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发布时间:2018-07-14 07:44 所属栏目:[百科] 来源:风云之声
导读:互联网大家天天在用,近来出现了一些关于互联网国家主权与安全的争议。有对中国提出警示的如中国没有互联网,只有美国的因特网。有关于技术标准的,如IPv4、IPv6、IPv9,这些网络名词对中国的互联网主权有什么意义。还有关于技术细节的,如有记者报导全球

互联网大家天天在用,近来出现了一些关于互联网国家主权与安全的争议。有对中国提出警示的如“中国没有互联网,只有美国的因特网”。有关于技术标准的,如IPv4、IPv6、IPv9,这些网络名词对中国的互联网主权有什么意义。还有关于技术细节的,如有记者报导“全球电子邮件都要到美国转一圈”,这是真的么?还有对美国攻击中国互联网的疑问,是不是美国可以关掉中国的互联网?

先搞清因特网

即使是有知识的人,对于天天在用的互联网,也容易产生误解。例如不少人会以为,IPv6与IPv4的区别,就是IP地址从4个数字升为6个,这种理解其实错大了。

要明白这些问题,首先是名词不要混。在本文中,互联网是泛指各种按网络连接标准连结出来的网络系统,可以有多个。Internet或者“因特网”,指的是目前全球互相连接在一起的大网,本文称为“全球大网”。因为一般公众用的网络就是因特网,所以有时互联网和因特网会被当成一回事。但是也有一些特别的网络,是独立的,和因特网分离的,如军网、公司内网。

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令牌环网

其实几台机器用网线连接起来,理论上就能组个“局域网”,可以联网打游戏对战了。当然这是互联网早期时代的事,后来干脆都连到全球大网上去了。如果是几台机器,联网就很简单,所有信息都广播出去发给所有人就行了,和你无关的就扔掉拉倒,就和一伙人在屋里聊天一样。这种“全连接”的技术实现最简单,但是规模一大就不经济了。然后再从这个简单模型开始,优化出各种网络结构。如星形网络,所有节点都只连到中心节点,什么信息都由中心节点转发;再如令牌环网,环形网上有个令牌,交给各个平权的节点,持有令牌的才能说话,往环网上发数据。用现在的通信概念来理解,这个“令牌”就相当于“控制信道”,说话就相当于“数据信道”。

这些联网技术发展下来,越来越复杂,经过多种标准的变迁,终于在1990年代成熟了。某种程度上来说,标准虽然复杂了,但是做事简单了。只要买来几种联网设备,网线、交换机、网卡、路由器之类的,就可以建一个网络了。大约1994、1995年左右,中国各大学校园就开始挖地埋线建网,没有什么困难,都组网成功了。这其实是很了不起的事,这相当于说,不需要专家,互联网就可以了,应用傻瓜化了。当然能建起网的人还是需要一些专业技能的,但没多难。就和装电脑一样,电脑是高科技,实用的电脑软件要写出来也不容易,但大学里很多小伙子都学会了装机,有了一门让女生崇拜的手艺。互联网虽然一直飞速发展,但是基础和90年代差不多,人们能发现的重要变化是加入了无线,如无线网卡、无线路由。

那年头,各地建起了很多“局域网”。这些局域网即使完全与外部隔绝,内部也是可以互相通信的,如发电子邮件。有一些IP地址,如192.168.0.1,到现在人们还经常用到,如设置wifi路由器时要用。在很多相互独立的局域网里,有很多节点的ip都是192.168.0.1,完成一样的功能,因为不相干,所以IP一样也不冲突。

对于一个机器来说,其实可以同时处于多个独立的网络中。例如机器的某个IP叫192.168.1.101,这是某个“内网”的IP地址,如屋内几个机器和wifi路由器组的小无线网,所有机器包括路由器的IP都是192.168.1.XXX的样子,前三位一样,有时没弄好还会告诉你IP地址冲突了。全球其实有无数机器都有一样的“内网”IP地址,因为是一样的网络结构,只不过互相独立。可以肯定的是,内网是完全可以独立运作的。就算你家里的网络坏了,连不到外面,但是无线路由器开着,仍然可以手机、电脑都连上它,然后互相倒文件。例如你要把一个小说文件从电脑上传到手机上某种阅读器里,这个阅读器就会说,请你在电脑浏览器上输入http://191.168.1.100:10123就能上传文件了,不需要外网。

一个机器连到“外网”,会同时还有另一个IP比如叫202.96.128.166.这是指在全球大网中的地址,世界各国很不相同,但是又有规律。以前中国的机器基本都是202开头的,因为分配的就是这个“字段”,而美国一个大学就能有一个字段,美国占有的IP资源远多于中国,这和全球大网发展历史有关。在windows的cmd里,输入“ipconfig /all”,就可以看到各种IP了。

这个IP地址就是互联网的核心概念,或者说理解互联网最好的起始点。为什么给机器分配一个IP地址,它就能和其它IP地址网络通信了,这很神奇,是计算机学界多年发展出来的研究成果,但概念上就这么简单。你要和一个网络节点通信,最简单的就是在cmd里输入“ping XXX.XXX.XXX.XXX”,对方就会给出回应,告诉你两个节点之间是通着的,通信延时是多少,或者不通。有时发生了意外,某些地址就ping不通了,那更复杂的访问肯定就不行了。如果能理解ping的机制,复杂的互联网应用无非就是数据多一些,概念是一样的。

其实互联网通信理解起来不难。比如有人说,我要捣乱,给风云学会会长袁岚峰工作单位的IP地址发信息,我来ping 218.22.21.25 (微尺度国家研究中心互联网访问主机的IP地址)。在电脑上发出这个指令,你的机器看到这个地址,说我发到无线路由那去。无线路由说,这不是内网的地址不归我管,我交给外网最近的“网关”去。外面的网关根据这个地址,很容易明白是发到再上级的网关,还是发到下级网关,直到进入目标主机。218.22.21.25收到信息,就给回应,再原路返回(或者找个新路也可能),发回你这个机器。这和快递分发其实差不多,我们查淘宝上的“物流信息”,能看到说包裹到哪哪了,中间会有很多“网关”一样的分发节点。

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1977年,整个互联网的拓扑图(美国的ARPANET)

理论上,我们只要输入这种“IP地址”,就能完成互联网访问。有一些应用其实就是这样的,直接让你输入数字的IP地址。但是数字IP地址难记,微尺度国家实验室需要www.hfnl.ustc.edu.cn这样的字母(有时也有数字)组成的“域名”,真的象人类的快递地址一样了,什么国家、哪个单位、哪个部门。在前面那个域名中,cn就是指中国,edu就是教育部门包括各大学,ustc是指中国科学技术大学,hfnl就是微尺度国家研究中心。域名中间有数个“。”,最少一个点就可以,前面的www其实不加也行,如中国政府网gov.cn.但各种域名,对应的都是四个数字的IP地址。

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