http://www.52im.net/thread-520-1-1.html
2016
1、前言
作為應(yīng)用層開發(fā)人員，接觸最多的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議通常都是傳輸層的TCP（與之同處一層的另一個重要協(xié)議是UDP協(xié)議），但對于IP協(xié)議，對于應(yīng)用程序員來說更多的印象還是IP地址這個東西，再往深一點也就很難說的清楚。
本文將簡要回故TCP/IP協(xié)議的過去、簡單介紹TCP/IP協(xié)議族的關(guān)系，并與大家一起直觀地分享由TCP/IP協(xié)議族所構(gòu)建的虛擬網(wǎng)絡(luò)與真實世界的“連接”情況。2、TCP/IP協(xié)議簡介
互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議族（英語：Internet Protocol Suite，縮寫為IPS），是一個網(wǎng)絡(luò)通信模型，以及一整個網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議家族，為互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)通信架構(gòu)。它常被通稱為TCP/IP協(xié)議族（英語：TCP/IP Protocol Suite，或TCP/IP Protocols），簡稱TCP/IP協(xié)議。因為這個協(xié)議家族的兩個核心協(xié)議，包括TCP（傳輸控制協(xié)議）和IP（網(wǎng)際協(xié)議），為這個家族中最早通過的標準。
對于應(yīng)用層開發(fā)人員，接觸最多的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議通常都是傳輸層的TCP，為什么這么說，因為再往上的應(yīng)用層協(xié)議，如：HTTP、HTTPS、POP3、SMTP、RPC、FTP、TELNET等等都是基于TCP傳輸層協(xié)議。但對于IP協(xié)議，對于應(yīng)用程序員來說更多的印象還是IP地址這個東西，實際上IP協(xié)議是位于TCP協(xié)議之下的網(wǎng)絡(luò)層，對于應(yīng)用層程序員來說很難直接接觸。
下面這張圖，直接的反映了TCP/IP協(xié)議族的關(guān)系情況（高清下載點此進入）：3、TCP/IP協(xié)議之父
維基百科對于羅伯特·卡恩的介紹：常稱鮑勃·卡恩（Bob Kahn），生于美國紐約州紐約市布魯克林區(qū)，發(fā)明了TCP協(xié)議，并與文特·瑟夫一起發(fā)明了IP協(xié)議；這兩個協(xié)議成為互聯(lián)網(wǎng)存在基石。
維基百科對于文頓·瑟夫的介紹：文頓·格雷·瑟夫（英語：Vinton Gray Cerf，1943年6月23日－），昵稱為文特·瑟夫（Vint Cerf ），生于美國康涅狄格州紐黑文，計算機科學家，因與羅伯特·卡恩設(shè)計了TCP/IP協(xié)議和互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)架構(gòu)而被共同稱為“互聯(lián)網(wǎng)之父”。
文頓·瑟夫的履歷：- 生于1943年，童年時酷愛算術(shù)和科學，1965年在斯坦福大學獲得了數(shù)學學士學位。
- 曾就職于IBM公司，1967年，考取了美國加州大學研究生院，取得計算機科學博士學位。
- 1972年-1976年，任教斯坦福大學，其間與羅伯特·卡恩一道領(lǐng)導TCP/IP協(xié)議的研發(fā)小組。
- 1997年12月，獲得美國國家技術(shù)勛章 。
- 現(xiàn)任ICANN(互聯(lián)網(wǎng)名字和號碼分配機構(gòu))主席，兼任美國MCI公司技術(shù)戰(zhàn)略高級副總裁。
