因特网和万维网是如何工作的?

互联网运作背后的科学原理是什么?
2018年3月13日

采访

Noa Zilberman博士-剑桥大学

我们很多人每天都使用互联网,但它到底是什么,它是如何工作的呢?蒂姆·雷维尔对剑桥大学的诺亚·齐伯曼说:

互联网是一个连接所有计算机网络的全球系统。

蒂姆:那实际上是什么意思?计算机网络是非常抽象的但是现在每个人都知道如何使用互联网那么当他们点击计算机并访问互联网时,他们实际上在做什么呢?

诺亚-你可以把互联网想象成电脑的邮政递送服务。假设你有一条信息想要发送给某人。你有你的应用程序,你的软件,正在运行并且正在写这个消息。

蒂姆:所以这有点像电子邮件?

它可能是一封电子邮件,也可能是你想看一些在线电影。可能你正在访问一个像裸体科学家这样的网站,你想听这个播客,所以你首先需要做的是写下这条信息。金宝搏app最新下载然后将此消息从应用程序传递给操作系统。所以,正如我之前提到的,它可能是Windows,可能是Linux,可能是Mac,这都不重要。但是这个操作系统负责接收这个消息,并把它传递给硬件,传递给你电脑里知道如何把消息传输到网络的组件。

蒂姆:接下来会发生什么?那么信息到哪里去了?

每台连接到互联网的电脑都有一个IP地址——一个互联网协议地址——就像你的家庭住址一样,你有你的家庭住址和邮政编码。如果你试图访问裸体科学家的网站,你知道网站的名字——你知金宝搏app最新下载道它是裸体科学家,但你不知道IP地址是什么。

为此,您需要访问为您提供此地址的特定服务,该服务称为DNS -域名服务。你给它一个名字,它就会提供一个IP地址,就像查找邮政编码一样。你知道某人的地址,但你不知道邮编是多少。

以同样的方式,您获得IP地址,软件编写自己的消息并将其发送到网络。在网络中,有多个网络设备知道如何根据其上的IP地址路由消息。

蒂姆:这就像我通过互联网发送我的信件,沿途有一些小节点,或者,在这个类比中,你可以将它们匹配为发送邮件的人。然后他们把信息传递给下一个人,最终,它会到达裸体科学家网站或我想发邮件的人。金宝搏app最新下载这是正确的吗?

诺亚-完全正确。你有你自己的互联网服务提供商,你从家里连接的那个。他们接收你的信息,然后第一个传递给下一个网络,再下一个网络,直到你到达最后一个网络,可能是BBC网络。BBC知道如何获取信息并将其传送到特定的计算机上。

蒂姆:这就是剑桥演播室的信息如何传播到全世界的方式。很明显,发送一条小消息和观看BBC网站上的内容有很大的不同,这两者在数据量上有很大的不同。你怎么寄这么大的包裹;邮政投递系统能处理吗?

Noa -你只要把它切成更小的消息-就这样。有所谓的最大传输单元,你可以从一台计算机发送到网络。

蒂姆:回到最初的互联网,那和今天有什么不同?如今,我们可以把这些大包裹分开发送,那么三四十年前,当这些东西刚开始出现的时候,我们能通过互联网发送《权力的游戏》吗?

你本来可以寄出去的,但是你要等很久很久才能收到。如果你回想一下互联网的开始,那是1969年的“uppernet”。一开始,只有加州大学洛杉矶分校、斯坦福大学、加州大学圣迭戈分校和犹他大学的四台计算机与之相连。发送的第一条消息只有一个单词“login”。他们寄来了字母“l”,一切都很好。他们寄来了字母“o”,一切都很好。他们发了个字母" g "然后就崩溃了。

蒂姆:嗯,那看起来不像现在那么好?

不,是的。今天的互联网比当时的网络快1万到10万倍,而且显然更可靠。

展望未来,我们能想象10年、20年甚至30年后的互联网会是什么样子?

想想10年、20年和30年的时间,对互联网来说太长了。我们已经可以看到新技术的出现,比如物联网(IoT),几乎所有东西都是连接在一起的。你可能已经听说过你的冰箱告诉你牛奶用完了。但你也可以看到更多的技术趋势,比如计算、存储和网络的整合。你过去在电脑上做的事情现在正在转移到网络上,反之亦然。但你也可以假设一切都会变得更快,尽管我们不可能比光速快很多。

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