第1章 從互聯網說起

云計算是一種基于互聯網的計算方式，通過這種方式，可以按需求給各種計算機終端和設備提供共享的軟硬件資源和信息。用戶通過網頁瀏覽器可以訪問和存取云端的應用程序和信息。云服務及其產品就像自來水一樣，我們可以隨時接水，并且不限量，只需按照自己家的用水量，付費給自來水廠就可以了。要從原理上理解云計算，我們得先從互聯網說起。

分組交換技術

簡單來說，互聯網是多臺計算機通過一定的協議組合而成的網絡。它與傳統的電話通信網絡相比，兩者都是由一些通信設備組成的網絡，但其實二者有本質上的區別。電話通信網絡是基于“電路交換技術”，在電話與電話之間建立專用通道，信息只可以在兩部聯通的電話之間流動。

▲ 固定信道的電話連接

互聯網則是基于多種技術，其中“分組交換技術”是其中一種成熟的技術，該技術使數據能同時在多臺設備之間傳輸。因此，在互聯網的始發計算機上，傳輸的信息被切割成多個數據包，然后從不同的路徑向終點計算機傳輸，終點計算機收到不同的數據包后，按照一定的規則重組還原為初始信息。

▲ 支持碎片通信的計算機網絡

跟電話網絡不一樣的是，計算機網絡除了可以傳輸音頻數據信息，還能傳輸文本、視頻等數據信息。分組交換技術是在20世紀60年代末出現的，當時美國高級研究計劃局（簡稱ARPA）為實現遠程計算機之間的信息交換，資助建設了一個試驗性的網絡，分組交換技術的出現為這個網絡的建成提供技術支撐，該網絡被稱為阿帕網（ARPANET）。

阿帕網（ARPANET）計劃

基于分組交換、用以強化通信系統“自存活”能力的阿帕網是美國國防部高級研究計劃署（DARPA）開發的一個項目。阿帕網最初使用的是網絡控制協議（Network Control Protocol，簡稱NCP）。該協議在局部網絡條件下運行穩定，但隨著阿帕網用戶的增多，NCP逐漸暴露出以下兩大缺陷。

（1）NCP只是一臺主機對另一臺主機的通信協議，并未給網絡中的每臺計算機設置唯一的地址，結果就造成計算機在越來越龐大的網絡中難以準確定位需要傳輸數據的對象。

（2）NCP缺乏糾錯功能，數據在傳輸過程中一旦出現錯誤，網絡就可能停止運行，出錯計算機增多，使得網絡運行效率大打折扣。

基于NCP的阿帕網最大的痛點是無法做到與其他類計算機網絡交流，1973年春，溫頓·瑟夫（Vinton Cerf）和鮑勃·康（Bob Kahn）開始研究如何將阿帕網和另外兩個已有的網絡相連接，尤其是連接衛星網絡（SA NET）和基于夏威夷的分組業務的ALOHA網（ALOHA NET），溫頓·瑟夫設計了新的計算機交流協議，最后它被稱為傳輸控制協議/互聯網協議（TCP IP）。1982年，阿帕網停用原先的交流協議，NCP被禁用，只允許使用溫頓·瑟夫的TCP/IP進行網絡連接。1983年1月1日，NCP成為歷史，TCP/IP開始成為通用協議，基于TCP/IP的互聯網逐漸形成，因此TCP/IP的發明人溫頓·瑟夫也被稱作“互聯網之父”。

互聯網的全球化

互聯網沿著TCP/IP不斷進行橫向國際擴張以及縱向商業擴張。1982年5月，韓國成為繼美國之后第二個成功建立TCP/IP網絡的國家。在1984年至1988年間，歐洲核子研究中心（CERN）開始安裝和運行TCP/IP，以連接其主要的內部計算機系統、工作站、PC和加速器控制系統。1987年9月20日，錢天白教授發出我國第一封電子郵件“越過長城，通向世界”，揭開了中國人使用互聯網的序幕。

▲ 中國第一封互聯網電子郵件

互聯網直到1988年才公開進行商用，而網絡覆蓋的廣泛性和信息傳遞的即時性使得互聯網很快表現出巨大活力。1989年，美國3家商業網絡公司UUNet、PSINet和CERFNet成立并開始提供服務；緊接著，商業機構和教育機構的網站并入互聯網。思科公司提供的路由器極大地促進了互聯網的快速發展?；ヂ摼W目前聯系著全球超過198個國家和地區，直接用戶超過40億，接近全世界人口的一半。

小結

在本章，我們回顧了互聯網從誕生到發展的過程，重點介紹了分組交換技術、阿帕網計劃以及互聯網的全球化。在第2章，我們將介紹萬維網以及它催生的云化應用。