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互联网

/Internet/
条目作者崔勇

崔勇

最后更新 2024-12-13
浏览 544
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由网络与网络串连形成的庞大网络,这些网络以一组通用的协议相连,形成逻辑上的单一巨大网络。从广义上讲,互联网也指由开关部件按一定的拓扑结构构成,以实现并行和分布计算机系统中的多台处理机,或多个功能部件之间的相互连接的网络。互联网在系统软件的控制下完成系统中数据传送和变换的作用,是并行和分布计算机系统的重要组成部分。又称国际网络、因特网。

英文名称
Internet
又称
国际网络、因特网
所属学科
计算机科学技术

英文互联网internet(以小写字母“i”开始)是一个通用名词,泛指多个计算机网络串连而成的庞大网络。这些网络之间的通信协议可以是任意的。Internet(以大写字母“I”开始)则是一个专用名词,特指全球最大的、开放的、由众多网络互联而成的特定计算机网络,这些网络以TCP/IP协议族作为通信规则,且前身为美国的阿帕网(ARPANET)。互联网是由从地方到全球范围内几百万个私人的、学术界的、企业的和政府的网络所构成,通过电子,无线和光纤网络技术等等一系列广泛的技术联系在一起。这种将计算机网络互相联接在一起的方法可称作网络互联,在这基础上发展出覆盖全世界的全球性互联网络称互联网。

互联网开始于1969年,诞生在美国的阿帕网(ARPANET),是美军在美国国防部研究计划署(ARPA)制定的协定下,首先用于军事连接,后将美国西南部的加利福尼亚大学洛杉矶分校、斯坦福大学、加利福尼亚大学圣芭芭拉分校和犹他州大学的4台主要的计算机连接起来。这个协定由位于美国马塞诸塞州剑桥的BBN科技公司参与执行,在1969年12月开始联机。1973年,APARNET扩展成互联网,第一批接入的有英国和挪威计算机。

1974年,美国国防部研究计划署(ARPA)的R.E.卡恩[注](Robert Elliot Kahn,1938-12-13~  )和斯坦福大学的V.G.瑟夫[注](Vinton G.Cerf,1943-06-23~  )提出TCP/IP协议,定义了在电脑网络之间传送报文的方法。1983年1月1日,ARPANET将其网络核心协议改变为TCP/IP协议。

另一个推动互联网发展的广域网是NSFNET,它最初是由美国国家科学基金会(National Science Foundation)资助建设的,其目的是连接全美的6个超级计算机中心,供100多所美国大学共享它们的资源。1994年,NSFNET转为商业运营。

APARNET和NSFNET最初都是为科研服务的,其主要目的是为用户提供共享大型主机的宝贵资源。随着接入主机数量的增加,越来越多的人把互联网作为通信和交流的工具。一些公司还陆续在互联网上开展商业活动。随着互联网的商业化,其在通信、信息检索、客户服务等方面的巨大潜力被挖掘出来,使互联网有了质的飞跃,并最终走向全球。

最初,互联网一词代表那些使用IP协议架设而成的网络,它已引申泛指各种类型的网络,不再局限于IP网络。于是以internet(开头的“i”是小写字母)指示为任何分离的实体网络的集合,这些网络以一组通用的协议相连,形成逻辑上的单一网络。Internet(开头的“i”是大写字母)专指前身为美国的ARPANET,全球最大的、开放的、由众多网络互联而成的特定计算机网络。

中国于1994年正式接入互联网。

互联网采用TCP/IP协议族,它是实现互联网络连接性和互操作性的关键。TCP/IP是一个4层的体系结构,自上而下包含应用层、传输层、网络层和链路层。应用层通过应用进程间的交互来完成特定网络应用。传输层为应用进程提供端到端的通信服务。网络层提供路由和寻址的功能。链路层承担具体的数据传输任务。从实质上讲,TCP/IP只有最上面的3层,因为最下面的链路层和一般的通信链路在功能上没有多大差别。

网络连接技术是用户与互联网间连接方式和结构的总称。任何需要使用互联网的计算机必须通过某种方式与互联网进行连接。互联网接入技术的发展非常迅速:带宽由最初的14.4千比特/秒发展到100兆比特/秒甚至1吉比特/秒带宽;接入方式也由过去单一的电话拨号方式,发展成多样的有线和无线接入方式;接入终端也开始朝向移动设备发展。更新更快的接入方式仍在继续地被研究和开发。

网络层主要包括互联网协议(IP)、内部网关协议(IGP)、边界网关协议(BGP)等协议。IP协议是用于报文交换网络的一种面向数据的协议,这一协议定义了数据包在网际传送时的格式。互联网地址又称IP地址,它能唯一确定因特网上每台计算机、每个用户的位置。使用最多的是IPv4版本,该版本使用32位定义IP地址,尽管地址总数达到43亿,但是仍然不能满足现今全球网络飞速发展的需求;在IPv6版本中,IP地址共有128位。互联网上由一个管理机构控制的网络和路由器的集合称一个自治系统(AS)。在一个自治系统内的两个路由器使用内部网关协议交流可达信息,常用的内部网关协议有路由信息协议(RIP)和开放最短路径优先协议(OSPF)。一个自治系统可使用边界网关协议将可达信息通知另一个自治系统。

传输层协议主要包括用户数据报协议(UDP)和传输控制协议(TCP)。UDP是一种不可靠的数据流传输协议,提供无连接的、尽最大努力的数据传输服务,其数据传输的单位是用户数据报。TCP提供面向连接的、可靠的数据传输服务,其数据传输单位是报文段。对于一些需要高可靠性的应用,可以选择TCP;对于性能优先考虑的应用如流媒体等,可以选择UDP。一些新的传输层协议被陆续推出使用。由美国谷歌公司提出的使用UDP进行多路并发传输的协议(Quick UDP Internet Connection,QUIC)可以提供像TCP一样的可靠性。

应用层协议定义了一些用于通用应用的数据报结构,其中包括域名服务系统(DNS)、文件传送协议(FTP)、超文本传送协议(HTTP)、远程登录服务(telnet)等。随着互联网应用的不断丰富,即时通信、电子支付和视频直播等新兴业务对网络服务提出更高要求,部分公司设计使用自研的应用层协议提供互联网服务。WebRTC(Web Real-Time Communication)是一个支持网页浏览器进行实时语音对话或视频对话的应用程序接口(API)。它于2011年6月1日开源并被纳入万维网联盟(W3C)推荐标准。

互联网提供了极为丰富的信息资源和应用服务,为发展信息网络技术和网络应用提供了丰富的经验,对信息市场的开拓和社会信息化的发展具有深远的影响,已经发展成为全球信息基础设施(global information infrastructure,GII)。

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