什麼是網路(Internet)?

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身為21世紀新新新人類,我們每天都會上網。

下面什麼是網路.jpg 

但若提問,什麼是網路?      …?

無論是看影片、購物、聊天、蒐集資料、分享心情…網路幾乎是日常生活中不可或缺的一切,多數人卻難以回答這個問題。

另外,什麼又是伺服器? ISP? IP? HTTP? TCP? 路由器? 封包?

時常耳聞,卻仍然似懂非懂嗎? 沒關係,下述已為您整理好這些問題。只要五分鐘閱讀完本篇文章,您將晉升為具備網路知識基礎的科技小達人。

 

什麼是網路?

這是大多數人想像中的網路,頗具有雲端科技的特色:

網路.jpg

事實上,網路是:

線.jpg

線?!

你沒看錯,網路是由「電纜」構成,還埋在地底下。

這些電纜又多又長、幾乎包覆了半個地球。

曼哈頓

 

這裡是紐約曼哈頓哈德遜街 60 ,也可以說是串連全世界網路的重鎮之一──看似不起眼的建築內部,卻是超大規模的數據交換中心。

光纖.jpg

 

裡面遍布著光纖電纜,一路連到了海底,直到大西洋的彼岸。現階段除了南極大陸以外,所有的大陸都有海底電纜互相連接著彼此。若想知道詳細的分布情形,歡迎參考Submarine Cable Map電纜地圖。

這就是網路真正的樣子!一堆電纜!

 

 

總之,電纜上面又搭載著「伺服器」,它是直接連結到這條電纜上的超級電腦。

伺服器.jpg

伺服器這種特殊的電腦沒有螢幕、滑鼠和鍵盤,只是為了儲存資料。而「網頁」,就是儲存在這個特殊電腦硬碟中的檔案。這些檔案可能是影片、音樂、文字等形式。

特殊電腦.jpg

 

將網頁打開,就是將伺服器裡面儲存的檔案打開。

至於打開的方式──首先,我們得在電腦上安裝一種軟體,叫「瀏覽器」;常見的瀏覽器有IE、Chrome、Safari、Firefox等等。當瀏覽器打開伺服器裡面的檔案時,檔案會用一種叫做「HTML」的程式語言告訴瀏覽器、這個網頁是由什麼組成的。

故網頁工程師只要使用HTML來定義檔案中的文章內容、標題、連結、圖片等,就能讓瀏覽器知道網站架構、最後呈現出來。

下圖為伺服器實際的樣子:

reality server.jpg

它可以迅速地處理出資料或結果,透過網路將網頁輸出到你的電腦。

…等等? 明明我的桌電或筆電上沒有連接任何電纜,卻仍連的上網?!

要連上網路,需要找個方法將電腦和「網路」的電纜連接起來。

若直接拉一條又粗又長的電纜到你家,成本會非常高;最直接又簡單的方式,就是使用電話線

因此,出現了網際網路服務提供者 (Internet Server Provider, 簡稱ISP);台灣目前以中華電信Hinet為主要業者。

ISP公司使用電話線(撥號)或寬頻連線(DSL),將你的電腦和網路電纜成功的連在一起!

結構圖.jpg

 

簡而言之,讓我們再回到網路電纜上,將你的電腦加上去: 

isp_dsl.jpg

哇!終於連到網路了!

當我們打開Google的網頁時,也就連到了Google的伺服器。

 

然而,在全世界密密麻麻的網路地圖中,得於不到一秒之內找到Google、Yahoo或Facebook的伺服器,似乎是一件無比困難的任務。

network.jpg

為了要辨識每一部電腦或連網設備的位置,和真實世界中、家家戶戶都有地址一樣,全世界的伺服器也都有一個地址,叫「IP」。IP就等同網路世界中的門牌。

門牌.jpg

舉例來說,若我們在台大校內上網,連到台大伺服器後,電腦的IP位址就是140.112.XXX.XXX。若是在交大,就會變成140.113.XXX.XXX。所以在批踢踢上常以112稱呼台大學生、113稱呼交大學生,以此類推。

另外,Google的網頁位址,就是 172.217.16.164。請試著在網址欄中輸入http://172.217.16.164/看看會發生什麼事吧!

但若是以一串數字作為網址,實在讓人難以辨認記憶;所以我們再透過「Domain Name System (網域名稱系統)」這個系統軟體,讓網域名稱 (Domain name) 與位址 (IP address) 相互轉換。

舉例來說,我們能網域名稱為 www.google.com.tw 的網址在傳輸時轉換成 172.217.16.164 這套數字找到相對應的伺服器位址,再由  172.217.16.164 轉換回網域名稱。

咦,www.google.com.tw 這個網址是怎麼構成的呢? www 是主機名稱 (host name),google.com.tw 是網域名稱 (domain name)。

  • 主機名稱依照主機所提供的服務種類來命名,例如提供www服務、或是FTP服務。
  • 網域名稱又分成機構名稱類別名稱國家地區代碼,共三個部分:

google(機構名稱).com(類別名稱).tw(國家地區代碼)

 

網路的世界好聰明!讓全世界的電腦共同設立「IP」地址、更方便也更快速的找到位址傳輸資料的想法,到底是怎麼來的?

回到1974年,一群聰明的工程師發明了「網際網路通訊協定」(Transmission Control Protocol/ Internet Protocol),簡稱TCP/IP。

如果全世界的人都說同一種語言,彼此溝通的速度是不是就更快了?

TCP/IP規定了一套規則,讓全世界的電腦都使用同一種語言對話,以更快速地傳送資訊。事實上,TCP/IP是一整套龐大的通訊協定,除了IP地址的規定,還涵蓋了TCP、HTTP、FTP、Telnet、POP3、DHCP…等。

以常見的HTTP來說──當我們透過瀏覽器訪問網頁時,就是向儲存該網頁的伺服器發出了一個請求;伺服器會回頭給這個瀏覽器一個代碼,表示回應請求;這個代碼即稱作「HTTP狀態碼」。

TCP協定則是:只要寫上正確的地址,就能確保信件可以送達到對方手中;意味著電腦只負責傳遞資訊,而不會管訊息本身的內容為何。

 

說了這麼多,那電腦實際上到底是如何透過IP地址找到網頁的呢?

當你在網址列輸入 http://google.com的時候,等於寄出了一封信,裡面寫著:「我想要看看google.com這個網站,請把裡面的資訊寄給我!」

你.jpg

你的信會先被送到最近的郵局,再送到下一個稍遠一點的郵局,然後再下一個…直到這封信被傳送到目的地的地址為止;這些郵局叫做「路由器」。

作為郵局,路由器的功用即是讓電腦之間進行通訊,並在兩個網路之間傳遞資訊,通常也會提供內建資料安全機制,如防火牆。有些路由器是直接內建在ADSL或光纖數據機中。

 

封包.jpg

封包:先將檔案拆分成小區塊、分批傳送,到目的地再組裝起來。

 

至於資訊傳送的方式──為了避免讓傳輸線過度負載,通訊協定會將網路中傳送的資料或訊息,再分割成較小的的區塊、將這些區塊分別編號、分批傳送,到目的地後重新組合起來,資料傳送的速度就會更快。這些傳送時被分割的小區塊,就叫「封包」。

無論是電子郵件、文字還是影音,都是使用封包的方式在傳遞訊息。以YouTube為例──在Youtube上觀看影片時,影片檔案會分割成許多資料封包,從世界各地的 YouTube 伺服器傳送過來後,再進行重組呈現出來。

經過上述介紹,希望您已對於日常生活中的網路知識有了更多的瞭解。感謝您的收看。


20 Replies to “什麼是網路(Internet)?”

  1. […] 我們已於《什麼是網路?》一文中討論了瀏覽器和伺服器是怎麼運作的──「網頁」就是儲存在「伺服器」裡的檔案,要打開檔案需透過「瀏覽器」這個專門的軟體。其中也提到:HTTP是電腦間互相傳送訊息時的一種共通語言。 […]

  2. […] 事實上,所謂的雲端運算、雲計算(Cloud Computing)指的就是網路運算(Internet Computing)。我們已經在《什麼是網路?》一文中提到,網路是透過電纜、將用戶端的個人電腦與遠端伺服器連結在一起。只是在這個流程圖中,人們通常用雲狀圖來表達網路連結,才會把網路運算又稱作雲端運算。(這個做法雖然幽默趣味,卻容易讓不知情的一般人不得其解…) […]

  3. Steve 說:

    您好,真的好喜歡您寫的文章。
    比多數文章深入,竟又比多數文章好懂!!

    文章看得很過癮,可否另外請問那無線網路是如何在此架構下運作的呢?謝謝

  4. […] 〔week 1〕21世紀人類必知 – 什麼是網路? […]

  5. Evan Chen 說:

    您好,向您反應一下,這網頁的圖片,現在都不會顯示了。

  6. Woo 說:

    回報個 bug XD

    文章最底部的專題系列:
    4. 什麼是關鍵字 (Keyword)?
    這個會連到 CTA 那篇文章喔

  7. […] 〔1〕21世紀人類必知 – 什麼是網路? […]

  8. Ellie 說:

    圖文搭配講解的非常清楚,感謝!!!

  9. […] 我們已經在《21 世紀新人類必知—什麼是網路?》一文中為大家介紹過,網路是透過電纜、將用戶端的個人電腦與遠端伺服器連結在一起。伺服器可以一次執行多位使用者的指令,比如線上遊戲(Online Games)的伺服器可以應付多位玩家。 […]

  10. […] 我們已經在《21世紀新人類必知—什麼是網路?》一文中為大家介紹過,網路是透過電纜、將用戶端的個人電腦與遠端伺服器連結在一起。 […]

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