Myślisz, że Internet powstał w latach 90. Nie jesteś sam. Większość ludzi wywodzi swoje cyfrowe korzenie z sygnału dźwiękowego modemu podłączonego do sieci WWW. To było doświadczenie użytkownika. Ale to nie był początek.
Prawdziwe korzenie sprzętu sięgają znacznie głębiej. Do miejsca zwanego ARPANET.
To nie jest tylko notatka. To szkielet, na którym zbudowana jest współczesna sieć.
Dlaczego rząd potrzebował planu awaryjnego
Wszystko zaczęło się w 1966 roku. Agencja Zaawansowanych Projektów Badawczych (ARPA ) zajmowała się konkretnym problemem. Jak zapisać informacje w przypadku końca świata?
W szczególności w sposób nuklearny.
Rząd USA chciał zdecentralizowanego przechowywania danych. Jeśli bomba uderzy w serwer centralny, dane zostaną utracone. Jeśli ten serwer jest częścią sieci, sieć będzie przekierowywać ruch. System przetrwa. Chodzi o zrównoważony rozwój. ARPA sfinansowała program Shared Computer Networks. Cel był prosty: połączyć komputery, aby zwiększyć moc obliczeniową i zmniejszyć ryzyko.
Od teorii do zastosowań minęły dwa lata. W 1968 roku ARPA wysłała zapytanie ofertowe (RFQ ). Chcieli stworzyć pierwszą sieć szerokopasmową.
Samochody, od których wszystko się zaczęło
Kontrakty zdobyli Bolt, Beranek i Newman (BBN). To była firma akustyczna. Nie gigant komputerowy. Ale to oni zaprojektowali Procesory komunikatów interfejsowych (IMP ).
Cztery sztuki.
Maszyny te były routerami swojej epoki. Zapewniały otwartą komunikację pomiędzy czterema różnymi komputerami. Na każdym komputerze działał inny system operacyjny. Żadne z nich nie mówiło tym samym językiem. IMP zmusił ich do wzajemnego słuchania.
Zespół, który to stworzył, nie był monolityczny. Inżynierowie elektrycy. Informatycy. Matematyka stosowana. Studenci studiów magisterskich. Wszystko udokumentowali w Wnioskach o komentarz (RFC ). Nadal można je przeczytać w internetowych archiwach RFC/STD/FYI/BCP. To jest kod źródłowy sposobu, w jaki obecnie komunikujemy się z maszynami.
Co sprawiło, że ARPANET zadziałał?
Przyjrzymy się sprzętowi. Wstępna konfiguracja czterech węzłów.
Zobaczysz protokoły, które umożliwiły różnym systemom wymianę danych. Zobaczysz, skąd tak naprawdę wzięły się funkcje, z których korzystasz na co dzień – poczta e-mail, przesyłanie plików, podstawowa łączność. I tak, zobaczymy, jak to się okaże. Ale najpierw sprzęt.
Komputery ARPANET
Pierwsze cztery węzły i IMP firmy Honeywell
Przed ARPANET Twoje doświadczenia z komputerami były bardzo ograniczone. Siedziałeś przy terminalu, który był bezpośrednio podłączony do ogromnego komputera typu mainframe, który często zajmował cały pokój. Tryb podziału czasu umożliwił wielu użytkownikom jednoczesny dostęp do tej jednej potężnej maszyny. Inne wczesne sieci były jeszcze bardziej ograniczone. Wymagały bezpośrednich połączeń między hostami. Istniał tylko jeden sposób przesyłania danych. Takie konfiguracje stały się znane jako sieci lokalne (LAN ). Nie mogli skalować.
ARPA miała szerszą wizję. Chcieli stworzyć ogólnokrajową sieć łączącą organizacje rządowe i naukowe. Pierwsza faza była skromna pod względem projektu. Cztery komputery. Cztery lokalizacje. Istniejące linie telefoniczne. Cztery procesory komunikatów interfejsu (IMP ).
ARPA wybrała początkowe lokalizacje w oparciu o istniejące relacje badawcze z rządem USA. W każdej lokalizacji inżynierowie byli zajęci podłączaniem hosta do nowej sieci. Skład był następujący:
- Uniwersytet Kalifornijski w Los Angeles (UCLA) korzystał z SDS Sigma 7 z eksperymentalnym systemem operacyjnym Sigma OS.
- Instytut Badawczy Stanforda korzystał z komputera SDS-90 z systemem Genie.
