如何通過網路傳播大數據

Ⅰ 如何統計和分析利用網路大數據

如何統計和分析利用網路大數據?
大數據給互聯網帶來的是空前的信息大爆炸，它不僅改變了互聯網的數據應用模式，還將深深影響著人們的生產生活。深處在大數據時代中，人們認識到大數據已經將數據分析的認識從「向後分析」變成「向前分析」，改變了人們的思維模式，但同時大數據也向我們提出了數據採集、分析和使用等難題。在解決了這些難題的同時，也意味著大數據開始向縱深方向發展。
一、數據統計分析的內涵
近年來，包括互聯網、物聯網、雲計算等信息技術在內的IT通信業迅速發展，數據的快速增長成了許多行業共同面對的嚴峻挑戰和寶貴機遇，因此現代信息社會已經進入了大數據時代。事實上，大數據改變的不只是人們的日常生活和工作模式、企業運作和經營模式，甚至還引起科學研究模式的根本性改變。一般意義上，大數據是指無法在一定時間內用常規機器和軟硬體工具對其進行感知、獲取、管理、處理和服務的數據集合。網路大數據是指「人、機、物」三元世界在網路空間中彼此交互與融合所產生並在互聯網上可獲得的大數據。
將數據應用到生活生產中，可以有效地幫助人們或企業對信息作出比較准確的判斷，以便採取適當行動。數據分析是組織有目的地收集數據、分析數據，並使之成為信息的過程。也就是指個人或者企業為了解決生活生產中的決策或者營銷等問題，運用分析方法對數據進行處理的過程。所謂的數據統計分析，就是運用統計學的方法對數據進行處理。在以往的市場調研工作中，數據統計分析能夠幫助我們挖掘出數據中隱藏的信息，但是這種數據的分析是「向後分析」，分析的是已經發生過的事情。而在大數據中，數據的統計分析是「向前分析」，它具有預見性。
二、大數據的分析
1.可視化分析。
數據是結構化的，包括原始數據中的關系資料庫，其數據就是半結構化的，譬如我們熟知的文本、圖形、圖像數據，同時也包括了網路的不同構型的數據。通過對各種數據的分析，就可以清晰的發現不同類型的知識結構和內容，包括反映表徵的、帶有普遍性的廣義型知識;用於反映數據的匯聚模式或根據對象的屬性區分其所屬類別的特徵型知識;差異和極端特例進行描述的差異型知識;反映一個事件和其他事件之間依賴或關聯的關聯型知識;根據當前歷史和當前數據預測未來數據的預測型知識。當前已經出現了許多知識發現的新技術，其中之一就是可視化方法。數據可視化技術有3個鮮明的特點：第一，與用戶的交互性強。用戶不再是信息傳播中的受者，還可以方便地以交互的方式管理和開發數據。第二，數據顯示的多維性。在可視化的分析下，數據將每一維的值分類、排序、組合和顯示，這樣就可以看到表示對象或事件的數據的多個屬性或變數。第三，最直觀的可視性特點。數據可以用圖像、曲線、二維圖形、三維體和動畫來顯示,並可對其模式和相互關系進行可視化分析。
2.數據挖掘演算法。
