互联网（internet）的基本组成

互联网（internet）的基本组成

互联网是由三个主要部分组成的复杂系统：边缘网络、接入网络和核心网络。每个部分都有其独特的功能和作用，共同构成了我们日常使用的数字世界的基础架构。

边缘网络（Edge Network）

• 设备与终端：这部分包括所有用户直接交互的网络边缘设备，如个人电脑、笔记本电脑、智能手机、平板电脑以及各种物联网设备（IoT），例如智能恒温器、安全摄像头和可穿戴设备。这些设备是网络中数据的来源和目的地。

• 应用与服务：在边缘网络中，有众多用户依赖的应用和服务。这包括用于访问网站的浏览器、用于发送和接收消息的邮件客户端、用于虚拟会议的视频会议工具以及用于沟通和分享的社交媒体平台。在线游戏平台、云存储服务和流媒体服务（如Netflix）也运行在边缘网络上。

• 功能：边缘网络的主要作用是生成和消费数据。它允许用户访问和利用各种网络资源，如从网站检索信息、将文件上传到云端或流式传输视频。它是用户与数字世界交互的接口。

接入网络（Access Network）

• 技术和基础设施：接入网络提供用户设备与核心网络之间的连接。常见的接入技术包括数字用户线路（DSL），它利用现有的电话线传输数据；电缆调制解调器，利用有线电视基础设施；以及光纤到户（FTTH），通过光纤直接到用户住宅实现高速数据传输。无线接入技术如Wi-Fi（WLAN）和蜂窝网络（如4G和5G）也是接入网络的一部分。

• 连接与传输：其主要功能是使用户能够访问更广泛的互联网。它接收来自终端设备的数据并将其传输到核心网络，反之亦然。例如，当用户从智能手机发送电子邮件时，接入网络接收数据并将其路由到核心网络进行进一步传输。

• 服务提供商：互联网服务提供商（ISP）在接入网络中扮演着关键角色。他们管理和维护为用户提供网络接入的基础设施。例如，美国的Comcast、Verizon和AT&T，以及中国的中国电信和中国联通。

核心网络（Core Network）

• 组件与架构：核心网络是互联网的核心和最关键部分，常被称为网络的“骨干”。它由高性能路由器、交换机和高容量通信链路（如光纤）组成。这些组件以复杂的架构相互连接，以处理大量的数据流量。

• 数据路由与交换：核心网络负责在互联网的不同部分之间路由和交换数据包。它使用先进的路由协议如边界网关协议（BGP）和开放式最短路径优先（OSPF）来确定数据传输的最有效路径。它确保来自世界一个地区的用户数据能够快速准确地传递给另一个地区的预期接收者。

• 互连与可扩展性：核心网络连接不同的接入网络，使不同地区和网络之间的通信成为可能。核心网络设计为高度可扩展，以适应不断增长的数据流量和互联网的发展。它是整个互联网顺畅高效运行的基础。

简而言之：

• 网络边界（Edge Network）就是大家使用的物联网终端，比如常见的个人电脑、笔记本电脑、智能手机以及物联网设备比如安全摄像头、智能家电等。

• 网络接入（Access Network）则是网络边界和和网络核心的连接部分—— Digital Subscriber Line (DSL)，比如大家使用的SIM卡，其内置的通信模块（如4G/5G模块）会搜索并连接到最近的移动网络信号基站，信号基站接收到设备通过SIM卡发送的信号后，会通过移动网络运营商的通信网络，将设备连接到网络核心。再则大家使用的宽带网络，通过购买宽带服务，家里的电脑通过网线接入光纤，即可实现接入互联网，从而访问另一个网络边界（比如你现在正在访问博客园的服务器资源）。通俗概念的WIFI、手机信号网络（cellular networks）都属于无线网络技术，利用不同频率的波来实现终端与网络接入端的信息传输。

• 网络核心（Core Network）是互联网的核心和最关键部分，常被称为网络的“骨干”。它由高性能路由器、交换机以及诸如光纤之类的高容量通信链路组成。这些组件以复杂的架构相互连接，以处理大量的数据流量。这一部分则是网络通信（网络信息传输）的物理路径，这样的设计是基于高复用性、高荷载的实现，确保了全球范围内的信息传输既高效又可靠。

从某种程度而言，整个网络架构类似于高速公路系统，网络边界通过付费接入后可传输信息至全球各地的另一个网络边界。