WEBVTT

00:00:00.120 --> 00:00:07.230
網際網路：封包、路由和可靠度

00:00:07.950 --> 00:00:12.540
嗨，我是 Lynn
我是Spotify的軟體工程師

00:00:12.670 --> 00:00:17.297
我常常理所當然地認為網際網路是相當可靠的

00:00:17.850 --> 00:00:21.603
網際網路有著令人驚訝的龐大資訊量，

00:00:21.603 --> 00:00:25.357
如何能讓讓每一份資料都可靠地傳送給你呢？

00:00:26.460 --> 00:00:28.528
假定，你想從 Spoify 播放一首歌曲

00:00:28.630 --> 00:00:35.340
這看起來，好像是你的電腦直接連到 Spotify，
而且 Spotify 用專線將歌曲傳送給你

00:00:35.429 --> 00:00:37.809
不過，事實上，網際網路不是這樣的。

00:00:38.870 --> 00:00:42.018
如果網際網路是由直接、專屬的連線所構成，

00:00:42.018 --> 00:00:45.167
隨著數以百萬的使用者加入，這樣的方式是行不通的。

00:00:45.307 --> 00:00:49.611
特別是無法保證每一條線路、每一台電腦，在任何時間都是正常的。

00:00:49.810 --> 00:00:54.440
在網際網路上，資料多是以較不直接的方式來傳送的。

00:00:55.290 --> 00:00:59.280
很久很久以前，在 1970 年代初期...

00:00:59.280 --> 00:01:04.392
Bob Kahn和我（Vint Cerf），開始著手「網際網路」的設計

00:01:04.880 --> 00:01:12.810
Bob和我有了這個責任和機會，來設計網際網路的協定與架構

00:01:12.810 --> 00:01:20.767
因此，我們持續參與著網際網路的發展與演進，直到現在也還是如此。

00:01:21.910 --> 00:01:26.716
資訊從這台電腦傳送到另一台的方式是非常有意思的。

00:01:26.856 --> 00:01:29.369
它不需要走固定的路線

00:01:29.369 --> 00:01:34.256
事實上，這個路線在電腦與電腦通訊的過程中，可能是會改變的。

00:01:34.430 --> 00:01:40.277
網路上的資訊，是以資訊「封包」，在電腦之間來往

00:01:40.277 --> 00:01:47.156
封包在兩地之間傳送的方式，就很像你搭車從甲地到乙地

00:01:47.316 --> 00:01:50.010
根據交通擁塞與路況，

00:01:50.010 --> 00:01:56.520
每一次，你都可能（或被迫）選擇不同的路線，來抵達同一個目的地。

00:01:58.640 --> 00:02:02.117
此外，就像你使用汽車運送各式各樣的東西

00:02:02.117 --> 00:02:07.111
許多種類的數位資訊都能用 IP 封包來傳送，但也有些限制

00:02:08.359 --> 00:02:13.312
舉例來說，如果你要將太空梭由建造的地方移到發射基地

00:02:13.480 --> 00:02:19.769
太空梭無法裝進一台卡車，所以要將它拆解，並用一群卡車運送

00:02:19.900 --> 00:02:23.593
卡車們可以用不同的路線、也可能在不同的時間，抵達目的地

00:02:23.799 --> 00:02:30.495
不過，只要所有的零件都抵達了，你就可以重新組裝回完整的太空梭，來準備發射

00:02:31.479 --> 00:02:34.159
在網際網路上，也有類似的運作細節。

00:02:34.219 --> 00:02:39.621
如果你想要把一張很大的圖片寄給朋友或上傳到網站

00:02:39.870 --> 00:02:45.852
圖片可能是由數以千萬的位元（1 與 0）組成，
太龐大而無法用一個封包來傳送

00:02:46.009 --> 00:02:48.140
由於是電腦上的資料

00:02:48.180 --> 00:02:54.899
發送圖片的電腦
能夠很快將圖片拆分到數百或數千的更小的封包

00:02:54.899 --> 00:02:59.376
與汽車或卡車不同的是，這些封包沒有司機
也無法選擇路徑

00:02:59.390 --> 00:03:03.490
每個封包都具有「從何處來」、「到何處去」的網路位址

00:03:03.490 --> 00:03:06.250
在網路名為 「路由器」的特殊電腦

00:03:06.250 --> 00:03:11.168
就像是交通管理員，
它會維持讓封這ㄒㄧ包順暢地在網路上移動

00:03:11.499 --> 00:03:16.269
如果有一條路線是擁塞的，
個別封包可能會用不同的路線傳輸

00:03:16.274 --> 00:03:21.873
這些封包可能會在些微不同的時間抵達目的地，甚至缺乏前後次序

00:03:22.790 --> 00:03:24.689
我們來了解一下

00:03:24.879 --> 00:03:30.062
作為網際網路協定的一部分，
每一台路由器保存著許多用來傳送封包的路徑

00:03:30.062 --> 00:03:36.569
它會根據封包終點的 IP 位址，
替每一份資料片段選擇最便宜的可用路徑

00:03:36.839 --> 00:03:44.091
這裡的便宜並不意味著成本，
而是時間和非技術的因素（政治因素、公司之間的關係）

00:03:44.630 --> 00:03:48.570
往往，傳送資料的最佳路線，不一定就是最直接的那條

00:03:48.779 --> 00:03:52.664
當路徑有所選擇時，這讓網路變得能夠容忍錯誤

00:03:52.970 --> 00:03:57.295
這表示，即便發生了非常嚴重的錯誤，網路依然可以持續傳送著封包

00:03:57.635 --> 00:04:01.488
這就是網際網路的關鍵原則的根基：可靠性

00:04:03.888 --> 00:04:07.817
如果你想要取得一些資料，但不是所有資料都送達，會怎麼樣呢？

00:04:07.879 --> 00:04:14.587
你想要聽一首歌，但要如何100%確定所有資料都送達，
讓歌曲能夠完美播放呢？

00:04:14.829 --> 00:04:19.874
來介紹你的最新的最好的朋友：TCP （傳輸控制協定）

00:04:20.024 --> 00:04:23.970
TCP 管理著所有封包資料的傳送與接收

00:04:24.031 --> 00:04:26.392
你可以把它視為有保障的郵遞服務

00:04:26.770 --> 00:04:31.512
當你在設備上要求一首歌曲，Spotify會將歌曲分拆為許多封包來傳送

00:04:32.867 --> 00:04:38.724
當封包抵達時， TCP 會完整清點，
並且回覆確認每一個收到的封包

00:04:39.517 --> 00:04:43.211
如果全部封包都有，TCP 就會簽收這次配送，
你的要求就完成了

00:04:50.590 --> 00:04:54.089
如果 TCP 發現有些封包遺失了，就不會簽收

00:04:54.089 --> 00:04:58.810
否則，歌曲就不會好聽，歌曲的某些部分可能會消失

00:04:59.000 --> 00:05:02.604
對於每一個遺失或不完整的封包， Spotify 將會再次傳送

00:05:02.804 --> 00:05:09.090
當 TCP 確認某首歌曲的眾多封包都配送了，
你的歌曲就會開始播放

00:05:12.070 --> 00:05:15.075
關於 TCP 與路由器系統的優點是具有可擴充性。

00:05:15.075 --> 00:05:18.130
無論是 8台 或 80億台設備，都可以運作

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事實上，因為「容錯」、「冗餘」的特性，

00:05:22.076 --> 00:05:25.639
當我們加入更多的路由器，網際網路就會變得更為可靠

00:05:25.809 --> 00:05:30.565
另外很棒的一點，我們可以在不中斷任何人使用的狀況下，來增強和擴展網際網路

00:05:32.149 --> 00:05:38.363
網際網路是由幾十萬個網路與數十億台電腦與設備實際連結所組成

00:05:38.940 --> 00:05:45.406
這些組成網際網路的不同系統，之所以能互相連結、溝通、一起運作

00:05:45.410 --> 00:05:50.594
是因為對於資料在網際網路上如何傳送，有認同的標準

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網際網路上的電腦設備、路由器，都協助著所有封包能夠到達目的地

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在目的地，如果有必要的話，
封包就會依照順序再次重新組裝

00:06:01.489 --> 00:06:06.868
這些狀況，每天都會發生數十億次，不論你和他人發送著Email

00:06:06.882 --> 00:06:08.662
瀏覽著網頁

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視訊聊天、使用行動APP

00:06:11.318 --> 00:06:14.910
或是感測器或設備在網路上彼此溝通的時候