Компьютеры каких четырех научно исследовательских центров она объединяла
Обновлено: 06.07.2024
А все началось с того, что 4 октября 1957 года СССР запустил первый в мире искусственный спутник, вследствие чего отставание Америки от СССР стало заметным. Министерство обороны США решило, что на случай войны Америке нужна надежная система передачи информации, которая смогла бы пережить даже ядерную войну. Существующие в тот момент телефонные сети не обеспечивали требуемой надежности, так как выход одного крупного узла мог нарушить работу всей сети. Именно запуск советского спутника послужил причиной того, что в начале 1958 г. президент США Дуайт Эйзенхауэр подписал документ о создании при Министерстве обороны Агентства по перспективным исследовательским проектам — ARPA (Advanced Research Projects Agency), которое выбирало бы из предлагаемых университетами и организациями проектов наиболее перспективные, и заключала контракты по ним. Именно ARPA принадлежит особая роль в истории Интернета.
Одна из ведущих ролей в создании Сети принадлежит Джону Ликлайдеру. Ликлайдер первым предложил вкладывать средства в людей, а не в структуры, отдавая предпочтение специалистам из университетов, образуя центры концентрации интеллектуального потенциала. В качестве таких центров он избрал близкий ему Массачусетский технологический институт (MIT), где разрабатывались системы с разделением времени и интерактивной графики, и университет Карнеги – Меллона (CMU) – там в основном разрабатывались мультипроцессорные системы. Придуманная Ликлайдером схема на редкость соответствовала природе работы ученых и позволила привлечь к деятельности агентства лучшие академические умы.
Джон Ликлайдер публикует работу "Галактическая сеть”. В ней он предсказывает возможность существования в будущем глобальной компьютерной связи между людьми, имеющими мгновенный доступ к программам и базам данных из любой точки земного шара. Его предвидение отражает современное устройство международной Сети Интернет. Ликлайдер сумел убедить своих преемников по работе в ARPA – Айвэна Сазерленда и Боба Тейлора, а также исследователя из MIT Лоуренса Робертса – в важности этой сетевой концепции.
В 1961 году Леонард Клейнрок из MIT разработал и впервые опубликовал в июле 1964 года работу, посвященную пакетной коммутации для передачи данных. Он убедил Лоуренса Робертса и своих коллег из APRA в возможности коммуникаций с использованием пакетов и в преимуществах своей теории перед существующим принципом передачи данных – коммутацией каналов, что явилось важным шагом в направлении создания компьютерных сетей. Различие этих концепций в следующем:
Коммутация пакетов – необходимые для передачи данные разбиваются на части. К каждой части присоединяется заголовок, содержащий полную информацию о доставке пакета по назначению. Имея эти данные, пакеты от разных отправителей, последовательно, друг за другом могли передаваться по одному каналу связи, достигая нужного адресата. Таким образом, несколько систем смогли работать одновременно посредством одного канала связи. Позже именно эта технология станет ключевым звеном практически всех сетей.
Коммутация каналов – на время передачи информации пара компьютеров соединяются "один-с-одним”. В период соединения происходит передача всего объема информации.
ARPA заинтересовалась работой Клейнрока. Интерес специалистов из ARPA был обусловлен возможностью применять данную технологию даже в случае ядерного взрыва, потому как в распределенной сети отсутствовал центральный узел, без которого она не могла бы существовать. К тому же данная технология могла использовать имеющиеся телефонные линии и легко могла быть распространена на большие расстояния.
Ключевым шагом в развитии новой технологии пакетной коммутации должна была стать организация реального межкомпьютерного взаимодействия. Для изучения этого вопроса Лоуренс Робертс совместно с Томасом Меррилом в 1965 году соединили компьютер TX-2 в штате Массачусетс с компьютером Q-32 в Калифорнии с помощью низкоскоростных телефонных коммутируемых линий. Таким образом, была создана первая в истории (хотя и маленькая) нелокальная компьютерная сеть. Результатом эксперимента стало понимание того, что компьютеры с разделением времени могут успешно работать вместе, выполняя программы и осуществляя выборку данных на удаленной машине. Стало ясно и то, что телефонная система с коммутацией соединений абсолютно непригодна для построения компьютерной сети. Убежденность Клейнрока в необходимости пакетной коммутации получила еще одно подтверждение.
