从在浏览器中输入网址，到屏幕上显示出网页的内容，在这个只有几秒钟的过程中，很多硬件和软件都在各自的岗位上相互配合完成了一系列的工作。本期将以探索之旅的形式，带领大家探索这一系列工作中的每一个环节。每个单独的环节都并不复杂，只要仔细阅读就一定能够理解。不过，探索之旅中出现的硬件和软件数量庞大，如果仅从微观的视角关注每一个单独的点，可能就会因为看不到整体而迷失了方向。因此，在真正出发开始探索之前，我们先来对这次探索之旅作个简单的介绍。下面的介绍中还包含一张探索之旅的路线图，万一在旅途中迷失了方向，请大家务必回来看一看这张地图。
网络的全貌
让我们先来看一下浏览器访问Web服务器这一过程的全貌。访问Web服务器并显示网页这一过程包含了浏览器和Web服务器之间的一系列交互，主要是下面这样的交互。
（1）浏览器：“请给我×××网页的数据。”
（2） Web服务器：“好的，这就是你要的数据。”
在这一系列交互完成后，浏览器就会将从Web服务器接收到的数据显示在屏幕上。虽然显示网页这个过程非常复杂，但浏览器和服务器之间通过网络进行的交互却出乎意料地简单。我们在网上商城购物时输入商品名称和收货地址并发送给Web服务器的操作其实也差不多，如下。
（1）浏览器：“请处理这些订单数据。”
（2） Web服务器：“好的，订单数据已收到。”
探索之旅路线图
虽然Web服务器在收到订单数据之后和销售系统一起对订单进行实际处理的操作很复杂，但其实浏览器和Web服务器之间的交互却很简单，概括如下。
（1）浏览器向Web服务器发送请求。
（2） Web服务器根据请求向浏览器发送响应。
因此，从这个层面上，也就是浏览器和Web服务器等网络应用程序进行交互的层面上来看，其工作方式应该还是比较容易理解的。这个层面上的交互和人类之间的对话非常相似，从这一点来说也更加容易理解。
要实现应用程序之间的交互，我们需要一个能够在浏览器和Web服务器之间传递请求和响应的机制。网络是由很多计算机等设备相互连接组成的，因此在通信的过程中需要确定正确的通信对象，并将请求和响应发送给它们。请求和响应在传递的过程中可能会丢失或损坏，因此这些情况也必须要考虑到。所以说，我们需要一种机制，无论遇到任何情况都能够将请求和响应准确无误地发送给对方。由于请求和响应都是由0和1组成的数字信息，所以可以说，我们需要的是一种能够将数字信息搬运到指定目的地的机制。
这种机制是由操作系统中的网络控制软件，以及交换机、路由器等设备分工合作来实现的，它的基本思路是将数字信息分割成一个一个的小块，然后装入一些被称为“包”（Packet）的容器中来运送。“包”这个词大家可能在用手机的时候经常会碰到，但在这里类似于邮政和快递中的概念。大家可以这样理解：包相当于信件或者包裹，而交换机和路由器则相当于邮局或快递公司的分拣处理区。包的头部存有目的地等控制信息，通过许多交换机和路由器的接力，就可以根据控制信息对这些包进行分拣，然后将它们一步一步地搬运到目的地。无论是家庭和公司里的局域网，还是外面的互联网，它们只是在规模上有所不同，基本的机制都是相同的。
前面介绍的这个负责搬运数字信息的机制，再加上浏览器和Web服务器这些网络应用程序，这两部分就组成了网络。也就是说，这两部分组合起来，就是网络的全貌。该系列文章将通过6期的内容，带领大家逐一探索其中的各个环节。
第1期 Web浏览器
我们将首先探索浏览器的工作方式。大家可以认为我们的探索之旅是从在浏览器中输入网址（URL）开始的。例如，当我们输入下面这样的网址时，浏览器就会按照一定的规则去分析这个网址的含义，然后根据其含义生成请求消息。
在上面这个例子中，浏览器生成的请求消息表示“请给我sample1. html这一文件中储存的网页数据”，接着浏览器会将请求消息发送给Web服务器。
当然，浏览器并不会亲自负责数据的传送。传送消息是搬运数字信息的机制负责的工作，因此浏览器会委托它将数据发送出去。具体来说，就是委托操作系统中的网络控制软件将消息发送给服务器。第1期间中，我们会探索到浏览器将数据委托出去为止。
第2期 协议栈、网卡
第2期我们将探索搬运数据的机制。其中最先出场的是协议栈（网络控制软件叫作协议栈）。这个软件会将从浏览器接收到的消息打包，然后加上目的地址等控制信息。如果拿邮局来比喻，就是把信装进信封，然后在信封上写上收信人的地址。这个软件还有其他一些功能，例如当发生通信错误时重新发送包，或者调节数据发送的速率等，或许我们可以把它当作一位帮我们寄信的小秘书。
接下来，协议栈会将包交给网卡（负责以太网或无线网络通信的硬件）。然后，网卡会将包转换为电信号并通过网线发送出去。这样一来，包就进入到网络之中了。
第3期 集线器、交换机、路由器
接下来出场的物品会根据接入互联网的形式不同而不同。客户端计算机可以通过家庭或公司的局域网接入互联网，也可以单独直接接入互联网。很遗憾，我们的探索之旅无法涵盖所有这些可能性，因此只能以现在最典型的场景为例，假设客户端计算机是连接到家庭或公司的局域网中，然后再通过ADSL和光纤到户（FTTH）等宽带线路接入互联网。
在这样的场景中，网卡发送的包会经过交换机等设备，到达用来接入互联网的路由器。路由器的后面就是互联网，网络运营商会负责将包送到目的地，就好像我们把信投到邮筒中之后，邮递员会负责把信送给收件人一样。
第4期 接入网、网络运营商
接下来，数据从用来接入互联网的路由器出发，进入了互联网的内部。互联网的入口线路称为接入网。一般来说，我们可以用电话线、ISDN、ADSL、有线电视、光线、专线等多种通信线路来接入互联网，这些通信线路统称为接入网。接入网连接到签约的网络运营商，并接入被称为接入点（Point of Presence, PoP）的设备。
接入点的实体是一台专为运营商设计的路由器，我们可以把它理解为离你家最近的邮局。从各个邮筒中收集来的信件会在邮局进行分拣，然后被送往全国甚至全世界，互联网也是一样，网络包首先通过接入网被发送到接入点，然后再从这里被发送到全国甚至全世界。接入点的后面就是互联网的骨干部分了。
在骨干网中存在很多运营商和大量的路由器，这些路由器相互连接，组成一张巨大的网，而我们的网络包就在其中经过若干路由器的接力，最终被发送到目标Web服务器上。其中的具体细节我们会在正文中进行讲解，但其实它的基本原理和家庭、公司中的路由器是相同的。也就是说，无论是在互联网中，还是在家庭、公司的局域网中，包都是以相同的方式传输的，这也是互联网的一大特征。
不过，运营商使用的路由器可跟我们家用的小型路由器不一样，它是一种可以连接几十根网线的高速大型路由器。在互联网的骨干部分，存在着大量的这种路由器，它们之间以复杂的形式连接起来，而网络包就在这些路由器之间穿行。
此外，路由器不但在规模上存在差异，在路由器间的连接方式上也存在差异。家庭和公司局域网中一般采用以太网线进行连接，而互联网中除了以太网线连接之外，还会使用比较古老的电话技术和最新的光通信技术来传送网络包。这一部分所使用的技术是当今网络中最热门的部分，可以说是最尖端技术的结晶。
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