CHAPTER 2
第2章 互联网诞生与发展
第1节 第一代互联网——阿帕网
互联网的前身是产生在美国的阿帕网(Advanced Research Projects Agency Network,ARPANET),又称ARPA网。它是美国国防部高级研究计划局(Advanced Research Projects Agency,ARPA)信息处理处(Information Processing Techniques Office,IPTO)开发的世界上第一个计算机远距离的封包交换网络。
阿帕网由无数的节点组成,当若干节点出现问题后,其他节点仍能相互通信。
1962年,约瑟夫·利克莱德(J.C.R. Licklider)加入美国国防部高级研究计划局(Advanced Research Project Agency,ARPA),并成为其信息处理处(Information Processing Techniques Office,IPTO)的首席执行官,他以网络概念的重要性说服了ARPA的伊凡·苏泽兰(Ivan Sutherland)、鲍勃·泰勒(Bob Taylor)和麻省理工学院研究员劳伦斯·罗伯茨(Lawrence G. Roberts)加入研究团队[1]。
几乎同时,1962年,苏联的维克多·格卢什克夫(Viktor Glushkov)提出苏联计算机网(OGAS)项目,目的是为苏联实现计划经济建立全国范围的可进行统一数据获取、计算机建模和指令性调度的系统。OGAS有以下六个主要目标。
(1)为规划和管理国民经济优化建立统一理论数学模型。
(2)建立统一的经济信息系统。
(3)为规划和管理建立标准化和算法化的流程。
(4)为解决经济问题建立数学模型。
(5)设计并建立统一的国家计算机网络。
(6)基于数学方法和计算机技术,建立专门的规划和管理系统。
为了达到这些目标,苏联计划设计并建立统一的国家计算机网络,包括1个国家计算中心,200个地区计算中心和20 000个基层计算中心。
1964年,伊凡·苏泽兰继任美国国防部高级研究计划局信息处理处的首席执行官,两年后鲍勃·泰勒上任,他在任职期间萌发了建立新型计算机网络的想法,并筹集资金启动试验。在泰勒的一再邀请下,日后成为“阿帕网之父”的劳伦斯·罗伯茨出任信息处理处首席执行官。
1967年,罗伯茨着手筹建“分布式网络”,1968年,罗伯茨提交研究报告《资源共享的计算机网络》,提出阿帕网的构想,目标是使“阿帕”的计算机达到互相连接以共享研究成果。根据该报告组建的国防部“高级研究计划网”,就是著名的“阿帕网”,罗伯茨也就自然成为“阿帕网之父”。
阿帕网第一期工程于1969年完成并投入使用,由美国西海岸的四个节点构成:第一个节点选在加州大学洛杉矶分校(UCLA),因为罗伯茨过去的麻省理工学院同事伦纳德·克兰罗克(Leonard Kleinrock)教授(创造了用于网络信息交换的分组交换协议)正在该校主持网络研究;第二个节点选在斯坦福研究院(SRI),那里有道格拉斯·恩格巴特(D. Engelbart)等一批计算机网络的先驱;加州大学圣芭芭拉分校(UCSB)和犹他大学(UTAH)因都有计算机绘图研究方面的专家,而分别被选为第三节点和第四节点。
1970年,已具雏形的阿帕网开始向非军用部门开放,许多大学和研究机构开始接入,同时阿帕网在东海岸地区建立了首个网络节点。当时阿帕网只有四台主机联网运行,甚至连局域网(LAN)的技术都未出现。1971年,阿帕网扩充到15个节点,经过几年成功运行后,已发展成连接许多大学、研究所和公司的遍及美国的计算机网,并能通过卫星通信与相距较远的美国的夏威夷州、英国的伦敦和挪威连接,使欧洲用户也能通过英国和挪威的节点接入网络。
由于阿帕网无法做到与其他类计算机网络交流,1973年春,文顿·瑟夫和罗伯特·卡恩开始研究如何将阿帕网和另外两个已有的网络相连接,尤其是连接卫星网络(SATNET)和基于夏威夷的分组业务的ALOHA网(ALOHANET)。瑟夫设计了新的计算机通信协议,最后被称为传送控制协议/互联网协议(TCP/IP)。1975年7月,阿帕网被移交给美国国防部通信局管理,此后阿帕网不再是实验性和独一无二的了,大量新的网络在20世纪70年代开始出现,包括计算机科学研究网络(Computer Science Research Network,CSNET)、加拿大网络(Canadian Network,CDNET)、因时网(Because It’s Time Network,BITNET)和美国国家自然科学基金网络(National Science Foundation Network,NSFNET)。到1981年,阿帕网已有94个节点,分布在88个不同的地点。
1982年,阿帕网原先的通信协议被停用,NCP(网络核心协议)被禁用,只允许基于Cern(欧洲粒子物理研究所)的TCP/IP在网站上进行通信。1983年1月1日,NCP永久地成为历史,TCP/IP正式开始成为通用协议。同年,阿帕网被分成两部分,用于军事和国防部门的军事网(MILNET)和用于民间的民用阿帕网。1985年是TCP/IP突破的一年,当时它成为UNIX操作系统的组成部分,并最终被放进Sun公司的微系统工作站。当Prodigy、FidoNet、Usenet、Gopher等免费在线服务和商业在线服务兴起后,NSFNET成为互联网中枢,民用阿帕网的重要性被大大减弱了。阿帕网在1989年被关闭,1990年正式退役。[2]
最早期用作接口机的Honeywell DDP516小型机的内存只有12KB。在今天看来,当时的互联网实在是太初级了,传输速度也慢得让人难以接受。但是阿帕网的四个节点及其连接,已经具备网络的基本形态和功能。阿帕网可以共享硬件、软件和数据库资源。它采用分散控制结构,应用分组交换技术(包交换技术),运用高性能的通信处理器,采用分层的网络协议。在美国和欧洲后来组建的计算机网(如欧洲信息网EIN,法国的CYCLADES,美国的TYMNET、CYBERNET、TELENET、AUTODIN2等)中,阿帕网都得到了广泛的应用和进一步的发展。
鉴于劳伦斯·罗伯茨、伦纳德·克兰罗克、文顿·瑟夫和罗伯特·卡恩四人对互联网的奠基性重大贡献,美国国家工程院于2001年授予四人德雷珀奖,这四人也都被称为互联网之父。德雷珀奖是工程学科领域的最高荣誉。
阿帕网的部分研发人员