第一阶段是从单个网络ARPANET向互连网发展的过程。
第二阶段的特点是建成了三级结构的互联网。
从1985年起,美国国家科学基金会NSF(NationalScienceFoundation)就围绕六个大型计算机中心建设计算机网络,即国家科学基金网NSFNET。它是一个三级计算机网络,分为主干网、地区网和校园网(或企业网)。这种三级计算机网络覆盖了全美国主要的大学和研究所,并且成为互联网中的主要组成部分。地区网可以完成本地区管辖范围内各校园网或企业网之间的相互通信,而主干网可以使不同地区之间的用户相互通信。
1991年,NSF和美国的其他政府机构开始认识到,互联网必将扩大其使用范围,不应仅限于大学和研究机构。世界上的许多公司纷纷接入到互联网,网络上的通信量急剧增大,使互联网的容量已满足不了需要。于是美国政府决定把互联网的主干网转交给私人公司来经营,并开始对接入互联网的单位收费。
1992年互联网上的主机超过100万台。1993年互联网主干网的速率提高到45Mbit/s(T3速率)。
第三阶段的特点是逐渐形成了全球范围的多层次ISP结构的互联网。
从1993年开始,由美国政府资助的NSFNET逐渐被若干个商用的互联网主干网替代,而政府机构不再负责互联网的运营。这样就出现了一个新的名词:互联网服务提供者ISP(InternetServiceProvider)。在许多情况下,互联网服务提供者ISP就是一个进行商业活动的公司,因此ISP又常译为互联网服务提供商。例如,中国电信、中国联通和中国移动等公司都是我国最有名的ISP。
互联网服务提供者ISP可以从互联网管理机构申请到很多IP地址(互联网上的主机都必须有IP地址才能上网),同时拥有通信线路(大ISP自已建造通信线路,小ISP则向电信公司租用通信线路)以及路由器等连网设备,因此任何机构和个人只要向某个ISP交纳规定的费用,就可从该ISP获取所需IP地址的租用权,并可通过该ISP接入互联网。所谓“上网”就是指“(通过某ISP获得的IP地址)接入互联网”。
IP地址的管理机构不会把单个的IP地址零星地分配给单个用户,而是把整块的IP地址有偿租赁给经审查合格的ISP。由此可见,现在的互联网已不是某个单个组织所拥有而是全世界无数大大小小的ISP所共同拥有的,这就是互联网也称为“网络的网络”的原因。
根据提供服务的覆盖面积大小以及所拥有的IP地址数目的不同,ISP也分为不同层次的ISP:主干ISP、地区ISP和本地ISP。目前已经覆盖全球的互联网,其主干ISP只有十几个,但本地ISP有好几十万个。
主干ISP由几个专门的公司创建和维护,服务面积最大(一般都能够覆盖国家范围),并且还拥有高速主干网(例如10Gbit/s或更高)。不同的网络运营商都有自己的主干ISP网络,并且可以彼此互通。
地区ISP是一些较小的ISP。这些地区ISP通过一个或多个主干ISP连接起来。它们位于等级中的第二层,数据率也低一些。
本地ISP给用户提供直接的服务(这些用户有时也称为端用户,强调是末端的用户)。本地ISP可以连接到地区ISP,也可直接连接到主干ISP。绝大多数的用户都是连接到本地ISP的。本地ISP可以是一个仅仅提供互联网服务的公司,也可以是一个拥有网络并向自己的雇员提供服务的企业,或者是一个运行自己的网络的非营利机构(如学院或大学)。
随着互联网上数据流量的急剧增长,人们开始研究如何更快地转发分组,以及如何更加有效和更加经济地利用网络资源。于是,互联网交换点IXP(InterneteXchangePoint)就应运而生了。
这里特别要指出的是,当前互联网上最主要的流量就是视频文件的传送。图1-3中左上角所示的内容提供者(contentprovider)是在互联网上向所有用户提供视频文件的公司。这种公司和前面提到的ISP不同,因为他们并不向用户提供互联网的转接服务,而是提供视频内容的服务。由于传送视频文件产生的流量非常大,为了提高数据传送的效率,这些公司都有独立于互联网的专门网络(仅承载出入该公司的服务器的流量),并且能够和各级ISP以及IXP相连。这就使得互联网上的所有用户能够更加方便地观看网上的各种视频节目。现在许多ISP已不仅向用户提供互联网的接入服务,而且还提供信息服务和一些增值服务。