成；其二，描述因特網(wǎng)中為分布式應(yīng)用提供服務(wù)的聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施。
我們來(lái)看一張圖：
可能你不知道什么是ISP，所謂的ISP其實(shí)就是因特網(wǎng)服務(wù)提供商（Internet Service Provider, ISP），向廣大用戶綜合提供互聯(lián)網(wǎng)接入業(yè)務(wù)、信息業(yè)務(wù)、和增值業(yè)務(wù)的運(yùn)營(yíng)商。
說(shuō)到這里你可能已經(jīng)猜到了，我國(guó)有十大ISP服務(wù)商：
| 電信 | 中國(guó)電信（CHINANET），撥號(hào)上網(wǎng)、ADSL、1X、CDMA1X,EVDO rev.A、FTTx |
| 網(wǎng)通 | 中國(guó)網(wǎng)通公用互聯(lián)網(wǎng)（CNCNET，包括金橋網(wǎng)CHINAGBN） |
| 移動(dòng) | 中國(guó)移動(dòng)（CMNET），GPRS及EDGE無(wú)線上網(wǎng)、TD-SCDMA無(wú)線上網(wǎng)，一少部分FTTx |
| 聯(lián)通 | 中國(guó)聯(lián)通（UNINET），GPRS,W-CDMA無(wú)線上網(wǎng)、 撥號(hào)上網(wǎng)、ADSL、FTTx |
| 鐵通 | 中國(guó)鐵通互聯(lián)網(wǎng)（CRCNET） |
| 衛(wèi)星 | 中國(guó)衛(wèi)星集團(tuán)互聯(lián)網(wǎng)（CSNET） |
| 科技 | 中國(guó)科技網(wǎng)（CSTNET） |
| 教育 | 中國(guó)教育和科研計(jì)算機(jī)網(wǎng)（CERNET） |
| 貿(mào)易 | 中國(guó)國(guó)際經(jīng)濟(jì)貿(mào)易互聯(lián)網(wǎng)（CIETNET） |
| 長(zhǎng)城 | 中國(guó)長(zhǎng)城互聯(lián)網(wǎng)（CGWNET） |
我們把電腦、平板、手機(jī)這些能夠連接因特網(wǎng)的設(shè)備統(tǒng)稱為端系統(tǒng)（End System），端系統(tǒng)通過(guò)ISP接入因特網(wǎng)，因特網(wǎng)可以將端系統(tǒng)彼此互聯(lián)，所以為端系統(tǒng)提供接入的ISP也必須互聯(lián)，較低層的ISP通過(guò)國(guó)家或國(guó)際級(jí)別的ISP互聯(lián)起來(lái)，較高層的ISP通過(guò)高速光纖鏈路互聯(lián)。
每個(gè)ISP自身就是一個(gè)由多臺(tái)分組交換機(jī)和多段通信鏈路組成的網(wǎng)絡(luò)，你可能又懵了，什么是分組交換機(jī)？什么是通信鏈路？
我們舉一個(gè)承載運(yùn)輸任務(wù)的車輛網(wǎng)絡(luò)為例：一個(gè)工廠需要將大量貨物搬運(yùn)到數(shù)千公里以外的目的地倉(cāng)庫(kù)，在工廠中，貨物要分開(kāi)并裝上卡車車隊(duì)，然后每輛卡車獨(dú)立地通過(guò)公路、高速和立交橋組成的網(wǎng)絡(luò)向倉(cāng)庫(kù)運(yùn)送貨物，到達(dá)目的地倉(cāng)庫(kù)后，卸下這些貨物，并且與一起裝載的同一批貨物堆放在一起。
在這個(gè)過(guò)程中，分組類似于卡車，通信鏈路類似于公路、高速和立交橋，分組交換機(jī)類似于交叉路口，而端系統(tǒng)呢，就類似于工廠和倉(cāng)庫(kù)這種建筑物。一個(gè)分組所經(jīng)歷的一系列通信鏈路和分組交換機(jī)稱為通過(guò)該網(wǎng)絡(luò)的路徑（path）。
端系統(tǒng)通過(guò)通信鏈路（communication link）和分組交換機(jī)（packet switch）鏈接到一起，當(dāng)一臺(tái)端系統(tǒng)要向另一臺(tái)端系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)送端系統(tǒng)將數(shù)據(jù)分段，并為每段加上首部字節(jié)，由此形成的信息包用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的術(shù)語(yǔ)來(lái)說(shuō)稱為分組（packet），這些分組通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到目的端系統(tǒng)后被裝配成初始數(shù)據(jù)。
