计算机网络自顶向下方法 1——因特网的介绍及构成 介绍协议
一、什么是因特网？—— 两种维度的认识
对“因特网是什么”这个问题，我们可以从两个相辅相成的角度来理解。
1. 具体构成角度（The Nuts and Bolts View）
我们可以把因特网想象成一个庞大的实体工程，它由两个最重要的基本构件组成：
数以亿计的互联计算设备：这不仅仅是我们的电脑和手机，还包括服务器、智能家居设备、传感器等所有联网的“端系统”或“主机”。
通信链路：连接这些设备的“道路”，如光纤、同轴电缆、无线电波等。不同的链路以不同的传输速率（带宽）传输数据。
分组交换机：网络中的“交通枢纽”，负责接收到达的数据包并将其转发到正确的出路上。最常见的两种是路由器 和链路层交换机。
一个生动的比喻：端系统就像各家各户，通信链路是连接城市的各种公路，而分组交换机就是立交桥和交通枢纽，负责指挥数据“车辆”该往哪里走。
2. 服务角度（A Service View）
另一个角度，我们不关心它具体怎么搭建，而是关心它能为我们做什么。从这个角度看，因特网是一个为分布式应用（如Web、电子邮件、在线游戏）提供通信服务的基础设施。
它提供了一种编程接口，规定了一台主机上的软件如何请求因特网基础设施向另一台主机上的特定目标软件交付数据。这套接口的关键在于套接字接口。
简单来说：因特网是一种允许程序之间相互通信的“公共服务”，就像邮政系统为人们提供寄信服务一样。
二、因特网是怎样构成的？—— 网络边缘与网络核心
为了简化理解，我们通常将因特网的结构划分为“边缘”和“核心”两部分。
1. 网络边缘（The Network Edge）
指的是所有连接到互联网的端设备及其接入方式。
端系统：位于网络的最外围，是我们通常所说的“客户端”和“服务器”。客户端是请求服务的一方（如我们的浏览器），服务器是提供服务的一方（如谷歌、百度的计算机）。
接入网：将端系统连接到其边缘路由器的物理链路。比如我们家中使用的Wi-Fi、光纤到户，或者手机使用的4G/5G移动网络。
2. 网络核心（The Network Core）
即网络的“骨干”部分，由互联的路由器和链路组成，负责将数据从源端系统传送到目的端系统。其核心技术是分组交换。
什么是分组交换？
应用程序要发送的消息（比如一封电子邮件）在发送前通常会被分割成一个个较小的数据块，称为分组。每个分组都包含“地址”信息（目的地）。这些分组通过网络核心中的路由器，以存储转发 的方式，一跳一跳地传向最终目的地。
一个关键比喻：
分组交换 就像公路系统。很多车辆（数据分组）共享同一条公路（通信链路）。车辆在交叉口（路由器）根据自己的目的地选择方向。如果某个路口拥堵，车辆就需要排队（排队时延），甚至可能因为拥堵严重而无法通过（丢包）。
与之相对的是电路交换(频分复用/时分复用），它更像传统的电话网络。通话前需要先建立一条专用的端到端连接（电路），在整个通话期间，这条线路的资源都为你独占，即使你们沉默不说话，别人也无法使用。
正是分组交换的“共享”特性，使得因特网资源利用率高、成本低，成为当今数据通信的主流技术。
三、什么是协议？—— 网络世界的交流规则
协议是计算机网络中所有通信活动的基石。
1. 核心定义
协议定义了在两个或多个通信实体之间，为了完成一次通信所必须遵守的报文格式、顺序以及传输或接收报文后所采取的动作的规则集合。
2. 一个人类活动的类比
想象两个人见面打招呼的“协议”：
报文格式：说“你好”，并伴随微笑和挥手。
报文顺序：先由A说“你好”，然后B回复“你好”。
采取的动作：当听到对方说“你好”后，需要停止走动，面向对方。
如果其中一方不遵守这个“协议”（比如对方说“你好”后你毫无反应），那么这次“通信”就失败了。网络协议的作用与此完全相同。
3. 一个技术实例：TCP连接建立协议
假设主机A想和主机B可靠地传输一个文件，它们会使用TCP协议。这个过程类似于写信：
A首先向B发送一个特殊的“建立连接”请求分组（包含
SYN=1的标志）。B收到后，如果同意连接，会回复一个“同意连接”的应答分组（包含
SYN=1, ACK=1）。A收到B的同意后，再发送一个“确认”分组（
ACK=1）。
至此，连接建立成功，双方都知道对方已经准备好，可以开始传输真实数据了。这个“三次握手”的过程，就是TCP协议中为“建立连接”这个动作所定义的精确规则。
总结
因特网是什么：一个由硬件（主机、链路、交换机）构成的全球性网络，同时也是一个为应用程序提供通信服务的平台。
因特网的构成：由通过接入网连接的端系统（边缘）和由分组交换技术互联的路由器（核心）组成。
协议是什么：控制网络通信的、所有实体都必须遵守的规则，它规定了通信的格式、顺序和动作。