3.3　认识因特网

在企业、学校或者个人日常生活的食衣住行中都可以发现因特网的相关应用。随着因特网与移动上网的普及，网络族群在不断迅速扩大，由于因特网具备实时信息传输、多媒体呈现、低成本和无国界等特质，因此也带来了电子商务发展的大好机会，网络购物人数呈非线性的爆发式增长。因特网是新兴科技，不断深入地影响人们的生活，促进了电子商务的持续发展。

因特网的诞生其实可追溯到20世纪60年代，是当时美国军方为了在热核战争时仍能够维持可靠的通信网络系统的实际需求而研发的。直到20世纪80年代，美国国家科学基金会（National Science Foundation, NSF）以TCP/IP作为通信协议标准的NSFNET，目的是实现全美各大机构资源共享，也就是说只要通过TCP/IP协议，就可以共享因特网上所有一致的服务。

想要连上因特网，就必须靠“因特网服务提供商”（Internet Service Provider, ISP）来提供连接上网服务。事实上，ISP就是为用户连接到因特网的服务商。一般用户必须先接到ISP机房中的服务器，然后才能连接到因特网。

3.3.1　TCP/IP协议

因特网是一个许多网络相互连接的系统，计算机设备除了在自身所在的局域网之内进行数据存取外，也常有跨越网络进行数据传送的需求。因特网之所以能保持运行，是因为每一台连向它的计算机或设备都使用相同的TCP/IP协议来控制时间和数据格式。

“传输控制协议”（Transmission Control Protocol, TCP）属于程序与程序之间进行数据往来的协议，它主要有三个特性：面向连接、确认与重发、流量控制。当发送方发出数据分组后，接收方接收到数据分组（packet，也称为数据包）时必须发出一个信息告诉发送方：“我收到了！”，若发送方过了一段时间仍没有接收到确认信息，则表示数据分组可能遗失，必须重新发出数据分组。也就是说，TCP的数据传送是以“字节流”来进行的，数据的传送具有“双向性”。建立网络连接之后，任何一端都可以发送与接收数据，而它也具备流量控制的功能，双方都具有调整流量的机制，可以根据网络的实际情况来适时调整。

“互连协议”（Internet Protocol, IP）也称为网际协议或者网际互连协议，它是TCP/IP协议中的核心，存在于DoD网络模型的“网络层”，也是构成因特网的基础，是一个“非连接式”（Connectionless）传输通信协议，主要负责主机之间网络数据分组的寻址与路由，并将数据分组（packet）从来源处送到目的地。而IP协议可以完全发挥网络层的功能，并完成IP数据分组的传送、分割与重组。也就是说可接收从发送方发来的信息，再分割、封装成大小合适的IP数据分组，然后往链路层传送。

3.3.2　万维网

宽带网络普及后，热衷使用因特网的人口也大幅增加，而在因特网所提供的服务中，又以万维网（World Wide Web, WWW，或称为全球信息网）的发展最为快速与多元化。万维网又简称为Web，可以说是当前因特网上最流行的工具。图3-7所示为万维网上遍布的各种各样的网站的一个例子。

WWW主要是由全球大大小小的网站所组成的，是一种构建在因特网上的多媒体集成信息系统，通过一种超文本（Hypertext）的表达方式将WWW上的信息集成并连接在一起。WWW主要以“主从式结构”（Client/Server）为主，并分为“客户端”（Client）与“服务器”（Server）两部分。

WWW的工作原理是通过网络客户端的程序去读取指定的文件，并将其显示于用户的计算机屏幕上，而这个客户端（好比我们的计算机）的程序就称为“浏览器”（Browser），工作原理如图3-8所示。目前市面上常见的浏览器种类相当多，各有其特色。

例如，我们可以使用家中的计算机（客户端）在浏览器中输入URL来打开某个购物网站的网页。这时家中的计算机会向购物网站的服务器提出显示网页内容的请求。一旦网站服务器收到请求，就会将网页内容传送给家中的计算机，经过浏览器的解析后，再显示成用户所要看到的内容。

3.3.3　IP地址

任何一台连接到因特网的计算机都必须有一个独一无二的地址。因为在因特网上存取数据时必须用这个地址来识别数据及其传送的方向，而这个网络地址就称为“网际互连通信协议地址”，简称为“IP地址”。在IPv4中，一个完整的IP地址是由4个字节，即32个比特（bit）组合而成的，而且每个字节都代表一个0~255的数字，要连接网络上的每台计算机，每台计算机都必须要有一个IP地址。

