Сеть Интернет: создание и развитие

 1.1 Истоки Интернет

Революционизирующее влияние Интернет на мир компьютеров и коммуникаций не имеет исторических аналогов. Изобретение телеграфа, телефона, радио и компьютера подготовило почву для происходящей ныне беспрецедентной интеграции. Интернет одновременно является и средством общемирового вещания, и механизмом распространения информации, и средой для сотрудничества и общения людей и компьютеров, охватывающей весь земной шар.

Интернет представляет собой один из наиболее успешных примеров того, какую пользу могут принести долгосрочные вложения и поддержка исследований и разработки информационной инфраструктуры. Начиная с ранних исследований в области пакетной коммутации, правительство, промышленность и академическая наука оставались партнерами в развитии и развертывании этой изумительной новой технологии. В наши дни словосочетания вроде "[email protected]" и "http://www.net.ru" легко слетают с языка первого встречного.

Первым документальным описанием социального взаимодействия, которое станет возможным благодаря сети, была серия заметок, написанных Дж. Ликлайдером (J.C.R. Licklider) из Массачусетского технологического института (MIT) в августе 1962 г. [50]. В этих заметках обсуждалась концепция "Галактической сети" ("Galactic Network"). Автор предвидел создание глобальной сети взаимосвязанных компьютеров, с помощью которой каждый сможет быстро получать доступ к данным и программам, расположенным на любом компьютере. По духу эта концепция очень близка к современному состоянию Интернет. В октябре 1962 г. Ликлайдер стал первым руководителем исследовательского компьютерного проекта в Управлении перспективных исследований и разработок Министерства обороны США (Defense Advanced Research Projects Agency, DARPA). Именно ему принадлежит одна из ведущих ролей в создании Сети. 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. Ликлайдер также сумел убедить своих преемников по работе в DARPA — Ивана Сазерленда (Ivan Sutherland) и Боба Тейлора (Bob Taylor), а также исследователя из MIT Лоуренса Робертса в важности этой сетевой концепции.

Леонард Клейнрок из MIT опубликовал первую статью по теории пакетной коммутации [58]в июле 1961 г., а первую книгу [57] — в 1964 г. Клейнрок убедил Робертса в теоретической обоснованности пакетных коммуникаций (в противоположность коммутации соединений), что явилось важным шагом на пути к созданию компьютерных сетей. Другим ключевым шагом должна была стать организация реального межкомпьютерного взаимодействия. Для исследования этого вопроса Робертс совместно с Томасом Меррилом (Thomas Merrill) в 1965 г. связал компьютер TX-2, расположенный в Массачусетсе, с ЭВМ Q-32, находившейся в Калифорнии. Связь осуществлялась по низкоскоростной коммутируемой телефонной линии. Таким образом была создана первая в истории (хотя и маленькая) нелокальная компьютерная сеть [61]. 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 г. Робертс начал работать в DARPA над концепцией компьютерной сети. Довольно быстро появился план ARPANET [60], опубликованный в 1967 г. На конференции, где Робертс представлял свою статью, был сделан еще один доклад о концепции пакетной сети. Его авторами были английские ученые Дональд Дэвис (Donald Davies) и Роджер Скентльбьюри (Roger Scantlebury) из Национальной физической лаборатории (NPL). Скентльбьюри рассказал Робертсу о работах, выполнявшихся в NPL, а также о работах Пола Бэрена (Paul Baran) и его коллег из RAND (американская некоммерческая организация, занимающаяся стратегическими исследованиями и разработками). В 1964 г. группа сотрудников RAND написала статью по сетям с пакетной коммутацией для надежных голосовых коммуникаций в военных системах [50]. Оказалось, что работы в MIT (1961-1967), RAND (1962-1965) и NPL (1964-1967) велись параллельно при полном отсутствии информации о деятельности коллег. Скорость передачи по каналам проектируемой сети ARPANET была от 2.4 Кбит/с до 50 Кбит/с.

В августе 1968 г., после того как Робертс и организации, финансируемые из бюджета DARPA, доработали общую структуру и спецификации ARPANET, DARPA выпустило запрос на расценки (Request For Quotation, RFQ), организовав открытый конкурс на разработку одного из ключевых компонентов — коммутатора пакетов, получившего название Интерфейсный процессор сообщений (Interface Message Processor, IMP). В декабре 1968 г. конкурс выиграла группа во главе с Фрэнком Хартом (Frank Heart) из компании Bolt, Beranek и Newman (BBN). После этого роли распределились следующим образом. Команда из BBN работала над Интерфейсными процессорами сообщений, Боб Кан принимал активное участие в проработке архитектуры ARPANET, Робертс совместно с Ховардом Фрэнком (Howard Frank) и его группой из Network Analysis Corporation проектировали и оптимизировали топологию и экономические аспекты сети, группа Клейнрока из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) готовила систему измерения характеристик сети.

