畅聊科技：写给大众的信息技术小史：the non-techie's guide to key technology concepts

维奈·特里维迪曾就读于斯坦福大学商学院和哈佛大学，获多项优秀学生称号，是全美大学优等生荣誉协会成员，德特图书奖获得者。他致力于技术投资，其经验主要来自黑石私募股权投资、软银愿景基金和罗慕路斯风投基金。特里维迪参与创建了弗里兰集团，在该集团初创期，他利用ESG（环境、社会和公司治理）为导向的种子基金对其进行天使投资。他目前供职于居住创业指导委员会，这是一个从旧金山市长办公室市民创新中心分离出来的项目，主要负责将初创企业与政府机构联系起来，从而实现开发科技产品来解决民生问题的目标。

王佩，湖北麻城人，华中科技大学外国语学院博士研究生，硕士毕业于南开大学英语语言文学专业，本科毕业于华中科技大学英语 + 国际商务专业。主要研究方向：科技翻译、翻译史

第一章 互联网

第二章 托管与云端

第三章 后端：编程语言

第四章 前端：呈现

第五章 数据库：模型

第六章 利用现有代码：应用程序接口、库、开源项目

第七章 软件开发：团队合作

第八章 软件开发：流程

第九章 软件：调试与测试

第十章 吸引和了解用户

第十一章 性能与可扩展性

第十二章 安全

第十三章 移动设备基础知识

第十四章 物联网

第十五章 人工智能

第十六章 区块链

第十七章 虚拟现实与增强现实

全球计算机网络将世界上的大多数人联结了起来，我们称其为互联网。互联网的前身是阿帕网（ARPANET：Advanced Research Projects Agency Network），由美国国防部资助创建，目的是将大学与研究实验室的计算机联系起来实现信息共享。阿帕网建立于1969年，后于1975年投入正式运行。阿帕网解决了计算机之间共享信息时存在的固有难题，也构成了互联网存在的基础。

阿帕网是如何做到这一点的呢？我们可以通过一个类比来说明。乡镇之间主要靠公路相互连接，城市之间则靠高速公路连通，州与州之间则有更宽的州际公路。对一个城市来说，要想融入全国道路交通网络，只需要修一条路将这个城市与高速公路连接起来。这条路能让该市的居民与其他城市的居民相连相通。同样地，阿帕网通过通信线路、卫星和无线电传输实现通信，然后利用广域网的中枢将所有的局域网（LAN）和广域网（WAN）连接起来。其中，广域网的中枢相当于主高速公路，局域网相当于市镇之间的公路，广域网则相当于州际公路系统。

从概念上来讲，互联网是一个由网络组成的网络，那么这些网络是如何实现相互连接的呢？要想创建一个简单的本地网络，你可以使用电线、电话系统或者光纤电缆将数台计算机连接起来，其中，光纤电缆用光代替电力。而要想将多个局域网连接起来使用，你可以使用一台能够充当“连接器”的计算机，也就是路由器来扩展子网的规模，然后将所有的本地子网连接到一条中央电缆上，这样所有的本地网络就连接在了一起，也就形成了互

联网。

互联网本质上是一个计算机集群的实体连接，它作为通信线路网络，是如何平稳运行从而实现各项功能的呢？这个问题的答案，正是互联网的技术创新之所在。

分组交换、传输控制协议和网际协议

请务必牢记这一点，科研工作者开始研究网络的原因只有一个，那就是他们需要找到一种方式来实现信息的跨计算机共享。正如高速公路上有出口标志，还有限速等规则，互联网也需要相关规则来引导信息的流通。为了解决这个问题，美国高级研究计划署定义了信息是如何在两个工具的帮助下实现传输的，这两个工具即传输控制协议（TCP： Transmission Control Protocol）和网际协议（IP：Internet Protocol）。它们是互联网软件层的组成部分，在互联网硬件层之上运行，互联网硬件层即组成互联网的电缆和物理设备。

