Кто предложил в 1962 году концепцию пакетного способа передачи файлов по сети
Обновлено: 07.07.2024
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).
Схема компьютерной сети ARPA на июнь 1967. Пустой кружок – компьютер с разделением доступа, кружок с чертой – терминал на одного пользователя
К концу 1966 года Роберт Тейлор на деньги ARPA запустил проект связи многих компьютеров в единую систему, вдохновившись идеей "межгалактической сети" Джозефа Карла Робнетта Ликлайдера.
- История реле
Проблема
Решение этой проблемы пришло благодаря двум независимым событиям, случившимся в 1960, однако то из них, что появилось позднее, было замечено первым Ларри Робертсом и ARPA.
Встреча
По совпадению на том же симпозиуме присутствовал и другой человек, с куда как лучше продуманной идеей решения проблемы маршрутизации в сетях данных. Роджер Скантлбери пересёк Атлантику, прибыв из Британской национальной физической лаборатории British National Physical Laboratory (NPL) с докладом. Скантлбери отвёл Робертса в сторонку после его доклада, и рассказал ему о своей идее коммутации пакетов. Эту технологию разработал его руководитель в NPL, Дональд Дэйвис. В США достижения и история Дэйвиса известны плохо, хотя осенью 1967 группа Дэйвиса из NPL, по меньшей мере, на год опережала ARPA со своими идеями.
Дэйвис, как и многие ранние пионеры электронных компьютеров, по образованию был физиком. Он выпустился из Имперского колледжа в Лондоне в 1943 в 19 лет, и его сразу же приняли в секретную программу разработки ядерного оружия под кодовым названием Tube Alloys. Там он руководил группой людей-вычислителей, использовавших механические и электрические калькуляторы для быстрой выдачи численных решений задач, связанных с ядерным синтезом (его руководителем был Эмиль Юлиус Клаус Фукс, немецкий физик-экспатриат, который к тому времени уже начал передавать секреты ядерного оружия в СССР). После войны от математика Джона Вомерсли он услышал о проекте, которым тот руководил в NPL – это было создание электронного компьютера, который должен был выполнять всё те же вычисления с гораздо большей скоростью. Разработанный Аланом Тьюрингом компьютер назвали ACE, «автоматической вычислительной машиной».
Дэвис ухватился за эту идею, и нанялся в NPL так быстро, как только мог. Внеся вклад в подробный проект и создание компьютера ACE, он так и остался глубоко вовлечённым в область вычислительных машин в качестве лидера исследований в NPL. В 1965 году случилось так, что он был в США на профессиональной встрече, связанной с его работой, и использовал эту возможность, чтобы побывать на нескольких крупных местах базирования компьютеров с разделением времени, чтобы посмотреть, о чём весь сыр-бор. В британской вычислительной среде разделение времени в американском смысле интерактивного совместного использования компьютера несколькими пользователями не было известно. Вместо этого у них разделение времени означало распределение загрузки компьютера между несколькими программами пакетной обработки данных (чтобы, например, одна программа работала, пока другая занята чтением с плёнки). Потом этот вариант назовут мультипрограммированием.
Странствия Дэйвиса привели его к Project MAC в MIT, JOSS Project от RAND Corporation в Калифорнии, и к Дартмутской системе разделения времени в Нью-Гемпшире. По дороге домой один из его коллег предложил провести семинар по совместному использованию, чтобы рассказать британскому сообществу о новых технологиях, о которых они узнали в США. Дэйвис согласился, и принял у себя в гостях многих главных фигур американской вычислительной области, включая Фернандо Хосе Корбато (создателя «совместимой системы разделения времени» в MIT) и самого Ларри Робертса.
Дэйвис описал свои идеи в неопубликованной работе от 1966 года, «Предложение для цифровой сети связи». В тот момент самые передовые телефонные сети были на грани компьютеризации коммутаторов, и Дэйвис предложил встроить коммутацию пакетов в телефонную сеть нового поколения, создав единую широкополосную сеть связи, способную обслуживать различные запросы, от простых телефонных звонков до удалённого доступа к компьютерам. К тому времени Дэйвиса повысили до управляющего NPL, и он сформировал группу по цифровой связи под руководством Скантлбери, чтобы реализовать его проект и создать рабочую демонстрационную версию.
