互聯網是如何連接的：計網概述

當你在瀏覽器輸入網址之后會發生什么

最直觀的感受當然是跳轉到網址所指向的頁面啦，但在網路比較卡的時候，你可能注意到過，瀏覽器的左下角通常會有一些等待什么什么請求之類的小字，這時候，一個問題讓你搜索到了這篇博文，我輸入網址之后，瀏覽器到底干了什么？更要命的是，我想知道互聯網到底是如何把每個人連接起來的？

我們先來認識一下你的瀏覽器，雖然大多數時間你都在使用它愉快的網上沖浪，可能在你的印象里，這個玩意兒就是只能開開網頁，看看視頻，功能強大，但略顯單一，現在，隨便找個PDF檔案然后打開，你的默認方式應該是你心愛的瀏覽器，如果不是，可以右鍵選擇打開方式，再用瀏覽器打開，

應該都能打開吧？這么一說，好像我們從來沒注意過這家伙居然還有別的用處，為什么潛意思里覺得它就是看看網頁呢？這里要更新一下名詞，實際上我們輸入的網址，更準確的叫法應該是URL，

URL: Uniform Resource Locator,統一資源定位符，詞聽起來有點繞口，你可以看看現在打開PDF標簽頁的地址欄，看看它的開頭是不是跟網址不一樣

URL有各種各樣的寫法“http:”、“https:"、“ftp：”、“file：”、“mailto：”,開頭部分表示了瀏覽器應當采取的訪問方式，那么輸入網址之后，首先發生了什么事就呼之欲出了，

瀏覽器先得決議URL

比如我們要訪問博客園的首頁，那么應該在地址欄輸入https://www.cnblogs.com，瀏覽器看到URL的開頭是https，就會明白這是一個web請求，后面的www.cnblogs.com指的是Web服務器域名，

域名可以看成是IP地址的別名，你可以在搜索引擎里輸入IP，你會看到一連串的數字，沒有人會希望上個網還要先拿小本本把經常用到的IP地址記下來，再說，輸入這一連串的數字也很麻煩，一不小心就輸錯了，所以我們使用域名來代替IP地址，幫助記憶，

IP地址：你可以類比于現實中的住房地址，因特網上的計算機也擁有一個惟一識別符號來區別它的網上鄰居(其他的電腦)，

APP支持IPv6網路是怎么回事？你可能在APP啟動界面的底部看到過這行小字，實際上IPv6之前是IPv4(互聯網通信協議第四版),就是一個給大家分配地址的協議，在這個版本里IP用32位的整數表示，32位？看起來很長的樣子，然而2011年的時候，IANA就宣布IPv4地址43億IP地址已經分配完畢，

后續的IPv6可謂是超級加強版，32位擴展到了128位意味著能給地球上每一粒沙子編號，他能分配大約3.4×10^38個IP地址！

向DNS查詢Web服務器的IP地址

域名對應著IP地址，那么如何才能知道這個域名對應的IP地址是什么呢？自然是得問拿小本本記下這些東西的人啦，

DNS : 一個可以將域名和IP地址相互映射的一個分布式資料庫，能夠使人更方便的訪問互聯網，而不用去記住能夠被機器直接讀取的IP數串，

只用一臺DNS服務器去存盤數不勝數的IP地址是不可能的，所以在分散保存的情況下，一臺DNS是如何處理它查詢不到的域名資訊呢？

實際上，如同域名一樣，DNS也是分級的，域名的最左邊部分表示機器名字，它隨后的部分則是該計算機所屬的組織，可能還會有子組織，最右邊則代表頂級域名，指定該計算機所屬組織的型別，大部分的頂級域都被用于美國的公司和組織，其他國家的計算機一般是用國家的特有頂級域，比如cn(中國)，

負責管理下級域的DNS服務器找不到該域名對應的IP地址就會發送一個請求到它們的上級DNS服務器中去尋找，然后上級DNS還找不到就到更上一級的DNS服務器中，以此類推，最上一級叫做根域，根域服務器的地址在配置DNS服務器的時候就已經寫入其組態檔里面了，

分配給根域DNS服務器的IP地址在全世界僅有13個，很遺憾中國沒有，日本占據一個，其他的全是歐美，

雖然IP地址只有13個，但實際上服務器的數量遠遠多于13個，因為根域DNS是使用多臺服務器對應一個IP地址的，

不知道你是否有過瀏覽器突然不能訪問網頁的經歷，更離譜的是QQ居然能用，就他瀏覽器不行，這是為什么呢？多半是DNS服務器地址的問題，在 控制面板\網路和 Internet\網路連接 右鍵屬性選擇IPv4 改成下圖一般就好了

為什么QQ沒問題呢？因為QQ是直接通過IP連接的，

你訪問的其實是檔案

現在不如點開一下我首頁的第一篇博客吧，或者直接訪問https://www.cnblogs.com/AD-milk/p/13171059.html然后按下F12打開開發者模式，讓我們看看都有些什么？

我們請求了一個html檔案，1317...好像就是輸入的網址里的那個，這么說的話，這一個一個斜桿好像確實是像檔案路徑的結構!

但如果你訪問博客園的首頁，你會發現路徑名那里只有一個/，這表示根目錄，好像并沒有指定檔案呀，這種省略檔案名的情況下，一般是默認訪問根目錄下的index.html或者default.html這樣的檔案，

html：超文本標記語言，你可以簡單的認為是可以在文本中嵌入音頻，圖片和鏈接的語言

按理說我們只是請求了13171059.html這個檔案，但從圖中來看我們好像請求了不止一個檔案，這是為什么？回想一下，你會有過因為網卡而導致加載的頁面只有文字的情況？這一般是因為網路問題，css檔案以及圖片沒有被傳輸過來，瀏覽器在加載檔案之前并不知道這里還需要什么圖片或者檔案,只有加載之后才會繼續發送請求，

css檔案是一種用來指定html樣式的檔案，缺少了它頁面就沒有好看的風格了，

1 條請求訊息中只能寫 1 個 URI，如果需要獲取多個檔案，必須對每個檔案單獨發送 1 條請求，

URI：Uniform Resource Identifier，統一資源識別符號，URL是特殊的URI

眨眼間的旅途

你說的我都知道了，可你還是沒有回答我，互聯網到底是如何互聯的？

首先來考慮一個簡單的場景：兩臺電腦之間如何互相通訊？當然是接跟線把兩個都連上啦，那再來五臺怎么辦？往電腦上再打五個介面？這顯然不現實，我們可以讓集線器幫我們的忙，它具有多個埠，可以實作其內部所有網路設備的連通，不過集線器是個榆木腦袋，它唯一知道的事情就是：當某一個埠發出資料時，它就把這個資料復制到與其連接的其他埠，這樣所有連接到集線器的設備都可以獲得這個資料包，這跟個大喇叭一樣，太煩人了，說點悄悄話都不行，

之所以電纜不如光纖通信速率高，是因為電信號在提升通信速率的同時，其衰減率也會提高（信號在傳播程序中減弱），導致信號無法傳到目的地，相對地，光信號本來的衰減率就很低，提高通信速率也并不會提高衰減率，此外，光纖還不受電磁噪聲的影響，因此光纖能夠進行高速通信，

不是光信號本來就比電信號快啦！！！

為了解決廣播所帶來的安全問題，以及減少不必要的流量，我們可以換個聰明點的家伙：交換機，交換機比集線器智能的地方在于，它記下了與其相連的主機的物理地址MAC，他把這些存盤在地址表里面，那么現在，當資料報從一個埠發出時，它能根據資料報提供的目標MAC，直接將資料發往預期的目的埠，終于可以和喜歡的女同學說悄悄話了，呼~~，

但集線器和交換機只能在局域網中交換資訊，無法在外部網路交換，因為要在互聯網上通訊需要識別IP地址，顯然集線器和交換機沒有這個功能，所以我們需要用到路由器：它是一個能根據IP地址，將資料報從一個路由轉發到另外一個路由的設備，這意味著它具有過濾功能，但一個資料報達到該路由時，它會檢查這是否是發給自己的，如果不是的話就將它轉發給其他路由，所以它相當于一個網路的網關，

現在的路由器大多集成了三者的功能，成了“瑞士軍刀”，讓人想不到的是，盡管交換機比路由器簡單，但實際上路由器早于交換機問世，

現在從我們電腦發出的請求資料報就沿著電路，被多個路由器轉發，最后到達目的地，

至此，這眨眼間的漫長旅途迎來了終點，但其實網路通訊遠不止這些，這里省去了很多東西，其中最重要的就是各式各樣的協議了，缺少協議會使得網路世界通訊困難，就好比現實生活中你覺得點頭表示OK，搖頭表示NO，但另外一個人卻持相反的認識，這時候你們倆的交流就會遇上大麻煩！

協議：定義了在兩個或多個通信物體之間交換的報文格式和順序，以及報文發送和接收一條報文或其他事件采取的動作

標籤：Java

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