IP地址主要由“网络标识符”（Network ID）与“主机标识符”（Host ID）两部分组成，如图3-9所示。网络标识符与主机标识符的长度并不固定，是按等级的不同而有所区别的。网络标识符与主机标识符的区别与划分如表3-1和图3-10所示。

IP地址具有不可移动性，也就是说我们无法将IP地址移到其他区域的网络中继续使用。IP地址的通用模式如下：

0~255.0~255.0~255.0~255

3.3.4　域名系统

网络上识别计算机的方式是利用IP地址，而一个IP共有4组数字，很不容易记住，因此可以使用一个有意义又容易记忆的名字来命名网址，这个名字就叫“域名（Domain Name）”。例如，我们很容易记住百度的首页是www.baidu.com，但是并不一定记得相对应的IP地址是61.135.169.121，无论在浏览器网址栏输入www.baidu.com还是61.135.169.121，都能连上百度的首页。

事实上，对计算机来说只有IP地址才有意义，因此必须要能将用户输入的域名转换为IP地址，而这项工作是由“域名服务器（Domain Name Server, DNS）”来负责的。当我们输入域名（www.baidu.com）之后，计算机的第一个操作就是将域名转换成IP地址（61.135.169.121），再通过这个IP地址连上百度的首页。

每一个域名都是唯一的，不能够重复，因此每一个域名都需要经过申请才能使用，国际上负责审核域名的单位是“因特网名称与数字地址分配机构（Internet Corporation for Assigned Names and Numbers, ICANN）”。域名的命名是有规则的，每组文字都代表不同的意义，其结构如下：

主机名．网站名称．组织类别代码．国家或地区码

例如，北京大学的域名是www.pku.edu.cn，由左到右各组文字的意义如下。

• www：代表万维网或全球信息网。
• pku：代表北京大学。
• edu：代表教育机构、学校。
• cn：代表中国。

其中，“网站名称”是网站管理者自定义的名称，“国家或地区码”是指网站注册的国家或地区，中国注册的网站，国家代码是cn。网络常见的国家或地区代码可参考表3-2。

由于因特网最初起源于美国，当初域名就没有国家或地区代码，因此到现在美国的域名仍不需要加上国家或地区代码。另外，“组织类别代码”可以让浏览者轻易分辨出网站的类别，例如商业机构是com，教育机构是edu，如表3-3所示。

3.3.5　Web的演变史

随着因特网的快速兴起，从最早期的Web 1.0时代到目前即将迈入的Web 3.0时代，每个阶段都有其象征的意义与功能，对人类生活与网络文明创新的影响也越来越大。尤其是目前即将进入Web 3.0时代，它将带来拥有更高智能的网络服务与无线宽带并大量普及，这将彻底改变人们的工作、休闲、学习、营销与获取信息的方式。

在Web 1.0时代，受限于网络带宽和计算机的配置，Web网站上的内容主要是由网络内容提供商所提供的，用户只能单纯地下载、浏览与查询，例如我们连上某个政府网站去看公告、查资料或数据，用户只能被动地接受，不能输入或修改网站上的任何内容，基本上都是单向传递信息给网络大众。

到Web 2.0时期，宽带普及的同时上网人数激增，这个时期的主要精神在于鼓励用户的参与，让用户可以参与网站这个平台上内容的产生和分发，如博客、网页相册的编辑和制作等。这个时期带给传统媒体的最大冲击是打破了长久以来由媒体主导信息传播的藩篱。如果说Web 1.0时代网络的使用是下载与阅读，那么Web 2.0时代则是上传与分享。图3-11就是Web 2.0时代诞生的新浪博客应用。

随着网络通信科技持续高速发展，我们即将进入全新的Web 3.0时代，Web 3.0与Web 2.0的核心精神一样，依然不仅仅是技术的创新，而是互联网思维的创新，强调的是任何人在任何地点都可以创新，而这样的创新思维也使得各种网络相关产业开始转变出不同的面貌。Web 3.0能自动传递比单纯浏览网页更多的信息，还能提供具有人工智能功能的网络系统。随着网络信息的爆炸甚至泛滥，整理、分析、过滤、归纳数据就显得更为重要，将来的网络也能越来越了解用户的偏好，会基于不同用户的需求来筛选出用户所需的信息，同时还能够帮助用户轻松获取感兴趣的信息。在Web 3.0时代，许多电子商务网站还能根据用户以往的购买记录或者以往类似用户群的购买倾向给正在网上购物的用户列出可能需要配合购买的推荐产品清单，如图3-12所示。