В конце 1966 года Робертс начал работать в ARPA над концепцией компьютерной сети. Вскоре появился план ARPANET, опубликованный в 1967 году. В том же году на симпозиуме ACM SIGOPS Робертс представлял свою статью касающейся этого. На том же симпозиуме была представлена подобная, но уже реализованная в Национальной физической лаборатории Англии (NPL) система авторами которой являлись английские ученые Дональд Дэвис и Роджер Скентльбьюри. Ее реализация доказала, что пакетная коммутация может применяться на практике. Скентльбьюри рассказал Робертсу о работах, выполнявшихся в NPL, а также о работах Пола Бэрена и его коллег из RAND (американская некоммерческая организация, занимающаяся стратегическими исследованиями и разработками). В 1964 году группа сотрудников RAND написала статью по сетям с пакетной коммутацией для надежных голосовых коммуникаций в военных системах. Оказалось, что работы в MIT (1961-1967), RAND (1962-1965) и NPL (1964-1967) велись параллельно при полном отсутствии информации о деятельности друг друга. Разговор Робертса с сотрудниками NPL привел к заимствованию слова «пакет» и решению увеличить скорость передачи по каналам проектируемой сети ARPANET с 2,4 Кб/с до 50 Кб/с.
Кстати , тогдаже ARPA былопереименованов DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency).
2 сентября 2004 года исполняется 35 лет эксперименту, который положил начало Всемирной сети Интернет. В этот день в 1969 году студенты из Калифорнийского университета соединили два компьютера пятиметровым кабелем и отправили по нему бессмысленный набор данных. Считается, что это была первая передача информации по компьютерной сети. Именно из этого эксперимента спустя годы появился современный интернет.
Строго говоря, эксперимент, поставленный 2 сентября 1969 года, - всего лишь один из целой серии подобных. И когда говорят, что этот день является днем рождения интернета, то это не совсем так. Эта дата условна. Идея о передаче данных от одного компьютера к другому в то время витала в воздухе. Серия экспериментов в лаборатории Калифорнийского университета проходила под руководством профессора Лена Клейнрока. Ему помогали студенты Стивен Крокер и Винтон Серф. Именно эти два молодых человека создали прообраз компьютерной сети, передав по кабелю первые данные между компьютерами. Через несколько месяцев к их "сети" подключились еще два узла. Первая передача информации по этой сети между Калифорнийским и Стенфордским университетами произошла 21 ноября 1969 года. Это еще один, столь же условный, день рождения интернета.
Историки по сей день не могут решить, когда именно зародилась глобальная информационная сеть. Некоторые считают, что историю интернета следует начинать с 1962 или даже с 1958 года, другие называют 1969 год, третьи полагают, что интернет появился лишь в 1983 году. Верно одно - в эти годы происходили события, существенно важные для истории интернета.
Самой первой датой, которую обычно указывают, является 1958 год. Именно тогда по указанию президента США Дуайта Эйзенхауэра было создано агентство исследовательских проектов Министерства обороны США (Advanced Research Projects Agency of the U.S. Department of Defense, ARPA). ARPA была необычной организацией. В ней работало всего 150 человек. Задача ученых заключалась в том, чтобы распределить между различными университетами и лабораториями годовой бюджет организации, который составлял несколько миллиардов долларов.
Деньги эти выделялись на работы, наиболее важные с точки зрения национальной безопасности. Один из таких проектов изучал возможность передачи информации между компьютерами по сети, которая могла бы функционировать даже в случае ее частичного повреждения (имелось в виду, разумеется, поражение части сети советскими ядерными боезарядами). Было решено объединить несколько удаленных узлов в одну сеть, но так, чтобы выход из строя одного из узлов не повлек за собой прекращение работы всей системы. Было сделано несколько предложений о будущем устройстве сети. Стало ясно, что самый устойчивый вариант системы - это паутина, узлами которой будут являться отдельные компьютеры.