分組交換機(jī)從它的一條入通信鏈路接收到達(dá)的分組，從它的一條出通信鏈路轉(zhuǎn)發(fā)該分組，市面上流行著各種類型、各具特色的分組交換機(jī)，但在當(dāng)今的因特網(wǎng)中，兩種最著名的類型就是路由器（router）和鏈路層交換機(jī)（link-layer switch），路由器通常用于網(wǎng)絡(luò)核心中，鏈路層交換機(jī)通常用于接入網(wǎng)中。
因特網(wǎng)應(yīng)用包括電子郵件、Web沖浪、移動(dòng)智能手機(jī)和平板電腦應(yīng)用程序，這些應(yīng)用程序涉及多個(gè)相互交換數(shù)據(jù)的端系統(tǒng)，我們稱之為分布式應(yīng)用程序（distributed application）。
接下來(lái)我們深入探討一下為應(yīng)用程序提供服務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)施的含義。
假設(shè)你有一個(gè)激動(dòng)人心的新想法，它可能大大地造福于人類，或者它可能直接使你名利雙收，為此你需要開(kāi)發(fā)一套應(yīng)用程序，那么你將如何把這種想法轉(zhuǎn)換成一種實(shí)際的因特網(wǎng)應(yīng)用呢？
應(yīng)用程序要運(yùn)行在端系統(tǒng)上，所以你需要編寫運(yùn)行在端系統(tǒng)上的一些軟件，例如，你可能用Java、C或Python編寫軟件，此時(shí)，因?yàn)槟阍谘邪l(fā)一種分布式因特網(wǎng)應(yīng)用程序，運(yùn)行在不同端系統(tǒng)上的軟件需要互相發(fā)送數(shù)據(jù)。
我們將因特網(wǎng)描述為應(yīng)用程序的平臺(tái)，運(yùn)行在一個(gè)端系統(tǒng)上的應(yīng)用程序怎樣才能通過(guò)因特網(wǎng)向運(yùn)行在另一個(gè)端系統(tǒng)上的軟件發(fā)送數(shù)據(jù)呢？
這時(shí)候就要用到一個(gè)套接字接口（socket interface）的東西，這是一套信息發(fā)送程序必須遵守的規(guī)則集合，它規(guī)定了運(yùn)行在一個(gè)端系統(tǒng)上的程序請(qǐng)求向另一個(gè)端系統(tǒng)上的特定目標(biāo)程序交付數(shù)據(jù)的方式。
我們?cè)僮鲆粋€(gè)類比：假設(shè)Alex要給Mike寫一封信，按照郵政服務(wù)的要求，這封信要裝到信封里，信封要寫上Mike的全名、地址和郵政編碼，右上角還要貼郵票，然后把信封放進(jìn)郵箱里。
這些寫收件人信息、貼郵票和放信箱的操作就是郵政服務(wù)的一套規(guī)則，或者說(shuō)這就是“郵政服務(wù)接口”，如果Alex想要寄出這封信并且保證Mike能夠收到這封信，那么就必須按照接口要求做。
同理，因特網(wǎng)也有一個(gè)程序發(fā)送數(shù)據(jù)必須遵循的套接字接口，它就是我們說(shuō)的分布式應(yīng)用程序提供服務(wù)。
好了，我們現(xiàn)在已經(jīng)給出了因特網(wǎng)的兩種描述方法：一種是根據(jù)它的硬件和軟件組件來(lái)描述，另一種是根據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施向分布式應(yīng)用程序提供的服務(wù)來(lái)描述。
但是，你也許還是對(duì)什么是因特網(wǎng)感到困惑。
- 什么是分組交換和TCP/IP？
- 什么是路由器？
- 什么是分布式應(yīng)用？
- 家里的智能音箱是如何與因特網(wǎng)相連的？
如果你現(xiàn)在還對(duì)這些心存疑慮，不要擔(dān)心，我將在后續(xù)章節(jié)中解釋這些重要的術(shù)語(yǔ)和問(wèn)題。
總結(jié)
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