ГЛОБАЛЬНАЯ СЕТЬ ARPANET

Шестидесятые годы — рождение ARPA и ARPANET

Итак, самой первой датой, с которой начинают историю Интернет, является 1962 год. С одной стороны, данное утверждение кажется весьма смелым: ведь в 1962 году еще никто не знал, что такое Интернет, и до того момента, когда это слово появилось на свет, было еще достаточно далеко.

В те далекие времена в мире насчитывалось не более 10 000 примитивных компьютеров, работать на которых было далеко не так легко, как сейчас: компьютеры были куда менее «дружелюбными» и при этом стоили не одну сотню тысяч долларов. Монополия на телефонные коммуникации принадлежала компании AT&T.

Однако именно в том далеком 1962 году Американское агентство исследовательских проектов Министерства обороны США (Advanced Research Projects Agency of the U.S. Department of Defense, ARPA) открыло проект, который позднее получил название ARPANET и значительно позднее — имя Интернет (Internet).

В 1962 году важные исследования были начаты в ряде учебных заведений США и прежде всего в Массачусетсском технологическом институте (MIT). Именно в 1962 году молодой американский ученый из MIT Дж. С. Ликлидер написал работу, где высказал идею глобальной сети, которая бы обеспечивала каждому жителю земли доступ к данным и программам из любой точки земного шара. В октябре того же года Ликлидер стал первым руководителем отдела ARPA IPTO (ARPA Information Processing Techniques Office). В это же время (тоже в MIT) другой ученый, Леонард Клейнрок, закончил работу над своей докторской диссертацией в области теории коммуникационных сетей и получил должность ассистента в калифорнийском университете UCLA. В этом же году молодой подающий надежды сотрудник MIT (также будущий участник проекта ARPANET) Айвен Сазерленд, используя машину TX-2, создал пионерскую интерактивную графическую программу Sketchpad (Блокнот), которая имела большое влияние на развитие компьютерной графики. Вскоре этим ученым было суждено встретиться в работе над исследовательским проектом в ARPA. В 1963 году Ликлидер приглашает Айвена Сазерленда для работы над проектом ARPA, а двумя годами позже в группу приходит еще один ученый, который впоследствии внес большой вклад в создание Интернета, — Боб Тейлор. Ликлидер заключил контракты с MIT, UCLA и BBN (небольшой консалтинговой компанией Bolt Beranek & Newman), чтобы начать воплощение своих дерзких по тем временам идей. В 1963 году происходит важное событие: появляется первый универсальный стандарт ASCII — схема кодирования, назначающая численные значения-коды буквам, цифрам, знакам пунктуации и некоторым другим символам, в результате чего возникает возможность обмена информацией между компьютерами от различных изготовителей.

В 1964 году практически одновременно в MIT, RAND Corporation и Great Britain National Physical Laboratory (GBNPL) были развернуты работы по надежной передаче информации. Появилась идея коммутации пакетов, суть которой сводилась к тому, что любая информация, передаваемая по сети, разбивается на несколько частей (пакетов), которые затем независимо друг от друга перемещаются различными путями (маршрутами), пока не достигнут адресата. Пауль Бэран, Дональд Дэвис, Леонард Клеинрок параллельно вели исследования в этой области. Пауль Бэран был одним из первых, кто опубликовал свои исследования в статье «Передача данных в сетях». Несколько позднее появилась диссертация Клеинрока, в которой были высказаны сходные идеи. Сетевые идеи развиваются на фоне постоянно совершенствующейся аппаратной платформы компьютеров. В 1964 году IBM выпускает новую машину IBM 360, которая устанавливает de facto всемирный стандарт байта — восьмибитного слова, что автоматически сделало машины, использовавшие 12- и 36-битные слова, устаревшими. В данную разработку IBM инвестировала 5 млрд. долл. В этом же году дебютировала онлайновая система бронирования авиабилетов IBM, которая получила имя SABRE (Semi-Automatic Business Research Environment). Она соединила 2000 терминалов в шестидесяти городах по телефонным линиям.