數據挖掘是指資料庫中的知識發現，其歷史可以追溯到1989年美國底特律市召開的第一屆KDD國際學術會議上，而第一屆知識發現和數據挖掘(DataMining，DM)國際學術會議是1995年加拿大召開的，會議上將資料庫里存放的數據生動地比擬成礦床，從而「數據挖掘」這個名詞很快就流傳開來。數據挖掘的目的是在雜亂無章的資料庫中，從大量數據中找到有用的、合適的數據，並將其隱含的、不為人知的潛在價值的信息揭示出來的過程。事實上，數據挖掘只是整個KDD過程中的一個步驟。
數據挖掘的定義沒有統一的說法，其中「數據挖掘是一個從不完整的、不明確的、大量的並且包含雜訊的具有很大隨機性的實際應用數據中，提取出隱含其中、事先未被人們獲知、卻潛在有用的知識或模式的過程」是被廣泛接受的定義。事實上，該定義中所包含的信息——大量真實的數據源包含著雜訊;滿足用戶的需求的新知識;被理解接受的而且有效運用的知識;挖掘出的知識並不要求適用於所有領域，可以僅支持某個特定的應用發現問題。以上這些特點都表現了它對數據處理的作用，在有效處理海量且無序的數據時，還能夠發現隱藏在這些數據中的有用的知識，最終為決策服務。從技術這個角度來說，數據挖掘就是利用一系列相關演算法和技術從大量的數據中提取出為人們所需要的信息和知識，隱藏在數據背後的知識，可以以概念、模式、規律和規則等形式呈現出來。
3.預測性分析能力。
預測性分析可以讓分析員根據可視化分析和數據挖掘的結果做出一些預測性的判斷。大數據分析最終要實現的應用領域之一就是預測性分析，可視化分析和數據挖掘都是前期鋪墊工作，只要在大數據中挖掘出信息的特點與聯系，就可以建立科學的數據模型，通過模型帶入新的數據，從而預測未來的數據。作為數據挖掘的一個子集，內存計算效率驅動預測分析，帶來實時分析和洞察力，使實時事務數據流得到更快速的處理。實時事務的數據處理模式能夠加強企業對信息的監控，也便於企業的業務管理和信息更新流通。此外，大數據的預測分析能力，能夠幫助企業分析未來的數據信息，有效規避風險。在通過大數據的預測性分析之後，無論是個人還是企業，都可以比之前更好地理解和管理大數據。
盡管當前大數據的發展趨勢良好，但網路大數據對於存儲系統、傳輸系統和計算系統都提出了很多苛刻的要求，現有的數據中心技術很難滿足網路大數據的需求。因此，科學技術的進步與發展對大數據的支持起著重要的作用，大數據的革命需要考慮對IT行業進行革命性的重構。網路大數據平台(包括計算平台、傳輸平台、存儲平台等)是網路大數據技術鏈條中的瓶頸，特別是網路大數據的高速傳輸，需要革命性的新技術。此外，既然在大數據時代，任何數據都是有價值的，那麼這些有價值的數據就成為了賣點，導致爭奪和侵害的發生。事實上，只要有數據，就必然存在安全與隱私的問題。隨著大數據時代的到來，網路數據的增多，使得個人數據面臨著重大的風險和威脅，因此，網路需要制定更多合理的規定以保證網路環境的安全。

