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探索万维网的演进

正如前文所述,互联网上的数据传输在万维网问世之前已经存在了很长时间。现在的用户只需要输入统一资源定位符(URL)就能够轻松访问网站,例如,用户输入www.google.com就可以访问谷歌的官网。这一切看似像魔法一样简单,但背后的技术和过程其实很复杂。

使用互联网的每一步操作都离不开一系列的请求和响应,就像在玩一场大型的“马可·波罗抓人游戏”(Marco Polo) 。首先,用户设备(如计算机、手机或平板电脑)会通过其IP地址发送请求,要求访问特定的网站,类似于人们在游戏中喊出“马可”。网站在接收到用户的请求后,就会发送回信息,允许用户访问网站,类似于回应“波罗”。用户的请求通常会经过多个不同的IP节点,从而找到到达目标网站的最快路径。

一旦建立并确认连接,托管所需信息的服务器将开始逐个数据包地向用户发送内容,无论用户是登录铁路公司网站购买车票,还是登录酒店网站查看酒店泳池图片。但是,千万不要简单地认为每家酒店(无论是大型连锁酒店还是家庭民宿)都拥有自己的服务器,随时准备向访客提供所需的数据。

如果每个网站都在其原始位置存储数据,那么用户访问网站将会十分耗时,因为其请求需要跨越全球,经过很长的传输路径才能找到所需的数据。但在某些情况下,数据不是集中存储在单一服务器上,而是由内容分发网络(CDN) 负责储存“本地”副本。这些内容分发网络会在全球不同地点存储相同的数据副本,包括一些可能会受到网络用户欢迎的内容,比如网飞最新流行剧集。

这个理论的核心是:当用户希望在晚间观看特定内容时,笔记本电脑或连接互联网的智能电视无须远程寻找这个内容,而是可以在更近的地方找到。这个原理在现实世界同样适用:超市通常会在本地库房储备卫生纸,方便顾客购买,而不是等到需求产生后再向工厂发出供应请求。

幸运的情况下,如果正在寻找的网站、流媒体视频或音频内容非常热门,那么用户很可能会找到本地版本。但如果这些内容相对较小众,那么用户设备发出的连接请求可能需要经过更长的传输路径才能找到合适的版本,有时甚至需要跨越海洋。

所有这些过程都在瞬间完成。无论用户是要求访问附近数据中心存储的网站,还是存储在其他国家的网站,时间差仅为几分之一秒。例如,如果用户居住在距离伦敦300英里(约500千米)之外的城市,查找存储在城市中心数据中心的热门网站可能只需2~5毫秒,相当于千分之二到千分之五秒。如果数据不在附近的数据中心,那么用户的请求会前往伦敦,这可能会增加20毫秒的延迟。如果数据仍然无法找到,那么用户的请求将横跨大西洋前往纽约,这可能会再增加大约80毫秒的延迟。偶尔,数据可能存储在美国东海岸以外的地方,那么这时用户的请求可能需要传送到旧金山,这将会再增加大约80毫秒的延迟。

一旦找到用户请求的文件,无论是视频、网页还是其中的某个元素(比如图片),这个文件都必须沿着相同的路径从服务器传回用户的设备,这会再次消耗相同的时间。每一步都会经过仔细的追踪。但是传回时的情况会更加复杂一点,因为返回的文件不是作为一个整体进行传输的,而是被分割成多个小数据包。这些数据包会逐个传回到用户的设备,然后在设备上重新组装成完整的文件。这个过程类似拼图:先将文件或网页分成一个个碎片,等它们到达设备后再重新拼凑完整。 jCst6dXaHUblwUAC9q8Wj+FWkQJhSrUdd5r6BJxRKaz0ZWGXgx5cFPuRxAppboRP

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