互联网真正如何运作？[关闭]

我在TCP / IP协议/层，DNS，LAN，VPN，NAT方案，SSL / TLS /等等上看到了很多信息，我认为这些信息更“面向用户”互联网运作方式的各个方面。但是，尽我所能尝试，很难了解互联网的真正工作方式（其“内部”部分等）。

一些示例问题，以说明我的意思...

• 当我通过Internet将消息发送到计算机时，消息将经过什么地方（什么样的位置/组织，实际上在哪里），直到到达目的地？
• 为什么我需要从ISP获得互联网？为什么我不能直接连接到互联网？
• 什么构成了“骨干”（互联网的主要核心），它是如何工作的？这是秘密吗？

所以...

1）互联网如何真正发挥作用；是什么使它“旋转”？

2）是否有可能在网络上找到关于这些东西的更多好的信息，如果是，那么有什么好的资源呢？

互联网是网络的网络。

假设您有一个由10个系统组成的网络，每个系统都有一个ip地址，而Tom有一个网络，而alice有一个网络。您需要与Tom和Alice进行单独连接才能与其中任何一个进行通话，以及相关的费用。

现在，假设汤姆已连接到爱丽丝，并且您已连接到汤姆，汤姆允许您通过他连接到爱丽丝-这是对等的。

想象一下需要分别连接到一百个不同的人。您无法拥有洲际的点对点网络，因此您拥有一系列非常高容量的连接，这些连接的维护成本非常高。从理论上讲，您可以将自己置身于主干网中，也可以自己运行，但是从转售商IE ISP那里购买便宜。ISP还具有对等协议（因此您不必与Tom，Alice，Ali，Ivan，Ravi，Vanda等单独签订协议）。

互联网之所以能够正常工作，是因为它以一种连贯的方式将这些变化无常，完全脱节的网络联系在一起。实际上，每个“网络”都是一个AS，它是网络的集合。

现在，我们已经有了一个概述，您可以使用Windows中的tracert和Linux中的traceroute来跟踪到服务器的路由。每条路由都会在ISP中跳到更大的ISP，并到达您的最终位置

geek@tamandua:~/pystatgrab-0.5/glances-1.1.3$ traceroute www.superuser.com
traceroute to www.superuser.com (64.34.119.12), 30 hops max, 60 byte packets
 1  menu (192.168.1.254)  7.264 ms  7.224 ms  7.192 ms
 2  bb219-74-xxx-x.singnet.com.sg (219.74.xxx.x)  17.088 ms  18.808 ms  20.773 ms
 3  202.166.xxx.xx (202.166.xxx.xxx)  22.701 ms  24.651 ms  26.585 ms
 4  xe-0-0-0-3000.qt-ar04.singnet.com.sg (202.166.121.129)  28.496 ms  30.633 ms  32.386 ms
 5  xe-8-3-0-0.qt-cr02.singnet.com.sg (202.166.126.209)  34.427 ms  36.272 ms  38.153 ms
 6  ae6-0.singha.singnet.com.sg (202.166.120.186)  40.136 ms  13.885 ms  13.848 ms
 7  ae5-0.beck.singnet.com.sg (202.166.126.41)  15.732 ms  12.018 ms  13.772 ms
 8  203.208.190.57 (203.208.190.57)  17.938 ms  17.923 ms  19.544 ms
 9  ge-1-0-0-0.sngc3-dr1.ix.singtel.com (203.208.173.134)  21.731 ms 203.208.171.213 (203.208.171.213)  23.515 ms 203.208.171.217 (203.208.171.217)  27.320 ms
10  ge-1-1-3-0.sngtp-dr2.ix.singtel.com (203.208.152.21)  29.300 ms  29.313 ms 203.208.171.197 (203.208.171.197)  31.083 ms
11  so-3-0-0-0.laxow-cr1.ix.singtel.com (203.208.151.222)  212.783 ms so-2-0-0-0.laxow-cr1.ix.singtel.com (203.208.151.86)  226.137 ms  202.607 ms
12  203.208.153.142 (203.208.153.142)  204.518 ms  208.651 ms ge-7-0-0-0.laxow-dr2.ix.singtel.com (203.208.183.158)  209.639 ms
13  peer1.com.any2ix.coresite.com (206.223.143.79)  197.931 ms  199.860 ms  213.576 ms
14  10ge.ten1-1.la-600w-cor-2.peer1.net (216.187.88.146)  203.925 ms  219.400 ms  221.328 ms
15  10ge-ten1-2.dal-eqx-cor-1.peer1.net (216.187.124.122)  266.703 ms  266.687 ms  268.531 ms
16  10ge-ten1-1.dal-eqx-cor-2.peer1.net (216.187.124.134)  282.273 ms  247.504 ms  249.410 ms
17  10ge-ten2-1.atl-telx-cor-1.peer1.net (216.187.124.118)  251.279 ms  253.250 ms  255.212 ms
18  10ge-ten1-1.atl-101mar-cor-1.peer1.net (216.187.120.226)  246.224 ms  262.020 ms  252.336 ms
19  10ge.xe-1-0-0.wdc-eqx-dis-1.peer1.net (216.187.115.37)  281.690 ms  269.931 ms  285.666 ms
20  10ge.ten1-2.wdc-sp2-cor-1.peer1.net (216.187.115.234)  287.404 ms  289.290 ms  291.204 ms
21  216.187.120.254 (216.187.120.254)  293.154 ms  295.091 ms  263.393 ms
22  10ge.xe-2-0-0.nyc-telx-dis-1.peer1.net (216.187.115.221)  265.291 ms  267.265 ms  282.774 ms
23  10ge.xe-0-0-0.nyc-telx-dis-2.peer1.net (216.187.115.182)  278.996 ms  267.974 ms  271.307 ms
24  oc48-po3-0.nyc-75bre-dis-1.peer1.net (216.187.115.134)  273.482 ms  275.482 ms  277.317 ms
25  gwny01.stackoverflow.com (64.34.41.58)  292.767 ms  294.730 ms  296.702 ms

