互联网概述

什么是互联网？

互联网是世界上最流行的计算机网络。它起初是一个1969年的学术研究项目，然后在1990年代发展成为全球商业网络。如今，全球有超过20亿人使用互联网。
互联网以其分散性而闻名。没有人拥有互联网，也没有人控制谁能够连接互联网。相反，成千上万个不同的组织运营着自己的网络，并通过自愿的互联协议进行交流。
大多数人使用网络浏览器访问互联网内容。事实上，网络变得如此流行，以至于许多人错误地将互联网和网络视为同义词。但实际上，网络只是众多互联网应用程序之一。其他流行的互联网应用程序包括电子邮件和BitTorrent。

互联网位于哪里？

互联网由三个基本部分组成：

• 最后一英里 是将家庭和小企业连接到互联网的部分。目前，美国约60％的住宅互联网连接由Comcast和Time Warner等有线电视公司提供。剩下的40％中，越来越多的人使用新的光纤电缆，其中大部分是Verizon的FiOS计划或AT&T的U-Verse的一部分。最后，一部分但数量在减少的人使用过时的DSL服务，该服务通过电话电缆提供。还包括允许人们使用手机访问互联网的信号塔。无线互联网服务占据了互联网使用的大部分份额。

• 数据中心 是存储用户数据并托管在线应用程序和内容的服务器房间。一些数据中心由大公司拥有，如Google和Facebook。其他是为许多较小网站提供服务的商业设施。数据中心具有非常快的互联网连接，使它们能够同时为许多用户提供服务。数据中心可以位于世界任何地方，但通常位于土地和电力便宜的偏远地区。例如，Google、Facebook和Microsoft都在爱荷华州建设了巨大的数据中心。

• 骨干网络 由长途网络组成，主要是光纤电缆，它们在数据中心和消费者之间传输数据。骨干市场竞争激烈。骨干提供商通常在主要城市设立互联网交换点（IEP），这些点通常位于主要城市。在IEP建立存在使骨干提供商更容易改进与其他提供商的连接。

谁创造了互联网？

互联网起初是一个名为ARPANET的学术研究网络，由军事高级研究项目局（ARPA，现在是DARPA）资助。该项目由ARPA管理员Bob Taylor领导，由咨询公司Bolt，Beranek和Newman建造。它于1969年开始运营。1973年，软件工程师Vint Cerf和Bob Kahn开始为ARPANET的下一代网络标准工作。这些标准被称为TCP/IP，成为现代互联网的基础。 ARPANET于1983年1月1日切换到使用TCP/IP。在1980年代，互联网的资金来源从军队转向了国家科学基金会。 NSF资助了自1981年以来担任互联网骨干的远程网络。 1994年，克林顿政府将互联网骨干的控制权交给了私营部门。从那以后，互联网一直由私营部门运营和资助。

阿尔·戈尔是否发明了互联网？

前副总统阿尔·戈尔经常被引述为声称发明了互联网，但他在1999年CNN采访中实际说的是“我采取了创建互联网的主动行动。”戈尔因此言论而广受嘲笑。但是互联网的真正发明者，TCP/IP设计师Bob Kahn和Vint Cerf在2000年为戈尔辩护。他们认为戈尔是“第一个政治领袖，认识到互联网的重要性并促进和支持其发展。”

“早在20世纪70年代，戈尔议员就提倡高速电信的概念，”这对组合写道。“作为20世纪80年代的参议员，戈尔敦促政府机构将当时数十个不同且不互相连接的网络合并为一个‘跨机构网络’。”戈尔赞助了1991年的高性能计算和通信法案，Kahn和Cerf说这个法案“成为了互联网在计算机科学领域之外传播的主要途径。”

谁控制互联网？

没有人控制互联网。它是以网络的网络的分散方式组织的。成千上万家公司、大学、政府和其他实体经营着自己的网络，并基于自愿的互联协议进行交流。
使互联网正常运作的共享技术标准由一个名为互联网工程任务组（Internet Engineering Task Force）的组织管理。IETF是一个开放的组织，任何人都可以参加会议，提出新的标准，并建议修改现有标准。没有人被要求采用IETF认可的标准，但IETF的共识决策过程有助于确保其建议通常被互联网社区采纳。
互联网分配名称和数字的公司（Internet Corporation for Assigned Names and Numbers，简称ICANN）有时被描述为负责互联网治理的机构。正如其名称所示，ICANN负责分配域名（如vox.com）和IP地址。但ICANN不控制谁可以连接到互联网，以及可以通过互联网发送哪种信息。

什么是IP地址？

Internet Protocol地址是计算机用于在互联网上相互识别的数字。例如，vox.com的IP地址是216.146.46.10。一个名为互联网分配号码机构（Internet Assigned Numbers Authority）的ICANN部门负责分配IP地址，以确保两个不同的组织不使用相同的地址。