Это должно было обеспечить функционирование сети в случае разрушения любого числа ее компонентов. В принципе сеть можно было считать работоспособной даже в случае, когда остается функционировать всего два компьютера. Кроме того, созданная по такому принципу система не имела централизованного узла управления и, следовательно, безболезненно могла изменять свою конфигурацию.
В 1962 году появилось первое исследование, посвященное разработке идеи глобальной информационной сети. Автором серии заметок, в которых обсуждалась концепция "Галактической сети", был Джон Ликлайдер. Историки, соглашаются с тем, что Ликлайдер был первым человеком, выдвинувшим идею информационной сети, охватывающей весь земной шар. Фактически Ликлайдер предвидел создание глобальной сети взаимосвязанных компьютеров, с помощью которой каждый сможет быстро получить доступ к данным и программам, расположенным на любом из них. По духу концепция, выдвинутая тогда Ликлайдером, очень близка к современному состоянию интернета.
Эта работа получила высокую оценку у специалистов, и Ликлайдер был приглашен в ARPA на должность руководителя Бюро по методам обработки информации. Роль Ликлайдера в создании интернета не ограничивается, однако, его собственными научными разработками - он также проявил себя как блестящий организатор. Именно Ликлайдер предложил вкладывать средства ARPA в людей, а не в структуры, отдавая предпочтение специалистам из университетов и образуя центры концентрации интеллектуального потенциала. В качестве таких центров он избрал Массачусетский технологический институт, в котором работал сам, и университет Карнеги-Меллона. Такая схема соответствовала природе работы ученых и позволила привлечь к созданию глобальной информационной сети лучшие академические умы.
В том же 1963 году было сделано открытие, без которого интернет никогда бы не был изобретен - появился первый универсальный стандарт ASCII. Это была схема кодирования, назначающая численные значения-коды буквам, цифрам, знакам пунктуации и некоторым другим символам. Благодаря этому стал возможен обмен информацией между компьютерами от различных изготовителей.
Следующим шагом стала организация реального межкомпьютерного взаимодействия. Первая в истории нелокальная компьютерная сеть была создана Робертсом и Томасом Меррилом в 1965 году. Исследователям удалось связать компьютер ТХ-2, установленный в Массачусетсе, с ЭВМ Q-32 в Калифорнии. Связь между компьютерами осуществлялась по низкоскоростной коммутируемой телефонной линии. В ходе эксперимента каждый компьютер не только произвел поиск данных в памяти другого, но и подсоединился к его программному обеспечению.
В 1966 году Робертс под руководством Ликлайдера начал работу над созданием крупномасштабной компьютерной сети. Эту сеть решено было назвать ARPANET (сегодня ее в шутку величают "бабушкой интернета"). Проект сети был опубликован исследователями в 1967 году. На конференции в Анн-Арборе, штат Мичиган, где Робертс представлял свою разработку, был сделан еще один доклад о концепции глобальной информационной сети. Его авторами были английские исследователи Дональд Дэвис и Роджер Скентльбьюри из Национальной физической лаборатории. Английские ученые познакомили Робертса с еще одной разработкой на сходную тему - исследованиями американской некоммерческой организации RAND, занимавшейся возможностями обеспечения надежной голосовой коммуникации в военных системах. Оказалось, что работы в этих трех научных организациях велись параллельно при полном отсутствии информации о деятельности друг друга.
В дальнейшем эти организации работали над разработкой информационной сети совместно, но основная роль в создании Интернета принадлежит все-таки ARPA. Именно входившие в нее научные подразделения и осуществили на практике идею ARPANET. Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе занимался проведением измерительных испытаний, Стэндфордский университет отвечал за создание информационного центра, университет Санта-Барбары - за разработку математического аппарата, а Университет штата Юта проводил первые работы по трехмерной графике.
Первыми узлами ARPANET стали удаленные друг от друга на расстояние в 500 километров компьютеры Стэндфордского и Калифорнийского университетов. Они были введены в действие 29 октября 1969 года. В тот день была предпринята первая, хотя и не совсем удачная, попытка подключения к компьютеру, находившемуся в исследовательском центре Стэндфордского университета с другого компьютера, который стоял в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе.
