4.互联网的特征及运行

(1)互联网的特征

互联网的设计原则包括端到端透明原则、用户自律原则、公平平等原则、简单开放原则等。互联网技术的主要特征是:统一编址和域名查询机制、泛在的联通性、动态路由机制、网管分布实施、无连接分组转发、业务在终端实现、网络与底层技术无关、管理和信令带内传送、提供尽力而为的服务质量、只依据目的地址路由等。在这些技术特征中,一部分由互联网设计理念所决定(例如业务在终端实现、网络与底层技术无关等),反过来又直接支撑了上述设计理念。一部分技术特征在设计理念中没有涉及,所采用的技术是引入的,原则上不违背设计理念,但是反过来又将设计理念定死,不能轻易修改。

在普通用户看来,互联网的外在特征是:使用TCP/IP协议族,提供Web浏览、电子邮件、新闻推送等典型业务,不断有新东西(业务种类有无限可能)出现,在全世界范围内有大量用户,提供海量信息和免费资源等。互联网的外在特征是普通用户直接看到的内容,实际上是对用户需求的一种满足。站在绝大多数普通用户的立场看,互联网具有下列特征。

①TCP/IP协议族。TCP/IP协议族是当前互联网的核心技术之一,随着互联网的发展,所有的应用都在TCP/IP协议族上被实现。TCP/IP协议族符合互联网的所有核心理念,但是并不是说互联网必须采用TCP/IP协议族。因此,TCP/IP协议族是当前互联网的显著特性,但不是必然选择。

② 浏览、邮件等典型业务。当前互联网上最典型的业务是Web浏览、电子邮件、文档分享、BBS等。这些业务使互联网成为资源共享平台、实时快速的第四媒体、虚拟社会、游戏平台等。因此,无论互联网何去何从,上述典型业务将在很长时间内一直存在。

③ 业务种类有无限可能。互联网是一个典型的多业务网,除了已知的业务外,还不断涌现出新的业务和应用。虽然互联网是IP网,但是并不是所有的业务都能在互联网上开展好。只有真正适合互联网、对互联网有合理预期的业务才能开展好。

(2)互联网的运行

网络是由许多计算机组成的,要在网络内的计算机之间传输数据,必须知道数据传输的目的地址并保证数据迅速可靠传输,这是因为数据在传输过程中很容易丢失或传错。互联网使用一种专门的计算机协议,以保证数据安全、可靠地到达指定的目的地。TCP/IP协议所采用的通信方式是分组交换。所谓分组交换,简单说就是数据在传输时被分成若干段,每个数据段称为一个数据包,TCP/IP协议的基本传输单位是数据包。TCP/IP协议包括的TCP协议和IP协议可以联合使用,也可以与其他协议联合使用,它们在数据传输过程中主要完成以下工作。

① 首先由TCP协议把数据分成若干数据包,给每个数据包写上序号,以便接收端把数据还原成原来的格式。

② IP协议给每个数据包写上发送主机和接收主机的地址。一旦写上源地址和目的地址,数据包就可以在物理网上传送。IP协议还具有利用路由算法进行路由选择的功能。

③ 这些数据包可以通过不同的传输途径(路由)进行传输,由于路径不同,加上其他的原因,可能出现顺序颠倒、数据丢失、数据失真甚至重复等现象。这些问题都由TCP协议来处理,它具有检查和处理错误的功能,必要时还可以请求发送端重发。简而言之,IP协议负责数据的传输,而TCP协议则负责数据传输的可靠性。