Computer Fundamentals 简明教程

Computer Fundamentals - Internet

What is the Internet?

Internet 是网络的网络；它是计算机或计算机设备的全球网络，用于在网络中传输数据或信息。它使用标准的 Internet 协议（如 TCP/IP）链接全球数十亿台计算机设备。Internet 的主要目标是让大家能更轻松地共享信息。这可以使用 Internet 上的许多不同工具实现。你可以使用电子邮件、列表服务器、新闻组、telnet、gopher、FTP 和万维网等工具。

internets

数据或信息使用传输介质通过计算机网络进行传输；该介质可以是有线或无线介质。在有线数据传输中，数据使用同轴电缆、双绞线和光缆等电缆传输；而在无线通信数据传输中，数据通过蜂窝网络、Wi-Fi 和卫星通信进行传输。

Architecture of the Internet

互联网架构允许世界各地的设备进行通信并交换数据。

层和组件构成了这种复杂的结构。

network

图：Internet 的架构

Internet 架构的简化视图如下 -

  1. End Devices - 终端设备包括个人电脑、手机、平板电脑、服务器、物联网设备等，位于网络边缘。这些设备生成和使用数据。

  2. Network Infrastructure - 路由器、交换机、电缆、光纤线路、卫星和无线接入点等都属于网络的一部分。数据经网络基础设施在终端设备之间传输。

  3. Protocols − 协议调整网络数据及其接收方式。现代互联网基于互联网协议套件 (TCP/IP)，其中包含 − Internet Protocol (IP) − 此协议负责寻址和路由数据包，以便它们可以在网络上传输。 Transmission Control Protocol (TCP) − TCP 建立连接、确认数据并重新传输丢失数据包，以确保数据包安全且按顺序传输。 User Datagram Protocol (UDP) − 与 TCP 不同，UDP 是一种无连接协议，不能确保可靠传输。它经常用于实时应用，在这种应用中，很小的延迟比数据丢失更可取。

  4. Internet Service Providers (ISPs) − ISP 是为个人、公司和其他组织提供网络连接的公司。它们维护允许人们访问网络的物理基础设施和连接。

互联网的体系结构是一个动态且不断演进的系统；它会不断适应技术进步和不断变化的需求。

Why is the Internet Called a Network?

“互联网”一词的意思是“互连网络”。网络是一组互连计算机网络，它们使用标准化协议进行通信。以下几点解释了互联网被称为网络的原因 −

  1. Interconnectedness − 互联网由许多网络组成。家庭和企业的小型局域网 (LAN) 到由 ISP、企业和政府控制的全球网络都是这些网络的示例。这些网络通过路由器、交换机和其他网络设备连接。

  2. Communication Infrastructure − 网络的基本目的是简化设备之间的通信和信息共享。

computer network

图：计算机网络

这些设备可以包括笔记本电脑、服务器、手机、物联网设备等。

  1. Hierarchical Structure − 许多网络，包括互联网，都是分层的。在最低级别，设备在本地连接。通过在分层框架中将小型网络连接到大型网络，形成全球互联网。分层组织简化了数据路由和管理。

  2. Distributed Control − 在互联网等网络上使用分布式控制模型。相反，ISP、网络管理器和用户共享控制。这种分布式控制使互联网保持稳定、弹性和安全。

“网络”一词恰当地描述了互联网在全球通信和数据共享中的互连性和重要性。

How does the internet work?

互联网之所以正常运作，是因为它由一个复杂且相互连接的网络组成，该网络使设备能够在全球范围内相互通信。互联网运行方式有两个主要概念十分重要——数据包和协议。

  1. Packets 当数据通过互联网传输时，它首先会被分成较小的数据包，然后被转换为比特。不同的网络设备，例如路由器和交换机，将数据包路由到其目标位置；当数据包到达目标位置时，接收设备会按正确顺序重新组装数据包，然后使用或显示数据。分组交换是小数据块在网络上传输。数据包能够更快、更高效地传输数据。用户发送的文件通常通过网络以较小的数据包发送。3MB 的文件将被分成几种带数据包头的数据包，其中指定了源 IP 地址、目标 IP 地址、数据包数量和序列号。

  2. Protocols 互联网基于称为互联网协议套件或 TCP/IP（传输控制协议/互联网协议）的一组标准化通信协议。该协议栈确保数据包能够一致且高效地通过网络发送。除了基本协议外，还有一些用于路由、测试和加密的其他协议。

  3. Routers 路由器是一种根据数据包的目标将数据包发送到不同计算机网络的设备。路由器就像互联网的交通警察；它们确保数据发送到正确的网络。

  4. Switches 交换机连接网络设备。分组交换将数据包路由到正确的设备。这些设备向它们发送传出数据包，而由其进行路由。

  5. DNS Web 服务器是配备高处理能力的专用计算机。它们负责为用户存储和传输内容（网页、图片和视频）。此外，服务器还负责响应 DNS 查询并执行各种其他必不可少的操作，以确保互联网保持正常运行。绝大多数的服务器都存储在大型数据中心，这些数据中心分布在世界各地。

