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揭秘互联网运行之谜:深入解析互联网工作原理!

前言:✍️ 你们好啊,第一次写博客 不知道写点啥 那就先从翻译入手了

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  • 闲言少叙 Let's Action!

首先就开发者而言,对什么是互联网以及它是如何工作的必须有深入的理解。它是构建大多数现代软件应用的基石。为了构建有效、安全以及可扩展的应用程序和服务。你需要深入理解互联网是如何运作的,以及如何充分利用它的强大功能和无处不在的连接性。

本文,我们将介绍互联网的基础知识,包括它是什么,它是如何 work 的,一些基本的概念,术语和一些用于在互联网上构建应用程序和服务的通用协议。

  • 互联网简介

  • 互联网是如何工作的:概述

  • 基本的概念和术语

  • 互联网中协议的作用

  • 理解 IP 地址和域名

  • HTTP 和 HTTPS 简介

  • 用 TCP/IP 构建应用

  • 用 SSL/TLS 保护互联网通信

  • 未来:新兴趋势和技术

  • 小结

互联网简介

在我们了解什么是互联网前,我们需要理解什么是网络。网络(Network)是一组相互连接的计算机或其他设备,就像蜘蛛网中的每个节点都通过线连接在一起,网络中的每台计算机或设备也都通过网络连接在一起。例如,你家的计算机、手机和其他设备可以形成一个小的蜘蛛网,这就是你的家庭网络。你的邻居的设备也可以形成另一个小的蜘蛛网,即他们的家庭网络。当这些小的蜘蛛网(家庭网络)连接在一起时,就形成了一张大的蜘蛛网,这就是我们所说的互联网。

The internet is a network of networks.

PS: 这句确实不好翻译,英文的版本更好理解~

互联网是在 1960 年代末由M国国防部开发的,目的是创建一个能够抵御核攻击的分散式通信网络。多年来,它已经发展成了一个复杂、精密的网络,覆盖了全球。

互联网是如何工作的:概述

互联网通过使用标准协议将设备和计算系统连接,这些协议规定了设备间如何安全可靠地交换信息。

互联网的核心是一个全球互联的路由器网络,负责在不同设备系统引导数据流。当你在互联网上发送数据时,数据被分解成小包,从你的设备发送到路由器。路由器检查这个数据包,然后将其转发都按通向目的地的下一个路由器。这个过程一直持续,直到数据包到达最终目的地。

为了确保数据包的正确发送和接收,互联网使用了多种协议,包括互联网协议(IP)传输控制协议(TCP)。IP 负责将数据包路由到正确的目的地,而 TCP 则确保数据包以正确的顺序可靠地传输

除了这些核心协议外,还有许多其他的技术和协议被用来实现互联网上的通信和数据交换,包括域名系统(DNS)超文本传输协议(HTTP),以及安全套接层/传输层安全协议(SSL/TLS)。作为一名开发者,理解这些不同的技术和协议如何协同工作,实现互联网上的通信和数据交换是非常重要的。

基本的概念和术语

为了去理解互联网,熟悉一些基本的概念和相关的术语是十分重要的,这是一些需要注意的关键词和术语:

  • Packet: 在互联网上传输的一小部分数据。

  • Router: 在不同网络间指导数据包传输的设备。

  • IP Address: 分配给网络上每个设备的唯一标识符,用于将数据路由到正确的目的地。

  • Domain Name: 用于识别网站的人类可读名称,例如 google.com, orionchen.me。

  • DNS: 负责将域名翻译成 IP 地址。

  • HTTP: 超文本传输协议用于在客户端(如网页浏览器)和服务器(如网站)之间传输数据。

  • HTTPS: HTTP 的加密版本,用于在客户端和服务器之间提供安全通信。

  • SSL/TLS: 用于提供互联网上的安全通信。

理解这些基本概念和术语对于使用互联网以及开发基于互联网的应用程序和服务至关重要。

互联网中协议的作用

协议在互联网上的通信和数据交换中起着至关重要的作用。协议是一套规则标准,定义了设备和系统之间如何交换信息

在互联网通信中使用了许多不同的协议,包括互联网协议(IP)传输控制协议(TCP)用户数据报协议(UDP)域名系统(DNS)等等。

IP 负责将数据包路由到正确的目的地,而 TCP 和 UDP 确保数据包可靠、高效地传输。DNS 用于将域名翻译成 IP 地址HTTP 用于在客户端和服务器之间传输数据。

使用标准化协议的一个关键好处是,它们允许来自不同制造商和供应商的设备和系统无缝地相互通信。例如,一家公司开发的网页浏览器可以与另一家公司开发的网页服务器通信,只要他们都遵守 HTTP 协议。

同样的,作为一名开发者,理解互联网通信中使用的各种协议,以及它们如何协同工作以实现互联网上的数据和信息传输是非常重要的。

理解 IP 地址和域名

在使用互联网时,IP 地址和域名都是需要理解的重要概念。

IP 地址是分配给网络上每个设备的唯一标识符。它用于将数据路由到正确的目的地,确保信息发送到预期的接收者。IP 地址通常表示为由四个数字组成的序列,这些数字之间以句点分隔,例如 "192.168.1.1"。

