趣味科普：三分钟告诉你互联网是如何在工作

​尽管互联网仍然是一种年轻的技术，但现在很难想象没有它的生活。每年，工程师都会创建更多设备来与互联网集成。这个网络纵横交错，甚至延伸到太空。但是它如何运行的？要了解互联网，将其视为两个主要组件组成的系统来解释会简单些。

两个主要组件组成的系统

第一个组件是硬件

构成互联网的硬件元素类型包括路由器、服务器、卫星、无线电、智能手机和其他设备。互联网是一个有延展性的系统——当构成元素加入或离开世界各地的网络时，它以微小的方式改变。

如你使用的计算机，智能手机或其他设备能算作一个构成元素。然后传输线可以是物理的，如电缆和光纤，或者它们可以是来自卫星，手机或4G塔或无线电的无线信号。

第二个组件：协议。协议是机器遵循以完成任务的一组规则。

所有计算机必须遵循Internet通用协议集，否则设备之间的通信不会发生。各种机器将无法相互理解，无法以有意义的方式发送信息。协议提供了用于传输数据的机器通用语言。

您可能已经在互联网上听说过几种协议。例如，超文本传输协议，这就是任何网址前面的http所代表的含义，是我们用来通过浏览器查看网站的东西 。如果您曾经使用过FTP服务器，那么您依赖于文件传输协议。

两个最重要的协议是传输控制协议（TCP）和因特网协议（IP）。我们经常将两者组合在一起 ，在大多数关于Internet协议的讨论中，您会看到它们被列为TCP / IP。像这些协议和其他几十个协议创建了一个框架，所有设备必须遵循协议运行才能成为互联网的一部分。

您可能听说过IP地址。这些地址遵循Internet协议。连接到Internet的每个设备都有一个IP地址。这就是一台机器在网络通信的身份证。

我们大多数人使用的IP版本是IPv4，它基于32位地址系统。这个系统存在一个大问题：我们的地址已经用完了。所以互联网工程任务组（IETF）在1991年决定开发新版IP以创建足够的地址以满足需求。

结果IPv6，一个128位地址系统出现了。这就有了足够的地址，以适应在可预见的未来不断增长的互联网接入需求。夸张点说就是，IPV6广泛应用了以后，那么全世界的每一粒沙子都可以有相对应的一个IP地址。

信息如何通过互联网传播

当您想要从一台计算机发送消息或检索信息时，遵循TCP / IP协议的机器语言开始沟通，您的请求通过网络发出，命中域名服务器（DNS），简单说就是在互联网或广域网中，转换英文网址和数字地址进行解析。

此服务器将查找您输入的域名的匹配项。如果找到匹配项，它会将您的请求定向到正确的服务器IP地址。如果找不到匹配项，它会将链中的请求进一步发送到具有更多信息的服务器。

DNS以正确的方向找到目标服务器，目标服务器收到请求后，可以将响应发送回您的计算机。数据可能会以完全不同的方式传递给您。这种灵活的数据传输方法是使互联网成为强大工具的一部分。

数据包会从网络传输到您的计算机。数据包不一定都采用相同的路径，它们通常会走最小阻力的路径。这是一个重要特征。

由于数据包可以通过多条路径到达目的地。事实上，只要一些连接仍然存在，部分互联网可能会中断，信息仍然可以从一个部分传输到另一个部分， 尽管可能需要比平时更长的时间。

当数据包到达您时，您的设备会根据协议规则对其进行排列。这有点像拼凑拼图。最终结果是你看到收到的信息。对于其他类型的文件也是如此。

感谢网络先驱提供了这些协议——他们早期的工作帮助构建了一个可扩展的互联网系统。这就是互联网工作原理。

当您仔细阅读各种设备原理和协议，会发现远比这里给出的概述复杂得多。这是一个引人入胜的主题。你觉得未来的互联网会不会变成电影里手指动一下，空中就出现各种数据？