原文：How does the internet work

翻譯：安翔

審校/責(zé)編：屠敏，關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)開(kāi)發(fā)領(lǐng)域，尋求報(bào)道或投稿請(qǐng)發(fā)郵件tumin@csdn.net。

假設(shè)你在意大利度假，此時(shí)此刻正在一個(gè)提供免費(fèi) WiFi 的咖啡廳里享受下午茶。前幾天的旅途中，你拍攝了很多靚照，你迫不及待地想要分享給國(guó)內(nèi)的老爹老媽。

鑒于二老對(duì) Dropbox 或者 Google Drive 這種高級(jí)貨一無(wú)所知，因此你只能用郵件附件的方式發(fā)送這些照片。

當(dāng)你用鼠標(biāo)點(diǎn)擊郵件發(fā)送按鈕之后，分分鐘，郵件就穿越時(shí)空到達(dá)了老媽的收件箱。

那么這封郵件到底經(jīng)歷了什么，它是如何從意大利的咖啡館來(lái)到媽媽的郵箱的呢？

網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)

在我們正式探索之前，首先了解一下網(wǎng)絡(luò)的基本組件。

網(wǎng)絡(luò)由多種設(shè)備連接組成，這些設(shè)備統(tǒng)稱(chēng)為“節(jié)點(diǎn)”。大多數(shù)現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)都包含如下節(jié)點(diǎn)：

• 網(wǎng)卡/適配器

• 交換機(jī)

• 路由器

• 無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)

網(wǎng)卡

也稱(chēng)為網(wǎng)絡(luò)適配器，它是安裝在計(jì)算機(jī)（比如筆記本或者PC）上的硬件設(shè)備。它自身不是節(jié)點(diǎn)，安裝了它的計(jì)算機(jī)或者其他電子設(shè)備作為節(jié)點(diǎn)接入網(wǎng)絡(luò)。

交換機(jī)

交換機(jī)通過(guò)快速創(chuàng)建和刪除連接點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)相同網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)之間的消息轉(zhuǎn)發(fā)，它是網(wǎng)絡(luò)的中心節(jié)點(diǎn)。可以將其理解為網(wǎng)絡(luò)管理員，它維護(hù)無(wú)線(xiàn)和有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備之間的信息流。

路由器

路由器是連接兩個(gè)或多個(gè)獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備。通過(guò)不同網(wǎng)絡(luò)的路由器之間不斷的轉(zhuǎn)發(fā)和接力，數(shù)據(jù)才能最終達(dá)到它的目的地。

無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)(WAP)

WAP 允許附近的計(jì)算機(jī)和節(jié)點(diǎn)通過(guò) WiFi 等無(wú)線(xiàn)方式接入網(wǎng)絡(luò)。它們是向有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)提供無(wú)線(xiàn)功能的節(jié)點(diǎn)。

單獨(dú)的 WAP 接入能力有限，比如在大型建筑中可以使用多個(gè) WAP 以增大無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍。 當(dāng)然，WAP并不是網(wǎng)絡(luò)的必需組件，因?yàn)橛芯€(xiàn)網(wǎng)絡(luò)能夠滿(mǎn)足大部分需求。

WiFi連接與Internet連接

在此處需要聲明的是，與普遍認(rèn)識(shí)相反，實(shí)際上 WiFi 與 Internet 連接沒(méi)有任何關(guān)系，很多人將這兩者混淆。

WiFi 僅僅反應(yīng)你連接到局域網(wǎng)中的無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)的強(qiáng)度，Internet 連接則用來(lái)衡量你的路由器與互聯(lián)網(wǎng)的連接強(qiáng)度。 WiFi 信號(hào)很強(qiáng)，并不代表網(wǎng)速就很快。

這里有關(guān)于WiFi的8件事來(lái)幫助你更好地了解 WiFi。

互聯(lián)網(wǎng)的誕生

互聯(lián)網(wǎng)起源于1960年代末和70年代初，它是由美國(guó)國(guó)防部創(chuàng)建的一種新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。 它被稱(chēng)為ARPANET（Advanced Research Projects Agency Network）。

當(dāng)時(shí)從事國(guó)防工程相關(guān)工作的人員不僅包括國(guó)防部的科學(xué)家，還有遍布美國(guó)各地的研究員，ARPANET 的最初目的就是將這些工作人員聯(lián)系起來(lái)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程協(xié)同工作。研究員將 ARPANET 納入他們?cè)诖髮W(xué)工作的網(wǎng)絡(luò)中。隨著越來(lái)越多的網(wǎng)絡(luò)加入系統(tǒng)，互聯(lián)網(wǎng)逐步開(kāi)始形成。

什么是互聯(lián)網(wǎng)

從根本上講，互聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)使用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行通信的全球互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)集合?？梢詫?Internet 看作網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)都是一個(gè)節(jié)點(diǎn)。

然而，新的設(shè)備和技術(shù)已經(jīng)創(chuàng)造出通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)連接到網(wǎng)絡(luò)的新途徑。 它們的組合通常用于建立這些連接。

有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)

有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)是接入互聯(lián)網(wǎng)的最常見(jiàn)方式。 全世界鋪設(shè)了數(shù)十萬(wàn)英里的電纜，比如電話(huà)線(xiàn)（DSL）、光纖，等等。

數(shù)據(jù)可以通過(guò)光纖電纜實(shí)現(xiàn)高達(dá)70％光速的傳輸速度。為了防止退化，大部分電纜鋪設(shè)在地下或水下。當(dāng)然，在陸地上，也會(huì)很便利地鋪設(shè)在公路旁。這些電纜有的可以跨越數(shù)千英里，例如連接歐洲和美國(guó)、加拿大的大西洋水下通信電纜。

總之，有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)是訪(fǎng)問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)最理想和最快速的方式。

衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)

在某些第三世界國(guó)家和人口極少的地區(qū)，當(dāng)?shù)貨](méi)有提供有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，那么此時(shí)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)就很有必要了，人們可以通過(guò)衛(wèi)星信號(hào)接入互聯(lián)網(wǎng)。

雖然衛(wèi)星相對(duì)較快，但是由于更長(zhǎng)的傳輸距離，因此實(shí)際上它比有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)要慢。此外，如果數(shù)據(jù)的接收端和發(fā)送端不在同一個(gè)衛(wèi)星的覆蓋范圍內(nèi)（比如發(fā)送給你父母的電子郵件），則數(shù)據(jù)需要多個(gè)衛(wèi)星之間的轉(zhuǎn)發(fā)。

移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)

如今，手機(jī)早已可以接入互聯(lián)網(wǎng)。手機(jī)的直接連接點(diǎn)是基站，基站再通過(guò)物理電纜接入互聯(lián)網(wǎng)。

實(shí)際上，基站是非常廣泛的無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)，它不僅支持手機(jī)還支持其他的終端設(shè)備。手機(jī)還可以通過(guò)開(kāi)啟熱點(diǎn)的方式扮演無(wú)線(xiàn)路由器的角色，筆記本電腦或者其他終端都可以通過(guò)手機(jī)提供的熱點(diǎn)上網(wǎng)。

通過(guò)上文的描述，我們對(duì)互聯(lián)網(wǎng)有了進(jìn)一步的了解，此時(shí)是時(shí)候討論文章開(kāi)頭郵件的事了。

互聯(lián)網(wǎng)如何工作

你發(fā)送完郵件，關(guān)閉你的筆記本電腦，然后繼續(xù)你的意大利之旅。此時(shí)，你的郵件也將開(kāi)始它的旅程，盡管旅程的時(shí)間非常短暫。

當(dāng)你點(diǎn)擊發(fā)送時(shí)，筆記本電腦的網(wǎng)卡使用 WiFi 將電子郵件中的數(shù)據(jù)發(fā)送到無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)， 然后，WAP 將數(shù)據(jù)發(fā)送到本地路由器。

本地路由器接收到該數(shù)據(jù)并將其發(fā)送到另一個(gè)路由器，該路由器將數(shù)據(jù)發(fā)送到另一個(gè)路由器，通過(guò)多個(gè)路由器的轉(zhuǎn)發(fā)，直到數(shù)據(jù)通過(guò)一條跨大西洋的電纜傳輸?shù)矫绹?guó)。

數(shù)據(jù)最終到達(dá) Google 數(shù)據(jù)中心（因?yàn)槟愀改甘褂肎mail），然后 Google 向你父母的筆記本電腦發(fā)送通知，提示他們收到了一封新郵件。

媽媽看到提示之后，轉(zhuǎn)到她的電子郵件帳戶(hù)，點(diǎn)擊電子郵件。 數(shù)據(jù)通過(guò)多條線(xiàn)路從Google 數(shù)據(jù)中心開(kāi)始傳輸，并到達(dá)你家的路由器，然后通過(guò)網(wǎng)線(xiàn)到達(dá)筆記本電腦的網(wǎng)卡，并最終顯示在她的屏幕上。