什么是IPv6？

当前的互联网标准称为IPv4，只允许大约40亿个IP地址。这在20世纪70年代被认为是一个非常大的数字，但今天，IPv4地址的供应几乎已经枯竭。因此，互联网工程师开发了一种名为IPv6的新标准。IPv6允许大量独特的地址 - 精确数字约为39位数 - 确保世界永远不会再次耗尽IP地址。起初，向IPv6过渡进展缓慢。标准的技术工作在1990年代完成，但互联网社区面临一个严重的先有鸡还是先有蛋的问题：只要大多数人使用IPv4，没有人愿意切换到IPv6。但随着IPv4地址的减少，IPv6的采用加速。自2013年初以来，通过IPv6连接到Google的用户比例从1％增长到2015年中期的6％。

无线互联网是如何工作的？

在早期，互联网访问是通过物理电缆传输的。但最近，无线互联网访问越来越普遍。无线互联网访问有两种基本类型：WiFi和蜂窝网络。
WiFi网络相对简单。任何人都可以购买WiFi网络设备，以在家庭或企业提供互联网访问。 WiFi网络使用无许可频谱：电磁频率可供任何人免费使用。为防止相邻网络互相干扰，对WiFi网络的功率（因此范围）有严格限制。
蜂窝网络更加集中化。它们通过将服务区域分割成单元来工作。在最密集的地区，单元可以小到一个城市街区；在农村地区，一个单元可以有数英里宽。每个单元都有一个位于中心的塔，为那里的设备提供服务。当设备从一个单元移动到另一个单元时，网络会自动将设备从一个塔切换到另一个塔，使用户可以继续通信而无需中断。
因为单元太大，所以无法使用WiFi网络使用的无许可、低功率频谱。相反，蜂窝网络使用专门分配给它们独家使用的频谱。因为这种频谱稀缺，通常通过拍卖方式授予。自1994年举行第一次拍卖以来，无线拍卖已经为美国国库带来了数十亿美元的收入。

什么是云？

云描述了一种在21世纪初变得流行的计算方式。通过将文件存储在服务器上并通过互联网交付软件，云计算为用户提供了更简单、更可靠的计算体验。云计算允许消费者和企业将计算视为一种公用事业，将技术细节留给技术公司。
例如，在20世纪90年代，许多人使用Microsoft Office来编辑文档和电子表格。他们将文档存储在硬盘驱动器上。当发布新版本的Microsoft Office时，客户必须购买它并手动安装在他们的PC上。
相比之下，Google Docs是一套云办公套件。用户访问docs.google.com时，她会自动获得最新版本的Google Docs。因为她的文件存储在Google的服务器上，所以可以从任何计算机访问。更重要的是，她不必担心在硬盘崩溃时丢失文件。（Microsoft现在也有自己的云办公套件，叫做Office 365。）
还有许多其他示例。Gmail和Hotmail是云电子邮件服务，已经在很大程度上取代了桌面电子邮件客户端，如Outlook。Dropbox是一项云计算服务，自动在设备之间同步数据，使人们不必携带软盘上的文件。苹果的iCloud自动将用户的音乐和其他文件从他们的台式电脑复制到他们的移动设备，使用户不必通过USB连接同步。
云计算对企业也有很大影响。在20世纪90年代，想要创建网站的公司需要购买和运营自己的服务器。但在2006年，Amazon.com推出了亚马逊网络服务，允许客户按小时租用服务器。这降低了创建网站的门槛，使网站能够在变得更加受欢迎时迅速扩展容量。

什么是数据包？

数据包是在互联网上传输的信息的基本单位。将信息分割成小块可以更有效地利用网络的容量。
数据包分为两部分。标头包含帮助数据包到达目的地的信息，包括数据包的长度、源和目的地以及一个校验和值，帮助接收方检测数据包是否在传输中损坏。标头之后是实际数据。一个数据包可以包含高达64千字节的数据，这大约相当于20页纯文本。
如果互联网路由器遇到拥塞或其他技术问题，它们可以通过简单地丢弃数据包来处理它。将数据包分为较小的块允许发送计算机检测到数据包未到达目的地并发送另一份副本。这种方法可能看起来有些反直觉，但它简化了互联网的核心基础设施，从而提高了性能并降低了成本。

什么是万维网？

万维网是在互联网上发布信息的一种流行方式。万维网是由欧洲科学研究组织CERN的计算机程序员Timothy Berners-Lee于1991年创建的。它提供了比其他互联网应用更强大和用户友好的界面。万维网支持超链接，允许用户通过单击从一个文档转到另一个文档。
随着时间的推移，万维网变得越来越复杂，支持图像、音频、视频和交互式内容。在20世纪90年代中期，公司如Yahoo和Amazon.com开始基于万维网构建盈利的业务。在2000年代，诸如Yahoo地图和Google Docs等功能齐全的基于Web的应用程序被创建。
1994年，伯纳斯-李创建了World Wide Web Consortium（W3C）作为万维网的官方标准组织。他仍然是W3C的主任，并继续监督Web标准的制定。但是，万维网是一个开放平台，W3C无法强迫任何人采用其建议。在实际操作中，对万维网具有最大影响力的组织是Microsoft、Google、Apple和Mozilla，它们都是主要的Web浏览器生产公司。这四家公司采纳的任何技术都成为了事实上的Web标准。
万维网变得如此流行，以至于许多人现在将其视为与互联网本身同义词。但从技术上讲，万维网只是许多互联网应用程序中的一个。其他应用程序包括电子邮件和BitTorrent。

