網際網路概論I：當拿起手機上網時

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30天轉職馬拉松：從0到Offer的學習計畫系列第 8 篇

16th鐵人賽網路概論基礎知識

diverwil1995

2024-09-22 22:41:14

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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：

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。
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。
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。
伺服器處理請求並發送回應（網頁內容），就像回信一樣。
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：

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)

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：

DNS：當你輸入購物網站的網址時，DNS將其轉換為IP地址。
TCP/IP：確保你的封包可靠地到達購物網站的伺服器。
HTTPS：保護你的個人訊息和交易密碼的安全。
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很重要，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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