В истории интернета конца шестидесятых - семидесятых годов ведущая роль принадлежит Винтону Серфу, одному из двух студентов, что провели эксперимент в сентябре 1969 года. Испытания первой очереди ARPANET заняли всю осень 1969 года. Затем к сети были подключены еще два узла - университет Санта-Барбары и Университет Юты.
Хотя сеть ARPANET с четырьмя узлами и была запущена в течение всего одного рабочего дня, но прежде, чем это получилось, было предпринято множество неудачных попыток. Никто уже не думал, что мы сможем достигнуть успеха, но мы все-таки добились своего.
В дальнейшем число компьютеров, подключенных к ARPANET, росло преимущественно за счет тех университетов, работу которых финансировала ARPА. Но ее рост был недостаточно быстрым. К 1971 году в ARPANET было только девятнадцать узлов, хотя планировалось тридцать. Все происходило так медленно потому, что большинство компьютеров не имело единого программного обеспечения.
Разработка этой единой программы и стала следующей задачей создателей глобальной информационной сети. Для этого в ARPA было сформировано специальное подразделение под руководством Стивена Крокера - Сетевая рабочая группа. Она работала над созданием полного функционального протокола межкомпьютерного взаимодействия и другого сетевого программного обеспечения. В декабре 1970 года группа завершила работу над первой версией протокола, получившего название Протокол управления сетью (Network Control Protocol). После того как в 1971-1972 годах этот протокол был успешно опробован в системе ARPANET, исследователи смогли приступить к разработке приложений.
В 1972 году появилось первое приложение - электронная почта, автором которой стал Рей Томплисон. Более чем на десять последующих лет электронная почта стала крупнейшим сетевым приложением. Для своего времени она была исключительно мощным катализатором роста всех видов потоков данных.
Но, несмотря на все эти открытия, идею развития ARPANET в начале семидесятых годов поддерживали немногие. Программы существовавших в те времена компьютеров были слишком разными для того, чтобы их можно было объединить в единую сеть. С позиций сегодняшнего дня это кажется странным, но сами пользователи вовсе не стремились подсоединиться к сети. В конце концов Лэрри Робертс из ARPA понял, что пользователям просто не хватает стимула в виде информации о тех преимуществах, которые можно получить, присоединившись к ARPANET. Было решено организовать публичную демонстрацию возможностей ARPANET на Международной конференции по компьютерным коммуникациям в Вашингтоне.
Демонстрация состоялась в октябре 1972 года. Из Англии специально прилетел Дональд Дэвис - ученый, который ввел в употребление термин "пакетная коммуникация". Демонстрация проходила в течение двух с половиной дней. В ней приняли участие сотни инженеров и технических работников телекоммуникационной и компьютерной индустрии.
Наша идея заключалась в том, чтобы дать возможность убедиться в преимуществах ARPANET как можно большему количеству людей. Поэтому мы установили главный процессор прямо в холле гостиницы Хилтон и фактически позволили публике свободно подходить и пользоваться ARPANET… и хотя многие сомневались в эффективности этой рекламной акции, демонстрация имела оглушительный успех.
Теперь очередь была за объединением отдельных сетей. В 1972 году Винтоном Серфом и Бобом Каном был организован проект "Enthernetting". В рамках этого проекта были разработаны все теоретические принципы современной глобальной информационной сети. Термин "Internet" для обозначения сети был введен Винтоном Серфом в 1974 году. Предложенная им идея объединения различных сетей в глобальную информационную структуру - International Network, Интернет - основывалась на возможности существования множества независимых сетей произвольной архитектуры. Ядром этого объединения должна была стать ARPANET - пионерская сеть с пакетной коммуникацией, к которой, по его замыслу, вскоре должны были присоединиться пакетные спутниковые сети, наземные пакетные радиосети и т.д. Открытая сетевая архитектура подразумевала, что отдельные сети могут проектироваться и разрабатываться независимо от материнской. При проектировании каждой сети могут быть приняты во внимание специфика окружения и особые требования пользователей.
