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2024 iThome 鐵人賽

DAY 8
1

第二週了,恭喜大家進入起跑衝刺階段,本週會關注在網路概論、電腦系統基礎認知,請各位跑起來!

在我們深入後端開發的世界之前,我們需要先了解一下整個網際網路是如何運作的。

網際網路如何工作

想像一下,網際網路就像一個巨大的全球郵政系統。在這個系統中:

  • 每台連接到網際網路的設備(如你的電腦或手機)就像一個家庭地址。
  • 網站和在線服務就像不同的辦公室或商店。
  • 封包就像信件或包裹,在這個全球系統中傳遞。

實際案例:瀏覽網站時發生了什麼事情?

當你在瀏覽器中輸入 www.example.com 並按下 Enter 時,事實上發生了以下過程:

  1. 你的瀏覽器首先向DNS(域名系統)伺服器發送請求,就像查詢電話簿一樣,將網站名稱轉換為IP地址。
  2. 得到IP地址後,你的設備會向該地址發送請求,就像寄一封信一樣。
  3. 發送出的請求經過多個路由器(就像郵局分送中心)傳遞,直到抵達目標伺服器。
  4. 伺服器處理請求並發送回應(網頁內容),就像回信一樣。
  5. 回應透過網際網路(一樣經過多個路由器)返回到你的設備,你的瀏覽器再將回應顯示於網頁。

而上述整個過程通常會在幾秒鐘內完成,快到令我們幾乎沒有感覺,這就是神奇的網際網路世界!

數據如何在網路中傳輸

在網際網路這個全球郵政系統中,數據是如何傳輸的呢?讓我們繼續使用郵政系統的比喻:

  • 封包就像旅行中的包裹。
  • 每個封包都有一個"寄件人地址"(源IP)和一個"收件人地址"(目標IP)。
  • 封包有大小限制,故大型文件或訊息會被分成多個的封包,批次傳遞。

封包的旅程

讓我們用一個簡單的工具來展示封包的傳輸過程。在Windows上,你可以使用tracert命令;在Mac或Linux上,使用traceroute命令。

打開命令行工具,輸入以下命令:

tracert www.example.com  # Windows
traceroute www.example.com  # Mac/Linux

你會看到類似這樣的輸出:

 1    <1 ms    <1 ms    <1 ms  192.168.1.1
 2     *        *        *     Request timed out.
 3    20 ms    19 ms    19 ms  10.20.30.40
 4    15 ms    15 ms    15 ms  20.30.40.50
 ...

每一行代表封包經過的一個"郵局分送中心"(路由器)。你可以看到封包如何從你的設備跳到最終目的地,這就是數據在網際網路中的旅行方式!

HTTP/HTTPS簡介

HTTP(超文本傳輸協議)和它的安全版本HTTPS是網路通信的基礎。讓我們用一個簡單的比喻來理解它們:

  • HTTP就像發送明信片。任何人都可以在傳輸過程中直接看見內容。
  • HTTPS就像發送上了鎖的信封。只有收件人可以打開信封閱讀內容。

實例:HTTP請求和回應

讓我們看一個簡單的HTTP請求和回應:

  1. 請求(從你的瀏覽器發送到伺服器):

    GET /index.html HTTP/1.1
    Host: www.example.com
    User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64)
    
  2. 回應(從伺服器發送回你的瀏覽器):

    HTTP/1.1 200 OK
    Content-Type: text/html
    
    <!DOCTYPE html>
    <html>
    <body>
    <h1>Welcome to Example.com!</h1>
    </body>
    </html>
    

這就是你的瀏覽器和網站伺服器之間的基本"對話"!

網路協議在日常生活中的應用

網路協議無處不在,讓我們以線上購物為例,看看各種協議是如何協同工作的:

  1. DNS:當你輸入購物網站的網址時,DNS將其轉換為IP地址。
  2. TCP/IP:確保你的封包可靠地到達購物網站的伺服器。
  3. HTTPS:保護你的個人訊息和交易密碼的安全。
  4. HTTP:用於在你的瀏覽器和購物網站伺服器之間傳輸數據。

每次你瀏覽網頁、發送電子郵件或使用應用程式時,這些協議都在背後默默工作,使我們的網路體驗變得順暢和安全。

結語

今天,我們探索了網路通信的基礎知識,包括網際網路的工作原理、數據傳輸方式、HTTP/HTTPS的基本概念,以及這些技術在日常生活中的應用。理解這些概念對於成為一名優秀的後端開發者十分重要,因為它們是撰寫高效能、安全的網路應用程式的基礎知識。

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