- Centrum Matematyki Interaktywnej Culler-Fried Uniwersytetu Kalifornijskiego obsługiwało komputer IBM 360/75 z systemem OS/MVT.
- Uniwersytet Utah gościł DEC PDP-10 z systemem operacyjnym Tenex.
Rozpoczął się sierpień 1969 roku. Uniwersytet Kalifornijski jako pierwszy podłączył swojego hosta do IMP. Ten IMP to Honeywell DDP 516. W ciągu kilku dni obie maszyny wymieniły informacje. Stanford dołączył w październiku. 29 października o godzinie 22:30 UCLA i Stanford nawiązały komunikację za pośrednictwem linii telefonicznej z szybkością 50 kilobitów na sekundę.
Pierwsza próba nie powiodła się. UCLA nie był w stanie wysłać pełnego zespołu. Druga próba zakończyła się sukcesem. Pozostałe dwie placówki dołączyły przed końcem 1969 r. Naukowcom w końcu udało się wykorzystać moc obliczeniową systemów zdalnych.
Porównanie sprzętu z 1969 r. z nowoczesnymi specyfikacjami
Umieść Honeywell DDP 516 obok nowoczesnego komputera stacjonarnego. Wygląda jak zabawka. IMP miał tylko 12 kilobajtów pamięci. Już dziś możesz kupić nowy komputer PC z pamięcią większą niż 1 gigabajt. To jest 1 000 000 kilobajtów. Różnica w mocy obliczeniowej jest ogromna.
Jak powstały protokoły ARPANET
W dzisiejszych czasach Internet traktujemy jako coś oczywistego. Trwa ładowanie listów. Wyświetlają się strony internetowe. Ale ARPANET nie miał żadnych zasad. Nie było systemów wymiany danych. Wszystko trzeba było wymyślić od zera.
Zespół dokonał krytycznego wyboru. Stworzyli standardowe protokoły, których musieli przestrzegać gospodarze i IMP. Kierownictwo objęła Grupa Robocza Sieci. Wczesny rozwój był chaotyczny. Niesystematyczny. Zespół opracował protokoły w oparciu o prośbę o komentarz, czyli dokumenty RFC.
Na początku wyszły na jaw dwa problemy. Zdalne logowanie. Przesyłanie plików. Zdalne logowanie zmieniło się na Telnet. Transfer plików stał się protokołem przesyłania plików (FTP ). Larry Roberts, kierownik projektu, odrzucił te wstępne protokoły. Nie byli wystarczająco ambitni. Domagał się większej funkcjonalności.
Zespół ponownie skupił się na Programie kontroli sieci (NCP ). Był to symetryczny protokół komunikacyjny host-to-host. Mówiąc najprościej, umożliwiło to komputerom komunikację i dołączenie nowych hostów do sieci. Przepływ i trasy danych kontrolowane przez NCP. Zaimplementował numeryczne adresy hostów. Był prekursorem nowoczesnych serwerów nazw domen (DNS).
Dlaczego przełączanie pakietów zmieniło wszystko
ARPANET zastosował rewolucyjną metodę: przełączanie pakietów. Komputery-hosty dzielą pliki na małe segmenty zwane pakietami. Po przeniesieniu fragmenty zebrano z powrotem do oryginalnego pliku.
To jest ważne także dzisiaj. Przełączanie pakietów sprawia, że Internet jest szybki. Jeden ogromny plik blokuje ścieżkę. Zjada przepustowość. Mniejsze pakiety przesyłane są różnymi trasami. Jeśli jedna trasa zawiedzie, zablokowane pakiety znajdują inną ścieżkę. Reszta danych jest nadal ładowana.
NCP położyło podwaliny pod stos protokołów TCP/IP (protokół kontroli transmisji/protokół internetowy). Protokół TCP/IP został opracowany przez Roberta Kahna i Vintona Cerfa. Określa sposób przesyłania informacji i potwierdza dostarczenie. Pomyśl o tym jak o sterowaniu ruchem. Bez tego komputery nie znałyby dostępnych tras. Sieć upadłaby.
Wczesne funkcje sieciowe
ARPANET umożliwił rzeczy, które wcześniej były niemożliwe lub ograniczone do niewielkiej skali. Zmieniło to sposób, w jaki ludzie korzystają z komputerów.