在这种情况下，我距singtel的本地交换（XE）有4跳，到以啤酒命名的singtel的路由器有9跳，到其LA交换（laxow）有11跳，由LA的对等1转移到纽约的对等1。最后，跃点25中的ISP可以将我们的流量传递到Stack Overflow的服务器。在这种情况下，我们与Stack Overflow的通信流经过25个相连的网络，直到到达Stack Overflow的服务器。

与对等方1一样，Singtel是我们的AS。

这些路由由网络之间的BGP决定（这样，我就可以从singtel连接到对等1 LA）和AS中的IRP。

假设您可以运行自己的AS，订立自己的对等协议等，但是这样做会非常昂贵

这是一个非常高级的视图。

互联网基本上是由全球范围内的联网计算机组成的组，为了便利跨这些网络传输大量流量，政府和私营公司在国家之间铺设了大量电缆，这些主要电缆是互联网的“骨干”。有时候，一艘船会拖拉一个锚，从而损坏甚至破坏船锚，如果发生这种情况，可能会导致特定国家/地区的重大停电。

要连接到该主干网，您需要向电缆的所有者支付费用，并且需要硬件，这些都是主要成本，大约数十万美元（如果不是几百万美元），如果您个人有钱，无需ISP即可连接。不过，大多数人发现支付少量月租费用更具成本效益。

每当您通过Internet发送信息时，该信息都有一个目的地，例如URL。网络设备很难将消息（拆分为“数据包”）定向到文本地址，因此称为路由器的网络设备存储与编号地址（例如：203.35.57.1​​10）匹配的URL的内部列表。这称为DNS（域名系统），DNS服务器有很多层，如果DNS服务器无法在其自己的DNS中找到IP，则会询问其“父级”。

这些地址通常在各个国家/地区划分为不同的范围，即203.xxx是澳大利亚。并非所有的网络都知道每个IP地址，它们只知道很小的地址列表，足以引导以其方式发送的任何数据包。

示例：您要打开超级用户主页。

1. 您在浏览器中键入superuser.com，然后按Enter。
2. 您的计算机查看了superuser.com的内部DNS，并将其转换为IP，如果在其DNS中找不到它，它将询问您的ISP的DNS，依此类推，直到获得IP（64.34.119.12）。
3. 您的计算机要求ISP的路由器将请求数据包发送到64.34.119.12
4. 您的ISP的路由器查看其路由表以查看将请求发送到何处，它发现64.xxx在其本地网络之外，因此无法直接发送，因此将请求发送到更高级别的路由器。
5. 这样一直进行下去，直到数据包到达知道该IP在美国某处的路由器，然后将数据包发送到它所知道的距离美国最近的路由器。
6. 美国路由器发现IP中的下一个数字是34，如果知道它在东海岸某处，则向该方向发送。
7. 在线路的某处，路由器看到IP已分配给特定的ISP，因此它将其发送到该ISP。
8. ISP的路由器看到IP是其自身的IP，并且确切知道将其发送到哪台计算机。
9. 接收方机器收到请求并看到您已请求主页，因此它将数据收集在一起并发送回给您。
10. 该过程重新开始。

这一切都在几毫秒之内发生。

这只是一个简化的概述，可以以不同的方式分配IP，一个非常大的公司或军事组织可能拥有125.xxx.xxx.xxx的全部，而一个小国家只能分配275.24.xxx.xxx。