History of Internet

互联网的简要历史如下 −

  1. Early Concepts (1960s) − J.C.R. 利克莱德和伦纳德·克莱因罗克等学者在 1960 年代早期首次设想了一种分散式计算机网络。由美国国防部提供支持的国防高级研究计划局网络 (ARPANET) 于 1969 年成为第一个可操作的分组交换网络。

  2. Development of Protocols (1970s) −1970 年代见证了重要联网协议的进步。Vinton Cerf 和 Robert Kahn 创建了 TCP/IP 来标准化网络数据传输。Ray Tomlinson 设计的第一个电子邮件客户端和 SMTP 协议增强了网络通信能力。

  3. Expansion and Commercialization (1980s) −1980 年代见证了互联网的扩张。1986 年，成立了国家科学基金会网络（NSFNET）以连接遍布美国各地的教育和科研机构。1989 年，Tim Berners-Lee 推出了万维网 (WWW)，一个可在线获取的超链接文档系统，彻底改变了互联网。

  4. Growth (1990s) −1990 年代见证了互联网的商业化和快速增长，这由商业 ISP 和图形浏览器推动。Mosaic、Netscape Navigator 和 Internet Explorer 等网络浏览器的引入增加了公众对互联网的可访问性。电子商务、网上银行和社交网站的出现，改变了互联网的商业和社会互动。

  5. Mobile Internet and Social Media (2000s - 2010s) −智能手机和无线网络导致 2000 年代和 2010 年代移动互联网访问量增加。Facebook、Twitter 和 YouTube 成为流行的在线平台，实现了全球通信和内容共享。

  6. Internet of Things (IoT) and Future Trends (2010s - present) −物联网（IoT）将日常物品和设备连接到互联网，从而实现了新应用程序和新服务。人工智能、区块链和 5G 网络等新兴技术正在推动互联网创新和转型。

Uses of the Internet

当今时代，互联网无处不在；以下是一些最常见的互联网用途。

  1. Communication −互联网可以通过电子邮件、消息应用、社交媒体和语音/视频通话实现即时联系。它使人们与世界各地的朋友、家人、同事和社区保持联系。

  2. 24/7 Information Access −互联网提供了几乎任何可以想象到的话题的丰富的信息库。用户可以搜索新闻、研究论文、教程和教育资源，从而获得信息和有价值的见解。

  3. Entertainment −互联网提供了丰富的娱乐选项，包括在线提供的电影、电视、音乐和播客流媒体服务。社交媒体、在线游戏和数字艺术平台也丰富了互联网娱乐。

  4. E-commerce −网上购物已经彻底改变了零售业，让人们可以在家购物。电子商务平台提供了大量的选择、合理的价格以及便捷的支付和配送。

  5. Education −在线课程、虚拟教室和教学材料改变了教育。无论身处何地，学生都可以学习新技能、获得学位并参与学习。

  6. Business and Entrepreneurship −互联网的兴起为企业提供了与客户有效互动、宣传和销售其产品或服务以及促进在线交易的机会。此外，它使企业家能够在在线商业平台上创建新业务、推广和销售产品以及开拓国际市场。

  7. Social Networking −Facebook、Twitter、Instagram 和 LinkedIn 等社交媒体平台使用户能够与他人互动、交流素材和参与讨论。社交网络已经成为互联网通信和社区形成的重要组成部分。

  8. Healthcare −互联网允许远程医疗、远程咨询以及访问健康信息和资源。患者可以预约、续药和在线寻求医疗建议，从而使医疗保健更易于获得和更方便。

  9. Government Services −现在，许多政府服务都可以在线获得，例如纳税申报、许可证申请、选民登记和访问公共数据。电子政务计划改善了行政运营和公民参与。

Advantages and disadvantages of the Internet

Advantages of the Internet

互联网的使用日益增加。它以不同的方式促进了使用。互联网的一些显着优势如下：

advantages

  1. Medium of Communication and Information Sharing −互联网实现了不同的通信方法，包括电子邮件、即时消息、社交网络平台和诸如 Skype 和 Zoom 之类的 VoIP（互联网语音协议）服务。这些解决方案允许个人和团体从不同地点实时或异步沟通。

