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網際網路是如何運作的?

在我學習了 Ruby on Rails 之後,我開始意識到網路的世界非常的廣而且非常的深入,常常會不知道應該要學些什麼?也常常覺得太多東西要學!

所幸我在 Github 上面看到一個後端工程師的 RoadMap,他會在每年根據新的技術進行更新。

所以就想到我要是可以根據上面的路途來學習必備的技術,就會覺得比較踏實。

但礙於之前還在 Camp 學習,並沒有那麼多的時間來研究的更深入,於是就想要趁著自己有時間的時候,一步一步的把不足的知識補起來!

所以我開始從第一步 Internet 開始來了解網路的世界~

什麼是網路?

記得從小時候開始使用電腦之後,只覺得網路就是打個電話撥接,之後要在電腦上輸入電話號碼以及密碼然後按下連接的東西。

也知道要接一條網路線,然後他到底跑去哪了,我也沒有認真地思考過。

直到剛剛在查找資料的時候,才發現 幹!這世界上的網路真的是用一堆線在連接,我一直以為會是什麼超級無敵厲害的科技,但結果沒有…

海底網路電纜地圖,這是世界上的海底電纜分佈,最一開始用於傳輸電力、電報通訊、到現在的網際網路傳輸。

好了,那我家的網路線是直接接這個電纜嗎?當然不可能,全台灣也沒幾條可以給你接,會有更聰明的方式來完成連接的。

我想了一下,兩台電腦要如何傳遞訊息,應該是接上一條可以傳遞資料的線吧?Bingo,這麼做確實沒有什麼毛病。

但如果你要和 100 台電腦傳遞資訊呢?你是不是要提供 100 個接口和 100 條線呢?

這樣我要是玩個線上遊戲,我的電腦接口大概需要 10000 個才夠,喔不,我猜也不夠…

為了解決這樣的事情,發明了一個東西叫做 Router 也就是常常聽到的路由器,我們大家都把接口對上路由器,這樣每一台個人電腦都只要一個孔一條線,路由器則有 100 個孔對上 100 個線!

又再次回到同樣的問題了,那 10000 台電腦怎麼辦?其實我們就可以用 100 台路由器去串接各 100 台電腦,這樣不就大功告成了嗎?

但這一切都太抽象化了,這樣確實可行,但事實你和你的鄰居朋友的家之間並沒有線連接,你也沒有看過路由器和很多路由器接在一起,對吧?

網路服務提供者

Internet Service Provider,簡稱 ISP

於是乎,網路服務提供者登場了,商人怎麼可能會聞不到商機呢?

他們在思考,要怎麼把大家的線串接起來呢?啊!我們不是早就有電力和電信的線了嗎?電話早就可以傳到世界各地了,我們為什麼不用呢?

是的,沒有錯,ISP (網路服務提供者) 還藉由了一個叫做 modem 的工具來轉換數位以及類比訊號。

moedel = modulator-demodulator(調變器)

就是你會在家裡的電視附近看到上面貼著 中華X信 的小盒子,它可以轉換我們的訊號讓電信系統來進行傳輸!

而我們整個家的電腦都會連接上這台小盒子,也就是我們前面提過的 Router。

這時候資料會傳輸到 ISP 的手上,他們擁有自己特殊的 Router 可以去連接全世界的網路,也就是我們提過的海底電纜,這讓我們可以透過這台小小的電腦,連接到遠在幾萬公里外的 Server 取得資料!

所以我們可以在這邊做一個關於網路連接的小小總結:

以我家的例子為主,我的電腦線接到中X電信的小盒子,它幫助我轉換數位訊號變成類比訊號後,經過電信系統的通道來到 ISP Router 然後再根據我給予的資訊來決定終點的去向,中途可能輾轉經過太平洋等等…

網際網路通訊協定

Internet Protocol,簡稱 IP

好了好了,剛剛知道網際網路的基本傳輸了,但…我怎麼知道我要傳去哪裡呢?

這時候就要給予每一台電腦一個地址,所以就出現了不管懂不懂電腦的人都聽過的 IP Address,通常看起來像是 173.194.121.32 這樣子的數字。

接著又遇到問題了,這樣的地址,我相信除了記憶力匪淺的人可以記起來之外,應該是沒有人有辦法可以透過這樣的地址進行通訊的…

於是有了 Domain Name 這樣子的概念,也就是給予這個 IP Address 一個名字,像是google.com & youtube.com 這類耳熟能詳的 Domain Name

網際網路和網頁相同嗎?

那我又開始想了,這樣我們使用瀏覽器來瀏覽網頁不是和網際網路是同一件事情嗎?

只能說 Web 這件事情,不過是網際網路世界中的一種服務罷了,傳輸頁面資料給你看的 Web Server 也是被串接在這個網際網路的世界中,而且是最表層的服務。

可以說 Web 是在 Internet 裡面,他們並不是簡單地相同。

內部網路以及外部網路

內部網路:Intranets,外部網路:Extranets

某些組織和大型公司會有自己的內網,私人網路,是由內部的人員所架設的網路,所以沒有特別的憑證,是沒有辦法進行觀看和瀏覽的,可想而知也能夠理解是為了保護商業機密和文件等等…

而外部網路和內部網路其實非常相似,只是它開放了某些資訊來讓合作的夥伴,或是客戶來進行討論以及合作。

小結

經過今天的整理,讓我對於網際網路真的有更深一層的認識,但就如同前面提到的,這個產業的知識實在是太深入了。

一個 Internet 牽扯到的歷史共業實在是太多,尤其很多事情不往上追查你很難理解為什麼要這麼做,但當你一往上追的時候,又會爆出很多沒看過的名詞。

這篇是關於網際網路的運作過程,下次來寫 什麼是 HTTP?