В 1964 году Ликлидер оставляет ARPA, чтобы возвратиться в MIT, и в сотрудничестве с Айвеном начинает разработку операционной системы, работающей в режиме разделения времени. Компьютеры постепенно начинают уменьшаться в размерах и получают более широкое распространение. В 1965 году DEC анонсировала PDP-8, который мог уместиться на рабочем столе. Он стоил 18 000 долл. — пятую часть стоимости IBM/360. Комбинация вычислительной мощности, размера и стоимости позволила компьютеру занять места на сотнях заводов, в тысячах офисов и научных лабораторий. В этом же году на базе финансирования ARPA Ларри Робертс и Томас Марилл создают первую региональную вычислительную сеть WAN (Wide-Area Network). Они подсоединили TX-2 (MIT) к Q-32 в Санта-Монике через выделенную телефонную линию. Система подтвердила предположения Клейнрока, предсказавшего, что коммутация пакетов является наиболее многообещающей моделью для связи между компьютерами.

Годом позже Айвен Сазерленд приглашает Боба Тейлора, работавшего ранее в NASA, для продолжения работ по организации сети. В этом же году ARPA-финансирует проект JOSS (Johnniac Open Shop System), который разрабатывается в RAND Corporation. Система JOSS предоставляла пользователям вычислительные ресурсы в диалоговом режиме с удаленных терминалов. В качестве консолей использовалась модифицированная электрическая пишущая машинка (модель IBM 868).

В 1966 Тейлор сменил Сазерленда на посту директора ARPA IPTO. В его офисе в IPTO было три терминала, которые он мог попеременно подключать к различным вычислительным компьютерам посредством телефонных проводов. «Почему бы нам всем не говорить одновременно?» — однажды задался вопросом Тейлор. Этот вопрос ученого определил целое научное направление, которое вскоре было поставлено перед исследователями ARPA. Идея казалась Тейлору настолько многообещающей, что вскоре ему удалось организовать встречу с Чарльзом Херзфельдом, который в то время был руководителем ARPA. Обрисовав суть проблемы и перспективы, которые сулило исследование, Тейлор уже через 20 минут беседы получил согласие на выделение миллиона долларов на развитие проекта, суть которого состояла в том, чтобы соединить всех клиентов ARPA IPTO в одну сеть. Вскоре после этого Тейлор уговорил Ларри Робертса покинуть МIТ для продолжения работ по сетевому проекту в ARPA.

В 1967 году произошло еще одно событие, которое сыграло важную роль в развитии сетевых технологий: модем, изобретенный в начале шестидесятых, был существенно усовершенствован Джоном Ван Гином из Станфордского научно-исследовательского института (Stanford Research Institute, SRI). Ученый предложил приемник, который мог надежно распознавать биты информации на фоне шумовых помех, создаваемых междугородними телефонными линиями.

Параллельно в то же время английский автор идеи пакетной коммутации Дональд Дейвис занимался теоретическими разработками в британской национальной физической лаборатории. В 1967 году Ларри Робертс собрал научную конференцию в Анн-Арбор в штате Мичиган, на которую он пригласил основных разработчиков сетевого проекта. Конференция имела огромное значение — параллельно проводимые работы начали объединяться. Дональд Дейвис, Пауль Бэрон и Ларри Робертс узнали о работах друг друга. Термин «ARPANET» впервые упоминался в ходе выступления Ларри Робертса именно на этой конференции. На этой же конференции другой выдающийся ученый Уэсли Кларк впервые высказал идею и предложил термин «IMP» — Interface Message Processors, обозначающий устройства для управления трафиком в сети, которые впоследствии эволюционировали в современные маршрутизаторы.

В 1968 году началась работа по созданию IMP. ARPA заключила контракт на 1 млн. долл. с небольшой консалтинговой компанией Bolt Beranek & Newman (BBN) на создание четырех IMP, при помощи которых предполагалось объединить сеть   ARPANET. BBN опередила своих более крупных конкурентов благодаря простой организационной структуре и отсутствию бюрократических препон. BBN возглавлял Фрэнк Хартом — человек незаурядных организаторских способностей, активная деятельность которого позволила небольшой компании получить столь престижный контракт. Несмотря на то что контракт был перспективным, на создание IMP был отпущен всего один год.

