1.2 互联网概述

思维导图： 

主要内容 ：

这段话描述了“互联网”的基本概念和组成。首先，强调了该段文本主要是关于计算机网络的讨论，而不是关于电信网络或有线电视网络。

接下来，描述了计算机网络的基本构成，由结点（如计算机、集线器、交换机或路由器）和连接这些结点的链路组成。一个简单的网络可以由多台计算机通过链路连接到一个集线器上构成。这样的结构可以用一朵云来表示，以简化网络中的复杂性，允许更集中地研究与网络互连相关的问题。

进一步，该段介绍了多个网络可以通过路由器互连，形成一个覆盖范围更广的计算机网络，称为“互连网”或“网络的网络”。与网络相连的计算机通常被称为“主机”。

再之后，文本强调了网络互连不仅仅是将计算机在物理上连接在一起，还必须在计算机上安装适当的软件，使它们能够相互交换信息。

最后，提到智能手机现已普遍用于上网，由于它们内部含有CPU，它们也可以被视为网络上的“主机”。智能手机现已不再是单一功能的设备，而是集成了多种功能，包括计算机、照相机、摄像机、电视机和导航仪。

这段文本还包含两个注释：
1. 描述了有关“互联网”和“互连网”的命名和翻译问题，并强调了“联”和“连”不是同义词。
2. 详细解释了“结点”和“节点”的翻译和使用问题，强调了在计算机网络领域，“node”应该翻译为“结点”而不是“节点”。

通过对这段文本的解析，我们可以了解到计算机网络的基本结构和互联网的一些基本概念。

基本概念：

以下是对一些关键概念的解释：

1. **计算机网络（网络）**：它是由多个计算机和其他设备（如打印机、服务器等）连接在一起，以共享资源和信息的系统。

2. **结点（Node）**：在网络中，结点是一个连接点，可以是一个计算机、打印机或者其他任何能够发送和接收网络数据的设备。

3. **链路（Link）**：这是指连接网络中两个结点的物理或无线连接。

4. **集线器（Hub）**：这是一种用于连接多台计算机的网络设备，使它们可以在局域网（LAN）中相互通信。但是它不可以过滤数据，只能盲目地将数据发送到所有端口。

5. **交换机（Switch）**：与集线器类似，交换机也是用来连接多台计算机的。但它更智能，能够识别数据包的目标地址，并只将数据包发送到正确的端口，而不是所有端口。

6. **路由器（Router）**：这是一个网络设备，可以将数据包从源发送到目的地，即使源和目的地在不同的网络中。它使用路由表来确定数据包的最佳路径。

7. **互连网（Internetwork 或 Internet）**：这是一个大型网络，由多个小型网络（如局域网或广域网）通过路由器连接在一起。

8. **主机（Host）**：在网络中，主机通常是指连接到网络的计算机，它可以发送和接收数据。

9. **云表示法**：在网络图中，我们常常用一个云的图标来代表一个网络或互连网，以简化表示方式和便于理解。

10. **软件和协议**：为了使设备能够在网络中交换信息，我们需要在它们上安装特定的软件和协议，以确保数据的正确和高效传输。

11. **智能手机作为主机**：由于智能手机具有中央处理器（CPU），它也可以作为一个网络主机，具有多种功能，包括但不限于计算机、照相机和导航仪。

我的理解：

我们可以通过一个城市的交通系统来类比这段文本中描述的网络概念：

1. **计算机网络（网络）**：想象一个城市的交通系统，其中的道路连接各个地点，如家庭、办公室、商店等。这些地点就像网络中的计算机和其他设备，它们通过道路（网络）相互连接和交流信息。

2. **结点（Node）**：结点可以比作城市中的交通节点，例如十字路口或公交站，它们是连接不同路线或道路的点。

3. **链路（Link）**：链路就像连接两个交通节点的道路或铁路线。

4. **集线器（Hub）**：集线器可以比作一个大型的交通枢纽或车站，所有的车辆（数据包）都必须通过这个枢纽，然后被发送到不同的目的地。

5. **交换机（Switch）**：交换机像一个智能交通指挥中心，它可以根据车辆的目的地，指挥它们沿最合适的路线前行，而不是让它们随意行驶。

6. **路由器（Router）**：路由器是更为高级的交通指挥中心，它可以指挥车辆穿越多个城市或国家，找到到达目的地的最佳路径。

7. **互连网（Internetwork 或 Internet）**：这就像一个国际交通网络，连接了世界上的多个城市和国家，使车辆可以从一个城市顺利地通行到另一个城市，甚至另一个国家。

8. **主机（Host）**：主机就像城市中的个体家庭或办公室，它是网络中的一个独立单位，可以发送和接收数据（车辆）。

9. **云表示法**：云表示法就像用一个简单的图标或标志来代表一个复杂的交通系统，这样可以更容易地理解和描述它。

10. **软件和协议**：这些就像交通法规和指示标志，它们指导车辆如何在道路上正确、安全地行驶。

11. **智能手机作为主机**：现在的智能手机就像一个多功能的交通工具，它不仅可以作为车辆使用，还可以充当导航仪、照相机等多种工具。

 