另一方面,域名用于识别网站其他互联网资源的人类可读的名称。它们通常由两部分或更多部分组成,每部分之间以句点分隔。例如,"google.com、orionchen.me" 就是一个域名。域名使用域名系统(DNS)转换为 IP 地址

DNS 是互联网基础设施的关键部分,负责将域名转换为 IP 地址。当你在网页浏览器中输入一个域名时,你的计算机会向 DNS 服务器发送一个 DNS 查询,该服务器返回相应的 IP 地址。然后,你的计算机使用该 IP 地址连接到你请求的网站或其他资源。

HTTP 和 HTTPS 简介

HTTP(超文本传输协议)和 HTTPS(安全超文本传输协议)是互联网应用和服务中最常用的协议之一。

HTTP 是用于在客户端(如网页浏览器)和服务器(如网站)之间传输数据的协议。当你访问一个网站时,你的网页浏览器会向服务器发送一个 HTTP 请求,请求你需要的网页或其他资源。然后,服务器会将一个 HTTP 响应发送回客户端,包含所请求的数据。

HTTPS 是 HTTP 的更安全版本,它使用 SSL/TLS(安全套接字层/传输层安全)加密技术对客户端和服务器之间传输的数据进行加密。这提供了额外的安全层,有助于保护敏感信息,如登录凭证、支付信息和其他个人数据。

当你访问使用 HTTPS 的网站时,你的网页浏览器会在地址栏显示一个锁定图标,表示连接是安全的。你也可能会在网站地址的开头看到 "https" 而不是 "http"。

用 TCP/IP 构建应用

TCP/IP(传输控制协议/互联网协议)是大多数基于互联网的应用和服务使用的基础通信协议。它提供了在运行在不同设备上的应用程序之间可靠、有序和经过错误检查的数据传输。

在使用 TCP/IP 构建应用程序时,有一些关键概念需要理解:

  • Ports: 用于识别运行在设备上的应用程序或服务。每个应用程序或服务都被分配一个唯一的端口号,使数据能被发送到正确的目的地。

  • Sockets: 套接字是 IP 地址和端口号的组合,代表着特定的通信端点。套接字用于在设备之间建立连接,并在应用程序之间传输数据。

  • Connections: 当两个设备想要相互通信时,会在两个套接字之间建立一个连接。在建立连接的过程中,设备会协商各种参数,如最大段大小和窗口大小,这些参数将决定如何通过该连接传输数据。

  • Data transfer: 一旦建立了连接,就可以在每个设备上运行的应用程序之间传输数据。数据通常以分段的形式传输,每个分段都包含一个序列号和其他元数据以确保可靠的传输。

在使用 TCP/IP 构建应用程序时,你需要确保你的应用程序被设计为可以与适当的端口、套接字和连接一起工作。你还需要熟悉常与 TCP/IP 一起使用的各种协议和标准,如 HTTP、FTP(文件传输协议)和 SMTP(简单邮件传输协议)。理解这些概念和协议对于构建有效、可扩展和安全的基于互联网的应用程序和服务至关重要。

用 SSL/TLS 保护互联网通信

正如我们之前讨论的,SSL/TLS 是一种用于加密通过互联网传输的数据的协议。它通常用于为诸如网络浏览器、电子邮件客户端和文件传输程序等应用程序提供安全连接。

在使用 SSL/TLS 来保护互联网通信时,有一些关键概念需要理解:

  • Certificates: SSL/TLS 证书用于建立客户端和服务器之间的信任。它们包含了关于服务器身份的信息,并由一个值得信任的第三方(证书授权机构)签署,以验证其真实性。

  • Handshake: 在 SSL/TLS 握手过程中,客户端和服务器会交换信息,以协商安全连接的加密算法和其他参数。

  • Encryption: 一旦安全连接建立,数据就会使用已经达成一致的算法进行加密,然后可以在客户端和服务器之间安全地传输。

在构建基于互联网的应用程序和服务时,理解 SSL/TLS 的工作方式并确保你的应用程序在传输敏感数据(如登录凭据、支付信息和其他个人数据)时使用 SSL/TLS 是非常重要的。你还需要确保为你的服务器获取和维护有效的 SSL/TLS 证书,并遵循配置和保护你的 SSL/TLS 连接的最佳实践。通过这样做,你可以帮助保护你的用户的数据,确保你的应用程序在互联网上通信的完整性和保密性

未来:新兴趋势和技术

一句话概括:chatgpt 都出来了!!!

  • 5G

  • Internet of Things (IoT)

  • Artificial Intelligence (AI)

  • Blockchain

  • Edge computing

大概率没人能做到终身学习,但是了解这些趋势和技术,可以让后浪继续卷是吧哈哈~

小结

回顾一下所说的点:

  • 互联网是一个全球性的互联计算机网络,它使用一套标准的通信协议来交换数据。

  • 互联网通过使用标准化的协议(如 IP 和 TCP)将设备和计算机系统连接在一起来工作。

  • 互联网的核心是一个全球性的互联路由器网络,它引导不同设备和系统之间的流量。

  • 你需要熟悉的基本概念和术语包括数据包、路由器、IP 地址、域名、DNS、HTTP、HTTPS 和 SSL/TLS。

  • 协议在互联网上的通信和数据交换中起着至关重要的作用,使得来自不同制造商和供应商的设备和系统能够无缝通信。

最后,希望这些内容可以帮到大家!打工去了~~~