大公网

大公报电子版
首页 > 生活 > 3c科技 > 正文

?新世纪的互联网服务

2018-06-12 08:22:26大公網 作者:段经璞 汪漪 杨秋琳
字号
放大
标准
分享
?新世纪的互联网服务
 
图:在5G技术还未普及之前,4G网络依然是移动通信的主干/网络图片
 
自新世纪以来,互联网逐步成为继电力、道路之外的又一重大基础设施。尤其是当移动互联网(Mobile Internet)兴起之后,人们可以直接从手机上浏览网页,登录各种APP,使得人们对于互联网的依赖也进一步增加。而各式各样的网络服务也直接影响了普通人的职业生活,一个制作精良的个人主页往往可以让一个求职人谋得一份更好的工作。
 
尽管人们在广泛使用各种互联网服务,享受着互联网带给人们的便利和额外利益,但是互联网技术却彷佛永远属于那些专业人士,让普通人摸不着头脑。读者又可否设想过,当你在You Tube上观看一段有趣的视频的时候,这背后又有怎样的神奇在发生。实际上,就像大部分复杂事物一样,互联网技术复杂的外壳下也隐藏着一个简单的基础。本文就带您揭开互联网技术看似复杂的外表,来一窥它的究竟。
 
在进入正题之前,让我们先介绍一下互联网的发展历史。早在上世纪60年代,美国政府就开始对计算机网络的技术进行研究。随着研究的逐步推进,美国逐步建立了ARPNET。作为互联网的前身,ARPNET在上世纪80年代连接了美国的各个学术机构以及军方设施。进入上世纪90年代,互联网技术开始逐步商用,各大互联网服务提供商开始为普通民众提供互联网服务,互联网的发展也就此进入上升期。我们熟悉的PCCW也是在这一时期开始在香港提供互联网服务。在20世纪末期到本世纪初,由于互联网技术的火热,大量的投机资本也跟随进了互联网界,并疯狂推高了诸如亚马逊,雅虎等很多在NASDAQ上市的互联网公司的股价,形成了大量的泡沫。这些泡沫于2000年起开始逐步消退,并蒸发掉互联网和IT产业界大量的市值。这也就是历史上着名的互联网泡沫危机。
 
但是资产泡沫的破裂并无法阻止技术前进的脚步。进入2010年以后,随着4G移动网络技术的发展和智能手机的普及,我们又进入了移动互联网时代。时至今日,上百家互联网服务提供商在香港为广大民众提供着重要的互联网连接服务,而三星,苹果,联想等世界知名的终端设备制造商也为大家提供了手机和个人电脑。互联网也彻底成为了普通人无法离开的基础服务。
 
计算机网络的基础
 
互联网包含了各种各样的核心技术,这其中最为重要的就是计算机网络。计算机网络是由大量的节点相互连接而成的一个真实网络。在这个网络中,两个节点之间通过一条确定的物理路径进行连通。网络上传输数据的最小单位被称作数据报文(datagram)。它可以被类比为传统邮政服务中的一封信件,具有源地址(寄件人),目的地地址(收件人)和报文负载(信件内容),并在网络的节点中进行传递。网络中的节点分为两大类,包括终端设备和转发节点。其中,终端设备包括常见的手机和个人电脑,它负责发送和接收数据报文。而转发节点则包括交换机和路由器,它会根据数据报文中所包含的信息对数据报文进行相应的转发。
 
终端设备:数据报文的生成地
 
每天,当你掏出手机,打开浏览器,正是无数生成和接收到的数据报文帮你传递了网页上的关键信息。当手机等终端设备通过网络向外界进行通信时,运行在终端设备上的计算机程序会自动地填写好数据报文中的各种内容,并将这个数据报文从该设备的网络接口上发送出去。对于从网络接口上收到的数据报文,终端设备则会解析这个报文所携带的信息,并对发送给自己的报文进行后续的处理。
 
交换机:数据报文的本地转发点
 
从终端设备上发送出去之后,数据报文通常会进入交换机。我们日常生活中常见的家用无线“路由器”,从功能上来说也是一种交换机。交换机会根据数据报文的目的地地址将它转发到与交换机相连的其他节点,使得报文最终可以正确地到达目的地。交换机会向下连接一个小型区域内部的诸多终端设备。一栋商业大楼里,或者一个住宅小区内,都会有若干台交换机来对连接用户的个人电脑、手机等终端设备。交换机还会向上连接其他交换机和各种路由器,以使得用户的数据报文可以到达更远的地方。
 
路由器:数据报文的广域转发点
 
相对于交换机,路由器是一种高端的大型设备,通常售价不菲,并由诸如Cisco等世界知名的互联网设备供应商而制造。路由器具有大量的网络端口,并连接互联网中大量的节点。通常,路由器会和其他的路由器以及交换机相连。当数据报文被转发到路由器的时候,路由器也会根据数据报文的目的地地址对数据报文进行转发。在路由器上,一个数据报文有可能会被发送到成千上万公里之外,到达另外一个国度,也有可能会被下发到某个交换机,使得数据报文能够正确地到达接收节点。
 