  2. Accessibility −互联网允许其用户全天候访问互联网；它指的是个人在任何时间连接和使用互联网的能力。

  3. E-Commerce −网上购物和交易已经改变了商业。

亚马逊、eBay 和阿里巴巴支持全球电子商务，PayPal 和 Stripe 等数字支付系统的使用使得在线进行安全交易成为可能。

  1. Government Services - 互联网改善了政府运作，使居民更容易通过互联网与政府交流，提高质量、降低费用并增加透明度。

  2. Entertainment and Media - 互联网上提供了大量的娱乐，包括流媒体服务，允许用户随时观看电影、电视剧集、音乐和其他媒体内容（例如，Spotify、Netflix 和 YouTube）。

  3. Social Networking - 互联网极大地改变了社会。它改变了人们工作、学习和与世界联系的方式。它使世界各地的人们更容易地会面和合作，但也引发了对隐私、安全、虚假新闻和数字鸿沟的担忧。

  4. Education / Learning - 用户可以在互联网上访问经过充分研究的与科目相关的资料、视频讲座和在线教育。在线视频、讲座和笔记使学习变得独特。

  5. Online Banking - 互联网允许其用户进行网上银行业务；它还提供移动应用程序，允许客户方便地从其智能手机或平板电脑执行与银行相关的任务或操作，进一步提高了可访问性和灵活性。

  6. Health Care - 通过互联网提供的远程临床服务改善了患者获得高质量、具有成本效益的医疗保健的机会。创新的家庭保健设备使医生无需昂贵的上门拜访即可监测患者并提供实时反馈。

  7. Economic Development / Source of Earning - 如今，互联网是一个良好的收入来源。在 Upwork、Freelancer 或 Fiverr 等自由职业平台上提供你的技能和服务。人们可以从事在线工作或在家工作，如网络写作、平面设计、编程、数字营销等，以此赚钱。

  8. Bill Payments - 它允许用户在线支付电费、税款、市政委员会账单（如水费等），并为将来参考生成收据。这个过程节省了大量时间，让用户方便。

  9. Tour and Travels - 互联网让生活变得轻松；它改变了旅游业，使旅行者和企业受益。旅行者可以在线找到目的地、景点、住宿和交通工具。旅游网站、博客、论坛和评论平台允许客户根据其兴趣和预算进行研究、阅读评论和计划行程。

总体而言，互联网仍在迅速发展，推动创新并在前沿技术中重塑人类生活的不同方面。

Disadvantages of the Internet

互联网有不同的好处；它也有缺点。认识和解决其缺点以确保在减轻潜在危害的同时最大化其好处至关重要。下面列出了一些最显着的缺点 −

disadvantages

  1. Internet Addiction / Waste of Time - 沉迷互联网不仅是浪费时间，还会损害人们的心理健康、生产力和人际关系。社交媒体、在线游戏和其他互联网活动可能导致成瘾。

  2. Cybersecurity Threats / Cyber Crime - 网络安全问题包括黑客攻击、恶意软件、网络钓鱼和身份盗窃。安全性不足可能危及个人和财务数据。

  3. Privacy Concerns - 在互联网接入期间，用户的隐私数据经常面临风险，因为企业收集大量用户信息以进行定向广告和其他用途。恶意者也可能未经许可访问个人信息。

  4. Misinformation and Fake News - 错误信息和虚假新闻可以在互联网上迅速传播，这导致了许多可能误导人们的错误信息。这对社会来说可能是一个严重的后果。

  5. Isolation and Social Disconnect - 互联网将世界各地的人们联系起来，但它也可能使他们孤立并减少当面互动；一个令人担忧的社会问题是家庭正在失去健康的联系。

  6. Cyberbullying and Harassment - 互联网的匿名性可能会助长网络欺凌、骚扰和网络喷子。在线虐待的受害者可能会遭受长期的精神痛苦。

  7. Exposure to Inappropriate Content - 儿童可能意外或故意在网上遇到不适合其年龄的内容，包括暴力、色情、仇恨言论和暴力图像。这些内容不仅对儿童的心理和情绪健康产生负面影响，对其他年龄段的人也会产生负面影响。

  8. Online Predators − 互联网匿名可帮助掠夺者针对社交媒体、消息应用程序、论坛和游戏平台上的年轻人并对其进行利用。掠夺者可能招募年轻人进行性剥削、胁迫或其他形式的虐待。

  9. Distraction and Productivity Loss − 人们经常被通知、电子邮件、社交媒体更新以及始终存在的其他在线诱惑所分心，因而无法专心完成重要工作。这降低了个人和专业的生产力和效率。

  10. Dependency on Technology − 人们更可能受到网络攻击、技术故障和基础设施中断等问题的侵害，因为他们更依赖互联网和数字技术。过度依赖技术的人也可能失去传统技能和信息。