3.3.6　云计算与服务

随着计算机和网络技术的成熟以及带宽的普及，云计算（Cloud Computing）带来了下一波商机，也就是把计算能力提供出来作为一种服务。由于云计算环境日益成熟，现在许多电商开店的解决方案不再需要在硬件或数据库的构建上进行太多的投资，这有利于电商商家进行全球市场的布局。云计算时代的来临将大幅加速电子商务市场的发展，预计到2020年时全球B2C电子商务市场规模将飙升到3万亿美元以上。

所谓“云”，其实就是“网络”，希望以“云深不知处”的意境来表达“无疆无界”的网络资源，这代表了规模庞大的计算能力，与过去网络服务最大的不同就是“规模”。云计算将虚拟化公用程序演进到提供软件实时服务，也就是利用分布式计算的概念将终端设备的计算分散到因特网上众多的服务器，让网络变成一个超大型计算机。

未来每个人面前的计算机可能都会简化成一台简单的终端，只要具备上网连接功能即可。例如云计算概念的办公室应用软件可以将编辑好的文件、电子表格或简报等文件直接存储在网络的硬盘空间中，为用户提供一种网络存储、编辑与共享文档的大环境。

所谓“云服务”，简单来说，其实就是“网络计算服务”，如果将这种概念延伸到利用因特网的力量，让用户可以连接并获取由网络上多台远程主机所提供的不同服务，就是“云服务”。美国国家标准和技术研究院（National Institute of Standards and Technology, NIST）对云计算明确定义了以下三种服务模式。

• 软件即服务（Software as a Service, SaaS）：是软件服务提供商通过因特网提供软件的一种模式，用户根据自己的需要租借基于Web的软件，而用户本身不需要对软件进行维护，软件的维护工作交由软件服务提供商全权处理。这种用租赁的方式来取得软件的服务，比较常见的模式是提供一组账号和密码。例如Google文档，如图3-13所示。

• 平台即服务（Platform as a Service, PaaS）：是把服务器平台作为一种服务提供给IT开发人员的模式，公司的研发人员可以在平台上编写自己的程序代码（PaaS提供商上传的接口或API服务），再在网络上为消费者提供服务。这种模式的服务对象可以掌控主机中应用程序的环境。因此，PaaS为研发人员提供了一种更加有效的开发应用程序的模式，例如Google App Engine。
• 基础设施即服务（Infrastructure as a Service, IaaS）：消费者可以使用“基础运算资源”，如CPU处理能力、存储空间、网络组件或中间件。例如，Amazon.com通过主机托管和提供开发环境的服务提供IaaS的服务项目。通过这种主机托管的形式，消费者能掌控操作系统、存储空间、已部署的应用程序及网络组件（如防火墙、负载均衡器等），但并不掌控云计算的基础设施。能提供基础设施服务的公司，国外的有Google、IBM、Amazon.com、VMware等，国内的有华胜天成、阿里巴巴、世纪互联等。

随着个人移动设备成为人们的日常工具，人们可以不受时空的限制，实时地把声音、视频等多媒体数据直接传送到移动设备上，让云服务的真正应用达到了较高的阶段。作为用户，我们也许不需要去了解云服务背后的复杂原理，但一定要用它提供的服务改善我们日常生活和工作的形态。

云服务包括许多人经常使用的QQ空间、百度空间、网易相册等网络相册（见图3-14），或者在使用笔记本电脑、智能手机、平板电脑时可以利用“云”随时点播音乐，打造自己的云计算音乐台，甚至可以通过免费云计算图像处理服务轻松编辑照片或者进行图像处理。例如云计算笔记本就是一种云服务，我们可以使用云计算笔记本来记录待办事项、创意或想法，还可以将它集中存储在云端硬盘中，无论人在哪里，只要手边有计算机、平板电脑或智能手机，就可以快速搜索到所创建的笔记，让笔记数据跨平台随时同步。