Работа Скантлбери содержала такие детали, как формат пакета…
…и анализ влияния размеров пакета на задержки в сети.
У ARPA был доступ к объёмным отчётам Бэрана для RAND, однако поскольку они не были связаны с интерактивными компьютерами, их важность для ARPANET не была очевидной. Робертс и Тэйлор, судя по всему, так их и не заметили. Вместо этого в результате одной случайной встречи Скантлбери преподнёс всё Робертсу на блюдечке: хорошо продуманный механизм коммутирования, применимость к задаче создания интерактивных компьютерных сетей, справочные материалы от RAND, и даже название «пакет». Работа NPL тоже убедила Робертса в том, что для организации хорошей пропускной способности потребуются более высокие скорости, поэтому он обновил свои планы до линий связи на 50 Кбит/с. Для создания ARPANET фундаментальная часть проблемы маршрутизации была решена.
Правда, есть и другая версия появления идеи коммутации пакетов. Робертс позднее утверждал, что у него уже были подобные мысли в голове, благодаря работе его коллеги, Лена Кляйнрока, который якобы описал эту концепцию ещё в 1962 году, в своей докторской диссертации по сетям связи. Однако из этой работы невероятно сложно извлечь подобную идею, и к тому же никаких других подтверждений этой версии я найти не смог.
Сети, которых не было
Как мы видим, целых две команды опередили ARPA в вопросе разработки коммутации пакетов, технологии, оказавшейся столь эффективной, что сейчас она лежит в основе практически всех коммуникаций. Почему же ARPANET стала первой значимой сетью, использовавшей её?
Всё дело в организационных тонкостях. У ARPA не было официального разрешения на создание сети связи, однако было большое количество уже имеющихся исследовательских центров со своими компьютерами, культура «свободных» нравов, за которой практически никто не приглядывал, и целые горы денег. Изначальный запрос Тэйлора от 1966 года на средства для создания ARPANET озвучил цифру в $1 миллион, и Робертс продолжал тратить по стольку каждый год с 1969 и далее для создания и работы этой сети. При этом для ARPA такие деньги были мелочью, поэтому никто из его начальников не беспокоился о том, что Робертс с ними делает, пока это можно было хоть как-то притянуть к нуждам национальной обороны.
У Бэрана в RAND не было ни возможностей, ни авторитета для того, чтобы что-то сделать. Его работа была чисто исследовательской и аналитической, и её можно было при желании применить к обороне. В 1965 RAND и в самом деле порекомендовал его систему ВВС, и те согласились с жизнеспособностью проекта. Но его реализация легла на плечи агентства оборонных коммуникаций, а там не особо разбирались в цифровой связи. Бэран убедил начальство в RAND, что это предложение лучше будет забрать, чем позволить реализовать его абы как, и загубить репутацию распределённой цифровой связи.
Дэйвис в качестве руководителя NPL имел куда как большую власть, чем Бэран, но более ограниченный бюджет, чем у ARPA, и у него не было готовой социальной и технической сети из исследовательских компьютеров. Ему удалось создать прототип местной сети с коммутацией пакетов (там был всего один узел, но много терминалов) в NPL в конце 1960-х, со скромным бюджетом в £120 000 за три года. ARPANET тратила примерно половину этой суммы ежегодно на функционирование и обслуживания на каждом из множества узлов сети, исключая изначальные инвестиции в железо и софт. Организацией, способной создать крупномасштабную британскую сеть с коммутацией пакетов, была британская почта, заведовавшая сетями телекоммуникаций в стране, кроме непосредственно почтовой связи. Дэйвису удалось заинтересовать несколько влиятельных чиновников своими идеями об объединённой цифровой сети национального масштаба, но изменить направление движения такой огромной системы было не в его силах.
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.
Не все знают, как зарождалась всемирная паутина, какие у нее были прототипы и как они развивались. В привычном для нас виде интернет начал существовать в начале 90-х, но до этого глобальная сеть прошла еще несколько этапов развития.
Но ещё меньше людей в курсе, что достижения СССР в космической отрасли оказали самое прямое воздействие на зарождение самой технологии всемирной сети.
