计算机信息系统/计算机网络与互联网简介

互联网的历史

互联网的历史可以追溯到 1962 年，当时 J.C.R. Licklider 发表了关于“星际网络”的想法的备忘录，在这个网络中，世界各地用户可以互联并访问程序和数据。他和同事们一起组建了一个名为“信息处理技术办公室”（IPTO）的研究项目。在对航空旅行预订系统的实验之后，第一颗通信卫星发射升空，它可以使机器之间交换数据。不久之后，IBM 推出了 System 360 计算机，并在市场上获得了极大的欢迎。美国航空公司推出了 IBM 的 SABRE 航空旅行预订系统，以处理在线交易，该系统通过电话线连接了 50 多个城市（1964 年）。

原始的麦金塔电脑

到 1965 年，Larry Roberts 和 Thomas Marill 建立了第一个广域网连接。在接下来的四年中，网络工作组（Network Working Group）不懈努力，创建了路由器、调制解调器，甚至还进行了监视器的实验。1969 年 10 月 29 日，第一次主机到主机的连接成功建立！然后，在 3 年多的时间里，人们对内存、速度、处理能力和通信能力进行了测试和改进，并制定了协议。到 1973 年，30 个机构连接到名为 ARPANET 的网络中。 1977 年，史蒂夫·乔布斯和史蒂夫·沃兹尼亚克发布了 Apple II 计算机，为消费者和小型企业打开了计算机市场的大门。这促使人们为拨号服务创建了更多的调制解调器。1979 年，一个名为 USENET 的计算机科学研究网络建立了一个服务器，供新闻组发布帖子。一年后，一个仅供电子邮件使用的服务开通。不到十年后，由于计算机的进步，包括新型的麦金塔电脑和以太网的使用，互联网上出现了 30,000 个网络。 在短短两年内，主机数量猛增至 160,000 多个！到 1991 年，100 多个国家/地区的 600,000 多个主机互联！ 在短短 30 年的时间里，J.C.R. Licklider 曾经设想的概念已成为日常生活的一部分！在这个非凡的“网络空间”的创建过程中，投入了大量实验和资金。

从 ISP 到 URL

现在您已经了解了互联网的发展历程，是时候开始探索了。您双击您选择的浏览器，屏幕打开...然后您开始发呆。“从这里我该去哪里？”您可能会开始问自己。深吸一口气，使用互联网并没有您想象的那么复杂。在您开始浏览互联网上丰富多彩的资源之前，最重要的是要理解 URL（统一资源定位器）。URL 唯一地标识一个特定的网页。URL 由通信协议（通常为 HTTP 或 HTTPS）、域名和页面组成。如果您想拥有自己的网站，您必须购买域名，然后在其上建立自己的地址。 关于域名最有趣的一点是，就像指纹一样，任何两个域名都不能相同。不幸的是，这意味着您永远无法拥有 www.apetit.com 域名。

互联网通信

电子邮件图标

在当今科技飞速发展的社会中，我们每天都以数百种方式与计算机和互联网连接。我们每天都在使用计算机网络（连接在一起的计算机和其他设备的集合，使用户能够共享多种形式的信息）。虽然这并不总是免费的，例如必须付费给互联网服务提供商（ISP），但许多地方都为他们所在地区的人们提供免费的 Wi-Fi。如今，我们主要将网络用于社交媒体、通信和信息传播。想想您生活中所使用的网络。我猜您脑海里浮现的是 Facebook、Twitter、Instagram 或 LinkedIn 等众多网络。 这些网络使我们能够共享信息，无论这些信息是个人信息、图像、新闻报道、调查、新产品信息等，这些网络已成为我们日常生活不可或缺的一部分，大多数人都认为它们是远程通信和传播思想的有用工具。我们使用互联网进行通信的另一种方式是通过电子邮件。如今，大多数人都拥有电子邮件地址，因为它们是许多我们日常使用的事物（如前面提到的网络）的注册要求。 电子邮件用户名必须是唯一的，以确保世界上每个想要上网的人都可以拥有电子邮件。电子邮件由用户名（用于识别特定电子邮件）组成，后跟 @ 符号，最后是域名，如“yahoo”、“gmail”等。许多用户名只包含一个人的姓名，但您也可以使用句点、下划线、数字和其他符号使其独一无二。过去，用户名中不允许使用空格，但现在有些公司允许使用空格。用户名中仍然不允许使用的符号是 @ 符号，因为它可能会与分隔用户名和域名的相同符号混淆。一个例子是 Drupal。确保每个与他们域名关联的用户名都唯一的责任在于每个公司。不断发展的新技术使我们能够通过各种移动设备和应用程序或完整的桌面网站的简化移动版本更轻松地访问网络和电子邮件等。除了电子邮件通信的明显社交用途之外，它们现在还被用于帮助大学与他们的学生沟通，以帮助提醒学生发生紧急情况，例如龙卷风、危险的雷暴、洪水预警，或者校园内有入侵者。总而言之，互联网和计算机在通信方面改变了我们的世界。

