真正的计算机网络

本文翻译自我的英文博客，最新修订内容可随时参考：真实的计算机网络

关于计算机网络，相信大多数人在大学课程中都学过。无论是否熟悉，本文将从不同视角解析网络原理，帮助你理解实际应用中的关键概念。

基础概念

网络服务方

• IDC（互联网数据中心）：存放服务器的物理数据中心，是网络服务的基础设施载体。
• ISP（互联网服务提供商）：提供网络接入服务的运营商，如中国电信、中国联通等。

主流公有云服务提供商：

• AWS：亚马逊云服务
• Azure：微软云服务
• 阿里云：阿里巴巴云服务
• GCP：谷歌云平台
• PCCW（推荐）：中国香港电讯盈科，提供双向（而非单向）优质网络服务。

注意：若同一服务器的其他用户滥用「一键脚本」（如serverspeeder、暴力修改BBR、KCPTun超额发包等），即使你拥有独立海底光缆带宽，网络体验也可能被拖累。VPS供应商的带宽由其向运营商采购而来。

网络线路分类

公共网络

• 国际出口：中国网络访问海外的最后节点，主要位于北京、上海、广州。
• 163网络（AS4134）：中国电信骨干网，国内互访基本无瓶颈，拥塞主要发生在国际出口。
• 169网络（AS4837）：中国联通骨干网。
• AS9929：原中国网通骨干网，合并后由联通运营，用户较少，侧重政府服务。
• AS9808：中国移动骨干网。PCCW线路是除纯CN2 GIA外，中国至香港及东南亚地区质量最佳的线路（需经香港中转）。
• 教育网/科技网/民营宽带：独立于三大运营商的网络体系。
• CN2（中国电信下一代承载网）：
  • CN2 GT：性价比高但易拥塞，国内段走163网络，国际段走CN2。
  • CN2 GIA：高端线路，全程CN2网络，带宽稳定（如Bandwagonhost的CN2 GIA线路，但国内监管较严）。

查询工具：通过ipinfo.io可查看IP的AS自治系统信息。

专用网络

• IPLC（国际私有专线）：企业级专线，如阿里云「深港专线」，优势在于：
  1. 带宽独占，稳定性高于公共网络（海底光缆主要承载公共流量，仅小部分为专线流量）。
  2. 数据传输不经过常规审查节点。
• IEPL（国际以太私网专线）：IPLC的增强版，提供端到端管理型带宽服务。
• Anycast（任播技术）：一个IP对应多个物理节点，用户自动连接最近服务器（类似CDN），但存在两大缺点：
  1. 单IP带宽易受DDOS攻击影响。
  2. 成本高昂。

服务相关概念

• 运营商网间结算：跨运营商流量需付费结算，用户实际承担这部分成本。
• QoS（服务质量）：动态调整流量优先级，如视频通话优先保障带宽，游戏优先降低延迟。
• SLA（服务等级协议）：服务商与用户约定的服务质量标准（如带宽保底、故障响应时间）。
• BGP（边界网关协议）：动态选择最优路由（VPS供应商常以此宣传多线接入）。
• Redirect（流量转发）：小供应商常用阿里云公网中转实现流量转发。
• 端口（Port）：网络通信的端点，服务器通过不同端口提供服务（如80端口对应HTTP）。

IP 地址解析

IP 数据库

• 国内：IPIP.net 是主流IP归属数据库。
• 海外：MaxMind 提供全球IP地理信息。

蜂窝网络基站IP

手机通过蜂窝网络访问时，IP为私有地址，经NAT转换为公共IP，导致：

1. 定位不准：同一IP可能对应多个城市，甚至一段IP分配给2-3个城市。
2. 封禁影响范围大：NAT共享导致单个IP封禁会影响多个用户。
3. 漫游特性：
   • 移动：漫游时使用本地网络IP（如北京号码在上海显示上海IP）。
   • 联通/电信：漫游时回本地网络IP（北京号码在上海仍显示北京IP，导致海外漫游时因回国内节点被封禁）。

IP 检测工具

• ip.skk.moe：实时查看当前IP信息。

IP 归属异常原因

1. 手机网络：基站NAT导致IP归属偏移。
2. 二级运营商：通过非法低价采购一级运营商出口，导致IP归属混乱。
3. 浏览器加速：云加速服务可能篡改IP来源。

原生IP与广播IP

• 原生IP（Native IP）：运营商分配的真实属地IP，常用于解锁流媒体服务（如Hulu、Netflix），因未被云计算滥用而信誉良好。
• 广播IP（Broadcast IP）：VPS显示的IP与实际机房所在地不符（如新加坡服务器使用美国IP）。
• 流媒体解锁逻辑：平台通过IP归属限制访问，运营商自有IP（如香港HKT）因属于正常用户而较少被封，动态住宅宽带IP也难以封禁。

域名系统（DNS）

DNS是将域名解析为IP的系统。用户通过ISP提供的递归DNS（默认DNS）发起请求，递归DNS向权威DNS查询结果。

公共DNS对比

建议： 普通用户优先使用ISP默认DNS，响应速度快且CDN解析精准。 若遇DNS污染（如强制跳转广告页），可切换至公共DNS。

DNS解析流程与CDN关联

• DNS入口（Entry）：用户请求解析的节点IP。
• DNS出口（Exit）：公共DNS用于判断用户来源的节点IP。
• CDN智能调度：权威DNS根据DNS出口IP判断用户位置和运营商，返回最近的CDN节点。若入口与出口IP不一致，可能导致解析结果非最优。

延伸阅读：更多DNS原理可参考DNS简明教程。

网络延迟与代理

延迟测试

• PING工具：
  • ICMP Ping：经典测试，反映主机与中转服务器的往返延迟（RTT）。
  • TCP/HTTP Ping：测试特定协议的延迟，通常比ICMP慢。
• 节点选择逻辑：负载均衡、URL探测（向特定URL发送请求选择最优节点）、故障 fallback 机制。

代理网络注意事项

• RTT≠速度：延迟仅反映连接建立时间，实际传输速度受网络瓶颈（如国际出口拥塞）限制。
• 协议差异：不同代理协议（如VPN、SSH、WireGuard）对延迟和带宽的影响不同，需根据场景选择。

更多细节：代理原理与实际应用可参考原文真实的计算机网络。

通过理解网络服务方、线路类型、IP机制和DNS原理，可更清晰地分析网络问题，选择合适的云服务和网络配置。如需进一步探讨，欢迎访问博客获取最新内容。