布什總統(tǒng)為羅伯特·卡恩（中者）和文特·瑟夫（左者）頒發(fā)勛章：1997年12月，布什總統(tǒng)為表彰羅伯特·卡恩和文特·瑟夫為互聯(lián)網(wǎng)的建立和發(fā)展所做的貢獻而給他倆都頒發(fā)的美國國家技術(shù)勛章。
羅伯特·卡恩（左者）與文特·瑟夫（右者）一起接受訪談：4、見證互聯(lián)網(wǎng)誕生
1969年8月30日，由BBN公司制造的第一臺“接口信息處理機”IMP1，在預定日期前2天運抵UCLA。美國加州大學洛杉磯分校（UCLA）計算機系教授、著名的網(wǎng)絡(luò)先驅(qū)人物克蘭羅克帶著40多名工程技術(shù)人員和研究生進行安裝和調(diào)試。10月初，第二臺IMP2運到阿帕網(wǎng)試驗的第二節(jié)點斯坦福研究院（SRI）。
經(jīng)過數(shù)百人一年多時間的緊張研究，阿帕網(wǎng)遠程聯(lián)網(wǎng)試驗即將正式實施。
不久后，1969年11月，第三臺IMP3抵達阿帕網(wǎng)第三節(jié)點——加州大學圣巴巴拉分校（UCSB）；1969年12月，最后一臺供試驗的IMP4在阿帕網(wǎng)第四節(jié)點——猶他大學（Utah）安裝成功，基本實現(xiàn)了羅伯茨規(guī)劃的設(shè)計藍圖。于是，具有4個節(jié)點阿帕網(wǎng)（ARPANet）正式啟用，人類社會從此跨進了網(wǎng)絡(luò)時代。
BBN程序員團隊合影：見證首次互聯(lián)網(wǎng)連接實驗的工作日志：當時IMP1與主機Sigma-7的連接現(xiàn)場：5、TCP/IP讓網(wǎng)絡(luò)變成真正的“互聯(lián)網(wǎng)”
1早期的網(wǎng)絡(luò)并不實用
把兩臺計算機連在一起，只是邁出了建立互聯(lián)網(wǎng)的一小步。人們很快發(fā)現(xiàn)，如果要把更多的不同型號的計算機，通過不同規(guī)格的網(wǎng)絡(luò)連接在一起，還要讓它們能共享內(nèi)容，就非得發(fā)明一套更先進的技術(shù)不可。
假如看到互聯(lián)網(wǎng)發(fā)明之初的那股子混亂勁兒，熟練操作著智能手機、利用無線信號進行視頻對話的現(xiàn)代人可能會覺得難以置信。阿帕網(wǎng)問世之后，美國軍方很快采納了這一技術(shù)，但是，接入網(wǎng)絡(luò)的電腦越來越多，造成發(fā)送信息的計算機很難在龐雜的網(wǎng)絡(luò)中定位目標計算機。并且，最初的網(wǎng)絡(luò)缺少糾錯功能，數(shù)據(jù)在傳輸過程中一旦出現(xiàn)錯誤，網(wǎng)絡(luò)就可能停止運行。出錯電腦增多，使得網(wǎng)絡(luò)運行效率大打折扣。
2TCP/IP協(xié)議誕生
如今大名鼎鼎的兩位科學家、TCP/IP協(xié)議的發(fā)明者——羅伯特·卡恩和文頓·瑟夫就是在這時開始了他們的重要工作。他們恐怕也是這一群擁有“互聯(lián)網(wǎng)之父”頭銜的科學家中知名度最高的。他們都獲得過“計算機科學界的諾貝爾獎”——圖靈獎，瑟夫還曾任谷歌公司的全球副總裁和首席互聯(lián)網(wǎng)專家。
兩位科學家首先著眼于給每臺電腦都分配一個唯一的確定的地址，就像住宅的門牌號一樣，有了它快遞員才能把包裹準確投遞到位——這就是IP。而TCP則負責監(jiān)督傳輸過程，一出現(xiàn)問題就發(fā)出信號，要求重新傳輸，直到所有數(shù)據(jù)安全正確地傳輸?shù)侥康牡?。這套思想直接導致了一種新設(shè)備——路由器的出現(xiàn)。
在1973年問世并被持續(xù)不斷改進的TCP/IP協(xié)議至今仍然是全球互聯(lián)網(wǎng)得以穩(wěn)定運作的保證。通過這項技術(shù)，兩位科學家使信息傳輸?shù)目煽啃酝耆芍鳈C設(shè)備保障，而與連接這些主機的網(wǎng)絡(luò)硬件的材質(zhì)與形態(tài)無關(guān)。人們評價說，TCP/IP技術(shù)將最終可以運行在“兩個罐子和一根弦”上，甚至可以用信鴿來代替網(wǎng)絡(luò)。