Для того чтобы осуществить эту идею, нужен был новый протокол, который мог бы обеспечить бесперебойную передачу информации из одной компьютерной сети в другую. Для создания такого протокола была образована Международная сетевая рабочая группа, которую возглавил Винтон Серф. В результате в 1975 году появился Протокол управления передачей (Trans-mission Control Protocol - ТСР-протокол).
Оставалось только на практике осуществить идею межсетевого взаимодействия. Самая ранняя демонстрация интернета была проведена в июле 1977 года. Исследователям удалось объединить компьютерные сети, находившиеся в Америке, Швеции и Канаде. По словам Винтона Серфа, ученые специально заставили пакеты путешествовать кружным путем, так что они прошли в общей сложности 94 тысячи миль. И при этом ни один бит информации не был потерян.
Последней исследовательской задачей стал перевод самой ARPANET на новый TCP-протокол, состоявшийся 1 января 1983 года. Это потребовало одновременных изменений на всех компьютерах. Однако все прошло на удивление гладко. Так что, если быть точным, интернет как глобальная информационная сеть с едиными принципами программного обеспечения появился лишь в 1983 году.
В 1988 году интернет стал по настоящему международной сетью - к нему присоединились Канада, Дания, Финляндия, Франция, Норвегия и Швеция. В январе 1989 года сеть насчитывала 80 тысяч узлов; в ноябре к интернету присоединились Австрия, Германия, Израиль, Италия, Япония, Мексика, Нидерланды, Новая Зеландия и Великобритания - количество узлов в сети выросло до 160 тысяч.
Настоящий расцвет интернета начался в 1992 году. Интернет сделал возможным свободный обмен информацией, невзирая на расстояния и государственные границы. Однако до поры до времени его ресурсы был доступны при помощи программного обеспечения, ориентированного лишь на пересылку файлов и неформатированного текста. В конце концов физикам Тиму Бернес-Ли и Роберту Кайо это наскучило. Они решили разработаться инфраструктуру, позволяющую братьям-физикам по всей Европе обмениваться результатами исследований через интернет в виде привычного для научных работников отформатированного и иллюстрированного текста, включающего ссылки на другие публикации.
Работая в качестве технического консультанта в Европейской лаборатории физики частиц в Женеве, Бернерс-Ли написал программу Eniquire, которая стала прообразом будущей WWW (World Wide Web, Всемирной паутины). Для воплощения в жизнь идеи форматированного текста Бернес-Ли предложил концепцию языка HTML (Hyper Text Markup Language, язык разметки гипертекста), позволившего создавать интернет-страницы. В итоге это позволило любому пользователю интернета публиковать свои текстовые и графические материалы в привлекательной форме, связывая их с публикациями других авторов и предоставляя удобную систему навигации. Постепенно интернет начал выходить за рамки академических институтов и в конце концов превратился из средства переписки и обмена файлами в гигантское хранилище информации.
Так было положено начало Всемирной Паутине, которая к настоящему времени оплела своими сетями практически весь компьютерный мир и сделала интернет доступным и привлекательным для миллионов пользователей.
29 октября 1969 года в США состоялась первая удачная попытка передачи данных посредством новой компьютерной системы передачи информации. Она стала первым в истории прототипом глобальной сети Интернет.
Новый проект получил наименование ARPA (Advanced Research Projects Agency). Он осуществлялся агентством Министерства обороны США по перспективным исследованиям (DARPA). В последствии эта система стала первой в мире сетью, перешедшей на маршрутизацию пакетов данных. В качестве маршрутизируемого протокола использовался IP, который и по сей день является основным протоколом передачи данных в сети Интернет.
Новая система представляла собой компьютерную сеть, поэтому вскоре к её наименованию присоединилось слово «network» (сеть). Так появилась ARPANET, ставшая принципиально новой системой передачи информации. Это открыло новые горизонты в области связи.
Министерство обороны США преследовало своей целью получить на выходе проекта новую безопасную систему передачи информации, способную функционировать в условиях возможного ядерного конфликта.