过去，两台电脑通过电缆相互连接，通信具有单向性和排他性。也就是说，计算机A 给计算机B发送东西的时候，数据是顺着电线传输的。此时如果有任何其他通信行为加入进来，那么数据就会相撞，导致无人能够获取自己需要的数据。以当时的技术来看，要想创建一个允许数百万人同时进行互动的网络，需要投入大量的电缆。而减少电缆投入量的唯一方法，就是让来自多个渠道的数据能够通过同一条通信线发送至多个目的地。

这种方法就是分组交换（Packet Switching）。研究人员发现，我们可以将所有数据分成小的“数据包”，例如文本、音乐、图像文件。如此，单条电缆就能同时传输来自不同文件的数据。但是这样做也面临两大挑战：如何确保所有的数据包成功发送至目的地？接收者收到数据包之后如何将其重新组合起来？

退一步讲，每个网页都是由人写出来并存在计算机某个地方的文件。当您使用浏览器访问网页的时候，您实际上是在申请查看存在某个计算机里的文件。所以，您想看，这些文件就得发送给您，而TCP和IP就负责帮忙实现这一点。

TCP将文件分成小的数据包，并给每个包都贴上一些标签。首先，TCP会为每个数据包编号，以便可以按正确的顺序重新组合它们。然后，TCP会给每个数据包分配一个“校验和”（checksum），用于评估收到的数据是否发生任何变动。最后，TCP 将初始地址和目的地地址附在对应的数据包上，确保它能够按照设定的路线发送出去。谷歌地图不能帮您进行这样的数据传输，但IP可以。网络上的所有设备都必须有一个独一无二的IP地址。

所以，这些数据包知道您的计算机的IP 地址，IP 帮忙将这些数据包发送至目的地，整个过程和美国邮政署收发邮件的流程类似。数据包从初始地址出发，按照既定的路线，进入离它最近的下一个路由器，接受排序处理之后再被运送至下一个路由器。这个流程一直持续到它们到达目的地。如此一来，IP 软件就可以让一组相互连通的网络和路由器成为一个网络。

IP 的重要特点之一，就是网络冗余的存在能够确保它的稳定性。如果整个网络的某一部分出现了故障，另外一个路由器仍然能为数据包保驾护航。等数据包到您手上后，TCP 会在重新组合它们之前验证所有的数据包是否都已到位。

实际上，针对计算机间通信存在的问题，好几家计算机公司早已找到了解决方案，但是它们会收取费用，而且这些解决方案彼此并不兼容。哪怕您购买了A公司的解决方案，您还是无法和购买B公司解决方案的人相互连接，这样您的购买行为还有什么意义呢？阿帕网的特别之处就在于它提供的解决方案是免费的，而且所有人都可以公开访问TCP和IP。1982年美国的军事部门开始使用TCP和IP，从那时起，阿帕网提供的公开免费的解决方案才合法化和制度化。但那个时候，只有安装了TCP和IP软件的计算机才能通过互联网收发信息。

因此，从1982年开始，研究人员可以共享全球信息，但是如何显示和查看数据依然是个大问题。1990 年欧洲核子研究组织的蒂姆·伯纳斯-李（Tim Berners-Lee）等人提出了相关协议，它们就是超文本标记语言（HTML：Hypertext Markup Language）和超文本传输协议（HTTP：Hypertext Transfer Protocol）的前身。这些协议共同促进网络信息的交换，让信息格式化，具有一定的视觉吸引力。1991年之后，第一款提供图形界面的浏览器正式发布，浏览器是一种可以让您在网上浏览网页的软件。这种方式使在网上分享和获取信息的效率更高且颇具吸引力。

大约就在这个时候，个人电脑的成本下降，美国在线公司之类的联机服务提供商开始出现，让普通人更便宜地上网。这些因素的共同作用促使互联网迅速成长为我们今天使用的网络。

本书旨在让对科技不够了解的人也能读懂科技。通过讲故事、打比方、用非专业术语解释等方式，本书简要介绍了创建一个网站必经的步骤和移动应用程序的生命周期，提到了反映蕞新趋势的科技术语，如区块链、元宇宙、人工智能、增强现实和虚拟现实。即使不打算创办互联网公司，我们也都应该读一读这本书。