 主要内容：

这段文字详细描述了互联网从初始阶段到现代的发展和演进过程。这里分为三个阶段来叙述：

### 第一阶段：

1. **ARPANET的创立与转变**：
   - **起初**：1969年，美国国防部创建了ARPANET，一个基于分组交换技术的单一网络，所有连接在它上面的主机都直接与最近的节点交换机连接。
   - **演变**：20世纪70年代中期，人们认识到一个单一网络不能解决所有的通信需求，开始探讨多种网络的互连技术，从而形成了互联网络（internet）的雏形。
   - **TCP/IP协议的采纳**：1983年，TCP/IP协议成为ARPANET的标准协议，使得所有使用该协议的计算机能够利用互联网相互通信。1990年ARPANET宣布关闭，因为它的实验性质的任务已经完成。

2. **internet与Internet的区别**：
   - **internet**：表示多个计算机网络的互连形成的网络系统，可以使用任意的通信协议。
   - **Internet**：特指全球最大的、开放的互联网，其通信规则是TCP/IP协议族，起源于ARPANET。

### 第二阶段：

1. **三级结构的互联网的建立**：
   - **起初**：1985年，美国国家科学基金会开始建立以六个大型计算机中心为核心的计算机网络 - NSFNET，包括主干网、地区网和校园网/企业网。
   - **扩展**：1991年，意识到互联网的潜在扩展性，政府开始将其推广到大学和研究机构之外。
   - **私有化与扩容**：政府决定将互联网的主干网交给私人公司来经营，并开始收费。同时，互联网的容量也得到了提升，速率在1993年提高到了45 Mbit/s。

### 第三阶段：

1. **多层次ISP结构的形成**：
   - **商业化**：从1993年开始，原先由政府资助的NSFNET逐渐被商用的互联网主干网替代，政府不再负责互联网的运营。这期间出现了ISP（互联网服务提供商）这个概念。
   - **ISP的职责与分类**：
     - 申请IP地址，拥有通信线路和连网设备。
     - 分为三个层次：主干ISP（覆盖面积大，高速），地区ISP（连接到主干ISP，较小规模），本地ISP（直接为用户提供服务）。
     - “上网”是指通过ISP获得IP地址，并通过它连接到互联网。

2. **IP地址的管理与分配**：
   - IP地址由ISP进行管理和分配。
   - IP地址的管理机构不直接分配给单个用户，而是批发给合格的ISP。

3. **互联网交换点（IXP）的出现**：
   - 随着数据流量的增加，出现了需要更快速地转发数据包和更高效地利用网络资源的需求，从而产生了互联网交换点（IXP）。

这段文字还强调了，虽然将互联网的演变分为三个阶段，但这三个阶段并不是截然分开的，而是有一定的重叠，因为网络的演进是一个渐进的过程。

我的理解：

我们可以通过一个城市的发展史来类比互联网的发展过程。

第一阶段: 村庄的诞生

在遥远的古代，有一个小村庄（类比于ARPANET）。在这个村庄中，每户人家（计算机）通过简单的小路（网络连接）相互联系。随着时间的推移，人们意识到仅靠一个村庄不能满足所有的需求，他们开始用更多的道路（网络技术）连接更多的村庄，形成了一个较大的村落联盟（互连网），而这个村落联盟的交流语言就是TCP/IP协议。

第二阶段: 城市的建设

随着时间的推进，这些村落联合起来，形成了一个初步的城市结构。就像美国的国家科学基金会(NSF)利用几个大型的计算机中心（大型市中心）建设了更加完善的道路系统（网络结构），包括主干道（主干网）、区县路（地区网）和社区小道（校园网或企业网）。这使得更多的人（数据）可以更快速地流动和交换，城市开始繁荣起来，吸引了更多的人和企业加入。

第三阶段: 大都市的形成

在第三阶段，城市不再是由政府单独运营和管理，而是引入了多家企业（ISP）共同参与。这些企业负责建设和维护不同区域的基础设施，提供各种服务。这样的结构让城市有了多层次的发展，形成了一个庞大的都市圈。在这个都市圈中，有主干ISP负责维护主要的交通干线，地区ISP则连接了各个地区的网络，而本地ISP则更侧重于为本地区的居民（终端用户）提供服务。同时，为了更有效地处理大量的数据流量和交换，城市中心还建立了一些大型的交通枢纽（IXP），让数据可以更快更高效地传输。

现在，这座城市已经变成了一个繁荣的大都市，它是由多个不同的区域和服务提供商共同维护和运营的，形成了一个庞大的网络系统。

 

 

