《网络是怎样连接的》了解网络连接的全貌
前言
這一個月窩家里一口氣連著看完了《計算機怎樣跑起來的》、《程序是怎樣跑起來的》、《網絡是怎樣連接的》這一套圖靈科普叢書(疫情被迫營業啃書╰(‵□′)╯)。不得不說本書是這三本中,個人認為講的最系統、最全面的一本。講解了網絡的全貌,卻并沒有用過多的筆墨,看來真的是“《計算機網絡概論》圖解趣味版”。(注意網絡是一個很大的概念。本文所指的網絡特指計算機網絡,需要和傳統的電信網絡區分開)
作者巧妙的將網絡是怎樣連接的比作一場探索之旅,描繪了從瀏覽器中輸入網址開始,一路追蹤到顯示出網頁內容為止的整個過程。并對過程中的每一步進行了詳盡的說明,作者的表達比較細致,并沒有像大多教科書那樣按照OSI(開放系統互聯參考模型)七層結構或者TCP/IP四層參考模型講,像我小白這種讀起來也不是特別吃力,歡迎對計算機網絡感興趣的朋友去讀一讀,強烈推薦。
網絡的概念
網絡是由若干節點和連接這些節點的鏈路構成,表示諸多對象及其相互聯系。
可以說計算機網絡的誕生讓人類的生活更便捷和豐富,也促進人類社會的進步。現在人們的生活離不開網絡,試想現在沒有網的生活,那么絕大多數人應該難以生活的下去。隨著1946年世界上第一臺電子計算機問世后的十多年時間內,由于價格很昂貴。電腦數量極少,早期所謂的計算機網絡主要是為了解決這一矛盾而產生的。其形式是將一臺計算機經過通信線路與若干臺終端直接連接,我們也可以把這種方式看做為最簡單的局域網雛形。
計算機網絡也稱計算機通信網。 關于計算機網絡的最簡單定義是:一些相互連接的、以共享資源為目的的、自治的計算機的集合。而最簡單的計算機網絡其實就只有兩臺計算機和連接它們的一條鏈路,即兩個節點和一條鏈路。
你沒看錯,這就是一個計算機網絡!
最早的計算機網絡,是由美國國防部高級研究計劃局(ARPA)建立的。現代計算機網絡的許多概念和方法,如分組交換技術都來自ARPA。 其不僅進行了租用線互聯的分組交換技術研究,而且做了無線、衛星網的分組交換技術研究-其結果導致了網絡協議TCP/IP協議的問世。
凡是對互聯網有一些了解的人,那總會聽過TCP/IP協議的大名。其全名叫Transmission Control Protocol/Internet Protocol,傳輸控制協議/網際協議,指能夠在多個不同網絡間實現信息傳輸的協議簇。你也可以將它理解為我們的普通話,只有人們都使用它,才能互相流暢地交流,再也沒有被溫州話支配的恐懼了。
網絡連接的全貌
從輸入網址到顯示出網頁內容,這個過程只有短短幾秒的時間,但在這短短幾秒背后,離不開各種設備和軟件的相互結合。
簡單來說,網絡就是由無數的計算機組合而成的,這個計算機往大了說就是我們經常需要訪問的服務器、太湖之光,往小了說就是各類微型計算機,像電話手表、智能小家電,正是這些各式各樣的計算機,通過通信線路連接起來才構成了我們如今龐大復雜的網絡。像這樣
當你訪問服務器并顯示網頁這一過程中,包含了瀏覽器和服務器之間的一系列交互。童鞋們上網搜索信息時,會通過搜索引擎查詢,這時你發出的請求信息就會通過網線或者無線網絡流向服務器。Web服務器根據請求向瀏覽器發送響應消息,也就是你要查找的信息。而想要實現這樣的功能,我們就需要一個機制能確保可以在瀏覽器和Web服務器之間傳遞請求和響應。于是就誕生了各種協議,
盡管網絡相當的復雜,但結合書中內容,我們可以嘗試著了解一下網絡連接的全貌。按照《網絡是怎樣連接的》這本書的講解,總體上可以將網絡連接信息交互的過程分為六個環節。
Web瀏覽器
從瀏覽器中輸入網址(URL)開始,瀏覽器按照一定的規則去分析這個網址的含義,然后根據其含義生成請求消息,之后委托操作系統中的網絡控制軟件將消息發送給服務器
協議棧、網卡
協議棧也就是網絡控制軟件會將從瀏覽器接收到的消息打包,然后加上目的地址等控制信息。接下來,協議棧會將包交給網卡(負責以太網或無線網絡通信的硬件),網卡會將包轉換為電信號并通過網線發送到網絡中去。
集線器、交換機、路由器
網卡發送的包會經過交換機等設備,到達用來接入互聯網的路由器。路由器的后面就是互聯網,網絡運營商會負責將包送到目的地,就好像我們把信投到郵筒中之后,郵遞員會負責把信送給收件人一樣。
接入網、網絡運營商
數據從用來接入互聯網的路由器出發,進入了互聯網的內部。互聯網的入口線路稱為接入網,一般來說我們可以用電話線、ISDN、ADSL(不對稱數字用戶線)、有線電視、光線、專線等多種通信線路來接入互聯網這些通信線路統稱為接入網。接入網連接到簽約的網絡運營商,并接入被稱為接入點的設備。
接入點的實體是一臺專為運營商設計的路由器,它就類似于離你家最近的郵局,接入點的后面就是互聯網的核心部分(也就是很多運營商和大量路由器,這些路由器相互連接,組成一張巨大的網)。
防火墻,緩存服務器
通過互聯網核心部分眾多路由器接力之后,網絡包最終到達了Web服務器所在的局域網中。接著,它會遇到防火墻,防火墻會對進入的包進行檢查,檢查完之后,網絡包接下來可能還會遇到緩存服務器。如果要訪問的網頁數據正好在緩存服務器中能夠找到,那么就可以不用勞煩Web服務器。直接從緩存服務器讀出數據。
Web服務器
當網絡包到達Web服務器后,數據會被解包并還原為原始的請求消息,然后交給Web服務器程序。和客戶端一樣,這個操作也是由操作系統中的協議棧來完成的。接下來Web服務器程序分析請求消息的含義,并按照其中的指示將數據裝入響應消息中,然后發回給客戶端。
到這,網絡連接大致的一整套流程就差不多結束了,當然這個過程中還有非常多復雜、細微的知識點,就等著各位童鞋去閱讀探索了。我自己也照著作者的結構梳理了以下網絡傳輸的詳細流程歡迎感興趣的童鞋看一看——帶你系統了解從瀏覽器中輸入網址到顯示出網頁內容其間計算機網絡經歷了哪些過程
總結
以上是生活随笔為你收集整理的《网络是怎样连接的》了解网络连接的全貌的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。