Рассказываю, как это произошло и изменило мир навсегда.
С чего начинался Интернет
О разработке принципов пакетного обмена данными между компьютерами на большом расстоянии задумались еще в начале 60-х годов XX века. Тогда по заказу управления перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (Defense Advanced Research Projects Agency, сокращенно DARPA) началось создание первой крупной компьютерной сети, которая и стала прототипом интернета.
Данное ведомство было основано в 1958 году, главной причиной его появления стал запуск Советским Союзом первого искусственного спутника Земли 4 октября 1957 года. Специалистам была поставлена задача разрабатывать проекты, которые могли бы повысить обороноспособность США и стать конкурентыми преимуществами государства на международном уровне.
Появление советского спутника в небе над Америкой вызвало настоящий шок и панику в разных слоях государственного аппарата США. Возникла реальная угроза шпионажа из космоса, от которого было практически невозможно скрыться. Это и стало толчком для ряда проектов по защите информации внутри государства.
Одним из таких проектов стала распределенная компьютерная сеть, которая должна была позволить мгновенно обмениваться большими объемами данных на значительном расстоянии.
Как появился ARPANET
Коллектив разработчиков проекта ARPA
Проект управления DARPA по объединению большого количества компьютеров в единую сеть получил название ARPA (Advanced Research Projects Agency). Система стала первой в мире сетью, которая функционировала на основе передачи пакетов данных.
Маршрутизация происходила при помощи самой первой ревизии протокола IP, который, пусть и со значительными доработками, является основным протоколом для работы интернета сегодня.
Саму сеть проекта ARPA начали называть ARPANET. Это и есть первый прототип современной глобальной сети, который был запущен осенью 1969 года.
Карта покрытия ARPANET в 1970 году
Обмен информацией при этом занимал большое количество времени. Идея заменить три, пять или даже десять телетайпов одним, который способен сразу же связываться с сотнями других устройств сразу же легла в основу первой компьютерной сети.
Так выглядел телетайп для защищенной связи между парой пользователей
Принципиально новый безопасный способ передачи данных вызвал большой интерес со стороны властей США. Тогда проект рассматривался исключительно с военной точки зрения . Разработчики планировали соединить ключевые инфраструктурные и оборонные объекты, чтобы они могли взаимодействовать и обмениваться данными в случае вероятного ядерного конфликта с СССР.
В итоге собирались получить закрытую сеть в рамках собственного государства, которая должна была связать воедино различные объекты на большом удалении друг от друга и гарантировать быстрый обмен информацией между ними.
Рабочее место операторов ARPANET
Именно 29 октября 1969 года, дату первого успешного запуска ARPANET многие считают днем рождения интернета.
Заложенные в те времена основы работы протокола IP и системы доменных имен DNS до сих пор являются основой функционирования глобальной компьютерной сети.
Сеть ARPANET просуществовала до середины 1990 года. Тогда она была официальна закрыта за ненадобностью.
Как ARPANET стал международной сетью
Один из первых вычислительных центров ARPA
С развитием ARPA разработчики увидели еще одно преимущество подобных сетей. При необходимости можно было грамотно перераспределять вычислительные мощности имеющихся компьютеров вместо покупки новых.
Всего за несколько лет существования проекта в рамках ARPA удалось сократить множество запросов в бюджет на покупку и модернизацию вычислительной техники. Все участники сети имели терминальный доступ к самым мощным серверным станциям и могли пользоваться любой необходимой мощностью для обработки данных.
Сеть между компьютерами позволяла быстрее распространять новые разработки программного обеспечения и собирать обратную связь от пользователей. То, что сейчас является неотъемлемой частью даже самого простого приложения из App Store, в середине 70-х годов считалось пиком технологического прогресса.
Подобные успехи позволили разработчикам получить дополнительное финансирование. Удовлетворенные результатом программы чиновники смогли выделить более $1 млрд дополнительных средств на проект ARPANET, которые были переправлены из программы исследования баллистических ракет.
В США понимали, что будущее не только за ударной мощью, но и за надежными средствами коммуникации.
