網際網路的章節讓我看的很吃力，原本以為自己對網路算有些許了解，但連常用的 TCP/IP 跟 IP v4/IPv6 也是透過此次的閱讀才知道它背後運作的邏輯。
其實這本通識課的書籍講的都是很基本的知識結構，這也讓我明白自己在網路知識方面的匱乏。
透過這個主題閱讀，總算是勉強惡補了一些專有名詞的解釋，以後也更能理解物聯網背後運作的機制。
期許有一天能對網路有更深入的了解，畢竟它已經是現代社會運作的基本設施之一。
本章節的重點摘要如下：
日常生活中接觸的網路技術有：有線電話、有線電視、以太網路 (Ethernet) 以及無線網路、Wi-Fi 和手機。這是多數人連接網際網路的途徑。
所有通訊系統的基本屬性相同，在源頭端，通訊系統把資訊轉換成可以透過某種媒體來傳輸的表述行式；在目的地端，通訊系統把這表述轉換回一種可使用的形式。
大多數有線電話是傳輸類比語音訊號，不是傳輸資料訊息。因此，為了傳輸數位資料必須使用數據機來把位元轉換成聲音 (調變, modulation)，然後再把聲音轉換回位元 (解調, demodulation)。
用電話來傳輸資料，需要一條專門的電話線路來撥接，然後最大速度只有每秒 56 KB。
技術持續改進，家用光纖服務正在取代同軸電纜或銅線，訊號被當成光脈衝，沿著一條低耗損的極純玻璃纖維傳送，訊號可以在傳輸長達上百公里後才需要使用中繼器。
每一支手機有一個獨特的 15 位數字識別號碼，稱為這支手機的國際行動裝置識別碼。當手機開啟時，它會廣播它的識別號碼，距離最近的基地台聽到這廣播，向電話網路總部系統驗證。當手機移動時，基地台會持續更新它的所在位置。
網際網路是一個寬鬆、非結構化、混亂及隨意的網路集合，用一些標準的網路協定來讓這些網路連結起來，這些標準定義網路及網路上的電腦彼此如何通訊。
網路具有不同的實體屬性，如光纖、以太網路及無線網路。
網際網路由數千萬個寬鬆連結的獨立網路構成。
鄰近的電腦由區域網路連結(通常是無線以太網路)，這些網路又透過閘道器 (gateways) 或路由器 (routers)來和其他網路連結。
閘道器及路由路是把資訊封包從一個網路路由 (route) 至另一個網路的專門性質電腦；閘道器是通用設備，路由器是更專門性的器材。
閘道器彼此間交換路由資訊 (routing information)，好讓它們知道有哪些連結，可讓資訊封包送達。
每一個網路連結許多主機系統 (host system)，多台電腦可能使用無線來連結至一個路由器，而路由器透過纜線或數位用戶迴路 (DSL) 連結至網際網路服務供應商 (Internet Service Provider, ISP)。
資訊以名為封包的區塊形式在網路上傳輸，一個封包是使用特定格式的一系列位元組，內含位址資訊，說明這封包來自哪裡，要送往何處；封包也內含封包本身的資訊，以及封包的裝載資訊 (payload)。
資料以 IP 封包 (IP 是 Internet Protocol 網際網路協定) 傳輸，所有IP封包都有相同格式。
每一個 IP 封包通過多個閘道器：一個閘道器把封包送至下一個更靠近最終目的地的閘道器。封包的傳輸未必經由最短路徑，便利性及成本考量可能讓封包走較長路徑。
每一台主機必須有一個位址 (addresses)，以便在網際網路上的所有主機系統中獨特地識別自己，這種識別號碼名為 IP位址，32位元 (網際網路協定版本4 IPv4) 或 128位元 (版本6 IPv6)。
IPv4 仍是主流，但所有可用的 IPv4 位址現在都已經被分配完，目前正在加速轉向 IPv6 位址。
IP位址類似於以太網路位址，一個 IPv4 位址被寫成其4個位元組的值，每一個值(每一個位元組)是一個十進數，以句點分開，例如 140.180.223.42 (www.princeton.edu)，這種表示法為點分十進制 (dotted decimal)。
每一台主機有一個它所在的網路指派給它的獨特 IP 位址，桌上型電腦的這個 IP 位址可能永久不變，但行動器材的 IP 位址是動態的，當器材每次重新連結至網際網路時，IP 位址將改變。
人們嘗試一台主機必須有一個名稱讓人使用，因為很少人善於記住任意的 32位元號碼，分點十進位數也不容易記住。名稱是無所不在的形式，例如 www.nyu.edu 或 ibm.com，這些被稱為網域名稱 (domain names)。
網際網路基礎設施中的網域名稱系統 (Domain Name System, DNS) 是一個把網域名稱和 IP 位址相對應的資料庫。它能在這兩者之間做轉換，當給出一個網域名稱時，它把這名稱轉換成便於機器辨識的 IP 位址。
路由 (routing)，必須有一個機制，為每個封包找到一條從來源端傳輸至目的端的路徑。
在 IP 層之上，有一個傳輸控制協定 (Transmission Control Protocol, TCP)，使用 IP 來提供一個可靠的機制，把任意長度的系列位元組從來源端傳送到目的端。
在 TCP 層之上，有更高層的協定來使用 TCP 提供我們視為網際網路的服務，例如瀏覽網頁、收發電子郵件、檔案分享等。例如 IP 位址的動態改變是由動態主機設定協定 (Dynamic Host Configuration Protocol, DHCP)。