В 1969 году BBN успешно выполнила условия исторического контракта, в результате которого заработала сеть ARPANET, охватившая все Западное побережье США.

Семидесятые годы — Telnet, FTP, TCP/IP, USENET

В 1970-м продолжается рост сети — каждый месяц добавляется новый узел. В том же году произошло еще два важных события. Во-первых, Денис Ритчи и Кеннет Томпсон из BelLabs закончили работу над созданием операционной системы UNIX. Во-вторых, в этом же году рабочая группа NWG (Network Working Group) под руководством Стива Крокера завершила работу над протоколом NCP (Network Control Protocol), а еще годом позже закончила работу над протоколом эмуляции терминала Telnet и существенно продвинулась в работе над протоколом передачи файлов FTP.

В 1971 году BBN разработала новую платформу. Так называемые TIP-устройства (Terminal IMP, Terminal Interface Processor) обеспечили возможность входить на удаленные хосты, сделав таким образом  ARPANET   доступной большему числу пользователей. 1971-й был знаменательным не только для развития сетевых технологий; в этом же году произошли революционные преобразования в элементной базе компьютеров — появился микропроцессор 4004 компании Intel. Возвращаясь к сетевым технологиям, надо отметить, что достижения были столь существенными, что наступило время для публичных демонстраций. В 1971 году Ларри Робертс принял решение об организации демонстрации сети ARPA на Международной конференции по компьютерным коммуникациям (ICCC), которая должна была состояться в Вашингтоне в октябре 1972 года. Эксперимент должен был проводиться в реальном времени, чтобы показать, что сеть не только существует, но и работает. Для демонстрации было подготовлено более 40 терминалов. Компания AT&T предоставила канал данных.

Взглянуть на работу сети собрался цвет тогда немногочисленной сетевой элиты. Из Англии специально прилетел Дональд Дейвис — ученый, который ввел в употребление термин «пакетная коммутация». Демонстрация проходила в течение двух с половиной дней, и в ней приняли участие сотни людей, в том числе инженеров и технических работников телекоммуникационной и компьютерной индустрии. Демонстрация на ICCC внесла большой вклад в распространение идей пакетной коммутации и впервые показала широкому кругу людей, что совместное использование ресурсов в сети реально. В результате сообщество ARPANET   стало пользоваться уважением, добилось признания новой технологии и получило в свое распоряжение ресурсы. Для производителей компьютеров это означало появление нового рынка.

Однако демонстрация ARPANET явилась не единственным событием 1972 года. Тогда же произошло еще по крайней мере два события, которые оказали огромное влияние на развитие компьютерных технологий. В 1972 году Рей Томильсон (BBN) написал программу, позволяющую отправлять электронную почту по ARPANET. Он же ввел обозначение «user@host» и использовал символ @, который позднее (с 1980 года) был закреплен в международном стандарте адресов электронной почты. (Кстати, в том же году появился язык С.) В 1973 году уже 30 институтов были подсоединены к ARPANET. Среди клиентов ARPANET появились такие частные организации, как BBN, Xerox PARC и MITRE Corporation, а также государственные — NASA’s Ames Research Laboratories, National Bureau of Standards и Air Force Research Facilities.

ARPA переименовывается в DARPA, где буква «D» указывает на Defense. Боб Кан переезжает из BBN в DARPA для осуществления проекта по соединению ARPANET с другими сетями. Начинается весьма сложная работа по объединению сетей, имеющих разные интерфейсы, скорости передачи данных и размеры пакетов. По сути дела, это была работа по созданию межсетевого протокола. В сентябре 1973 года появилась первая публикация по новому протоколу TCP (Transmittion Control Protocol). В 1974 году Ларри Робертс переходит в BBN, а Ликлидер — в DARPA IPTO. Дневной трафик ARPANET к этому времени составил уже 3 млн. пакетов.