Один из первых сетевых маршрутизаторов
Дополнительное финансирование позволило привлечь к разработке больше квалифицированных специалистов с новыми и интересными идеями. Так в сети ARPANET появилась первая маршрутизация трафика и очереди для пакетов данных.
В те времена все каналы связи были аналоговыми и во время простоя установленного канала между двумя устройствами им не могли пользоваться другие терминалы. Большое значение имел человеческий фактор, когда на распределительном коммутаторе оператор соединял отправителя и получателя сигнала. Человек банально не знал, используется ли еще установленный канал связи или его можно отключать для новых подключений.
Тогда для ARPANET был разработан специальный протокол очереди. Передающее устройство могло самостоятельно отслеживать занятость других каналов связи и пользоваться ими во время простоя. Это сильно сократило время прохождения сигнала внутри сети и избавило пользователей от времени ожидания перед началом передачи данных.
С появлением маршрутизации стало возможным создавать разветвленную сеть с несколькими доступными каналами между двумя конечными терминалами. Отправитель мог динамически менять маршрут во время передачи данных, если находил более доступный и быстрый путь для передачи сигнала.
Вместе с этим были реализованы протоколы передачи файлов по сети FTP, средства для удаленного доступа и запуска программ TELNET.
Покрытие сети ARPANET к 1982 году
В 1973 году было принято решение сделать сеть международной. Военные США долго не хотели выводить каналы связи за пределы своего государства, а ведь именно Министерство обороны финансировало разработку ARPANET. Исследователям удалось продавить идею создания глобальной сети, так первыми к американскому узлу связи получили доступ несколько учреждений из Великобритании и Норвегии.
В 1977 году к сети ARPANET было подключено чуть более 100 компьютеров, а уже в 1983 году число клиентов превысило 4000 устройств. Сеть охватывала организации во всех штатах Америки, в том числе и островные Гавайи. Передача сигнала через океан осуществлялась при помощи спутниковой связи. Аналогичный канал существовал между США и странами Европы.
Стоимость отправки одного email в данной сети оценивалась для бюджета США в $0.5.
Сеть ученых NSFNet победила сеть военных
Карта покрытия NSFNet
Потенциал в компьютерных сетях такого масштаба увидели ученые США. Пользоваться военной сетью могли лишь прошедшие одобрение военного министерства организации, а передавать было возможно лишь разрешенный набор данных в рамках одобренных национальных программ.
Институт и университеты, которые не имели связи с военными, решили организовать собственную сеть. Так Национальный фонд науки США (NSF) в 1984 году создал сеть NSFNet (National Science Foundation Network). Изначально она объединяла исключительно образовательные учреждения, а позже начала выступать прямым конкурентом ARPANET.
Перед NSFNet ставили задачу объединить пять мощных суперкомпьютеров того времени в разных уголках страны для быстрого проведения вычислений с любого терминального компьютера.
Уже в первый год работы университетская сеть вышла на скорость передачи данных 56 кбит/с, что был в два раза быстрее, чем в сети ARPANET, а количество объединенных в сеть компьютеров составило более 10 000.
В 1988 году работа ARPANET была парализована. Большая часть компьютеров оказалась заражена первым сетевым вирусом, который прозвали Червь Морриса. Пока лучшие специалисты по сетевой безопасности оборонного ведомства США разбирались с последствиями вредоносного кода, многие организации начали подключаться к NSFNet.
Так худшая скорость передачи данных, менее стабильная работа и слишком ограниченная база абонентов не позволили ARPANET выиграть конкуренцию с NSFNet. Кроме того, не все потенциальные пользователи сети подходили под высокие стандарты Министерства обороны либо просто не хотели сотрудничать с военными.
Постепенно за NSFNet закреплялось более простое и лаконичное название Internet.
В 1990 году сеть ARPANET официально отключили, а NSFNet к тому времени уже сотрудничала не только с образовательными организациями, но и с бизнес структурами по всему миру. Через год в составе NSFNet насчитывалось более 7500 мелких локальных сетей. Минимум треть из них находилась за пределами США.
Еще через два года маршрутизация в сети перешла на новые стандарты, что позволило увеличить среднюю скорость передачи данных до 44 Мбит/с, а абонентская сеть состояла из 50 000 мелких локальных сетей.