连接线:连通网络中各个节点
 
为了连通网络中的两个节点,我们需要使用各种各样的连接线。铜线(Copper)是日常生活中最为常见的连接线。日常所见的包裹着蓝色外皮的网线,其实是一种铜线,而塑料的蓝色外皮则是铜线的保护层。由于铜线传输数据报文的速度较慢,它通常被用于连接终端设备和交换机。光纤(Fiber)相比于铜线具有更高的传输速度,因此它被广泛用于交换机和路由器之间的连接。有时,光纤会漂洋过海,将身处不同大陆的路由器连接起来。这样的光纤因被埋在海底而被称为海底光缆。海底光缆是十分重要的设施,没有海底光缆,身处不同大陆的路由器就无法相连,我们的互联网服务也无法跨越整个世界。
 
在近些年,随着无线技术的发展,4G无线网络和WIFI也成为了连接终端设备和交换机的重要连接方式。当使用无线技术的时候,数据包会直接在空气中通过电磁波的形式直接传播,而避免了实体连接线造成的种种不便。
 
互联网技术的简介
 
当你浏览网页的时候,你有没有想过,你面前色彩纷呈而又充满趣味的动态页面究竟是怎么出现?在了解网络技术的基础后,我们就可以轻松地解构出现代互联网技术的简单脉络。
 
客户端和服务器
 
现代互联网技术是由大量的客户端和服务器构成的。客户端和服务器都属于网络中的终端设备,客户端通过数据报文的形式向服务器发送请求(request),而服务器则会向客户端发送相应的答覆(response)。发送的请求和收到的答覆则通过网络的转发到达最终的目的地。这样一来一回的交互式过程也就形成了我们浏览网页和使用APP时的基本流程。
 
当用户浏览网页的时候,用户的终端设备会向提供网页的服务器发送相应请求,以获取页面。服务器在收到请求后,会找到相应的网页,并将这个网页回覆给客户端。客户端收到网页回覆后,会将网页中所包含的具体内容渲染到终端设备的屏幕上,映入人眼的美丽页面也就此生成。
 
同样的,当用户点击了YouTube网站上的一段视频的时候,用户的终端设备会向YouTube的服务器发送播放视频的请求,而服务器则会将视频以请求的方式源源不断的发送给客户端,并最终播放到客户端的屏幕上。
 
超文本传输协议HTTP
 
客户端和服务器所交互的信息五花八门。除了传输网页,当用户观看在线视频的时候,服务器也会将一段视频推送给客户端。为了应对千变万化的内容,客户端和服务器之间所传递的内容会被封装到超文本传输协议中来进行传输。超文本传输协议使用一种格式化的方法将客户端或服务器生成的内容封装起来,包裹到一个到多个数据报文之中,并传输到互联网中。当客户端或服务器收到超文本传输协议所携带的信息后,它可以将其进行解析,并提取其中的关键内容。
 
超本文传输协议唯一的不足就是其保密性差。客户端和服务器所交互的信息会直接以明文的形式写入到超文本协议当中,使得网络中像黑客(Hacker)一样的恶意用户可以轻易的窃取并篡改超文本协议中传输的内容,进而造成难以遇见的恶劣后果。为了提高超文本传输协议的安全性,人们发明了超文本传输安全协议(HTTPS),也就是超文本传输协议的安全版。在超文本传输安全协议中,所有的消息都是经过加密的,这也就有效的防止了恶意用户的各种不良行为。
 
互联网技术的应用
 
在学习了互联网技术的基础以后,我们应该怎样利用互联网技术来为自己更好地服务呢?接下来,我们简要介绍搭建个人主页的流程。有了个人主页,你就可以向全世界展示自己。
 
建立个人主页
 
为了建设一个个人主页,我们首先要搭建一个属于我们自己的服务器。只有这样,世界各地的客户端程序才能从这台服务器上获取我们的个人主页。
 
使用传统方法搭建个人服务器是非常复杂的,我们需要配置一台电脑主机,在这台电脑主机上安装像Apache Server这样的程序以实现服务器的基本功能。然后,我们要从像GoDaddy这样的域名提供商那里购买一个域名(Domain Name),来作为我们个人主页的基本地址,并绑定我们的服务器主机。最后,我们需要使用超文本标记语言(HTML)来编写我们个人主页的代码,并将编写好的代码上传到服务器。超文本标记语言内标注了我们个人主页的基本内容,以及它们在页面上所应该显示的位置。当客户端程序在浏览网页的时候,只要在浏览器内输入我们个人主页的域名,客户端就会生成一个请求。这个请求最终会抵达我们的服务器,并取回我们存放在服务器上的个人主页的代码。最后,我们个人主页的代码也就会在客户端上显示出来。
 
使用云服务
 
按照传统方式搭建个人网站是一个相对复杂的过程。近些年来,随着像Amazon Web Services(AWS),Azure,阿里云,腾讯云等云服务(Cloud Service)的兴起,搭建个人网页也变得越来越简单。我们可以直接从云服务提供商处租用一台配置好的个人服务器,从而避免了人工搭建服务器,购买域名和安装服务器程序等一系列的繁琐流程。在购买了个人服务器之后,我们只需要将编写好的个人网页代码上传到服务器上,就可以快速搭建个人页面了。
 
本文对网络技术,以及互联网技术作了简要的介绍。要知道,互联网经过了几十年的演化进程,其中每一项技术都是智慧的结晶,无法用简单的语言来进行彻底描述。要想进一步了解互联网的相关知识,请利用好互联网这个充满威力的武器,并从互联网上汲取更多的知识吧!
 
下期“3C科技”将于6月25日刊登
责任编辑:张菡

相关内容

点击排行

欧美最新的av最新电影,免费下载三级片地址,国产三级黄片,美国好看的剧情AV,剧情好看点的av系列