描述資料如何圍繞著網路移動

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有兩個以上的裝置共用資料時,就形成網路。 如上一個單元中所見,網路由許多不同的實體元件組成,一起運作以確保資料到達所需之處。 在網路上傳輸資料是由一套通訊協定實現,通常稱為 TCP/IP。 這是以兩個主要通訊協定來命名:傳輸控制通訊協定 (TCP) - 處理兩個裝置之間的連線,以及網際網路通訊協定 (IP) - 負責在網路上路由傳送資訊。

全世界的每一個網路每秒都在共用和移動資料。 此資料有各種形式和大小,包括簡單的訊息、影像,甚至是串流到您住處的電影。

資料包或封包

網路的存在是為了協助讓裝置對裝置或系統對系統通訊更容易。 不論資料大小,都必須細分成微小、統一的區塊。 這些區塊稱為資料包,但更常稱為封包。

假設您想要將電影串流至您的裝置。 由於涉及的資料太大,串流伺服器無法一次提供整部電影。 而是將電影細分成數十億個封包。 每個封包都包含電影的一小部分,然後傳送至您的裝置。 必須等到裝置收到足夠的封包,您才能開始看電影。 在幕後,伺服器趕在目前呈現的畫面之前,持續將穩定的封包串流傳送到裝置。 如果網路速度變慢,封包可能來不及到達。 您看到的圖片可能扭曲或碎裂,聲音也可能斷斷續續。

IP 位址

想要寄信給朋友時,您會先寫好信再放入信封中, 然後在信封上寫朋友的地址再投遞。 郵政服務會收集信件,透過各種信件分揀處,最後送信。

網路也是類似的運作方式。 訊息放在封包中,就像信封。 然後,傳送者和收件者位址新增至封包。

網際網路通訊協定 (IP) 的主要功能是確保可以唯一識別網路上的每個裝置。 在網路上傳送封包之前,必須先讓封包知道要前往什麼 IP 位址,以及來自什麼 IP 位址。

目前有兩個 IP 位址標準:IPv4 和 IPv6。 細節已超出本課程模組的範圍,但最常見又熟悉的 IP 位址類型是 IPv4。 這由以點分隔的四組數字組成,例如:127.100.0.1。

DNS

就像網路上的每個裝置都需要唯一的 IP 位址一樣,每個公開的網站也都有自己的 IP 位址。 您可以使用 IP 位址來造訪最喜愛的線上零售商店、銀行或串流影片服務。 但可用的網站這麼多,很難記住。 只要在瀏覽器中輸入想要尋找的服務名稱,就會帶您前往您想要的網站。 這完全要歸功於網域名稱服務 (簡稱 DNS)。

DNS 有一份資料表,裡面有網站名稱 (例如 microsoft.com) 對應至相應的 IP 位址。 瀏覽器以此來尋找實際網站,很像您使用電話簿來尋找電話號碼一樣。

此圖顯示 DNS 查閱表格的簡易表示法,其中找到 microsoft.com 網域並給出對應的 IP 位址。

裝置每次連線到網際網路時會使用本機 DNS 伺服器,找出您要尋找的網站名稱。 如果 DNS 找不到網站,則會檢查其他 DNS 伺服器。 如果找不到網站,或要求逾時,您會收到錯誤訊息,例如「DNS 伺服器沒有回應」。

路由

將 IP 位址新增至封包後,即可在網路上傳輸封包。 如果網路上有此 IP 位址,封包就直接傳送至裝置。 但如果 IP 位址超出您的網路,則必須透過路由器前往。 路由器是連接兩個網路的實體裝置。

以信件案例來說,如果您的朋友住在只隔幾條街的地方,您可能決定親自送信。 因為您的朋友位於您的區域網路內。

不過,如果您的朋友位於不同的城市或國家/地區,則您必須投遞信件,讓郵件服務送信。 在此情況下,郵政服務就是路由器。 路由器會從您的網路取得訊息,然後找出最佳路由將訊息傳遞到朋友的網路。

影片動畫

在這段簡短的兩分鐘影片中,您會看到日常活動如何形成網路,包括在電話中與朋友交談,以及分享電子郵件。 然後,您將了解訊息如何細分成可透過網路傳送的封包。 最後,您會看到訊息的每個封包如何透過網際網路送達其收件者。