В 1975 году Министерство энергетики США создает собственный научный центр по развитию сетевых технологий. Начиная с 1976 года DARPA финансирует исследования в Беркли, ученые которого ведут работы по модифицированию UNIX и созданию протокола TCP/IP. TCP/IP со временем стал одним из наиболее популярных протоколов сетевого взаимодействия и стандартом de facto для реализации глобальных сетевых соединений в силу открытости, масштабируемости и за счет предоставления одинаковых возможностей глобальным и локальным сетям.

В 1976 году появился суперкомпьютер CRAY 1, вычислительная мощность которого привлекла исследователей из разных частей США. Многие ученые выразили желание получить удаленный доступ к мощным вычислительным ресурсам суперкомпьютера. Так на повестку дня стал вопрос о необходимости организации сетевого доступа к суперкомпьютерным центрам. Но развитие сетевых технологий стимулировалось не только суперкомпьютерным направлением.

В 1977 году был анонсирован компьютер Apple II, и появление настольных компьютеров с потенциальной возможностью коммуникаций при помощи модемного подключения дало новый толчок развитию сетевых технологий и модемной индустрии. В 1977 году в DARPA сформировался международный совет по проблемам Интернета, возглавляемый Питером Кирстеном из University Colledge (Лондон). К началу 1978 года эксперимент ARPANET был практически закончен.

В 1979 году появилась служба USENET, которая стала одним из первых примеров клиент-серверной организации.

К концу семидесятых годов архитектура и протоколы TCP/IP приобрели современный вид. К этому времени агентство DARPA стало признанным лидером в разработке сетей с коммутацией пакетов. Дальнейшее развитие сетевых технологий, в том числе беспроводных радиосетей и спутниковых каналов связи, стимулировало активность DARPA в исследовании проблем межсетевого взаимодействия и реализации принципов Интернета в ARPANET.

DARPA не делало тайны из своей деятельности в области развития технологий Интернета, поэтому различные научные группы проявляли интерес к разработкам технологии глобальной сети.

Свое начало Интернет берет от сети ARPANET, но чаще Интернет называют наследницей NSFNET — американской сети, объединившей ученых NSF (National Science Foundation), которая сотрудничала, объединялась с ARPANET, а затем поглотила ее.

NSFNET появилась только в середине восьмидесятых годов, однако интерес к построению научных сетей NSF проявляла значительно раньше. В 1979 году произошла встреча шести американских университетов, которые обсудили возможность разработки сети CSNET (Computer Science Research Network). Боб Кан присутствовал на этой встрече как консультант от DARPA, а Кент Куртис — как представитель NSF (National Science Foundation). Тогда, в 1979 году, переговоры не привели к согласию: NSF посчитала проект слишком дорогим. Однако годом позже NSF возвращается к этой идее, которую поддерживает все большее количество университетов. В конце концов, NSF соглашается выступить организатором проекта CSNET. На проект выделяется 5 млн. долл., и NSF попадает в историю как один из первых основателей Интернета. Чтобы читателю было легче соотнести данные успехи с другими достижениями в развитии компьютерной техники, напомню, что в этом же году молодая компания Microsoft предложила операционную систему MS-DOS, а IBM приступила к производству первого персонального компьютера.

Восьмидесятые — NSFNET, BBS, WWW

Многие эксперты называют временем зарождения Интернета начало 80-х годов. В это время DARPA инициировало перевод машин, подсоединенных к его исследовательским сетям, на использование стека TCP/IP. В 1981 году IWG (Internet Working Group) в DARPA публикует документ, в котором говорится о полном переходе с протокола NCP (Network Control Protocol) на протокол TCP/IP, который разрабатывался с 1974 года.  ARPANET становится магистральной сетью Интернет и активно используется для многочисленных экспериментов с TCP/IP.

DARPA организовало ряд научных семинаров, во время которых ученые обменивались новыми идеями и обсуждали результаты экспериментов. Был создан специальный комитет для координации и руководства процессом разработки протоколов и архитектуры сети Интернет, получивший название ICCB (Internet Control and Configuration Board); этот комитет существовал и регулярно работал до 1983 года.

