因特网的组成
因特网的功能就是把全世界的上网设备连接，让它们可互相传递信息。假设全世界有\(N\)个上网设备，若让他们直接互联肯定不现实，其需要\(N^2\)量级的直连“通路”，故这些设备需中间设备进行“集线”，如上图所示。这就是简化版的因特网结构，这个结构类似于图数据结构。下面给出相关概念：
1) 节点：上图中的节点，可以按连接关系分为两类：
1.1) 边缘节点：上图中不被其他节点途径的节点。这些节点被称为主机或者端，是有直接上网需求的设备，比如手机、笔记本电脑、服务器、共享单车等等；
1.2) 核心节点：上图中的其他节点，一般是路由器、交换机、集线器等。是支持边缘节点上网的设备；
2) 链路：上图种的边，作用是连接节点。一般是水晶头双绞线、同轴电缆、光纤、微波等；
网络这个概念是递归的，即整个因特网是由多个子因特网组成的。如上图左边的子因特网，其由3个手机和1个核心节点组成，有时为了简化问题可以把他们当成一个节点。小网络连接的是多个主机，大网络连接的是多个网络。通常会把从主机出发遇到的第1个交换机或路由器称为边缘交换机或边缘路由器。与之相对的同样有核心交换机和核心路由器。后者的造价和体积往往大于前者。
因特网的ISP多层级结构
随着时代发展，端的数量和每个端对带宽大小的需求都在迅速上升。这会导致有一些核心节点处于非常深的位置，如果位置深的话就会意味着会有海量的数据流入流出这个节点，这样就核心节点和其周围的链路维护起来就非常的困难了，所以会有互联网服务提供者(Internet Service Provider)，简称ISP来专门做这样的事情，由于这样的组织一般是商业组织(中国电信)，所以ISP也称为互联网服务提供商。通常会把ISP分3层：主干网、地区网、企业网，但实际有几层就不知道了。根据上图两个地区ISP可通过更上级的主干网互联，但是这样会给主干网较大压力，所以ISP会合建互联网交换中心(Internet Exchange Point)，简称IXP。让这些地区网、企业网更灵活的互相连接。
因特网节点的工作方式
上面已经讨论过边缘节点与核心节点两种不同性质的节点，下面具体来看他们是怎么工作的。其中的边缘节点离上网用户是很近的，边缘节点之间会借助核心节点按下面的两种模式进行工作：
1) 客户端服务器模式(CS模式)：这就是目前最为常见的互联网APP和网站的模式，由\(n\)个服务器和\(m\)个客户端共\(n+m\)个端互相协同工作，完成业务逻辑。比如微信、B站这样的模式；
2) 对等模式(P2P模式)：\(n\)个不同的端之间做“完全相同的工作”，并没有显式的区分服务器和客户端。比如比特币、比特下载这样的模式。实际上这种模式的每个节点既是服务器又是客户端；
接下来继续讨论核心节点的工作方式，核心节点主要是实现交换的设备，这里的交换(switching)是指核心节点能够动态分配线路资源，让两端独享某个线路。这里来讨论两种交换的实现方式：
1) 电路交换：这种方式被电话系统所采用。如上图所示，abc为核心节点，123456为端，核心节点之间通过中继线连接(红色的线)。当2请求向5发送数据时，若链路2a、c5未被占用，则a和c会令2a、c5被其独享，直到结束通信。这段时间里任何节点都不能通过2a、c5去请求2和5，但是1是可以请求4的，这是因为虽然中继线ac被使用着，但是中继线是支持共享的。在因特网种使用电路交换是不明智的，因为常会出现1个端同时请求\(n\)个端的场景。如果让这\(n\)个请求排队等待的话会严重降低速度。
2) 分组交换：分组交换的其流程是这样的，设2要向5发送数据，2首先把待发送的整个数据(称为报文)切成等长的1024位的段(称为分组或包)，在每段的头部加入标识分组的信息(称为包头)。然后按每次发1个包的方式把数据发出，每次发单个包的时候同样需要独享链路2a，但由于包很小只会独享极短时间，所以分组交换是支持让端“同时”和其他多个端交互的，假设1要同时给4发送报文A给5发送报文B，那么就可以按“发报文A的第1个包、发报文B的第1个包、发报文A的第2个包、发报文B的第2个包……”的来实现“同时”发送数据，这比较像单核CPU的进程调度策略。分组交换还有一个优势就是更加的可靠，就是其在发送每个包的时候可以根据此时此刻的网络条件选择一个最优路径发出，也就是说同一个报文的不同包可能会走不同的路径。这显然比走固定路径的电路交换更可靠；
分析完这2种交换方式，可以直到分组交换更加适用于因特网，分组交换也确实成为了因特网的标准交换方式。既然因特网的核心节点主要用于交换，而交换基本又都靠分组交换，那么就称这些用于分组交换的核心节点为分组交换机(packet switch)，最常见的2种分组交换机是路由器、链路层交换机。