Backend Developer Roadmap 1

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本文隶属于 Roadmap 中的 Internet --> How does the internet work?。

原文：https://cs.fyi/guide/how-does-internet-work

本文介绍了互联网的基础知识，包括互联网的定义、工作原理、基本概念、术语和常用协议。作为开发人员，了解互联网是如何工作的，以及如何利用其强大的互联性和连接性来构建高效、安全且可扩展的应用和服务是非常重要的。

Internet 介绍

互联网是由许多网络组成的巨大网络，最初是为了应对核战争而建立的。如今，它已经成为现代生活的重要组成部分，被全球数十亿人用于访问信息、与亲友交流、开展业务等。作为开发人员，了解互联网如何工作，以及它的各种技术和协议是非常重要的。

Internet 工作原理概要

互联网通过一系列标准化的协议连接设备和计算机系统。这些协议定义了设备之间如何交换信息，并确保数据可靠、安全地传输。

互联网的核心是由相互连接的路由器构成的全球网络，负责在不同设备和系统之间传输流量。当你发送数据时，它被分成小包并从你的设备发送到路由器。路由器检查数据包并将其转发到路径上的下一个路由器，重复此过程，直到数据包到达最终目的地。

为了确保数据包正确发送和接收，互联网使用了各种协议，包括网络协议(IP)和传输控制协议(TCP)。其中，IP 协议负责将数据包路由到正确的目的地，而 TCP 协议则确保数据包可靠地按正确顺序传输。

此外，还有许多其他技术和协议用于实现互联网上的通信和数据交换，包括域名系统(DNS)、超文本传输协议(HTTP)和安全套接字层/传输层安全协议(SSL/TLS)。作为开发人员，了解这些不同技术和协议如何协同工作，实现互联网上的通信和数据交换是非常重要的。

基本概念术语

了解互联网的基本概念和术语是开发互联网应用和服务的关键，以下是一些需要了解的术语：

• Packet：在互联网上传输的小数据单元。
• Router：在不同网络之间传输数据包的设备。
• IP Address：分配给网络上每个设备的唯一标识符，用于将数据路由到正确的目的地。
• Domain Name：一个可读的人类可读的名称，用于标识网站，例如 google.com。
• DNS：域名系统负责将域名转换为 IP 地址。
• HTTP：超文本传输协议，用于在客户端（如 Web 浏览器）和服务器（如网站）之间传输数据。
• HTTPS：HTTP 的加密版本，用于在客户端和服务器之间提供安全通信。
• SSL/TLS：安全套接字层和传输层安全协议，用于在互联网上提供安全通信。

Internet 中协议的角色

协议在启用互联网通信和数据交换方面扮演着至关重要的角色。协议是一组规则和标准，它们定义了设备和系统之间信息如何交换。

互联网通信中使用许多不同的协议，包括 Internet Protocol (IP)，Transmission Control Protocol (TCP)，User Datagram Protocol (UDP)，Domain Name System (DNS) 等。

IP 负责将数据包路由到正确的目的地，而 TCP 和 UDP 确保数据包可靠和高效地传输。DNS 用于将域名转换为IP地址，而 HTTP 用于在客户端和服务器之间传输数据。

使用标准化协议的一个关键好处是它们允许来自不同制造商和供应商的设备和系统之间无缝通信。例如，一个由一家公司开发的 Web 浏览器可以与另一家公司开发的 Web 服务器通信，只要它们都遵守 HTTP 协议。

作为开发人员，了解互联网通信中使用的各种协议以及它们如何协同工作实现数据和信息在互联网上的传输是非常重要的。

使用 SSL/TLS 加密 Internet 连接

SSL/TLS 是一种用于加密互联网传输数据的协议，通常用于为 Web 浏览器、电子邮件客户端和文件传输程序等应用程序提供安全连接。使用 SSL/TLS 时，需要理解以下几个关键概念：

• Certificates: SSL/TLS 证书用于建立客户端和服务器之间的信任。它们包含有关服务器身份的信息，并由受信任的第三方（证书颁发机构）签名以验证其真实性。
• Handshake: 在 SSL/TLS 握手过程中，客户端和服务器交换信息，以协商安全连接的加密算法和其他参数。
• Encryption: 一旦建立安全连接，数据将使用约定的算法进行加密，并且可以在客户端和服务器之间安全传输。

构建基于互联网的应用程序和服务时，了解 SSL/TLS 的工作原理，并确保您的应用程序在传输敏感数据（例如登录凭据、付款信息和其他个人数据）时使用 SSL/TLS，以及确保您为服务器获取和维护有效的 SSL/TLS 证书，并按照配置和保护 SSL/TLS 连接的最佳实践进行操作，从而可以帮助保护用户数据，确保应用程序在互联网上的通信的完整性和保密性。

未来：新兴趋势和技术

作为开发人员，了解互联网的最新发展趋势和技术非常重要，以下是一些正在塑造互联网未来的新兴技术和趋势：

• 5G：是最新一代的移动网络技术，具有比以前更快的速度、更低的延迟和更大的容量。它预计将使新的用例和应用程序成为可能，例如自动驾驶汽车和远程手术。
• 物联网：指连接到互联网并可以交换数据的物理设备、车辆、家用电器和其他物体的网络。随着物联网的不断增长，它预计将颠覆医疗保健、交通运输和制造等行业。
• 人工智能：机器学习和自然语言处理等人工智能技术已经被用于推动广泛的应用和服务，从语音助手到欺诈检测。随着人工智能的不断进步，它预计将使新的用例成为可能，并改变医疗保健、金融和教育等行业。
• 区块链：是一种分布式账本技术，可以实现安全的去中心化交易。它正在被用于支持从加密货币到供应链管理等广泛的应用程序。
• 边缘计算：指在网络的边缘而不是在集中式数据中心中处理和存储数据。它预计将使新的用例和应用程序成为可能，如实时分析和低延迟应用程序。

通过了解这些和其他新兴趋势和技术，您可以确保您的应用程序和服务是基于最新功能构建的，并为您的用户提供最佳体验。

总结

这篇文章介绍了互联网的基本概念，包括：

• 互联网是由连接在一起的计算机组成的全球网络，使用标准化的通信协议交换数据。
• 互联网通过将设备和计算机系统使用标准化协议（如 IP 和 TCP）连接在一起工作。
• 互联网的核心是由相互连接的路由器构成的全球网络，负责在不同设备和系统之间传输流量。
• 基本概念和术语包括分组、路由器、IP地址、域名、DNS、HTTP、HTTPS 和 SSL/TLS。

协议在启用互联网通信和数据交换方面扮演着至关重要的角色。协议是一组规则和标准，它们定义了设备和系统之间信息如何交换。使用标准化协议的一个关键好处是它们允许来自不同制造商和供应商的设备和系统之间无缝通信。希望这篇文章对您有帮助。