У истоков Интернета. Часть 1: Рождение Сети.
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.
В августе 1968 года Лоуренс Робертс и ARPA основывают сеть ARPNET. Одновременно совместно с другими исследователями разрабатывается спецификация новой сети. В том же году ARPA организовало открытый конкурс на разработку одного из ключевых компонентов — коммутатора пакетов, получившего название Интерфейсный процессор сообщений (Interface Message Processor, IMP). В декабре 1968 года конкурс выиграла группа во главе с Фрэнком Хартом из компании Bolt-Beranek-Newman (BBN). В последующем BBN работала над интерфейсными процессорами сообщений, Боб Кан принимал активное участие в проработке архитектуры ARPANET, Робертс совместно с Ховардом Фрэнком и его группой из Network Analysis Corporation проектировали и оптимизировали топологию сети, группа Клейнрока из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) готовила систему измерения характеристик сети. Также участниками проекта были Винт Серф, Стив Крокер и Джон Постел, к которым присоединились Дэвид Крокер, который сыграл важную роль в документировании протоколов электронной почты, и Роберт Брейден, создавший первые реализации протоколов NCP и TCP для мейнфреймов IBM.
Первый сервер ARPANET был установлен 2 сентября 1969 года в Сетевом измерительном центре Калифорнийского университета (UCLA) в Лос-Анджелесе, где работал Леонард Клейнрок. Компьютер Honeywell DP-516 имел 24 Кб оперативной памяти. Там же, в сентябре 1969 года, компания BBN установила первый Интерфейсный процессор сообщений и подключила к нему первый компьютер. Второй сервер был размещен в образованном Сетевом измерительном центре Стэнфордского исследовательского института (SRI). Сетевой информационный центр возглавила Элизабет Фейнлер. 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 SRI был подключен к ARPANET.
29 октября 1969 года в 21:00 между двумя первыми узлами сети ARPANET, находящимися на расстоянии в 640 км — в Калифорнийском университете Лос-Анджелеса (UCLA) и в Стэнфордском исследовательском институте (SRI) — провели сеанс связи. Чарли Клайн пытался выполнить удалённое подключение к компьютеру в SRI. Успешную передачу каждого введённого символа его коллега Билл Дювалль из SRI подтверждал по телефону. В первый раз удалось отправить всего три символа «LOG», после чего сеть перестала функционировать. LOG должно было быть словом LOGON (команда входа в систему). В рабочее состояние систему вернули уже к 22:30 и следующая попытка оказалась успешной. Именно эту дату можно считать днём рождения Интернета.
Следующими узлами ARPANET стали Калифорнийский университет в городе Санта-Барбара (UCSB) и Университет штата Юта. В этих университетах развивались проекты по прикладной визуализации. Глен Галлер и Бартон Фрайд из UCSB работали над методами 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 года четыре компьютера были объединены в первоначальную конфигурацию ARPANET.
В декабре 1970 года Сетевая рабочая группа (Network Working Group, NWG) под руководством Стива Крокера завершила работу над первой версией протокола, получившего название Протокол управления сетью (Network Control Protocol, NCP). После того, как в 1971-1972 годах были выполнены работы по реализации NCP на узлах ARPANET, пользователи сети, наконец, смогли приступить к разработке приложений. Работа над проектом шла полным ходом, и в октябре 1972 года была организована весьма успешная демонстрация ARPANET на Международной конференции по компьютерным коммуникациям (International Computer Communication Conference, ICCC). Это был первый показ на публике новой сетевой технологии. Также в 1972 году появилось первое «горячее” приложение – электронная почта. В марте Рэй Томлинсон из BBN, движимый необходимостью создания для разработчиков ARPANET простых средств координации, написал базовые программы пересылки и чтения электронных сообщений. В июле Робертс добавил к этим программам возможности выдачи списка сообщений, выборочного чтения, сохранения в файле, пересылки и подготовки ответа. С тех пор более чем на десять лет электронная почта стала крупнейшим сетевым приложением.
Кстати , тогдаже ARPA былопереименованов DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency).