1974年，人們親眼見證了TCP/IP協(xié)議的成功。在這場實驗中，科學家將數(shù)據(jù)包在衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)和陸地電纜之間反復傳輸，貫穿歐洲和美國的電腦系統(tǒng)，全程9.4萬公里，沒有丟失一個數(shù)據(jù)位。同年，美國政府無條件公布了TCP/IP協(xié)議的核心技術(shù)，世界范圍內(nèi)的互聯(lián)網(wǎng)浪潮隨之興起。
3假設(shè)：如果將TCP/IP申請專利，世界首富還會是蓋茨嗎？
“全世界已經(jīng)有超過10億人在使用互聯(lián)網(wǎng)?！?文頓·瑟夫說，“坦率說，三十多年前研究TCP/IP的時候，我們沒有想到這項技術(shù)會得到如此廣泛的運用。”
TCP/IP協(xié)議發(fā)明人文頓·瑟夫：“申請專利從實際的角度是行不通的，如果新技術(shù)不是無償和免費的話，人們就會遠離我們而去。” 文特·瑟夫堅持將今天互聯(lián)網(wǎng)成功的原因之一歸結(jié)于他和羅伯特·卡恩沒有申請專利，把TCP/IP視為私有財產(chǎn)。
1973年，文特·瑟夫和羅伯特·卡恩在設(shè)計互聯(lián)網(wǎng)的時候，做出一項重要決定，一定要讓電腦和電腦之間的溝通敞開和透明；1975年，開始布設(shè)互聯(lián)網(wǎng)的時候，兩人一致決定要把這個禮物貢獻給人們，讓大家自由的分享。
6、如今的互聯(lián)網(wǎng)
如今，TCP/IP協(xié)議讓互聯(lián)網(wǎng)越來越遠，毫不夸張的說，沒有這張“網(wǎng)”的世界將不能成為21世紀?！熬W(wǎng)”一直處于慮擬世界，看不見、摸不著，連接世界的互聯(lián)網(wǎng)你有沒有想過到底是什么樣子的？一起來看看。
看起來是下面這個樣子的（由Opte工程組繪制的互聯(lián)網(wǎng)地圖），
原圖及說明請點此查看。
12003年的“互聯(lián)網(wǎng)”
22010年的“互聯(lián)網(wǎng)”
32015年的“互聯(lián)網(wǎng)”
4以上圖是根據(jù)什么繪制出來的？
是基于真實的世界互聯(lián)網(wǎng)真實路由節(jié)點繪制出來的，具體流程如下圖所示：
7、通過TCP/IP是如何縮短地球上人與人的距離？
答案是通過各國鋪設(shè)在海地的通訊光纜實現(xiàn)的。下面一起來看看截至2015年國與國之間通過海底光纜的“連接”情況。
2015年全球互聯(lián)網(wǎng)跨國通信光纜的連接情況圖：（
原圖點此進入）
2015年全球互聯(lián)網(wǎng)跨國通信光纜的連接情況圖（中國部分放大顯示）：（
原圖點此進入）
補充：這張圖里可以看到，中國的跨國海底光纜并不多，連接國外的網(wǎng)站延遲這么大也就是情理之中的事了。一張更吊炸天的全球互聯(lián)網(wǎng)跨國通信光纜的連接情況圖（2015年版）：（
原圖點此進入）
好吧，我要是麻花騰，也做一張類似的QQ、微信的連接情況，估計會有拿破侖征服歐洲那樣的成就感。。。8、TCP/IP重新定義了國與國、人與人之間的距離單位
對于互聯(lián)網(wǎng)世界來說，網(wǎng)絡(luò)之間的距離可以用“網(wǎng)絡(luò)延遲”來衡量（單位通常是毫秒），從真實世界的角度講，正是TCP/IP協(xié)議的威力，重新定義了國與國、人與人之間的距離單位，讓“連接”變的沒有距離感。
你可能會好奇，我們與世界各主要國家的通信延遲到底是多少呢？我們一起來看看下面幾個圖。
從香港發(fā)起的通信，與世界主要節(jié)點的延遲示意圖：說明：香港到美國的延遲大約是150ms、到英國超過200ms。從英國發(fā)起的通信，與世界主要節(jié)點的延遲示意圖：說明：從英國到中國的延遲大約是200ms。從美國發(fā)起的通信，與世界主要節(jié)點的延遲示意圖：說明：從美國到中國的延遲大約是120ms、到日本約80ms（果然是盟友）。