Ⅱ 信息如何在互聯網上傳播

一、信息技術的發展與信息傳播
回顧人類傳播史，我們不難發現，信息技術的發展起著歷史性杠桿作用。信息技術的每次創新，都帶來了信息傳播的大革命，每一次革命都給人類的政治、經濟、文化和社會生活帶來不可估量的影響，推動著人類的文明不斷向更高層次邁進。信息技術強而有力地改變著人類生產與生活的面貌，信息技術集中反映的標志就是信息傳播方式的變革。人類的信息傳播迄今可分為5個階段(口頭傳播階段、文字傳播階段、印刷傳播階段、電子傳播階段、網路傳播階段)，前一個階段向後一階段的躍升無不以信息技術的革命性進步為前提。
隨著互聯網的迅猛發展，網路傳播也得到了飛速發展。網路傳播作為一種全新的現代化傳播方式，有著與傳播媒體截然不同的新特徵。網路傳播給我們的時代提供了最快捷、便利的傳播方式，使人們如虎添翼。網路傳播是人類有史以來增長最快的傳播手段。網路傳播在中國的出現和對中國文明的意義，不亞於中國人發明紙張的意義。
網路傳播對於社會的影響是全面的，不僅影響著政治和經濟方面，而且影響著我們的生活方式和思維方式。網路傳播正在以不可抵擋的勢頭，迅速滲透到世界各國政治、經濟、思想以及文化等諸多領域，改變著人們的生活，改變著世界的面貌。
然而，網路傳播的特性決定了它與傳統大眾傳播方式截然不同，也就不可避免地帶來了一系列負面作用，如意識形態和文化滲透、假新聞假信息傳播、色情泛濫、個人隱私遭到侵犯、知識產權遭到侵犯等等。所有這些，都期待著我們去研究和探討。
因此，建立網路傳播學的理論體系，並加快培養網路傳播方面的人才，以加快中國網路傳播業的發展，是一件非常有意義有價值的事情。
二、傳統的傳播學理論難以合理解釋網路傳播現象，使得網路傳播學的建立成為必要
網路傳播的出現和發展，拓寬了傳播的廣度和深度，打破了以往人類多種信息傳播形式的界限，它既可以實現面對面傳播，又可以實現點對點傳播。當信息面對多個上網用戶傳播時，網路傳播可謂大眾傳播工具，而個別獨立的上網用戶之間的交流可謂點對點的人際傳播。網路傳播將人際傳播和大眾傳播融為一體。這種全新的、特殊的傳播方式使傳統的大眾傳播理論面臨挑戰。
網路傳播融合了大眾傳播(單向)和人際傳播(雙向)的信息傳播特徵，在總體上形成一種散布型網狀傳播結構，在這種傳播結構中，任何一個網結都能夠生產、發布信息，所有網結生產、發布的信息都能夠以非線性方式流入網路之中。網路傳播將人際傳播和大眾傳播融為一體。網路傳播兼有人際傳播與大眾傳播的優勢，又突破了人際傳播與大眾傳播的局限。
網路傳播具有人際傳播的交互性，受眾可以直接迅速地反饋信息，發表意見。同時，網路傳播中，受眾接受信息時有很大的自由選擇度，可以主動選取自己感興趣的內容。同時，網路傳播突破了人際傳播一對一或一對多的局限，在總體上，是一種多對多的網狀傳播模式。
在傳播學研究中，考察和分析各種制度和制度因素在大眾傳播活動中的作用是其中一個重要的研究領域，這種研究稱為「控制研究」。它包含兩個方面：一是考察外部制度對傳媒機構及其活動的控制和影響，二是考察傳媒機構的內部制度對信息的生產、加工和傳播活動的制約。
對於傳統的大眾傳播媒體來說，社會控制不難實施。國家和政府通過規定大眾傳播體制，制定有關法律、法規和政策，來保障媒介活動為國家制度、意識形態以及各種國家目標的實現服務。包括對媒體的活動進行法制和行政的管理，對媒體的創辦進行審批登記；限制或禁止某些信息內容的傳播；分配傳播資源等等。
對於無邊無際的網路世界而言，這種實實在在的社會控制幾乎無法做到。由於網路傳播容量的無限性，物質載體的無形性，僅從技術上來看，要想控制網路傳播都是不可能的。每天，互聯網上都會有成百成千的新網站出現，要想控制住每一個網站對信息的傳播完全是空想。國家無法對其進行審批登記，也無法用經濟力量對其進行控制(建立一個網站的資金非常之少)，甚至想要限制或禁止某些信息的傳播，都不可能完全做到。社會控制，對於網路來說，顯得十分蒼白無力。