住家的無線路由器通常使用網路位址轉換 (network address translation, NAT)技術，讓單一一個外部IP位址 (external IP address)能夠服務多個內部IP位址 (internal IP address)。
使用 NAT 技術的路由器，所有連網器材對外都顯示相同的一個IP位址，器材內部的硬體及軟體處理雙向轉換，例如一個家庭有十幾台電腦及其他器材需要一個IP位址來連網，它們全部由一個使用單一一個外部 IP 位址的 NAT 來提供服務。
建立網站需要一個主機，為網站呈現給造訪者的內容提供存放與代管服務的一台電腦。這也需要一台網域名稱伺服器(name server)，當有人試圖找網站網域的 IP 位址，這伺服器將向此人回應你的主機的 IP 位址。
網路網路有許多協定，其中有兩個絕對根本必要的協定：其一是網際網路協定(Internet Protocol, IP)，定義個別封包如何格式化及傳輸；其二是傳輸控制協定 (Transmission Control Protocol, TCP)，定義如何把IP封包結合成資料流及如何與服務連結，這兩者稱為 TCP/IP。
閘道器負責路由 IP 封包，每個實體網路有自己傳輸 IP 封包的格式，每個閘道器必須在封包進來和出去時，在網路格式與 IP 之間轉換。在IP之上，TCP提供可靠的通訊，因此使用者(程式設計師)不必去思考封包，只需思考資訊流。
協定層級由高至低為：應用程式→傳輸控制協定(TCP)→網際網路協定(IP)→實體層。
使用者資料包協定 (User Datagram Protocol, UDP) 是跟TCP同一層級的另一個協定，它比 TCP簡單得多，被用於不需要雙向流的資料交換，它只是多增加幾個功能，以更有效率的傳輸封包。
網域名稱系統 (DNS)使用 UDP，影片串流、網路電話 (VoIP)，以及一些線上遊戲也使用 UDP。
更高層級的協定把來自 IP (不可靠、無連接)的通訊合成為可靠通訊，這其中最重要的一個協定是 TCP。TCP為使用者提供一個可靠的雙向資料流：把資料放在一端，讓它輸出於另一端，傳輸過程低延遲(亦即等候時間少)。
TCP 提供一個可靠的雙向流，在兩台電腦之間來回傳送資料，網際網路服務及應用程式此用TCP 作為傳輸機制。
超文本傳輸協定(Hypertext Transfer Protocol, HTTP) 是網頁瀏覽器和伺服器之間使用的一種特別簡單的協定。
Telnet 及 SSH 協定：遠端登入。網際網路是個資訊載體，Telnet (Teletype Network, 電傳網路)是一種在另一台電腦建立遠端登入(remote login)通訊的 TCP 服務。但Telnet 不提供資安，它傳輸的資料沒有加密，這也是現在很少被使用的原因之一。
安全外殼協定(Secure Shell, SSH)被廣為使用，因為它把雙向的傳輸加密，可以安全地交換資訊。
簡單郵件傳輸協定(Simple Mail Transfer Protocol, SMTP)，一個瀏覽器或一個獨立程式收發電子郵件。
SMTP 要求電子郵件訊息必須是 ASCII 文本，有一個名為多用途網際網路郵件擴充(Multipurpose Internet Mail Extensions, MIME) 的標準說明把其他類型的資料轉換成 ASCII 文本，以及如何把多個部分結合單一郵件訊息，HTTP 也始用此機制。
Gmail 或 Outlook 在雲端上處理電子郵件是普遍的事，這些系統使用 SMTP 來傳輸，且表現得像網際網路訊息存取協定(Internet Message Access Protocol, IMAP) 般，讓用戶存取郵件。
現在的檔案分享大都使用名為 BitTorrent (BT) 的端對端協定 (peer-to-peer protocol)，由 Bram Cohen 於 2001 年設計出來。 BT 用戶很容易受到偵查，因為這個協定要求下載者也必須上傳，他們很容易被確證從事提供受版權保護內容的行為。
智慧型手機是能夠使用標準電話系統的電腦，現代電話機都能透過無線載波或 Wi-Fi 來連結網際網路。可以透過 Wi-Fi 或藍牙上傳相片的相機，能夠下載娛樂及上傳所在位置和引擎遙測數據的車子，測量與控制所在地環境溫度、通報人在外面屋主的恆溫器，監看小孩與保母及按門鈴者的影像監視器，這些全都是基於網際網路連結，這全部被稱為物聯網 (Internet of Things, IoT)。
網際網路是一種封包網路：以標準化的個別封包來傳送資訊，封包被動態地路由，行徑大而持續變化的網路集；網際網路對每一台目前連結的主機指派一個獨一無二的 IP 位址。網域名稱系統(DNS)是一個大型分散式資料庫，把網域名稱轉換成 IP 位址，把 IP 位址轉換成網域名稱。
網路之間透過閘道器來連結，閘道器是專門型電腦，在封包從來源端傳輸至目的端的途中，把封包從一個網路路由至下一個網路。
網際網路是靠協定與標準來運轉，網際網路協定(IP)是共通機制，是交換資訊的通用語。特定的硬體技術如以太網路和無線系統把資料打包成 IP 封包，但在 IP 層級無法看到硬體的任一部份如何運作的細節。
IP在網際網路上傳輸個別封包；TCP合成出一個來自IP的可靠資料流；應用程式協定在資料流中來回傳送資料，每個層級提供的編程介面是應用程式介面(API)的好例子。
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