1.2.2互联网基础结构发展的三个阶段

主要内容：

这段文字主要描述了互联网的结构和发展情况。我们可以将它分为几个部分来具体解析：

### 1. **互联网的多层ISP结构**

**主干ISP**：这是互联网的最高级别，负责处理跨国甚至跨洲的大量数据交流。

**地区ISP**：这个层次的ISP主要负责某一特定地区的网络交流，它位于主干ISP和本地ISP之间，可以处理更细分的地区性网络交流。

**本地ISP**：这是接近终端用户的ISP层次，主要负责为本地区的用户提供网络服务。

### 2. **互联网交换点（IXP）**

IXP的功能是让两个网络能够直接相连并交换数据包，而不需要通过第三方网络进行转发。这样可以减少数据包的传输延迟和费用。它的结构通常很复杂，由一个或多个网络交换机组成，许多ISP都会连接到这些网络交换机的相关端口上。

### 3. **互联网的发展历史和现状**

这一部分给出了一些关于IXP和整个互联网的统计数据和历史背景，包括：

- IXP的全球分布和特定IXP（如DE-CIX）的情况。
- 互联网的历史发展，特别是20世纪90年代以来的迅速增长。
- 万维网（WWW）的广泛应用和其在推动互联网增长中的重要作用。
- 从1993年到2016年间互联网用户数量的急剧增加。

### 4. **互联网的发展数据统计**

这一部分包含了一张表格，表格中列出了从1980年到2005年间互联网的几个重要参数（网络数、主机数、用户数和管理机构数）的发展情况。

我的理解：

我们可以将互联网比喻成一座巨大的城市，来形象地解释这段文字：

### 1. **互联网的多层ISP结构**

想象一下，互联网是一个庞大的城市：

- **主干ISP（Interstate Highway）**：这就像是连接多个大城市的高速公路。高速公路上的车辆可以快速地穿足多个城市，这类似于主干ISP能够快速地处理跨区域甚至跨国的大量数据交流。
  
- **地区ISP（Main Roads）**：这就像城市的主干道，连接着城市中的各个重要区域和社区。它可以看作是一个地区内的主要交通网络，负责处理这一区域的数据交流。

- **本地ISP（Local Streets）**：这就像是社区的小街道，通向每个家庭的入口。本地ISP就是为本地区的用户提供网络服务的“小街道”。

### 2. **互联网交换点（IXP）**

- **交换点（IXP）**：可以比喻成一个巨大的交通枢纽或交通圈，允许来自不同“道路”的“车辆”（数据包）直接交换和相互通行，而不需要先行到另一个地方转弯，这减少了“旅行”时间和费用。

### 3. **互联网的发展历史和现状**

- 这部分描述了这座“城市”的发展历史和现状。它描绘了如何从一小群“居民”（用户）发展到庞大的“城市”（网络），以及“城市”中心点的地位和重要性（如DE-CIX，一个重要的交通枢纽）。

### 4. **互联网的发展数据统计**

- 与城市的年度人口和基础设施统计报告相似，这一部分提供了互联网“城市”的一系列历史数据和统计，描绘了它是如何从几条“小道路”和几个“房屋”发展到庞大的“交通网络”和“社区”的。

 

1.2.3 互联网的标准话工作 

这段文本深入讲述了互联网标准化的过程和结构，及其对互联网健康发展的重要性。下面是对每个部分的具体解释：

### 1. 互联网的标准化工作的重要性

首先提及了标准化工作的重要性和复杂性。标准化可以帮助避免技术混乱和用户不便，但也有其困难和挑战，包括技术问题和非技术问题（如厂商间的利益冲突）。标准的制定时机也是个重要因素，不能太早也不能太晚，以防止限制技术发展或造成产品互不兼容。

它还强调了互联网的标准化方式，特别是RFC文档的开放性和公共参与性，是互联网快速发展的重要因素。

### 2. 互联网管理和标准化的组织结构

这一部分详细介绍了互联网的管理和标准化组织结构：

- **ISOC (互联网协会)**: 一个国际性组织，负责全面管理互联网并促进其全球发展和使用。
- **IAB (互联网体系结构委员会)**: ISOC下属的技术组织，负责管理有关互联网协议的开发。
  - **IETF (互联网工程任务组)**: 负责具体协议的开发和标准化工作。
  - **IRTF (互联网研究任务组)**: 负责研究长期问题，包括协议、应用和体系结构等。

### 3. RFC文档和互联网标准的制定过程

这一部分描述了RFC文档的重要性和其作为互联网标准的基础。它解释了RFC的含义和如何从互联网上获取。还提及了标准制定的漫长和慎重过程，以及如何从草案阶段到达正式标准阶段。此外，它也提及了标准制定过程的一些变化和调整，以及不同类型的RFC文档。

### 总结

整体来说，这段文字强调了标准化工作在互联网发展中的关键作用，展示了互联网标准化的复杂性和多层次的组织结构，以及标准制定过程的详细和周到的方法，保证了互联网的有序和高效发展。