眾所周知，在傳統的「沙漏式」傳播模式下，記者和編輯站在「把關人」的崗位上，控制著新聞信息的生產與傳播，決定著從四面八方涌來的新聞的命運：讓哪些新聞通過這個狹窄的「漏口」傳播出去；哪些新聞不能傳播，就地「封藏」。不僅如引，他們還擔負著「議程設置」的職責，即將某信息放在何版面(節目)位置刊播、設計多大版面(節目時間)刊播、以什麼方式組織報道，等等。
在網路時代，受眾擁有前所未有的權力：不僅可以自由選取自己感興趣的信息，而且可以在網上自由地發布信息；信息的重要與否，不再完全由傳播者決定，而是可以由受眾自己決定。盡管在許多場合下，例如知名的新聞類網站，對網路新聞仍然有編輯權，仍然有網路記者和網路編輯在充當「把關人」角色，但是，由於受眾享有極大的選擇權和主動權，新聞傳播者的地位受到削弱，權力在向受眾傾斜。所有這一切都將使社會控制趨向弱化。
在網路傳播中，受眾可以對信息進行自由選擇，包括選擇信息內容和信息的接收形式以及接收時間和順序。網上媒體採用多媒體技術向網上發布信息，不僅發布關於該信息的文本，還能顯示圖像、聲音，供受眾自由選用。在信息的編排上，網上媒體除少數重大新聞事件採取同步傳播外，對大多數信息採取非同步傳播，將各種信息散布在網上，並隨時更新，讓受者去「點播」，使受者可以隨時在網上按自己喜愛的順序瀏覽或下載新聞信息。
在網路傳播中，有條件的受眾可以直接參與到信息的生產和傳播過程中去，成為名副其實的傳者。在網路傳播中，受眾與新聞傳播者可以在一定程度上進行直接的雙向交流。由於網路新聞傳播較之傳統新聞媒體的傳播屬性上所具有的種種差異，因而在互聯網的新聞傳播領域，以往一些傳統的新聞理論與新聞實踐的界線正在變得模糊以至消失：
一是新聞傳播的區域界線。新聞信息一經上網，在空間上立即可以覆蓋全球，成為在全世界范圍內傳播的信息。
二是發布信息的時間界線。一個網路新聞媒體可以按照不同的時間梯度發布信息，即時更新、日更新、周更新、月更新會並存於一個新聞網站中。以往新聞傳媒特別是報刊媒體的刊期界線，在網際信息傳播中已經開始消失。
三是各類傳媒信息傳播方式的界線。網路新聞傳播可以同時調動文字、圖片、聲音和影像手段，增強傳播效應，同時，還可以在網上運行各種內容豐富的信息資料庫。以往報刊、廣播和電視各種新聞傳播媒體獨有的優勢，在網際新聞傳播中已經開始融為一體，加之傳統媒體未曾擁有過的信息傳播優勢，網路新聞媒體已經將這一切化合成一種人類歷史上全新的信息傳播方式。
總之，網路傳播對傳統的傳播理論造成了巨大的沖擊，使傳統的傳播理論面臨挑戰，造成社會控制的弱化，傳播效果研究面臨新課題，從而使得網路傳播學的建立成為必要。
三、什麼是網路傳播
什麼是網路傳播，這是關繫到網路傳播學的任務和研究對象的首要問題。
在回答什麼是網路傳播之前，首先需要研討什麼是傳播。許多學者對於傳播作過種種描述和解釋，有的把它說成是「信息共享」，，有的把它說成是「勸服影響」，也有的把它說成是「刺激反應」，還有人認為，傳播是人類傳遞或交流信息的社會性行為；等等。郭慶光教授在其新著《傳播學教程》中認為：「所謂傳播，即社會信息的傳遞或社會信息系統的運行」。
那麼何謂網路傳播?
中國現代媒體委員會常務副主任詩蘭認為，網路傳播有三個基本的特點：全球性、交互性、超文本鏈接方式。因此，其給網路傳播下的定義是：以全球海量信息為背景、以海量參與者為對象，參與者同時又是信息接收與發布者並隨時可以對信息作出反饋，它的文本形成與閱讀是在各種文本之間隨意鏈接、並以文化程度不同而形成各種意義的超文本中完成的(《國際新聞界》2000年第6期第49頁)。
還有人認為，「網路傳播」是近年來廣泛出現於傳播學中的一個新名詞。它是相對三大傳播媒體即報紙、廣播、電視而言的。網路傳播是指以多媒體、網路化、數字化技術為核心的國際互聯網路，也被稱作網路傳播，是現代信息革命的產物(《國際新聞界》2000年第6期第49頁)。
我們認為，所謂網路傳播其實就是指通過計算機網路的人類信息(包括新聞、知識等信息)傳播活動。在網路傳播中的信息，以數字形式存貯在光、磁等存貯介質上，通過計算機網路高速傳播，並通過計算機或類似設備閱讀使用。網路傳播以計算機通信網路為基礎，進行信息傳遞、交流和利用，從而達到其社會文化傳播的目的。網路傳播的讀者人數巨大，可以通過互聯網高速傳播。
四、網路傳播學的研究對象
我們剛才界定了網路傳播學中的網路傳播定義，它明白無誤地確立了網路傳播學的研究對象——人類網路傳播活動。
網路傳播學是傳播學的一個分支，是傳播學的子學科。傳播學亦稱「傳學」，研究人類一切信息傳播行為和傳播過程發生、發展規律及其同人和社會關系的一門新興學科。傳播學研究傳播的概念和本質，信息與對象交互作用的規律，信息的產生與獲得、加工與傳遞、效能與反映，各種符號系統的形成及其在傳播中的作用，各種傳播媒介本身的地位和作用，傳播與社會各領域、各系統的關系等。傳播學將傳播分為四個層次：(1)人的內向傳播。如自言自語，觸景生情，自我進行信息交流。(2)人際傳播。即個人與個人之間符號交流的行為。(3)組織傳播。即團體成員之間或團體之間的符號交流行為。(4)大眾傳播。即以印刷或電子為媒介，有目的的面向許多人的符號交流行為。20世紀30年代發韌於美國，第二次世界大戰後傳到西歐和日本，並逐漸為世界上許多國家所重視。聯合國教科文組織專門設立了國際傳播問題研究委員會，定期交流各國學者對傳播學的研究成果。
網路傳播是一種基於網路的信息雙向交流。信息其實就是一種不確定性的減少或消除。網路傳播學是以人類的網路傳播活動為研究對象的。作為人類網路傳播內容的信息，能夠使人類減少或消除不確定性。
網路傳播的出現，極大地改變了信息傳播的方式，影響著人類知識的組織、傳遞和獲取，對人類的文化和政府的政策帶來深刻的影響。傳播作為聯系信息生產、積累和獲取的中心環節，起著承上啟下的作用。網路傳播作為信息交流、傳播的一種重要渠道，使信息得以廣泛散發、吸收和利用。網路傳播在人類的信息流通過程中將佔有重要的地位，信息技術與手段的變革將對人類信息流通活動的方式產生深刻的影響。
五、網路傳播學的學科屬性
我們認為，網路傳播學屬於社會科學。理由主要有以下兩條。
1.網路傳播學的研究對象我們可以認定網路傳播學屬於社會科學。因為，網路傳播學的研究對象是人類網路傳播活動，而人類網路傳播活動無疑是一種社會現象。雖然，網路傳播學的研究中要涉及到大量的技術問題，但是，這改變不了網路傳播學的社會科學性質。
2.絡傳播學是傳播學的一個分支，是傳播學的子學科。而傳播學屬於社會科學。我們由此也可以斷定網路傳播學屬於社會科學。
六、網路傳播學的相關學科
網路傳播學的相關學科主要有：傳播學、政治學、社會學、心理學、新聞學、經濟學、計算機科學等。
網路傳播學是傳播學的一個分支，是傳播學的子學科。而在網路傳播活動中涉及到大量的政治問題，例如國際政治斗爭往往會在網路傳播中充分得以體現，如一些西方國家利用互聯網進行政治顛覆活動。網路傳播學的研究對象是人類網路傳播活動，而人類網路傳播活動是一種社會現象，在研究中要運用到社會學的原理和方法。網路傳播活動是人的活動，研究中要運用心理學的方法與理論研究網路傳播者和受眾的心理活動。網路傳播過程中要涉及到經濟投入、產出問題，要運用經濟學原理研究低成本高收益。網路傳播學是計算機技術高度發展的產物，在研究中必然涉及到大量的技術問題。
七、網路傳播學的研究現狀與前瞻
進入90年代中期，互聯網的規模快速擴張，成為全球最大的、最流行的計算機信息網路。它打破了傳統的地緣政治、地緣經濟、地緣文化的概念，形成了虛擬的以信息為主的跨國界、垮文化、跨語言的全新空間。在這一背景下，國內外學術界立刻形成了對互聯網的評介、研究的熱潮，新聞傳播學者亦對互聯網在信息傳播領域產生的變革性影響給予了充分關注。
按照美國傳播學者的定義，一種媒體使用的人數達到全國人口的五分之一，才能被稱為大眾傳媒。在美國，達到5000萬人使用的界限標準的大眾傳媒，廣播用了38年，電視用了13年，有線電視用了10年，而互聯網只用了5年。到1998年底，美國的網路用戶已達6200萬。因此，互聯網作為繼報刊、廣播、電視之後的第四大傳播媒體的概念被提出。從1995年起，國內的報刊社、廣播電台、電視台紛紛在網上建立網站。在這一背景下，新聞傳播學者開始將互聯網研究的重點放在了其網路作用方面。
1997年10月16日—17日，中國報刊月報社、中國社會科學院新聞與傳播研究所、央視調查咨詢公司在北京聯合主辦了「全國電子報刊經營現狀與發展趨勢研討會」。30餘家中國新聞機構出席了這次會議。這是中國網路新聞媒體進行的第一次網路信息傳播領域的理論研討會議。由於當時中國新聞媒體上網者很少，只有人民日報網路版、華聲報電子版等少數中國新聞機構在會上作了介紹性發言，會議邀請了華爾街日報網路版主管給中國新聞界介紹他們的經驗和體會。
1999年7月1—2日，中國記協在杭州主持召開了』99全國網路新聞媒體理論研討會。50餘家中國新聞機構網路版的負責人出席了這次會議。30多家新聞機構向大會提交了論文。10多家新聞機構的代表在會議上發言，與會代表從近年來各自的網路新聞傳播實踐出發，廣泛交流了對網路信息傳播各個領域的看法。
1.國外的研究
國外不少代表性的相關著作在國內外形成很大影響，而且這些著作大多被翻譯成中文。其中包括尼葛洛龐蒂的《數字化生存》(胡泳等譯，海南出版社1996年12月出版)、比爾·蓋茨的《未來之路》(辜正坤主譯，北京大學出版社1996年1月出版)、《未來時速：數字神經系統與商務新思維》(蔣顯NFDA1、姜明譯，北京大學出版社1999年4月出版)、埃瑟·戴森的《2.0版數字化時代的生活設計》(胡泳、范海燕譯，海南出版社1998年8月出版)、尼爾·巴雷特的《數字化犯罪》(郝海洋譯，遼寧教育出版社1998年出版)、唐·泰普斯科特的《數字化成長——網路世代的崛起》(陳曉開、袁世佩譯，東北財經大學出版社，1999年3月出版)、查克·馬丁的《數字化經濟》(中國建材工業出版社，1999年6月出版)等。
這些譯著雖然並不能被看作是網路傳播學的著作，只能說是相關著作，但是它們打開了國內各界人士的眼界，促使中國人關注正在來臨的信息時代、網路時代、數字時代。其中《數字化生存》一書1998年被《新周刊》第53期評為《20年來最有影響的20本書》之一。
2.國內著作
國內學者近年來，撰寫了多種評介信息高速公路和互聯網的專著。如胡泳、范海燕合著的《網路為王》(海南出版社1997年1月出版)，是國內第一部全面介紹互聯網的誕生、發展、現狀及未來趨勢的著作。緊隨其後出版的是羅伊撰寫的《無網不勝》(兵器工業出版社1997年9月出版)。郭良主編的《網路文化叢書》(中國人民大學出版，1997年12月出版)由8位年輕學者執筆，共7本著作組成，力圖用中國人的視角，從文化的角度考察網路。作為中國學者為網路時代立言的原創著作，繼續推出的有蕭琛撰寫的《全球網路經濟》(華夏出版社1998年9月出版)、陳炎撰寫的《Internet改變中國》(北京大學出版社，1999年1月出版)、嚴耕主編的《透視網路時代叢書》(北京出版社1999年1月出版)、姜奇平主編的《數字論壇叢書》(海洋出版社，1999年6月出版)、劉吉和金吾倫的《千年警醒：信息化與知識經濟》(社會科學文獻出版社1998)、明安香的《信息高速公路與大眾傳播》(華夏出版社1999年2月)等。
3.網路傳播研究狀況
網路傳播的研究，已成為國內外新聞傳播學者的一個新領域。近年來研究的廣度和深度不斷得到拓展，甚至連研究本身都與網路緊密結合，包括從網上獲取資料、網上采訪、網上調查等等。
新聞傳播學者和直接從事網路傳播的新聞傳播者撰寫的大量文章和論文，可分為以下方面：探討網路傳播對大眾傳播理論的影響，探討網路傳播與傳統新聞傳媒的關系，探討新聞媒體網站的建設與經營，對國外網路傳播法規的評介，對新聞從業人員使用網路狀況的調查，碩士博士學位論文。
總起來看，對網路傳播的研究尚處於起步階段。因此，現階段描述性的，對策性的，解釋性的成果為多。
4.網路傳播學研究前瞻
進入2000年以後，隨著網路傳播業的蓬勃發展，為網路傳播學的深入研究奠定了堅實的實踐基礎。同時，國外相關研究成果也通過各種形式，尤其是互聯網，傳入中國，擴展了網路傳播學研究者的視野。網路傳播業的發展，促使新聞傳播學的高等教育機構籌劃如何培養網路新聞學或網路傳播學的高級專門人才，激勵新聞傳播學的高等教育機構和研究機構對網路傳播學的原理方法作深入的研究。可以預計網路傳播學在21世紀必然會掀起一個新的研究熱潮。

Ⅲ 電腦怎樣通過互聯網傳輸數據

網路中數據傳輸過程

我們每天都在使用互聯網，我們電腦上的數據是怎麼樣通過互聯網傳輸到到另外的一台電腦上的呢？

我們知道現在的互聯網中使用的TCP/IP協議是基於，OSI（開放系統互聯）的七層參考模型的，（雖然不是完全符合）從上到下分別為 應用層 表示層 會話層 傳輸層 網路層 數據鏈路層和物理層。其中數據鏈路層又可是分為兩個子層分別為邏輯鏈路控制層（Logic Link Control，LLC ）和介質訪問控制層（(Media Access Control，MAC )也就是平常說的MAC層。LLC對兩個節點中的鏈路進行初始化，防止連接中斷，保持可靠的通信。MAC層用來檢驗包含在每個楨中的地址信息。在下面會分析到。還要明白一點路由器是在網路層的，而網卡在數據鏈路層。

我們知道，ARP（Address Resolution Protocol，地址轉換協議）被當作底層協議，用於IP地址到物理地址的轉換。在乙太網中，所有對IP的訪問最終都轉化為對網卡MAC地址的訪問。如果主機A的ARP列表中，到主機B的IP地址與MAC地址對應不正確，由A發往B數據包就會發向錯誤的MAC地址，當然無法順利到達B，結 果是A與B根本不能進行通信。

首先我們分析一下在同一個網段的情況。假設有兩台電腦分別命名為A和B，A需要相B發送數據的話，A主機首先把目標設備B的IP地址與自己的子網掩碼進行「與」操作，以判斷目標設備與自己是否位於同一網段內。如果目標設備在同一網段內，並且A沒有獲得與目標設備B的IP地址相對應的MAC地址信息，則源設備（A）以第二層廣播的形式(目標MAC地址為全1)發送ARP請求報文，在ARP請求報文中包含了源設備（A）與目標設備（B）的IP地址。同一網段中的所有其他設備都可以收到並分析這個ARP請求報文，如果某設備發現報文中的目標IP地址與自己的IP地址相同，則它向源設備發回ARP響應報文，通過該報文使源設備獲得目標設備的MAC地址信息。為了減少廣播量，網路設備通過ARP表在緩存中保存IP與MAC地址的映射信息。在一次 ARP的請求與響應過程中，通信雙方都把對方的MAC地址與IP地址的對應關系保存在各自的ARP表中，以在後續的通信中使用。ARP表使用老化機制，刪除在一段時間內沒有使用過的IP與MAC地址的映射關系。一個最基本的網路拓撲結構：

PC-A並不需要獲取遠程主機（PC-C）的MAC地址，而是把IP分組發向預設網關，由網關IP分組的完成轉發過程。如果源主機（PC-A）沒有預設網關MAC地址的緩存記錄，則它會通過ARP協議獲取網關的MAC地址，因此在A的ARP表中只觀察到網關的MAC地址記錄，而觀察不到遠程主機的 MAC地址。在乙太網(Ethernet)中，一個網路設備要和另一個網路設備進行直接通信，

除了知道目標設備的網路層邏輯地址(如IP地址)外，還要知道目標設備的第二層物理地址(MAC地址)。ARP協議的基本功能就是通過目標設備的IP地址，查詢目標設備的MAC地址，以保證通信的順利進行。 數據包在網路中的發送是一個及其復雜的過程，上圖只是一種很簡單的情況，中間沒有過多的中間節點，其實現實中只會比這個更復雜，但是大致的原理是一致的。

（1）PC-A要發送數據包到PC-C的話，如果PC-A沒有PC-C的IP地址，則PC-A首先要發出一個dns的請求，路由器A或者dns解析伺服器會給PC-A回應PC-C的ip地址，這樣PC-A關於數據包第三層的IP地址信息就全了：源IP地址：PC-A，目的ip地址：PC-C。

（2）接下來PC-A要知道如何到達PC-C，然後，PC-A會發送一個arp的地址解析請求，發送這個地址解析請求，不是為了獲得目標主機PC-C的MAC地址，而是把請求發送到了路由器A中，然後路由器A中的MAC地址會發送給源主機PC-A，這樣PC-A的數據包的第二層信息也全了，源MAC地址：PC-A的MAC地址，目的MAC地址：路由器A的MAC地址，

（3）然後數據會到達交換機A,交換機A看到數據包的第二層目的MAC地址，是去往路由器A的，就把數據包發送到路由器A，路由器A收到數據包，首先查看數據包的第三層ip目的地址，如果在自己的路由表中有去往PC-C的路由，說明這是一個可路由的數據包。 （4）然後路由器進行IP重組和分組的過程。首先更換此數據包的第二層包頭信息，路由器PC-A到達PC—C要經過一個廣域網，在這里會封裝很多廣域網相關的協議。其作用也是為了找下一階段的信息。同時對第二層和第三層的數據包重校驗。把數據經過Internet發送出去。最後經過很多的節點發送到目標主機PC_C中。

現在我們想一個問題，PC-A和PC-C的MAC地址如果是相同的話，會不會影響正常的通訊呢！答案是不會影響的，因為這兩個主機所處的區域網被廣域網分隔開了，通過對發包過程的分析可以看出來，不會有任何的問題。而如果在同一個區域網中的話，那麼就會產生通訊的混亂。當數據發送到交換機是，這是的埠信息會有兩個相同的MAC地址，而這時數據會發送到兩個主機上，這樣信息就會混亂。因此這也是保證MAC地址唯一性的一個理由。

• 我暫且按我的理解說說吧。

先看一下計算機網路OSI模型的七個層次：

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│ 應用層 │←第七層

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│ 表示層 │

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│ 會話層 │

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│ 傳輸層 │

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│ 網路層 │

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│數據鏈路層│

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│ 物理層 │←第一層

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而我們現在用的網路通信協議TCP/IP協議者只劃分了四成：

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│ 應用層 │ ←包括OSI的上三層

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│ 傳輸層 │

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│ 網路層 │

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│網路介面層 │←包括OSI模型的下兩層，也就是各種不同區域網。

└—————┘

兩台計算機通信所必須需要的東西：IP地址（網路層）+埠號（傳送層）。

兩台計算機通信（TCP/IP協議）的最精簡模型大致如下：

主機A---->路由器（零個或多個）---->主機B

舉個例子：主機A上的應用程序a想要和主機B上面的應用程序b通信，大致如下

程序a將要通信的數據發到傳送層，在傳送層上加上與該應用程序對應的通信埠號（主機A上不同的應用程序有不同的埠號），如果是用的TCP的話就加上TCP頭部，UDP就加上UDP頭部。

在傳送成加上頭部之後繼續嚮往下傳到網路層，然後加上IP頭部（標識主機地址以及一些其他的數據，這里就不詳細說了）。

然後傳給下層到數據鏈路層封裝成幀，最後到物理層變成二進制數據經過編碼之後向外傳輸。

在這個過程中可能會經過許多各種各樣的區域網，舉個例子：

主機A--->（區域網1--->路由器--->區域網2）--->主機B

這個模型比上面一個稍微詳細點，其中括弧裡面的可以沒有也可能有一個或多個，這個取決於你和誰通信，也就是主機B的位置。

主機A的數據已經到了具體的物理介質了，然後經過區域網1到了路由器，路由器接受主機A來的數據先經過解碼，還原成數據幀，然後變成網路層數據，這個過程也就是主機A的數據經過網路層、數據鏈路層、物理層在路由器上面的一個反過程。

然後路由器分析主機A來的數據的IP頭部（也就是在主機A的網路層加上的數據），並且修改頭部中的一些內容之後繼續把數據傳送出去。

一直到主機B收到數據為止，主機B就按照主機A處理數據的反過程處理數據，直到把數據交付給主機B的應用程序b。完成主機A到主機B的單方向通信。

這里的主機A、B只是為了書寫方便而已，可能通信的雙方不一定就是個人PC，伺服器與主機，主機與主機，伺服器與伺服器之間的通信大致都是這樣的。

再舉個例子，我們開網頁上網路：

就是我們的主機瀏覽器的這個應用程序和網路的伺服器之間的通信。應用成所用的協議就是HTTP，而伺服器的埠號就是熟知埠號80.

大致過程就是上面所說，其中的細節很復雜，任何一個細節都可以寫成一本書，對於非專業人員也沒有必要深究。