搜索互联网

互联网上最热门的搜索引擎。

借助在线搜索引擎，在互联网上搜索特定页面或短语变得比以往任何时候都更容易。某些网页，最受欢迎的是 Google，拥有专门的程序和算法，可以对网络上大量信息进行排序。这些网站的工作原理是处理键入到搜索栏中的关键词，并显示与这些关键词匹配的大量网页列表。即使在互联网的早期，也存在“Gopher”等程序，可以帮助搜索网络，尽管这些搜索的规模自那时起呈指数级增长。 搜索引擎使用名为“蜘蛛”的专用程序，通过从最受欢迎的网站和服务器开始，在互联网上爬行来收集关键词搜索结果列表。通过这些过程，蜘蛛会创建一个索引，该索引会不断更新关于所有完成的搜索中最热门和最相关的结果的信息，在 Google 上，每天超过 35 亿次，每年超过 1.2 万亿次。 人们越多地使用这些搜索引擎，它们就变得越快，效率越高。其他网站可能会搜索网页上的更具体信息，例如电话号码、地址和地图。保存这些信息的网站被称为参考页面。

TCP/IP

互联网模式图

应用层

TCP/IP - 传输控制协议/互联网协议 - 是连接主机到网络和网络相互连接的最流行的协议栈。 这套通信协议是应美国国防部的要求而开发的，作为实验性“ARPANET”和其他各种计算机网络互联的协议。 加州大学伯克利分校在开发 TCP/IP 协议栈方面做出了巨大贡献，在该校版本的 OS UNIX 中实现了协议栈，这导致了 IP 协议的广泛使用。 此外，互联网作为世界上最大的全球信息网络，运行在 TCP/IP 套件之上，互联网工程任务组 (IETF) 是该套件标准改进的主要贡献者，以 RFC 规范的形式发布。 由于 TCP/IP 协议栈是在 OSI - 开放系统互联之前设计的，其 4 层结构也对应于 7 层 OSI 模型，这在一定程度上是任意的。 最低层（第 4 层）对应于 OSI 模型的物理层和数据链路层。 TCP/IP 协议中的这一层没有被规范，但它支持所有流行的物理层和数据链路层标准，包括 LAN（以太网、令牌环、FDDI、快速以太网、100VG-AnyLAN）和 WAN - 通信协议（“点对点”SLIP、PPP、X.25、帧中继）。 下一层（第 3 层） - 是互联层，它使用本地网络、区域网络、专用通信线路等的各种传输技术传输数据包。 作为主要网络层协议（在 OSI 模型中），IP 最初被设计为通过众多网络传输数据包，它结合了本地协议和全局协议。 因此，IP 协议在具有复杂拓扑结构的网络中表现良好，这些网络使用合理的子系统存在和经济高效的低速通信线路带宽消耗。 IP 协议是一种数据报协议，这意味着它不保证将数据包传递到目标节点，但会尽力做到。 除了 IP 协议之外，互联网层还由其他一些协议组成，例如 RIP（路由信息协议）、OSPF（开放最短路径优先）和 ICMP（互联网控制报文协议）。 最后一个协议旨在在路由器和网络节点之间共享错误信息。 第 2 层被称为主层。 这一层是 TCP（传输控制协议）和 UDP（用户数据报协议）工作领域。 TCP 提供信息传递的保证，通常在数据完整性和准确性至关重要的应用程序中使用。 UDP 用于非保证传输。 上层第 1 层是应用层。 随着时间的推移，TCP/IP 协议栈积累了大量的协议和应用程序级服务。 这些包括一些广泛使用的协议，如文件复制协议 FTP、TFTP、telnet、SMTP、HTTP、DNS 等。