Jak faktycznie komunikowali się użytkownicy ARPANET
Zdalny dostęp zmienił wszystko. Wcześniej, jeśli potrzebowałeś danych z samochodu w Kalifornii i byłeś w Massachusetts, albo tam jechałeś, albo czekałeś. ARPANET umożliwił połączenie z systemem oddalonym o wiele kilometrów. Naukowcy przestali odwiedzać biblioteki z dyskami twardymi. Właśnie wybrali numer.
W 1971 roku pojawił się Terminal Interface Processor (TIP ). Sprzęt ten umożliwiał podłączenie poszczególnych terminali do sieci. Teraz nie dotyczyło to już tylko komputerów mainframe.
Pliki również zostały przeniesione. Pod koniec 1970 roku ARPA zaktualizowała oprogramowanie IMP. Jeden IMP może załadować nowy kod z innego. Następnie transmituje ten kod do wszystkich innych IMP. Scentralizowane aktualizacje. Koniec z ręcznym łataniem każdego węzła.
A potem nadeszło najważniejsze. E-mail.
Ray Tomlinson napisał go w 1972 roku. Korzystał z dwóch programów systemu operacyjnego Tenex: SNDMSG i READMAIL. Potrzebował separatora między nazwą użytkownika a nazwą komputera. Wybrał „@”.
Nadal go używamy. Nie wiedział, że ten symbol przetrwa pół wieku. Potrzebował tylko symbolu, którego nie używano w nazwach.
Członkowie zespołu natychmiast zaczęli nadużywać tej możliwości. Pojawiły się mailingi. Możesz wysłać wiadomość do grupy jednym kliknięciem. SF-LOVERS był pierwszy. Fani science fiction zjednoczyli się za pośrednictwem Internetu.
ARPA tego nienawidziła. Chcieli wykorzystać sieć do pracy. Nie dla fanfiction. Nakazali rozwiązanie list mailingowych. Użytkownicy stawiali opór. Ich argument? Listy mailingowe testowały przepustowość poczty. Większy ruch oznaczał lepsze testy warunków skrajnych. ARPA ostatecznie ustąpiła.
Dlaczego łączenie sieci było trudniejsze, niż oczekiwano
1973 Robert Kahn rozpoczął eksperyment zwany internetem (sieciami łączącymi). Cel: połączyć dwie oddzielne sieci. Jednym z nich był ARPANET. Druga to Agencja Zaawansowanych Projektów Badawczych w Obronie (DARPA ) Sieć Radia Pakietowego**.
Fale radiowe przesyłają dane inaczej niż kable. Ich zjednoczenie nie było prostym połączeniem. Wymagało to nowego podejścia do routingu. Kahn badał, jak sprawić, by te różne systemy współdziałały ze sobą bez wzajemnego zakłócania się.
Poprawienie sytuacji zajęło dziesięć lat.
Przełącznik protokołu, który uratował Internet
Rok 1983 stał się trudnym terminem. ARPANET porzucił NCP. Przeszła na zestaw protokołów TCP/IP.
To nie była tylko drobna aktualizacja. To była zmiana strukturalna. Architektura stworzona przez ARPANET była zapowiedzią współczesnego Internetu. Ale protokoły? Aby przetrwać, musieli się zmienić.
Aplikacje tworzone przez użytkowników — poczta e-mail, przesyłanie plików, listy mailingowe — utorowały drogę nowoczesnej sieci. Infrastruktura podążała za zachowaniami użytkowników.
Kto właściwie stworzył ARPANET?
To nie był tylko jeden geniusz. Było kilkaset osób. Oto nazwy, które mają znaczenie:
- J.K.R. Licklider : Szef ARPA. Śniła mi się „Sieć Międzygalaktyczna”.
- Larry Roberts : Kierownik programu. Spełnił marzenie.
- Robert Kahn : opracowany protokoły sieciowe do łączenia sieci.
- Vinton Cerf : współtwórca protokołu TCP/IP. Druga połowa zespołu doradców ds. protokołów.
- Will Crowther i Dave Walden : programiści BBN.
- Mike Wingfield : stworzył pierwszy interfejs sprzętowy łączący komputer z IMP.
- Paul Baran, Donald Davis, Leonard Kleinrock : matematycy. Opracowali przełączanie pakietów.
Koniec pewnej ery
ARPANET nie tylko zniknął. Zniknęła w infrastrukturze, którą stworzyła.
W latach 80. wojsko oderwało się i utworzyło MILNET. Części akademickie połączyły się w NSFNET. ARPANET jako odrębna jednostka została zamknięta w 1990 roku.
Ale kod pozostaje. Adresy e-mail pozostają. Koncepcja łączenia sieci stała się standardem.
Teraz uważamy to za coś oczywistego. Kliknij link. Wysyłanie pliku. Połączenie zdalne.
Wszystko zaczęło się od sieci radiowej i listy mailingowej dla fanów science fiction.
Sieć przeżyła swoich twórców. O to właśnie chodzi.
jak Internet oddzielił się od ARPANET i dlaczego ma to dzisiaj znaczenie
Wzrost nie był liniowy. Był wybuchowy. W latach 1969–1977 sieć ARPANET rozrosła się z czterech do 111. Nie były to przypadkowe maszyny. To byli kluczowi gracze. Uniwersytety. Laboratoria badawcze. Wojskowy. Łączność satelitarna rozszerzyła zasięg od kontynentalnych Stanów Zjednoczonych po Hawaje i Europę. Zasadniczo była to obecność globalna.
A jednak. Prawie nikt tego nie widział. Nikt publicznie nie wiedział o istnieniu ARPANET. Był to tajny ogród danych, odgrodzony od przeciętnego użytkownika.
Ale ściany były porowate. Zaczęły powstawać inne sieci. USENET. Ethernet. CSNET. BITNET. Nie istniały tylko obok ARPANET. Musieli z nią wejść w interakcję.
Wprowadzono RFC 827. Ten dokument zmienił wszystko. Zainstalowano Protokół bramy zewnętrznej. Nagle oddzielne sieci uzyskały dostęp do siebie. Silosy się zawaliły. Chociaż ARPANET pozostał ograniczony do użytku oficjalnego, powstała infrastruktura dla połączonego świata.
Potem przyszedł rok 1983. Czysty przełom. Wojskowa strona ARPANET oddzieliła się. Jedynym połączeniem z większą siecią było kilka bramek e-mailowych. Wojsko zmieniło nazwę swojego segmentu na MILNET. Ostatecznie stała się częścią sieci danych Departamentu Obrony Stanów Zjednoczonych (DDN). Strona cywilna nadal się rozwijała, ale wojsko miało teraz swój własny pas.
Narodziny nowoczesnego szkieletu Internetu
Rok 1986 przyniósł nowego zawodnika. Pięć ośrodków superkomputerowych utworzyło sieć o nazwie NSFNET. Była szybka. Potężny. I zaprosiła do współpracy uniwersytety.
NSFNET rósł. Szybko. Inne sieci zostały skonsolidowane w większe systemy. Ludzie zaczęli nazywać tę splątaną plątaninę sieci i bram Internetem.
Zwróć uwagę na różnicę. ARPANET był prototypem. Internet był ekosystemem.
Era komputerów osobistych rozpoczęła się pod koniec lat 70., ale Internet? Nadal stanowił źródło informacji dla instytucji. Uniwersytety. Korporacje. Rządy. Nie można było po prostu podłączyć domowego komputera i przeglądać Internet. Jeszcze nie.
W tym czasie infrastruktura ARPANET była przestarzała. IMP (procesory komunikatów interfejsowych) były kłopotliwe. Powolny. Udzielone węzłom komputerowym w nowych sieciach, takich jak NSFNET. Organizacje przeprowadziły migrację. Porzucili ARPANET na rzecz szybszych i wydajniejszych opcji.
W 1990 roku DARPA wyciągnęła wtyczkę. Projekt dobiegł końca. Cele zostały osiągnięte. W Stanach Zjednoczonych powstała ogólnokrajowa sieć komputerowa, łącząca potężne zasoby. Mogłaby przetrwać, gdyby zawiodły duże jej części. Zrównoważony rozwój według projektu. I objął cały świat. Z jednego końca świata na drugi.
Kultura hakerska na początku
Czy było to sterylne środowisko? Nie. W ARPANET rozkwitła kultura hakerska.
Większość hakerów nie była przestępcami. Byli uczestnikami. Pobrali przydatne programy. Udoskonalili aplikacje. Stworzyli społeczność dla programistów, aby omawiać pracę. Wymyślili nawet żargon, który się przyjął. Słowa, których używamy dzisiaj, narodziły się w tych wczesnych terminalach.
Ale nie wszystko było altruizmem.
Rozprzestrzenianie się wirusa komputerowego w sieci spowodowało całkowite zatrzymanie systemu w 1980 roku. Chaos.
Potem byli obcy. Hakerzy tacy jak Kevin Poulsen, znany jako Dark Dante, zaatakowali ARPANET. Uzyskał nieautoryzowany dostęp w 1983 roku. Najwyraźniej został złapany. Ale pokazało bezbronność. Nagrodą była sieć.
Rozprzestrzenianie się wirusa komputerowego doprowadziło do całkowitego zamknięcia systemu w 1980 roku.
Czy ARPANET jest dzisiaj aktywny? Nie. Został zastąpiony przez NSFNet. Imię zniknęło. Technologie? Wszędzie.
Być może zastanawiasz się, jak to się ma do Twojego codziennego życia. Za każdym razem, gdy ładujesz stronę internetową, wysyłasz e-mail lub przesyłasz strumieniowo wideo, korzystasz z protokołów i koncepcji udoskonalonych podczas tego przejścia. Przejście z ARPANET do NSFNet, a następnie do komercyjnego Internetu jest powodem, dla którego dzisiaj mamy łącze szerokopasmowe, a nie modem telefoniczny o szybkości 28,8 kb/s.
Infrastruktura ewoluowała. Użytkownicy się zmienili. Jednak główna idea – połączenie odrębnych sieci w jeden zrównoważony system – pozostaje ta sama.
Jak pierwsi hakerzy stworzyli Internet
Jeremy N. Smith przedstawił plan w artykule z 2007 roku dla World Trade Magazine. Narodziny Internetu to coś więcej niż tylko lekcja historii. To jest pokwitowanie. Pokazuje dokładnie, kto zapłacił za infrastrukturę, która obecnie steruje Twoim życiem.
Większość ludzi myśli, że sieć pojawiła się znikąd. Ale to nieprawda. Stworzyli go ludzie, którzy chcieli łączyć komputery. Używali protokołów. Napisali kod. Kłócili się o standardy, aż ktoś się poddał. To właśnie tarcie stworzyło tę konstrukcję.
Praca Smitha podkreśla przejście od izolowanych sieci do sieci globalnej. To nie była spokojna podróż. Były ślepe zaułki. Istniały zastrzeżone systemy, które nie chciały się ze sobą komunikować. Internet wygrał, bo był otwarty. Albo przynajmniej udawał, że tak jest.
Ludzka strona kodu
Artykuł Marka Warda z 2000 roku dla BBC News, Hacking: A History, skupia się na ludziach. Nie faceci w kapturach włamujący się do banków. Na oryginalnych hakerach. Na eksperymentatorach.
To nie byli przestępcy. Byli ciekawi. Chcieli zrozumieć, jak wszystko działa. Jeśli coś było zamknięte, otwierali to. Jeśli coś było powolne, przyspieszali. Ten etos ukształtował wczesny Internet. Sprawił, że sieć jest zrównoważona. Doprowadził też do chaosu.
Ward zwraca uwagę, że ta kultura stworzyła coś więcej niż tylko oprogramowanie. Stworzyła mentalność. Taki, który ceni dostęp ponad pozwolenie. To nastawienie nadal istnieje. Widać to w projektach open source. Można to zobaczyć w programach nagród za błędy. Widać to po tym, jak użytkownicy omijają DRM.
Dlaczego ta historia jest teraz ważna
Możesz się zastanawiać, dlaczego artykuły z 2000 i 2007 roku są dla nas ważne. Ponieważ obecny Internet wydaje się inny. Jest ogrodzony. Jest nadzorowane. Jest drogi.
Lektura tych wcześniejszych perspektyw przypomina nam inne czasy. Mniej więcej w czasach, gdy sieć wydawała się dziksza. Mniej kontrolowana przez garstkę gigantów z Doliny Krzemowej. Kieruje się bardziej indywidualną ciekawością.
Analiza handlu i technologii dokonana przez Smitha pokazuje, w jaki sposób handel podążał za rurami. Pogląd Warda na hakowanie pokazuje, w jaki sposób kultura podąża za kodem. Obydwa są nadal aktualne. Bitwa pomiędzy otwartym dostępem a ogrodami wewnętrznymi jeszcze się nie skończyła. Po prostu przeniesiono go na nową platformę.
Stworzyliśmy narzędzia. Teraz w nich żyjemy. Pytaniem nie jest, kto go zbudował. Pytanie, kto teraz tym steruje. I czy możemy to przywrócić?
