你点开一个视频,大约一秒后它开始播放。
从你的拇指触碰到屏幕,到第一帧画面出现,你的请求可能穿过了大约十五家不同公司的设备,可能跨越大洋,然后返回。没有任何人在中间协调这件事。
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这正是我觉得互联网真正奇怪的地方,也是大多数解释跳过的地方。他们告诉你互联网是"网络的全球网络",这话没错,但等于什么都没说。所以,让我们真的把它拆开看看。
没有互联网,有75,000个互联网
最值得先理解的一点是:互联网不是任何人建造的东西。它大约是75,000个独立网络,彼此同意如何把流量交给对方。
你的ISP(互联网服务提供商)是其中一个。你的大学是其中一个。Cloudflare是其中一个。它们拥有自己的线缆和路由器,不对任何特定机构负责,并且自愿互联。
一旦你这样看待它,互联网上每一件奇怪的事都开始变得合理。整个安排由三个部分组成。
边缘、接入网与核心
边缘是所有真正想说话的东西:你的手机、笔记本电脑、机架上的服务器,以及越来越多的门铃。这些被称为主机或端系统,大致分为发出请求的客户端和给出响应的服务器。
接入网是你的入口匝道。家里的光纤或线缆、办公室网络、口袋里的5G。它唯一的任务是把送到第一台路由器。它几乎也总是整段旅程中最慢的部分——下次你怪某个网站慢的时候,值得记住这一点。
核心是中间的网状结构。路由器以及它们之间的链路,仅此而已。没有控制室,没有主服务器,没有拥有它的公司。
没有人给你预留线路
这里就是设计巧妙的地方。在互联网之前,连接两个东西意味着一条电路。打个电话,网络就为你保留一条端到端的物理路径,在整个通话期间,无论你是在说话还是在呼吸。
互联网抛弃了这套做法。你的数据被切成数据包,每个包都盖上来源和去向的标记,然后被扔进网络里自谋生路。第三个包可能经法兰克福走,第四个包可能经阿姆斯特丹走。它们可能乱序到达,有些可能根本到不了。
这听起来比预留线路更糟,对于单次对话来说确实如此。但你换来的是巨大的好处:网络被高效共享,没有人一边想着要打什么字一边占着一条车道;它能绕过损坏绕行,一根被切断的线缆是绕路而不是中断——这本来就是设计目标;它扩展得离谱,路由器不追踪你的对话,只看每个包然后转发。
重组、重试、把乱序的东西拼回去——这些工作都留给了连接的末端。中间的网络保持简单、快速、无知。这正是它能够以这种方式扩展的原因。
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