Окончательный переход к технологии Интернет произошел в январе 1983 года: в этом году протокол TCP/IP принят Министерством обороны США, а сеть  ARPANET  была разбита на две независимые части. Одна из них (предназначенная для научных целей) сохранила название ARPANET, а вторая, большая по масштабу сеть MILNET отошла к военному ведомству.

Для того чтобы стимулировать использование новых протоколов в учебных заведениях, DARPA сделало реализацию TCP/IP широко доступной для университетских кругов. В это время многие исследователи использовали версию ОС Unix университета Беркли (шт. Калифорния), называемую BSD Unix (от Berkeley Software Distribution.)

Благодаря тому что DARPA в свое время субсидировала компанию BBN и университет в Беркли с целью реализации протоколов TCP/IP для использования вместе с популярной ОС Unix, более 90% компьютерных факультетов университетов адаптировали новую сетевую технологию, и версия BSD стала фактическим стандартом для реализаций стека протоколов TCP/IP. Было выпущено несколько версий BSD, каждая из которых добавляла в TCP/IP новые возможности, в том числе 4.2BSD (1983 г.), 4.3BSD (1986 г.); 4.3BSD Tahoe (1988 г.); 4.3BSD Reno (1990 г.); 4.4BSD (1993 г.).

С 1985 года NSF реализовала программу создания сетей вокруг своих суперкомпьютерных центров. И в 1986 году создание опорной сети (56 Кбит/с) между суперкомпьютерными центрами NSF привело к появлению целого ряда региональных сетей, таких как  JVNCNET, NYSERNET, SURANET, SDSCNET, BARRNET и другие. Так появилась магистральная сеть NSFNET, которая в конце концов объединила все эти научные центры и связала их с ARPANET. Таким образом, NSFNET связала пять суперкомпьютерных центров и открыла доступ к мощным вычислительным ресурсам для широкого круга исследователей. В свое время ARPANET из-за бюрократических проблем не справилась с этой задачей, что и привело к появлению NSFNET. Большое число университетов и исследовательских центров, в том числе и за пределами США, выразили желание подключиться к этой сети. Для уменьшения платы за использование междугородних линий связи решено было развивать систему региональных сетей, которая объединяет компьютеры внутри какого-то региона и имеет выходы на подобные сети поблизости. При такой конфигурации все компьютеры являются равноправными и имеют связь «по цепочке» через соседние компьютеры как друг с другом, так и с суперкомпьютерами NSF. Таким образом, начиная с 1986 года можно говорить о становлении глобальной компьютерной сети Интернет.

В 1988 году Интернет становится международной сетью — к нему присоединяются Канада, Дания, Финляндия, Франция, Норвегия и Швеция. В том же 1988 году в сети появляется служба BBS (Bulletin Board System).

В январе 1989 года сеть насчитывала 80 000 узлов; в ноябре к Интернету присоединились Австрия, Германия, Израиль, Италия, Япония, Мексика, Нидерланды, Новая Зеландия и Великобритания — количество узлов в сети выросло до 160 000. В том же году появилась технология FDDI (Fiber Distributed Interface) — распределенный интерфейс передачи данных по волоконно-оптическим каналам.

Если Интернет — изобретение коллективное, то идею гипертекста и WWW связывают с именем конкретного человека. В 1989 году Бернерс-Ли высказал идею гипертекста, которая и послужила толчком к созданию World Wide Web. Работая в качестве технического консультанта в Европейской лаборатории физики частиц в Женеве, Бернерс-Ли написал программу Eniquire, которая стала прообразом будущей WWW. В том же 1989 году Бернерс-Ли начинает работу над глобальным проектом Всемирной паутины, и всего два года спустя (в 1991 году) первые WWW-объекты помещаются в Интернет. В период с 1991 по 1993 год ученый занимается усовершенствованием спецификаций WWW. В 1994 году Бернерс-Ли переходит работать в Массачусетсский технологический институт в лабораторию компьютерных наук, где он занимает пост директора консорциума WWW, который координирует усилия более сотни корпораций, направленные на совершенствование технологий World Wide Web.

Назад