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計算機的歷史都學過,那你們知道互聯(lián)網(wǎng)究竟是怎么誕生的嗎

2021-02-20 09:55 來源: 站長資源平臺 瀏覽(487)人   

1957 年 10 月 4 日,蘇聯(lián)發(fā)射了人類第一顆人造衛(wèi)星——斯普特尼克一號。

斯普特尼克一號(Спутник-1)

這顆衛(wèi)星的升空,轟動了整個世界,也讓當時的美國政府震驚不已。他們認為,在日趨激烈的冷戰(zhàn)對抗中,自己已經(jīng)全面落后于蘇聯(lián)。

為了扭轉(zhuǎn)這一局面,美國國防部很快于 1958 年 2 月組建了一個神秘的科研部門——APRA(Advanced Research Projects Agency,高級研究計劃局)。

這個部門的主要工作,就是研究如何將那些具有潛在軍事價值、風險大、投資大的 “黑科技”,應用于軍事領域。

▉ ARPANET 的誕生

進入 60 年代,冷戰(zhàn)持續(xù)升級,美蘇雙方拼命擴充自己的核武庫。

為了保證自己能在蘇聯(lián)的第一輪核打擊下具備一定的生存和反擊能力,美國國防部決定研究一種分散的指揮系統(tǒng)。它由無數(shù)的節(jié)點組成,當若干節(jié)點被摧毀后,其它節(jié)點仍能相互通信。

最早接到該任務的是 ARPA 信息處理技術辦公室(IPTO,Information Processing Techniques Office)的第一任主管,約瑟夫 · 利克萊德(Joseph C.R.Licklider)。

早在 1960 年,利克萊德在自己的論文《人與電腦》中提出了一個激進的構(gòu)想,即人類的思維將與計算機深度結(jié)合,實現(xiàn) “人機共生”。在他的任期內(nèi),美國 70% 的計算機科學研究都是由 ARPA 資助的。

1964 年,利克萊德沒來得及實現(xiàn)自己的構(gòu)想,就離開了 ARPA,接替他的是伊凡 · 蘇澤蘭(Ivan Sutherland)。兩年后,來自 NASA(美國航空航天局)的羅伯特 · 泰勒(Robert Taylor),成為 IPTO 的第三任主管。

羅伯特 · 泰勒是整個項目的真正發(fā)起者。

羅伯特 · 泰勒仔細觀察了 IPTO 內(nèi)的一個小型通信網(wǎng)絡(由三個電傳打字機和三臺計算機組成)后,認為不兼容的計算機通信沒有任何意義,應該建立一個兼容的協(xié)議,允許所有終端之間互相通信。

當時 ARPA 的負責人查爾斯 · 赫茨菲爾德(Charles Herzfeld)非常支持羅伯特 · 泰勒的計劃。為了完成計劃,羅伯特 · 泰勒到處搜羅科技精英,加入自己的新通信網(wǎng)絡項目。

他找來的人確實都很牛逼,其中包括:麻省理工學院(MIT)林肯實驗室的計算機天才拉里 · 羅伯茨(Larry Roberts,全名是 Lawrence G. Roberts)、提出 “分布式通信理論”的蘭德公司科學家保羅 . 巴蘭(P.Baran)、美國加州大學洛杉磯分校(UCLA)的分組交換理論專家倫納德 . 克蘭羅克(L.Kleinrock)等。

拉里 · 羅伯茨被任命為新通信網(wǎng)絡項目的項目經(jīng)理和首席架構(gòu)師。

1966 年,新型通信網(wǎng)絡項目完成內(nèi)部立項,ARPA 將其命名為 “ARPANET(阿帕網(wǎng))”。

1967 年 4 月,在美國密歇根州安娜堡召開的 ARPA IPTO PI 會議上,拉里 · 羅伯茨組織了有關 ARPANET 設計方案的討論。不久后,拉里 · 羅伯茨發(fā)表第一篇關于 ARPANET 設計的論文:“Multiple Computer Networks and Intercomputer Communication(多計算機網(wǎng)絡和計算機之間的通信)”。

