封面故事：1969 年，4 个节点组成的 ARPAnet
网络的种类
网络用于可通信设备之间的通信。无论规模大小，当我们把电脑连上家用路由器时，一个网络就形成了。
局域网（LAN）
供私有场景使用，如公司/校园/楼宇。每台设备在 LAN 内有唯一标识用于寻址与通信。
广域网（WAN）
地理范围更大，连接城市、省州、乃至国家。区别 LAN/WAN 的关键不是规模，而是连接的对象：LAN 连接的是主机与主机；WAN 连接的是网络与网络（如路由器之间）。可以理解为：LAN 由设备构成，WAN 由多个 LAN 构成。WAN 有点对点与交换式两类。
互联网（internet）
两个或多个网络连接在一起就形成了一个「internet」。现实中 LAN 与 WAN 常混合存在。若一家公司在两地各有一套 LAN，并由 WAN 互连，这三者构成一个 internet。
The Internet（大写 I）
特指连接全球无数 internets 的那张独一无二的大网。
分层结构
通常分为三层：骨干网、提供商网络、用户接入。不同骨干网之间通过对等点（peering point）互联。骨干网与提供商网络统称 ISP。
网络协议
协议将通信流程分层解耦：改动一种传输手段时，仅替换相关层的实现即可。
基本场景
抽象为三件事：
- 产生/获取数据；
- 加密/解密数据，保障传输安全；
- 传输数据。
TCP/IP 协议族
互联网采用的分层协议：
- 应用层：应用产生/消费数据；
- 传输层：选择传输方式与细节；
- 网际层：寻址与路由；
- 链路层：介质访问与实际传输。
并非所有设备都处理四层所有细节，例如运营商路由器只需关注网际层的转发。
传输层：TCP 与 UDP、端口
传输层为应用提供端到端的传输抽象，常见有 TCP 与 UDP。应用报文会被切分为若干段，接收端在收齐后再还原交给应用。
- TCP：先建立可靠「通道」，有序、可靠、拥塞控制；通道断开即中断，开销更高。
- UDP：无需建连，尽快发送，可能乱序/丢失；首部更轻。
- 端口：传输层的标识，好比一栋房子的门，程序在「房间」里收发数据。
网际层（Internet Layer）
负责主机间通信，IP 地址在此层工作。常用的连通性测试协议是 ICMP（如 ping）。
职责：
- 封装/解封：为传输层数据加上/去除网际层首部以标明源与目的；
- 传输：拆分为更小的数据包，尽力而为，不保证可靠与有序；
- 路由：依据目的地址与网络状态选择下一跳路径。
IP 地址
IPv4：32 位，常以点分十进制表示，如 129.3.3.26。由前缀（网络号）与后缀（主机号）组成，首部 20–60 字节。
IPv6：128 位，十六进制表示，如 2001:8003:e0ac:c800:49c6:bee7:ef2e:4160，划分为组织、子网与主机部分，提供更大的地址空间。
链路层（Link Layer）
也称网络接口层，定义具体介质与其上的传输方式。与 IP 不同，MAC 地址由厂商烧录，全球唯一，长度 48 位（如 00:00:0A:BB:28:FC）。在同一 LAN 内，转发主要依据 MAC。
常见技术：
- 以太网（Ethernet）：有线 LAN 主流，速率从 10Mbps 演进到 10Gbps+；
- Wi‑Fi：无线 LAN，依赖射频覆盖；
- 蓝牙：近距离、低功耗；
- 蜂窝网络：将区域切分为小区，由基站覆盖与切换。
数字/模拟转换与传输介质：有线（双绞线、同轴、光纤）与无线（无线电、微波、红外）。