Благодаря тому, что Клейнрок уже в течение нескольких лет был известен как автор теории пакетной коммутации и как специалист по анализу, проектированию и измерениям, его Сетевой измерительный центр в UCLA был выбран в качестве первого узла ARPANET. Тогда же, в сентябре 1969 г., компания BBN установила в Калифорнийском университете первый Интерфейсный процессор сообщений и подключила к нему первый компьютер. Второй узел был образован на базе проекта Дуга Энгельбарта (Doug Engelbart) "Наращивание человеческого интеллекта" в Стэнфордском исследовательском институте (SRI). (Следует отметить, что частью проекта Энгельбарта была ранняя гипертекстовая система NLS.) В SRI организовали Сетевой информационный центр, который возглавила Элизабет Фейнлер (Elizabeth (Jake) Feinler). В функции центра входило поддержание таблиц соответствия между именами и адресами компьютеров, а также обслуживание каталога запросов на комментарии и предложения (Request For Comments, RFC). Через месяц, когда SRI подключили к ARPANET, из лаборатории Клейнрока было послано первое межкомпьютерное сообщение.

Хроника этих дней детально изложена в интервью с Винтом Серфом — его иногда называют "отцом" Интернета — "Как появился Интернет" (How the Internet Came to Be) [52]. На рисунке 1 представлен фрагмент рабочего журнала В. Серфа, где дату 29 октября 1969 г. и время 22:30 можно принять за рождение сети Интернет.

Рисунок 1 – Фрагмент рабочего журнала В. Серфа

Источник: http://www.computer-museum.ru/history_abroad/intern1.

Двумя следующими узлами ARPANET стали Калифорнийский университет в городе Санта-Барбара (UCSB) и Университет штата Юта (UTAH). В этих университетах развивались проекты по прикладной визуализации. Глен Галлер (Glen Culler) и Бартон Фрайд (Burton Fried) из UCSB исследовали методы отображения математических функций с использованием дисплеев с памятью, позволяющих справиться с проблемой перерисовки изображения по сети. Роберт Тейлор и Иван Сазерленд в Юте исследовали методы рисования по сети трехмерных сцен. Таким образом, к концу 1969 г. четыре компьютера были объединены в первоначальную конфигурацию ARPANET [14]. На рисунке 2 отображена схема соединения первых четырех узлов сети ARPANET в декабре 1969 г.

Рисунок 2 – Документальный эскиз ARPANET

Источник: http://www.computer-museum.ru/history_abroad/intern1.

Признать 29 октября 1969 г. в качестве дня рождения Сети можно, но условно и только в том случае, если придерживаться узкого определения Интернета — это глобальная сеть, появившаяся в результате эволюции сети ARPANET и использующая коммуникационный протокол TCP/IP. Сегодня мы трактуем термин "Интернет" шире. В русском сегменте Сети удалось найти определение Интернета, взятое из книги "Справочник доктора Боба по доступу к Интернет через электронную почту" ("Doctor Bob’s Guide to Offline Internet Access"), 4-й выпуск — 1995 г., в переводе Вадима Федорова: "Internet (сущ.) — бурно разросшаяся совокупность компьютерных сетей, опутывающих земной шар, связывающих правительственные, военные, образовательные и коммерческие институты, а также отдельных граждан, с широким выбором компьютерных услуг, ресурсов, информации. Комплекс сетевых соглашений и общедоступных инструментов Сети разработан с целью создания одной большой сети, в которой компьютеры, соединенные воедино, взаимодействуют, имея множество различных программных и аппаратных платформ" [14].

Если начинать историю Интернета не с 1969 г., а раньше, то ее можно разделить на несколько этапов.

1945—1960. Теоретические работы по интерактивному взаимодействию человека с машиной, появление первых интерактивных устройств и вычислительных машин, на которых реализован режим разделения времени.

1961—1970. Разработка технических принципов коммутации пакетов, ввод в действие ARPANET.

1971—1980. Число узлов ARPANET возросло до нескольких десятков, проложены специальные кабельные линии, соединяющие некоторые узлы, начинает функционировать электронная почта, о результатах работ ученые докладывают на международных научных конференциях.

1981—1990. Принят протокол TCP/ IP, Министерство обороны США решает построить собственную сеть на основе ARPANET, происходит разделение на ARPANET и MILNet, вводится система "доменных" имен – Domain Name System (DNS), число хостов доходит до 100000.

1991—1999. Новейшая история.

В последние годы под Интернетом понимается, как правило, сама Сеть и весь комплекс функционирующих в ней приложений, превращающих ее в новую экономическую и социальную среду коммуникации.

Вопрос терминологии в данном случае отнюдь не праздный: более широкая трактовка с неизбежностью приводит к признанию того факта, что история Интернета началась намного раньше, а тридцать лет назад на базе доступных технических средств лишь оформилась определенная техническая политика, актуальная для своего времени. Ничто не вечно, через какое-то время техническая основа Интернета может принять совершенно другие формы, но глобальное информационное пространство теперь уже относится к числу таких безусловных данностей, как электричество, телефон и прочие достижения цивилизации.