1968 年夏天,美國國防部正式啟動了 “ARPANET”項目的招標。1969 年 1 月,來自馬薩諸塞州坎布里奇市的 BBN(Bolt Beranek and Newman Inc.)公司贏得了這個價值 100 萬美元的合同。

項目的第一階段,拉里 · 羅伯茨計劃在美國西南部建立一個四節(jié)點的網(wǎng)絡。節(jié)點分別是加州大學洛杉磯分校、斯坦福大學研究學院、加州大學圣巴巴拉分校和猶他州大學的四臺大型計算機。

四個節(jié)點的位置

四個節(jié)點的具體信息

四個節(jié)點之間,采用分組交換技術,通過專門的 IMP 設備和通信線路(由 AT&T 公司提供,速率為 50kbps)進行連接。

IMP,全名叫做 Interface Message Processor(接口消息處理機)。它的基礎硬件其實是配有 12K 存儲器的 Honeywell DDP-516 小型計算機。

IMP 設備內(nèi)部

IMP 的作用是連接、調(diào)度和管理。有了它,大型主機就不必 “親自”參與聯(lián)網(wǎng),從根本上解決了計算機系統(tǒng)不兼容的問題。后來,人們普遍將 IMP 視為路由器的雛形。

IMP 設備面板

1969 年 8 月 30 日,來自 BBN 公司的第一臺 IMP 運抵加州大學洛杉磯分校。倫納德 . 克蘭羅克教授帶著 40 多名工程技術人員和研究生進行安裝和調(diào)試。

倫納德 . 克蘭羅克

10 月初,第二臺 IMP 運抵斯坦福大學研究院。

加州大學洛杉磯分?,F(xiàn)場機房

10 月 29 日晚,倫納德 . 克蘭羅克教授安排他的助理、UCLA 大學本科生查理 · 克萊恩(Charley Kline)坐在 IMP 終端前,與 SRI 終端操作員進行對接。當時,查理 · 克萊恩戴著頭戴式耳機和麥克風,以便通過長途電話隨時與對方聯(lián)系。

查理 · 克萊恩

據(jù)查理 · 克萊恩回憶,教授讓他首先傳輸?shù)氖?5 個字母——“LOGIN”(登錄),以確認分組交換技術的傳輸效果。根據(jù)事前約定,他只需要鍵入 “LOG”三字母傳送出去,斯坦福那邊的機器就會自動產(chǎn)生 “IN”,合成為 “LOGIN”登錄。

22 點 30 分,他帶著激動不安的心情,在鍵盤上敲入第一個字母 “L”,然后對著麥克風喊:“你收到‘L’嗎?”

“是的,我收到了‘L’?!?,耳機里傳來對方的回答。

“你收到‘O’嗎?”

“是的,我收到了‘O’,請再傳下一個?!?/p>

然而,就在查理 · 克萊恩輸入第三個字母 “G”時,IMP 儀表顯示傳輸系統(tǒng)崩潰,通訊中斷。世界上第一次互聯(lián)網(wǎng)絡的通訊試驗,僅僅傳送了兩個字母——“LO”!

為了紀念這一重大時刻,查理 · 克萊恩把詳細過程記錄在他的 “IMPLOG”(工作日志)上,并簽上了自己姓名的縮寫(CSK)。

日志記錄

克蘭羅克教授事后表示,“LO”可以代表 “喂”(Hello),是我們向 SRI 致意和問候。也有人說,“LO”應該是 “Lo and behold”(美國習慣用語,意為:喲,你瞧?。?,用漢語直譯是 “嗨,瞧一瞧,看一看!”。

數(shù)小時后,工作人員修復了系統(tǒng),查理 · 克萊恩不僅傳出了 “LOGIN”,而且傳送了其它資料和數(shù)據(jù)。

不久后,1969 年 11 月,第三臺 IMP 抵達加州大學圣巴巴拉分校。12 月,最后一臺 IMP 在第四節(jié)點猶他大學安裝成功。

至此,ARPANET 正式啟用,人類社會開始進入 “網(wǎng)絡時代”。

▉ TCP/IP 的崛起

1968 年 ARPANET 項目剛啟動的時候,拉里 · 羅伯茨就成立了一個專門的研究小組,編寫主機與主機之間的通信軟件。這個小組由一些研究生組成,名為 NWG(Network Working Group)。組長也是一名來自加州大學洛杉磯分校的研究生,名叫史蒂夫 · 克羅克(Steve Crocker)。

1970 年,NWG 終于完成了最初的 ARPANET 通信協(xié)議,稱為網(wǎng)絡控制協(xié)議(NCP)。

從 1970 年開始,加入 ARPANET 的節(jié)點數(shù)不斷增加。到 1972 年時 , 節(jié)點數(shù)達到 40 個。E-mail、FTP 和 Telnet,是 ARPANET 上最主要的應用。尤其是 e-mail,占據(jù)了 75% 的流量。

1972 年的 ARPANET

網(wǎng)絡節(jié)點的不斷增加,給 NCP 協(xié)議帶來很大的壓力。這種協(xié)議對節(jié)點及用戶機數(shù)量存在限制,因此無法滿足需求。

1972 年,來自 BBN 公司的羅伯特 . 卡恩(RobertE. Kahn)加入了 ARPA。這一年,羅伯特 . 卡恩在國際計算機通信大會(ICCC)上成功地演示了 ARPANET 網(wǎng)絡。這也是 ARPANET 的首次公開亮相。

羅伯特 . 卡恩

1973 年,針對 NCP 協(xié)議的問題,羅伯特 . 卡恩提出了 “開放的網(wǎng)絡架構(gòu)”思想。同年,來自斯坦福大學的溫頓 . 瑟夫(Vinton G. Cerf)加入 ARPA,并負責領導基于 NWG 改建的 INWG 工作組。

溫頓 . 瑟夫

很快,羅伯特 . 卡恩和溫頓 . 瑟夫共同提出了新的傳輸控制協(xié)議——TCP(Transmission Control Protocol)。

初期的 TCP 協(xié)議并不完善,缺乏丟包情況下的有效糾正。

1977 年,DARPA(美國國防部高級研究計劃署,也就是 APRA 改了個名)與 BBN 公司、斯坦福大學和倫敦大學學院簽訂合同,在不同的硬件平臺上開發(fā) TCP 協(xié)議的驗證版本:TCP v1 和 TCP v2。

1978 年,溫頓 · 瑟夫、羅伯特 . 卡恩、丹尼 · 科恩(Danny Cohen)和約翰 · 普斯特爾(Jon Postel)將 TCP 的功能分為兩個協(xié)議:用來檢測網(wǎng)絡傳輸中差錯的傳輸控制協(xié)議 TCP,以及專門負責對不同網(wǎng)絡進行互聯(lián)的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議 IP。

于是,就有了 TCP v3 和 IP v3。后來,形成了穩(wěn)定版本 TCP/IP v4。

TCP/IP,現(xiàn)代網(wǎng)絡的根基

在這期間,ARPANET 仍在不斷擴張。

1973 年,ARPANET 通過衛(wèi)星通信實現(xiàn)了與夏威夷、英國倫敦大學和挪威皇家雷達機構(gòu)的聯(lián)網(wǎng),變成了一張國際互聯(lián)網(wǎng)絡。

1975 年,ARPANET 正式由美國國防部通信處(DCA)接管。DCA 規(guī)定,只有軍事人員、ARPANET 的贊助人、政府機構(gòu)人員才能使用 ARPANET。但是,當時沒什么人搭理這個規(guī)定。

1976 年,ARPANET 已經(jīng)發(fā)展到 60 多個節(jié)點,連接了 100 多臺主機,跨越整個美國大陸。

很多組織機構(gòu)見識到了計算機聯(lián)網(wǎng)的重要性,紛紛開展研究。全球涌現(xiàn)了大量的新網(wǎng)絡,例如計算機科學研究網(wǎng)絡 CSNET、加拿大網(wǎng)絡 CDnet、因時網(wǎng) BITNET 等。

70 年代末,微型計算機問世,更是加速了網(wǎng)絡的發(fā)展。

1980 年左右,DARPA 開始研究如何將不同的網(wǎng)絡連接起來,提出了 The Interneting Project(互連網(wǎng)技術)項目。這個項目的研究成果被簡稱為 Internet,也就是因特網(wǎng)。

1983 年 1 月 1 日,ARPANET 正式將其網(wǎng)絡核心協(xié)議由 NCP 替換為 TCP/IP 協(xié)議。

同年,美國國防部將 ARPANET 分為軍用和民用兩部分。軍用部分叫做 MILNET,后來并入了 1982 年建立的國防數(shù)據(jù)網(wǎng)(DDN)。民用部分則繼續(xù)叫做 ARPANET。

1985 年,TCP/IP 成為 UNIX 操作系統(tǒng)的組成部分。之后,幾乎所有的操作系統(tǒng)都逐漸支持 TCP/IP。這個協(xié)議成為主流。

▉ NSFnet:取代 ARPANET

1984 年,美國國家科學基金會(NSF)建立了 NSFnet,作為超級計算機研究中心之間的連接。

最初,NSF 曾試圖使用 ARPANET 作為 NSFnet 的通信干線,但由于 ARPANET 的軍方背景,以及受控于政府,這個決策沒有成功。

于是他們決定自己出資,基于 TCP/IP 協(xié)議,建立完全屬于自己的廣域網(wǎng)。

NSFnet 發(fā)展非常迅速,很快將全美各地的大學、政府和私人科研機構(gòu)連接起來。NSFnet 的速度也很快,比 ARPANET 網(wǎng)絡快 25 倍以上。

漸漸地,NSFnet 開始取代 ARPANET,成為 Internet 的主干網(wǎng)。

80 年代末,連接到 NSFnet 的計算機數(shù)量遠遠超過了 ARPANET 用戶的數(shù)量。1990 年 6 月 1 日,ARPANET 被正式 “拆除”。

1990 年 9 月,由 Merit,IBM 和 MCI 公司聯(lián)合建立了一個非盈利的組織——先進網(wǎng)絡科學公司 ANS(Advanced Network&Science Inc.)。ANS 的目的是建立一個全美范圍的 T3 級主干網(wǎng),能以 45Mbps 的速率傳送數(shù)據(jù)。到 1991 年底,NSFnet 的全部主干網(wǎng)都與 ANS 提供的 T3 級主干網(wǎng)相聯(lián)通。

1991 年,NSF 的官員決定允許 NSFnet 網(wǎng)絡上的商業(yè)活動,網(wǎng)絡連接數(shù)量開始指數(shù)級增長。

1991 年 8 月 6 日,在瑞士日內(nèi)瓦的核子研究中心(CERN)工作的英國物理學家蒂姆 · 伯納斯 · 李(Tim Berners-Lee),正式提出了 World Wide Web,也就是如今我們非常熟悉的 www 萬維網(wǎng)。

蒂姆 · 伯納斯 · 李,萬維網(wǎng)之父

他還提出了 HTTP(超文本傳送協(xié)議)和 HTML(超文本標記語言),設計了第一個網(wǎng)頁瀏覽器,并建立了世界上第一個 web 網(wǎng)站。

1992 年,幾個因特網(wǎng)組織合并,成立因特網(wǎng)協(xié)會 ISOC。此時的因特網(wǎng),已經(jīng)擁有超過 100 萬臺主機,并持續(xù)指數(shù)級瘋狂增長。

Internet,真正變成了全球互聯(lián)網(wǎng),開始走進人們的生活。

如今,全球互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)已經(jīng)達到 45.4 億,普及率超過 59%。與其說它是一場技術革命,它更像是一場社會革命。它顛覆了整個社會的運作模式,推動了人類文明的跨越式發(fā)展。

最后,讓我們記住文章中這些偉大學者的名字吧。正是他們,改變了歷史!

前排從左到右:Dave Walden, Barry Wessler, Truett Thach, Larry Roberts, Len Kleinrock, Bob Taylor, Roland Bryan, Bob Kahn,

后排從左到右:Marty Thrope, Ben Barker, Vint Cerf, Severo Ornstein, Frank Heart, Jon Postel, Doug Englebart, and Steve Crocker.

(照片拍攝于 1994 年)

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