什么是Web浏览器？

Web浏览器是一种计算机程序，允许用户下载和查看网站。Web浏览器适用于台式电脑、平板电脑和移动电话。
第一个广泛使用的浏览器是由伊利诺伊大学的研究人员创建的Mosaic，后来，Mosaic团队搬到加利福尼亚州创建了Netscape，该公司于1994年推出了第一个商业成功的Web浏览器。
Netscape的流行很快被Microsoft的Internet Explorer超越，但Netscape浏览器的开源版本成为了现代Firrefox浏览器。苹果于2003年推出了Safari浏览器，谷歌于2008年推出了名为Chrome的浏览器。到2015年，Chrome已成为最流行的Web浏览器，市场份额约为50％。Internet Explorer、Firefox和Safari也有相当大的市场份额。

什么是SSL？

SSL，即安全套接字层（Secure Sockets Layer），是一组加密技术，允许Web用户保护他们通过互联网传输的信息的隐私。
当您访问一个安全的网站，例如Gmail.com，第三方将无法阅读您在Gmail上发送或接收的电子邮件。

SSL如何工作？

当您连接到安全网站时，您的浏览器和网站之间建立一个加密连接。这是通过SSL证书完成的，该证书由一个名为“证书颁发机构”（Certificate Authority，简称CA）签发。
CA是一个可信的第三方，它会验证网站的身份，并为其签发SSL证书。浏览器中内置了一组受信任的CA的根证书。如果网站的SSL证书由其中任何一个CA签发，浏览器就会信任该证书。
一旦SSL连接建立，您的数据将被加密，以防止第三方窃听。这种加密使您的用户名、密码、信用卡信息和其他敏感数据在传输过程中得到保护。
SSL证书是网站安全的关键组成部分，它们需要定期更新，以确保安全性。如果您是一个网站所有者，您可以从受信任的CA购买SSL证书，并将其安装到您的Web服务器上，以提供安全的访问体验。
在SSL的内部，它通过将您的数据转换为只有接收方知道如何解密的编码消息来实现数据保护。如果有恶意方监听通信，它只会看到一串看似随机的字符，而不是您电子邮件、Facebook帖子、信用卡号码或其他私人信息的内容。
SSL最早由Netscape于1994年引入。在早期，它只用于某些类型的网站，如在线银行网站。到了2010年代初期，谷歌、雅虎和Facebook都在其网站和在线服务中使用SSL加密。近年来，有一个普遍采用SSL的趋势。在2015年，Mozilla宣布未来版本的Firefox浏览器将把缺乏SSL加密视为安全漏洞，以鼓励所有网站升级。Google也正在考虑采取类似的步骤。

什么是域名系统？

域名系统（DNS）是您可以通过在浏览器中键入vox.com而不是难以记住的数值地址（如216.146.46.10）来访问Vox的原因。这个系统是分层的。例如，.com域由一个名为Verisign的公司管理。Verisign分配诸如google.com和vox.com之类的子域名。这些二级域名的所有者可以创建子域名，如mail.google.com和maps.google.com。
因为流行的网站使用域名来向公众标识自己，所以DNS的安全性已经成为一个越来越重要的问题。犯罪分子和政府间谍都试图破坏DNS，以冒充像facebook.com和gmail.com这样的流行网站，并截取它们的私人通信。一个名为DNSSEC的标准试图通过加密来加强DNS的安全性，但很少有人采用它。

谁决定哪些域名存在以及谁拥有它们？

域名系统由位于加利福尼亚州的非营利组织互联网名称与数字地址分配机构（ICANN）管理。ICANN成立于1998年。它由美国商务部授予对DNS的管理权，尽管它越来越多地主张与美国政府独立。
有两种类型的域名。第一种是通用顶级域名（gTLDs），如.com、.edu、.org和.gov。因为互联网起源于美国，这些域名在美国通常最受欢迎。对这些域名的管理通常被委托给私营组织。还有国家代码顶级域名（ccTLDs）。世界上每个国家都有自己的2个字母代码。例如，美国的ccTLD是.us，英国的是.uk，中国的是.cn。这些域名由各国的当局管理。一些ccTLDs，如.tv（属于图瓦卢岛国）和.io（英属印度洋领地），已经在其本国之外广泛使用。

2011年，ICANN投票通过了简化创建新gTLD的计划。因此，未来几年可能会出现数十甚至数百个新的域名。