第1章 从互联网说起

云计算是一种基于互联网的计算方式，通过这种方式，可以按需求给各种计算机终端和设备提供共享的软硬件资源和信息。用户通过网页浏览器可以访问和存取云端的应用程序和信息。云服务及其产品就像自来水一样，我们可以随时接水，并且不限量，只需按照自己家的用水量，付费给自来水厂就可以了。要从原理上理解云计算，我们得先从互联网说起。

分组交换技术

简单来说，互联网是多台计算机通过一定的协议组合而成的网络。它与传统的电话通信网络相比，两者都是由一些通信设备组成的网络，但其实二者有本质上的区别。电话通信网络是基于“电路交换技术”，在电话与电话之间建立专用通道，信息只可以在两部联通的电话之间流动。

▲ 固定信道的电话连接

互联网则是基于多种技术，其中“分组交换技术”是其中一种成熟的技术，该技术使数据能同时在多台设备之间传输。因此，在互联网的始发计算机上，传输的信息被切割成多个数据包，然后从不同的路径向终点计算机传输，终点计算机收到不同的数据包后，按照一定的规则重组还原为初始信息。

▲ 支持碎片通信的计算机网络

跟电话网络不一样的是，计算机网络除了可以传输音频数据信息，还能传输文本、视频等数据信息。分组交换技术是在20世纪60年代末出现的，当时美国高级研究计划局（简称ARPA）为实现远程计算机之间的信息交换，资助建设了一个试验性的网络，分组交换技术的出现为这个网络的建成提供技术支撑，该网络被称为阿帕网（ARPANET）。

阿帕网（ARPANET）计划

基于分组交换、用以强化通信系统“自存活”能力的阿帕网是美国国防部高级研究计划署（DARPA）开发的一个项目。阿帕网最初使用的是网络控制协议（Network Control Protocol，简称NCP）。该协议在局部网络条件下运行稳定，但随着阿帕网用户的增多，NCP逐渐暴露出以下两大缺陷。

（1）NCP只是一台主机对另一台主机的通信协议，并未给网络中的每台计算机设置唯一的地址，结果就造成计算机在越来越庞大的网络中难以准确定位需要传输数据的对象。

（2）NCP缺乏纠错功能，数据在传输过程中一旦出现错误，网络就可能停止运行，出错计算机增多，使得网络运行效率大打折扣。

基于NCP的阿帕网最大的痛点是无法做到与其他类计算机网络交流，1973年春，温顿·瑟夫（Vinton Cerf）和鲍勃·康（Bob Kahn）开始研究如何将阿帕网和另外两个已有的网络相连接，尤其是连接卫星网络（SA NET）和基于夏威夷的分组业务的ALOHA网（ALOHA NET），温顿·瑟夫设计了新的计算机交流协议，最后它被称为传输控制协议/互联网协议（TCP IP）。1982年，阿帕网停用原先的交流协议，NCP被禁用，只允许使用温顿·瑟夫的TCP/IP进行网络连接。1983年1月1日，NCP成为历史，TCP/IP开始成为通用协议，基于TCP/IP的互联网逐渐形成，因此TCP/IP的发明人温顿·瑟夫也被称作“互联网之父”。

互联网的全球化

互联网沿着TCP/IP不断进行横向国际扩张以及纵向商业扩张。1982年5月，韩国成为继美国之后第二个成功建立TCP/IP网络的国家。在1984年至1988年间，欧洲核子研究中心（CERN）开始安装和运行TCP/IP，以连接其主要的内部计算机系统、工作站、PC和加速器控制系统。1987年9月20日，钱天白教授发出我国第一封电子邮件“越过长城，通向世界”，揭开了中国人使用互联网的序幕。

▲ 中国第一封互联网电子邮件

互联网直到1988年才公开进行商用，而网络覆盖的广泛性和信息传递的即时性使得互联网很快表现出巨大活力。1989年，美国3家商业网络公司UUNet、PSINet和CERFNet成立并开始提供服务；紧接着，商业机构和教育机构的网站并入互联网。思科公司提供的路由器极大地促进了互联网的快速发展。互联网目前联系着全球超过198个国家和地区，直接用户超过40亿，接近全世界人口的一半。

小结

在本章，我们回顾了互联网从诞生到发展的过程，重点介绍了分组交换技术、阿帕网计划以及互联网的全球化。在第2章，我们将介绍万维网以及它催生的云化应用。