От NSFNet к глобальной паутине
Первый компьютерный веб-браузер NCSA Mosaic
Ключевым для развития всемирной сети стал 1991 года. Именно в этом году интернет стал общедоступной сетью, подключиться к которой мог абсолютно любой пользователь.
Для упрощения взаимодействия с сетью использовался первый в мире веб-браузер NCSA Mosaic. Специальный протокол связи позволял пользоваться сетью людям без специальной подготовки и познаний в написании сетевых запросов.
Появились первые веб-серверы и простенькие веб-сайты с информацией. Так выглядел самый первый сайт в интернете, который был создан пользователем Бернерсом-Ли 6 августа 1991 года.
К 1995 году произошло перераспределение ролей в управлении интернетом. Американские суперкомпьютеры больше не выступали в роли сетевых маршрутизаторов, их заменили локальные сетевые провайдеры. Сеть стала более распределенной и перестала напрямую зависеть от единого центра в Америке. С этого момента за сетью прочно закрепилось название Всемирная паутина (World Wide Web).
В том же году впервые информационный трафик обогнал файловый. Пользователи чаще обменивались новостями и общались в сети, чем пересылали данные и документы. В 1997 году количество пользователей интернета превысило 10 млн.
Дальнейшая история сети известна многим. Интернет начал бурно развиваться и сейчас доступ к нему имеет более половины населения планеты. Для этого не нужны громоздкие суперкомпьютеры или провода между всеми абонентами. Выйти в сеть можно при помощи смартфона, а сделать это можно из большинства обитаемых мест на Земле.
Забавно, как технологии 50-летней давности ежедневно используются каждым вторым жителем планеты.
(23 голосов, общий рейтинг: 4.83 из 5)
Редактировать данный урок может только автор: Марина Кувшинова. Возможно, вы просто забыли войти на сайт?
Доска будет очищена. Продолжить?
История развития Интернет
ТОЛЧКОМ СОЗДАНИЯ ИНТЕРНЕТ ЯВИЛСЯ ЗАПУСК В СОВЕТСКОМ СОЮЗЕ В 1957 ГОДУ ПЕРВОГО ИСКУССТВЕННОГО СПУТНИКА, В КОТОРОМ СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ УВИДЕЛИ ДЛЯ СЕБЯ УГРОЗУ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РАКЕТ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ЯДЕРНОГО УДАРА ПО США
Агентство по научно-исследовательским проектам ARPA
В этом же 1957 году, при департаменте обороны США было создано Агентство по научно-исследовательским проектам — ARPA. Перед учеными была поставлена задача создания компьютерной сети, которой могли бы пользоваться военные при ядерном нападении на страну. Сеть должна была использоваться для осуществления связи между командными пунктами системы обороны.
Главный критерий
Главным критерием при создании сети считалась неуязвимость сети во время ядерной атаки даже при разрушении некоторых ветвей и узлов, и также необходимо было учесть вопросы секретности информации, передаваемой по сети. Для выполнения этого условия в 1962 году была предложена концепция сети Пола Бэрена, базирующаяся на двух основных идеях: 1)отсутствие центрального компьютера — всекомпьютеры сети равноправны; 2) пакетный способ передачи файлов по сети.
Концепция «Галактическойсети»
Еще одним теоретичес-ким источником создания сети явилась концепция «Галактической сети» Джозефа Ликлайдера, который стал руководи-телем компьютерной программы по созданию сети в 1962 году. (1915—1990).
В 1966 году было начато создание компьютерной сети Арпанет.
В октябре 1967 года для создания Арпанет было решено использовать концепции П. Бэрена и Дж. Ликлайдера. С октября по декабрь 1969 года четыре университетских центра США — Калифорнийский университет Лос-Анджелеса, Калифорнийский университет Санта-Барбары, Стенфордский исследовательский институт и Университет штата Юта были объединены в одну сеть.
Россия и Интернет
Россия впервые получила доступ к Интернету в начале 80-х годов. Доступ был осуществлен Институтом атомной энергии им. И.В.Курчатова. В 1990 году создается РЕЛКОМ – сеть пользователей UNIX.
Читайте также: