圖：在5G技術(shù)還未普及之前，4G網(wǎng)絡(luò)依然是移動(dòng)通信的主幹/網(wǎng)絡(luò)圖片

　　自新世紀(jì)以來(lái)，互聯(lián)網(wǎng)逐步成為繼電力、道路之外的又一重大基礎(chǔ)設(shè)施。尤其是當(dāng)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)（Mobile Internet）興起之後，人們可以直接從手機(jī)上瀏覽網(wǎng)頁(yè)，登錄各種APP，使得人們對(duì)於互聯(lián)網(wǎng)的依賴也進(jìn)一步增加。而各式各樣的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)也直接影響了普通人的職業(yè)生活，一個(gè)製作精良的個(gè)人主頁(yè)往往可以讓一個(gè)求職人謀得一份更好的工作。

　　儘管人們?cè)趶V泛使用各種互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，享受著互聯(lián)網(wǎng)帶給人們的便利和額外利益，但是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)卻彷彿永遠(yuǎn)屬於那些專業(yè)人士，讓普通人摸不著頭腦。讀者又可否設(shè)想過(guò)，當(dāng)你在YouTube上觀看一段有趣的視頻的時(shí)候，這背後又有怎樣的神奇在發(fā)生。實(shí)際上，就像大部分複雜事物一樣，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)複雜的外殼下也隱藏著一個(gè)簡(jiǎn)單的基礎(chǔ)。本文就帶您揭開(kāi)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)看似複雜的外表，來(lái)一窺它的究竟。/段經(jīng)璞 汪漪 楊秋琳

　　　　 在進(jìn)入正題之前，讓我們先介紹一下互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷史。早在上世紀(jì)60年代，美國(guó)政府就開(kāi)始對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)進(jìn)行研究。隨著研究的逐步推進(jìn)，美國(guó)逐步建立了ARPNET。作為互聯(lián)網(wǎng)的前身，ARPNET在上世紀(jì)80年代連接了美國(guó)的各個(gè)學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)以及軍方設(shè)施。進(jìn)入上世紀(jì)90年代，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開(kāi)始逐步商用，各大互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商開(kāi)始為普通民眾提供互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展也就此進(jìn)入上升期。我們熟悉的PCCW也是在這一時(shí)期開(kāi)始在香港提供互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。在20世紀(jì)末期到本世紀(jì)初，由於互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的火熱，大量的投機(jī)資本也跟隨進(jìn)了互聯(lián)網(wǎng)界，並瘋狂推高了諸如亞馬遜，雅虎等很多在NASDAQ上市的互聯(lián)網(wǎng)公司的股價(jià)，形成了大量的泡沫。這些泡沫於2000年起開(kāi)始逐步消退，並蒸發(fā)掉互聯(lián)網(wǎng)和IT產(chǎn)業(yè)界大量的市值。這也就是歷史上著名的互聯(lián)網(wǎng)泡沫危機(jī)。

　　但是資產(chǎn)泡沫的破裂並無(wú)法阻止技術(shù)前進(jìn)的腳步。進(jìn)入2010年以後，隨著4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和智能手機(jī)的普及，我們又進(jìn)入了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。時(shí)至今日，上百家互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商在香港為廣大民眾提供著重要的互聯(lián)網(wǎng)連接服務(wù)，而三星，蘋果，聯(lián)想等世界知名的終端設(shè)備製造商也為大家提供了手機(jī)和個(gè)人電腦。互聯(lián)網(wǎng)也徹底成為了普通人無(wú)法離開(kāi)的基礎(chǔ)服務(wù)。

　　計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)

　　互聯(lián)網(wǎng)包含了各種各樣的核心技術(shù)，這其中最為重要的就是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是由大量的節(jié)點(diǎn)相互連接而成的一個(gè)真實(shí)網(wǎng)絡(luò)。在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間通過(guò)一條確定的物理路徑進(jìn)行連通。網(wǎng)絡(luò)上傳輸數(shù)據(jù)的最小單位被稱作數(shù)據(jù)報(bào)文（datagram）。它可以被類比為傳統(tǒng)郵政服務(wù)中的一封信件，具有源地址（寄件人），目的地地址（收件人）和報(bào)文負(fù)載（信件內(nèi)容），並在網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)中進(jìn)行傳遞。網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)分為兩大類，包括終端設(shè)備和轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)。其中，終端設(shè)備包括常見(jiàn)的手機(jī)和個(gè)人電腦，它負(fù)責(zé)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)報(bào)文。而轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)則包括交換機(jī)和路由器，它會(huì)根據(jù)數(shù)據(jù)報(bào)文中所包含的信息對(duì)數(shù)據(jù)報(bào)文進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)。

　　 終端設(shè)備：數(shù)據(jù)報(bào)文的生成地

　　每天，當(dāng)你掏出手機(jī)，打開(kāi)瀏覽器，正是無(wú)數(shù)生成和接收到的數(shù)據(jù)報(bào)文幫你傳遞了網(wǎng)頁(yè)上的關(guān)鍵信息。當(dāng)手機(jī)等終端設(shè)備通過(guò)網(wǎng)絡(luò)向外界進(jìn)行通信時(shí)，運(yùn)行在終端設(shè)備上的計(jì)算機(jī)程序會(huì)自動(dòng)地填寫好數(shù)據(jù)報(bào)文中的各種內(nèi)容，並將這個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)文從該設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)接口上發(fā)送出去。對(duì)於從網(wǎng)絡(luò)接口上收到的數(shù)據(jù)報(bào)文，終端設(shè)備則會(huì)解析這個(gè)報(bào)文所攜帶的信息，並對(duì)發(fā)送給自己的報(bào)文進(jìn)行後續(xù)的處理。

　　 交換機(jī)：數(shù)據(jù)報(bào)文的本地轉(zhuǎn)發(fā)點(diǎn)

　　從終端設(shè)備上發(fā)送出去之後，數(shù)據(jù)報(bào)文通常會(huì)進(jìn)入交換機(jī)。我們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｒ?jiàn)的家用無(wú)線「路由器」，從功能上來(lái)說(shuō)也是一種交換機(jī)。交換機(jī)會(huì)根據(jù)數(shù)據(jù)報(bào)文的目的地地址將它轉(zhuǎn)發(fā)到與交換機(jī)相連的其他節(jié)點(diǎn)，使得報(bào)文最終可以正確地到達(dá)目的地。交換機(jī)會(huì)向下連接一個(gè)小型區(qū)域內(nèi)部的諸多終端設(shè)備。一棟商業(yè)大樓裏，或者一個(gè)住宅小區(qū)內(nèi)，都會(huì)有若干臺(tái)交換機(jī)來(lái)對(duì)連接用戶的個(gè)人電腦、手機(jī)等終端設(shè)備。交換機(jī)還會(huì)向上連接其他交換機(jī)和各種路由器，以使得用戶的數(shù)據(jù)報(bào)文可以到達(dá)更遠(yuǎn)的地方。

　　 路由器：數(shù)據(jù)報(bào)文的廣域轉(zhuǎn)發(fā)點(diǎn)

　　相對(duì)於交換機(jī)，路由器是一種高端的大型設(shè)備，通常售價(jià)不菲，並由諸如Cisco等世界知名的互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備供應(yīng)商而製造。路由器具有大量的網(wǎng)絡(luò)端口，並連接互聯(lián)網(wǎng)中大量的節(jié)點(diǎn)。通常，路由器會(huì)和其他的路由器以及交換機(jī)相連。當(dāng)數(shù)據(jù)報(bào)文被轉(zhuǎn)發(fā)到路由器的時(shí)候，路由器也會(huì)根據(jù)數(shù)據(jù)報(bào)文的目的地地址對(duì)數(shù)據(jù)報(bào)文進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。在路由器上，一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)文有可能會(huì)被發(fā)送到成千上萬(wàn)公里之外，到達(dá)另外一個(gè)國(guó)度，也有可能會(huì)被下發(fā)到某個(gè)交換機(jī)，使得數(shù)據(jù)報(bào)文能夠正確地到達(dá)接收節(jié)點(diǎn)。

　　 連接線：連通網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)

　　為了連通網(wǎng)絡(luò)中的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，我們需要使用各種各樣的連接線。銅線（Copper）是日常生活中最為常見(jiàn)的連接線。日常所見(jiàn)的包裹著藍(lán)色外皮的網(wǎng)線，其實(shí)是一種銅線，而塑料的藍(lán)色外皮則是銅線的保護(hù)層。由於銅線傳輸數(shù)據(jù)報(bào)文的速度較慢，它通常被用於連接終端設(shè)備和交換機(jī)。光纖（Fiber）相比於銅線具有更高的傳輸速度，因此它被廣泛用於交換機(jī)和路由器之間的連接。有時(shí)，光纖會(huì)漂洋過(guò)海，將身處不同大陸的路由器連接起來(lái)。這樣的光纖因被埋在海底而被稱為海底光纜。海底光纜是十分重要的設(shè)施，沒(méi)有海底光纜，身處不同大陸的路由器就無(wú)法相連，我們的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)也無(wú)法跨越整個(gè)世界。

　　在近些年，隨著無(wú)線技術(shù)的發(fā)展，4G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和WIFI也成為了連接終端設(shè)備和交換機(jī)的重要連接方式。當(dāng)使用無(wú)線技術(shù)的時(shí)候，數(shù)據(jù)包會(huì)直接在空氣中通過(guò)電磁波的形式直接傳播，而避免了實(shí)體連接線造成的種種不便。

　　互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的簡(jiǎn)介

　　當(dāng)你瀏覽網(wǎng)頁(yè)的時(shí)候，你有沒(méi)有想過(guò)，你面前色彩紛呈而又充滿趣味的動(dòng)態(tài)頁(yè)面究竟是怎麼出現(xiàn)？在了解網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)後，我們就可以輕鬆地解構(gòu)出現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的簡(jiǎn)單脈絡(luò)。

　　 客戶端和服務(wù)器

　　現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是由大量的客戶端和服務(wù)器構(gòu)成的。客戶端和服務(wù)器都屬於網(wǎng)絡(luò)中的終端設(shè)備，客戶端通過(guò)數(shù)據(jù)報(bào)文的形式向服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求（request），而服務(wù)器則會(huì)向客戶端發(fā)送相應(yīng)的答覆（response）。發(fā)送的請(qǐng)求和收到的答覆則通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)發(fā)到達(dá)最終的目的地。這樣一來(lái)一回的交互式過(guò)程也就形成了我們?yōu)g覽網(wǎng)頁(yè)和使用APP時(shí)的基本流程。

　　當(dāng)用戶瀏覽網(wǎng)頁(yè)的時(shí)候，用戶的終端設(shè)備會(huì)向提供網(wǎng)頁(yè)的服務(wù)器發(fā)送相應(yīng)請(qǐng)求，以獲取頁(yè)面。服務(wù)器在收到請(qǐng)求後，會(huì)找到相應(yīng)的網(wǎng)頁(yè)，並將這個(gè)網(wǎng)頁(yè)回覆給客戶端?？蛻舳耸盏骄W(wǎng)頁(yè)回覆後，會(huì)將網(wǎng)頁(yè)中所包含的具體內(nèi)容渲染到終端設(shè)備的屏幕上，映入人眼的美麗頁(yè)面也就此生成。

　　同樣的，當(dāng)用戶點(diǎn)擊了YouTube網(wǎng)站上的一段視頻的時(shí)候，用戶的終端設(shè)備會(huì)向YouTube的服務(wù)器發(fā)送播放視頻的請(qǐng)求，而服務(wù)器則會(huì)將視頻以請(qǐng)求的方式源源不斷的發(fā)送給客戶端，並最終播放到客戶端的屏幕上。

　　 超文本傳輸協(xié)議HTTP

　　客戶端和服務(wù)器所交互的信息五花八門。除了傳輸網(wǎng)頁(yè)，當(dāng)用戶觀看在線視頻的時(shí)候，服務(wù)器也會(huì)將一段視頻推送給客戶端。為了應(yīng)對(duì)千變?nèi)f化的內(nèi)容，客戶端和服務(wù)器之間所傳遞的內(nèi)容會(huì)被封裝到超文本傳輸協(xié)議中來(lái)進(jìn)行傳輸。超文本傳輸協(xié)議使用一種格式化的方法將客戶端或服務(wù)器生成的內(nèi)容封裝起來(lái)，包裹到一個(gè)到多個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)文之中，並傳輸?shù)交ヂ?lián)網(wǎng)中。當(dāng)客戶端或服務(wù)器收到超文本傳輸協(xié)議所攜帶的信息後，它可以將其進(jìn)行解析，並提取其中的關(guān)鍵內(nèi)容。

　　超本文傳輸協(xié)議唯一的不足就是其保密性差?？蛻舳撕头?wù)器所交互的信息會(huì)直接以明文的形式寫入到超文本協(xié)議當(dāng)中，使得網(wǎng)絡(luò)中像黑客（Hacker）一樣的惡意用戶可以輕易的竊取並篡改超文本協(xié)議中傳輸?shù)膬?nèi)容，進(jìn)而造成難以遇見(jiàn)的惡劣後果。為了提高超文本傳輸協(xié)議的安全性，人們發(fā)明了超文本傳輸安全協(xié)議（HTTPS），也就是超文本傳輸協(xié)議的安全版。在超文本傳輸安全協(xié)議中，所有的消息都是經(jīng)過(guò)加密的，這也就有效的防止了惡意用戶的各種不良行為。

　　互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用

　　在學(xué)習(xí)了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)以後，我們應(yīng)該怎樣利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來(lái)為自己更好地服務(wù)呢？接下來(lái)，我們簡(jiǎn)要介紹搭建個(gè)人主頁(yè)的流程。有了個(gè)人主頁(yè)，你就可以向全世界展示自己。

　　建立個(gè)人主頁(yè)

　　為了建設(shè)一個(gè)個(gè)人主頁(yè)，我們首先要搭建一個(gè)屬於我們自己的服務(wù)器。只有這樣，世界各地的客戶端程序才能從這臺(tái)服務(wù)器上獲取我們的個(gè)人主頁(yè)。

　　使用傳統(tǒng)方法搭建個(gè)人服務(wù)器是非常複雜的，我們需要配置一臺(tái)電腦主機(jī)，在這臺(tái)電腦主機(jī)上安裝像Apache Server這樣的程序以實(shí)現(xiàn)服務(wù)器的基本功能。然後，我們要從像GoDaddy這樣的域名提供商那裏購(gòu)買一個(gè)域名（Domain Name），來(lái)作為我們個(gè)人主頁(yè)的基本地址，並綁定我們的服務(wù)器主機(jī)。最後，我們需要使用超文本標(biāo)記語(yǔ)言（HTML）來(lái)編寫我們個(gè)人主頁(yè)的代碼，並將編寫好的代碼上傳到服務(wù)器。超文本標(biāo)記語(yǔ)言內(nèi)標(biāo)註了我們個(gè)人主頁(yè)的基本內(nèi)容，以及它們?cè)陧?yè)面上所應(yīng)該顯示的位置。當(dāng)客戶端程序在瀏覽網(wǎng)頁(yè)的時(shí)候，只要在瀏覽器內(nèi)輸入我們個(gè)人主頁(yè)的域名，客戶端就會(huì)生成一個(gè)請(qǐng)求。這個(gè)請(qǐng)求最終會(huì)抵達(dá)我們的服務(wù)器，並取回我們存放在服務(wù)器上的個(gè)人主頁(yè)的代碼。最後，我們個(gè)人主頁(yè)的代碼也就會(huì)在客戶端上顯示出來(lái)。

　　 使用雲(yún)服務(wù)

　　按照傳統(tǒng)方式搭建個(gè)人網(wǎng)站是一個(gè)相對(duì)複雜的過(guò)程。近些年來(lái)，隨著像Amazon Web Services（AWS），Azure，阿里雲(yún)，騰訊雲(yún)等雲(yún)服務(wù)（Cloud Service）的興起，搭建個(gè)人網(wǎng)頁(yè)也變得越來(lái)越簡(jiǎn)單。我們可以直接從雲(yún)服務(wù)提供商處租用一臺(tái)配置好的個(gè)人服務(wù)器，從而避免了人工搭建服務(wù)器，購(gòu)買域名和安裝服務(wù)器程序等一系列的繁瑣流程。在購(gòu)買了個(gè)人服務(wù)器之後，我們只需要將編寫好的個(gè)人網(wǎng)頁(yè)代碼上傳到服務(wù)器上，就可以快速搭建個(gè)人頁(yè)面了。

　　本文對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作了簡(jiǎn)要的介紹。要知道，互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)過(guò)了幾十年的演化進(jìn)程，其中每一項(xiàng)技術(shù)都是智慧的結(jié)晶，無(wú)法用簡(jiǎn)單的語(yǔ)言來(lái)進(jìn)行徹底描述。要想進(jìn)一步了解互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)知識(shí)，請(qǐng)利用好互聯(lián)網(wǎng)這個(gè)充滿威力的武器，並從互聯(lián)網(wǎng)上汲取更多的知識(shí)吧！

　　下期「3C科技」將於6月25日刊登