Источник
1962 год концепция пакетного способа передачи файлов по сети
Хронология важнейших событий из истории развития компьютерных сетей:
Этап | Время |
Первые глобальные связи компьютеров, первые эксперименты с пакетными сетями | Конец 60-х годов |
Начало передач по телефонным сетям голоса в цифровой форме | Конец 60-х годов |
Появление больших интегральных схем, первые мини-компьютеры, первые нестандартные локальные сети | Начало 70-х годов |
Создание сетевой архитектуры IBM SNA | 1974 год |
Стандартизация технологии Х.25 | 1974 год |
Появление персональных компьютеров, создание Интернета в современном виде, установка на всех узлах стека TCP/IP | Начало 80-х годов |
Появление персональных компьютеров, создание Интернета в современном виде, установка на всех узлах стека TCP/IP | Середина 80-х годов |
Начало коммерческого использования Интернета | Конец 80-х годов |
Изобретение Web | 1991 |
Толчком создания Интернет явился запуск в Советском Союзе в 1957 году первого искусственного спутника, в котором США увидели для себя угрозу использования ракет для нанесения ядерного удара по Штатам. В этом же году при департаменте обороны США было создано Агентство по научно-исследовательским проектам — (Defense Advanced Research Project Agency — DARPA). 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.
Главным критерием при создании сети считалась неуязвимость сети во время ядерной атаки. Основная концепция сети, базируется на двух основных идеях:
- Отсутствие центрального компьютера – все компьютеры сети равноправны;
- Пакетный способ передачи файлов по сети.
Эту концепцию в 1962 году предложил Пол Бэрен, использовавший теорию пакетной пересылки файлов, выдвинутую Леонардом Клейнроком в1961 году. Суть идеи П. Бэрена состоит в том, что файл, который требуется передать по сети, разбивается на несколько частей – пакетов. Каждый пакет передается независимо от остальных. На конечном пункте в компьютере все пакеты собираются в один файл. Так как пакеты передаются независимо, то каждый пакет может дойти до конечного компьютера по своему пути.
Еще одним теоретическим источником создания сети явилась концепция “Галактической сети” Джозефа Ликлайдера. Согласно этой концепции, при помощи сети любой человек из любой точки Земли может получать информацию и обмениваться файлами с любым другим человеком. Сегодня можно сказать, что эта концепция воплотилась в современной сети Интернет.
В 1962 году в рамках Агентства ARPA были начаты работы по компьютерным проектам. Руководителем был назначен Джозеф Ликлайдер.
В 1966 году было начато создание компьютерной сети. По имени агентства она получила название ARPANet.
Именно для сети ARPANet был создан протокол IP, позволявший делить файлы на пакеты и передавать их от узла к узлу. Затем был создан протокол TCP, который обеспечивал передачу пакетов между компьютером-отправителем и компьютером-приемником, этот протокол позволял также досылать потерянные пакеты. Все эти свойства протокола TCP позволили использовать его для межсетевого обмена файлами.
29 октября 1969 г. принято считать днем рождения Сети. В этот день была предпринята самая первая, правда, не вполне удавшаяся, попытка дистанционного подключения к компьютеру, находившемуся в исследовательском центре Стэндфордского Университета (SRI), с другого компьютера, который стоял в Калифорнийском Университете в Лос-Анджелесе (UCLA). Удалённые друг от друга на расстояние 500 км SRI и UCLA стали первыми узлами будущей сети ARPANet.
Затем к ним подключили ещё два узла: Калифорнийский Университет Санта-Барбары (UCSB) и Университет штата Юта (UTAH).
Именно эти 4 организации распределили между собой основные функции по созданию компонентов глобальной сети:
- UCLA – проведение измерительных испытаний;
- SRI – создание информационного центра;
- UCSB – разработка математического аппарата;
- UTAH – первые работы по трёхмерной графике.
Проведение испытаний стало возможно благодаря тому, что к 1 Сентября 1969 года компания BBN изготовила 1-вые экземпляры устройства IMP (Interface Message Processor), обеспечивающего связь между компьютерами по телефонным каналам.
В 1972 году в Вашингтоне прошла первая Международная конференция по компьютерным коммуникациям. На конференции присутствовали ученые из 10 стран. Участникам конференции была представлена сеть ARPANet.
В 1972 году была создана общественная организация INWG – рабочая группа по международным сетям, под руководством Винсента Сёрфа. Она координировала работу по созданию возможности межсетевого обмена. Для объединения сетей, работающих по протоколу IP и сетей, работающих по другим протоколам, необходимо было создать специальный межсетевой протокол. Этот протокол был создан Винсентом Сёрфом и Робертом Каном в 1974 году и назван TCP.
После объединения в 1982 году двух протоколов TCP и IP в один, протокол TCP/IP стал стандартным протоколом объединенной сети – Интернет. В этом же году Сёрф и его коллеги ввели термин “Интернет”. Сегодня называют “Отцом Интернета”.
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.
20 марта 1998 впервые проводится Всемирный День Интернет.
История Интернета
Источник