На начальном этапе было решено объединить компьютерной сетью те Университеты и Центры, которые принимали участие в её создании, а испытания первой передачи информации провести между двумя наиболее удалёнными друг от друга компьютерами.
29 октября 1969 года это историческое событие состоялось. Первыми пользователями сети ARPANET стали операторы компьютеров Калифорнийского и Стэнфордского Университетов, удалённые друг от друга на расстояние свыше 600 километров. Объектом передачи стало слово login.
Одни исследователи считают эту дату днем рождения сети Internet, другие с этим не согласны. При этом, у обеих сторон достаточно аргументов для отстаивания своей точки зрения. Однако сейчас уже никто не оспаривает тот факт, что историю рождения Интернета невозможно рассматривать в отрыве от истории возникновения сети ARPANET, так как многие технические решения, порождённые прототипом, используются в глобальной сети по сей день.
Так, многие существующие протоколы Интернета берут начало именно в ARPANET. Например, протокол обратного поиска DNS до сих пор использует доменное имя верхнего уровня «arpa»: чтобы найти записи, относящиеся к IP-адресу 1.2.3.4, надо послать запрос об адресе 4.3.2.1.in-addr.arpa. Основной протокол передачи данных сети Интернет — TCP/IP, тоже берёт начало в ARPANET.
Развитие технологий и появление конкурентов привело к тому, что сеть ARPANET прекратила своё существование в июне 1990 года.
В 1957 Министерство обороны США посчитало, что на случай войны Америке нужна надёжная система передачи информации. Агенство по перспективным научно-исследовательским разработкам США предложило разработать для этого компьютерную сеть,которая была названа ARPANET, и в 1969 году в рамках проекта сеть объединила четыре указанных научных учреждения. Все работы финансировались Министерством обороны США. Затем сеть ARPANET начала активно расти и развиваться, её начали использовать учёные из разных областей науки.
Первый сервер ARPANET был установлен 2 сентября 1969 в Калифорнийском университете (Лос-Анджелес). Компьютер Honeywell DP-516 имел 24 Кб оперативной памяти.
К 1971 году была разработана первая программа для отправки электронной почты по сети. Эта программа сразу стала очень популярна.
В 1973 году к сети были подключены через трансатлантический телефонный кабель первые иностранные организации из Великобритании и Норвегии, сеть стала международной.
В 70-ых годах сеть в основном использовалась для пересылки электронной почты, тогда же появились первые списки почтовой рассылки, новостные группы и доски объявлений. К концу 1970-х годов начали бурно развиваться протоколы передачи данных. Активную роль в разработке и стандартизации сетевых протоколов играл ДжонПостел. 1 января 1983 года сеть ARPANET перешла с протокола NCP на TCP/IP, который успешно применяется до сих пор для объединения сетей. Именно в 1983 году термин «Интернет» закрепился за сетью ARPANET.
В 1984 году была разработана система доменных имен.
В 1990 году сеть ARPANET прекратила своё существование, полностью проиграв конкуренцию NSFNet. В том же году было зафиксировано первое подключение к Интернету по телефонной линии.
В 1991 году Всемирная паутина стала общедоступна в Интернете, а в 1993 году появился знаменитый веб-браузер NCSA Mosaic. Всемирная паутина набирала популярность.
В 1995 году NSFet вернулась к роли исследовательской сети, маршрутизацией всего трафика Интернета теперь занимались сетевые провайдеры, а не супер компьютеры Национального научного фонда.
В том же 1995 году Всемирная паутина стала основным поставщиком информации в Интернете, обогнав по трафику протокол пересылки файлов FTP. Можно сказать, что Всемирная паутина преобразила Интернет и создала его современный облик. С 1996 года Всемирная паутина почти полностью подменяет собой понятие «Интернет».
В настоящее время подключиться к Интернету можно через спутники связи, радио-каналы, кабельное телевидение, телефон, сотовую связь, специальные оптико-волоконные линии или электропровода. Всемирная сеть стала неотъемлемой частью жизни в развитых и развивающихся странах.
Читайте также: