互联网简史

介绍

1997年出版的

Barry M. Leiner, Vinton G. Cerf, David D. Clark, Robert E. Kahn, Leonard Kleinrock, Daniel C. Lynch, Jon Postel, Larry G. Roberts, Stephen Wolff

互联网给计算机和通讯领域带来了前所未有的变革。电报、电话、无线电和计算机的发明为这种前所未有的综合能力奠定了基础。互联网是一种世界范围的广播能力,一种信息传播的机制,一种不考虑地理位置的个人及其计算机之间协作和互动的媒介。对信息基础设施的研究和发展进行持续的投资和承诺所带来的好处,互联网是最成功的例子之一。从分组交换的早期研究开始,政府、工业界和学术界一直是发展和部署这一令人兴奋的新技术的合作伙伴。今天,像“(电子邮件保护)或者“http://www.acm.org”会轻易地从街上随便哪个人的嘴里蹦出来。1

这是一个简短的,必然粗略和不完整的历史。目前有很多关于互联网的资料,包括历史、技术和使用。几乎去任何一家书店都能找到书架上有关互联网的书籍。2

在本文中,3.我们几个参与互联网发展和演变的人对它的起源和历史有相同的看法。这段历史围绕四个不同的方面展开。技术的发展始于对分组交换和阿帕网(及相关技术)的早期研究,目前的研究继续沿着几个维度扩展基础设施的范围,如规模、性能和高级功能。这是一个全球性和复杂的运营基础设施的运营和管理方面。其中有社交方面,这导致了一个广泛的互联网社区共同创造和发展这项技术。还有商业化方面,导致了研究成果向广泛部署和可用的信息基础设施的极其有效的过渡。

今天互联网是一个广泛的信息基础设施,初始原型通常被称为国家(或全球或银河)信息基础设施。其历史很复杂,涉及许多方面 - 技术,组织和社区。其影响不仅达到了计算机通信技术领域,而且遍及社会,因为我们迈向越来越多地利用在线工具来完成电子商务,信息获取和社区运营。

互联网的起源

第一个关于社交互动的记录是一个一系列的备忘录由J.C.R编写。舔麻省理工学院1962年8月讨论了他的“银河网络”概念。他设想了一组全球互联的计算机集,每个计算机都可以快速访问任何站点的数据和程序。在精神上,这个概念非常像今天的互联网。Licklider是DARPA计算机研究计划的第一个头部,4.从1962年10月开始。在DARPA任职期间,他说服了他在DARPA的后继者Ivan Sutherland, Bob Taylor和麻省理工学院的研究员Lawrence G. Roberts,这个网络概念的重要性。

麻省理工学院的Leonard Kleinrock发表了第一篇关于分组交换理论的论文1961年7月第一本关于这个主题的书在1964年。Kleinrock说服了Roberts,在理论上使用包而不是电路进行通信是可行的,这是计算机网络发展道路上的重要一步。另一个关键步骤是让计算机一起对话。为了探索这个问题,罗伯茨在1965年与托马斯·梅里尔合作,将马萨诸塞州的TX-2计算机连接起来。在加利福尼亚州的Q-32与低速拨号电话线创造首先(无论是小的)曾经建造的广域网.该实验的结果是实现了时间共享计算机可以很好地运行,在远程机器上运行,运行程序和检索数据,但电路交换电话系统对于工作完全不足。Kleinrock对数据包交换需求的定罪得到了确认。

1966年末,罗伯茨前往美国国防部高级研究计划局(DARPA),提出了计算机网络的概念,并迅速将自己的想法付诸实践“阿帕网”计划,在1967年出版。在他提出论文的会议上,唐纳德戴维斯和罗杰斯·斯特勒伯爵Scantlebury告诉罗伯茨关于NPL工作以及保罗巴兰和兰特的其他人。兰德集团写了一个安全语音分组交换网络之论文1964年在军队服役。巧合的是,麻省理工学院(1961-1967)、兰德公司(1962-1965)和国家物理实验室(1964-1967)的工作都是并行进行的,没有任何研究人员知道其他的工作。“分组”一词是从国家物理实验室的工作中采用的,在ARPANET设计中使用的拟议线路速度从2.4 kbps升级到50 kbps。5

1968年8月,在Roberts和DARPA资助的团体完善了ARPANET的整体结构和规格之后,DARPA发布了一个RFQ,用于开发其中一个关键组件,称为接口消息处理器(IMP)的分组交换器。1968年12月,博尔特·伯拉内克和纽曼(BBN)的弗兰克·哈特领导的一个小组赢得了RFQ。随着BBN团队致力于IMP的Bob Kahn扮演主要角色在整个阿帕网建筑设计,设计和优化了网络拓扑结构和经济罗伯茨与霍华德•弗兰克和他的团队在网络分析公司和网络测量系统是由让加州大学洛杉矶分校的研究小组。6

由于Kleinrock对分组交换理论的早期发展,以及他对分析、设计和测量的重视,他在UCLA的网络测量中心被选为ARPANET的第一个节点。1969年9月,BBN在加州大学洛杉矶分校安装了第一台IMP,并连接了第一台主机。斯坦福研究所(SRI)的道格·恩格尔巴特(Doug Engelbart)的“人类智力增强”项目(包括早期超文本系统NLS)提供了第二个节点。SRI支持由Elizabeth (Jake) Feinler领导的网络信息中心,包括维护主机名到地址映射表以及RFC的目录等功能。

一个月后,当SRI连接到ARPANET时,第一个主机到主机消息将从Kleinrock的实验室发送到SRI。在UC Santa Barbara和犹他大学增加了两个节点。这些最后两个节点加入了应用可视化项目,用Glen Culler和Burton在UCSB调查方法中炒,用于使用存储显示器显示数学函数,以应对Net的刷新问题,罗伯特泰勒和犹他州的佛罗里州·泰勒和伊万·萨瑟兰的问题3-D上网的表示。因此,到1969年底,将四台主计算机连接在一起进入初始ARPANET,崭露头角的互联网已经离开了地面。即使在这个早期阶段,也应该指出的是,网络研究在底层网络上融入了工作,并研究如何利用网络。这一传统持续到这一天。

在接下来的几年里,计算机迅速加入了阿帕网,并继续完成功能完整的主机对主机协议和其他网络软件的工作。1970年12月,S. Crocker领导下的网络工作组(NWG)完成了最初的阿帕网主机对主机协议,称为网络控制协议(NCP)。由于阿帕网站点在1971-1972年期间完成了NCP的实施,网络用户最终可以开始开发应用程序。

1972年10月,KAHN在国际计算机通信会议(ICCC)中组织了一个大型,非常成功的ARPANET演示。这是本新网络技术向公众公开的公开示范。它还在1972年,介绍了初始“热”应用,电子邮件。在3月雷Tomlinson at BBN写了基本的电子邮件发送和阅读软件,这是为了易于协调机制的ARPANET开发人员的需求。7月,Roberts通过编写第一个电子邮件实用程序来列出,选择性地读取,文件,转发和响应消息来扩展其实用程序。从那里的电子邮件从十年内作为最大的网络申请取消。这是我们今天在万维网上看到的那种活动的先兆,即各种“人对人民”交通的巨大增长。

最初的互联网概念

最初的阿帕网发展成为互联网。互联网是基于这样一种想法,即有多个设计相当随意的独立网络,最初是作为分组交换网络的阿帕网(ARPANET),但很快就包括分组卫星网络、地面分组无线网络和其他网络。正如我们现在所知道的,互联网体现了一个关键的底层技术思想,即开放架构网络。在这种方法中,任何单独的网络技术的选择都不是由特定的网络体系结构决定的,而是可以由提供商自由选择,并通过元级“互联体系结构”与其他网络进行互联。直到那时,只有一种通用的方法来联合网络。这是传统的电路交换方法,网络将在电路级互连,沿着端到端电路的一部分在一对端点之间同步传递单个位元。回想一下,克莱因罗克在1961年证明,分组交换是一种更有效的交换方法。除了分组交换,网络之间的特殊用途互连安排是另一种可能。虽然有其他有限的方式来互连不同的网络,但它们要求一个作为另一个的组件使用,而不是作为另一个提供端到端服务的对等体。

在开放式架构网络中,各个网络可以单独设计和开发,并且每个网络可以具有其自己的唯一界面,其可以向用户和/或其他提供商提供。包括其他互联网提供商。每个网络都可以根据特定环境和该网络的用户要求设计。虽然某些务实的考虑因素决定提供有意义,但通常没有限制可以包括在内的网络类型或者在其地理范围上。

在1972年抵达DARPA后,KAHN首先由KAHN推出开放式架构网络的想法。这项工作原本是数据包无线电计划的一部分,但随后在自己的权利中成为一个单独的程序。当时,该计划被称为“互联网”。制作分组无线电系统工作的关键是可靠的端部协议,可以在干扰和其他无线电干扰面上保持有效的通信,或者承受由隧道中的诸如隧道或由本地地形阻挡的间歇破坏。Kahn首次预期仅对分组无线电网络局部开发一个协议,因为这将避免不得不处理多种不同的操作系统,并继续使用NCP。

然而,NCP没有能够在ARPANET上进一步地下游地处理网络(和机器),因此也需要对NCP的一些改变。(假设是ARPANET在这方面不可改变)。NCP依赖于ARPANET提供端到端的可靠性。如果任何数据包丢失,协议(以及可能支持的任何应用程序)都会达到磨削停止。在此模型中,NCP没有端部主机错误控制,因为ARPanet是唯一存在的网络,并且在主机的一部分中不需要错误控制将如此可靠。因此,KAHN决定开发一个新版本的协议,这可以满足开放式架构网络环境的需求。该协议最终将称为传输控制协议/因特网协议(TCP / IP)。虽然NCP往往像设备驱动程序一样行动,但新协议会更像是通信协议。

四个基础规则对于Kahn的早期思维至关重要:

  • 每个不同的网络都必须独立存在,任何这样的网络都不需要进行内部更改就可以连接到Internet。
  • 通讯将在最大努力的基础上。如果一个包没有到达最终目的地,它很快就会从源重新传输。
  • 黑匣子将用于连接网络;这些后来将被称为网关和路由器。没有由网关保留的信息关于通过它们的各个数据包的流量保留的信息,从而使它们简单且避免了从各种故障模式中复杂的适应和恢复。
  • 在操作层面将没有全球控制。

需要处理的其他关键问题有:

  • 防止丢包永久禁用通信的算法,并使它们能够从源成功重传。
  • 提供主机到主机的“流水线”,以便在中间网络允许的情况下,多个数据包可以由参与主机自行决定从源到目的。
  • 网关功能,以允许它转发数据包适当。这包括解释路由的IP头,处理接口,必要时将包分成更小的部分,等等。
  • 需要对端部校验和,从片段中重新组装分组和重复的检测,如果有的话。
  • 全球应对的必要性
  • 主机到主机的流量控制技术。
  • 与各种操作系统的接口
  • 还有其他问题,如实现效率、网络性能,但这些都是次要的考虑因素。

在BBN时,Kahn开始致力于一套面向通信的操作系统原则,并在BBN内部备忘录中记录了他的一些早期想法,该备忘录名为“操作系统的通信原则“。此时,他意识到有必要了解每个操作系统的实现细节,以有机会以有效的方式嵌入任何新的协议。因此,在1973年春天开始,在开始互联网的努力之后,他向Vint Cerf(然后在斯坦福)询问了他的协议的详细设计。CERF已密切参与原始的NCP设计和开发,并已经了解对现有操作系统的接口。所以武装Kahn的架构方法来通信方面和CERF的NCP体验,他们合作阐明了TCP / IP的细节。

这种相互交换非常有成效,结果方法的第一个书面版本作为INWG#39在1973年9月在苏塞克斯大学举行的国际网络工作组(INWG)特别会议上分发。随后在1974年出版了精炼版7.INWG是在1972年10月由Bob Kahn等人组织的国际计算机通信会议上创建的,瑟夫被邀请担任这个小组的主席。

从卡恩和瑟夫的合作中出现了一些基本的方法:

  • 两个进程之间的通信在逻辑上由一个非常长的字节流(他们称之为字节)组成。流中任何八位体的位置都可以用来识别它。
  • 流量控制可以通过使用滑动窗口和确认(ack)来实现。目的地可以选择何时确认,并且返回的每个ack将对到该点的所有接收包进行累积。
  • 至于源和目标将如何就将要使用的窗口参数达成一致,这个问题仍然悬而未决。最初使用默认值。
  • 尽管当时施乐帕洛阿尔托研究中心正在开发以太网,但当时并没有预见到局域网的普及,更不用说pc机和工作站了。最初的模式是像阿帕网这样的国家级网络,预计只存在相对较少的数量。因此,使用了一个32位的IP地址,其中前8位表示网络,其余24位指定该网络上的主机。在可预见的未来,256个网络就足够了,这一假设在20世纪70年代后期局域网开始出现时显然需要重新考虑。

Cerf/Kahn在互联网上的原始论文描述了一个叫做TCP的协议,它提供了互联网上所有的传输和转发服务。Kahn曾打算TCP协议支持一系列的传输服务,从完全可靠的数据顺序交付(虚拟电路模型)到数据报服务,其中应用程序直接使用底层网络服务,这可能意味着偶尔丢失、损坏或重新排序的包。然而,最初实现TCP的努力导致了只允许虚拟电路的版本。这个模型文件传输、远程登录应用程序工作得很好,但一些早期的工作先进的网络应用程序,尤其是包的声音在1970年代,明确表示,在某些情况下不应该纠正了TCP数据包损失,但应该留给应用程序处理。这导致最初的TCP被重组为两个协议,简单IP只提供单个数据包的寻址和转发,而单独的TCP则涉及诸如流量控制和丢失数据包恢复等服务特性。对于那些不需要TCP服务的应用程序,添加了一种称为用户数据报协议(UDP)的替代协议,以提供对IP基本服务的直接访问。

阿帕网和英特网最初的主要动机是资源共享,例如允许分组无线网络上的用户访问附属于阿帕网的时间共享系统。将两者连接在一起比复制这些非常昂贵的计算机要经济得多。然而,虽然文件传输和远程登录(Telnet)是非常重要的应用程序,但电子邮件可能是那个时代创新中影响最大的。电子邮件提供了一种人们如何相互沟通的新模式,并改变了协作的性质,首先是在互联网本身的建设中(如下所述),然后是在社会的大部分方面。

在互联网早期,还提出了其他一些应用程序,包括基于分组的语音通信(互联网电话的前身)、各种文件和磁盘共享模型,以及早期的“蠕虫”程序,这些程序显示了代理(当然还有病毒)的概念。Internet的一个关键概念是,它不仅仅是为一个应用程序而设计的,而是作为一个通用的基础设施,可以在此基础上构想新的应用程序,稍后万维网的出现就说明了这一点。正是TCP和IP提供的服务的通用性质使这成为可能。

证明的思想

DARPA与斯坦福大学(Cerf)、BBN公司(Ray Tomlinson)和UCL公司(Peter Kirstein)签订了三份协议,以实现TCP/IP(在Cerf/Kahn的论文中,它被简单地称为TCP,但包含了两个组件)。由Cerf领导的斯坦福团队制定了详细的规范,在大约一年的时间里,就有了三个可以互操作的TCP独立实现。

这是长期实验和发展的开始,以进化和成熟互联网的概念和技术。从最初的三个网络(阿帕网、分组无线电和分组卫星)和它们最初的研究团体开始,实验环境已经发展到基本上包含了所有形式的网络和基础非常广泛的研究和开发团体。[rek78]每次扩张都伴随着新的挑战。

TCP的早期实现是为Tenex和TOPS 20等大型分时系统完成的。当桌面电脑首次出现时,一些人认为TCP太大太复杂,无法在个人电脑上运行。麻省理工学院的David Clark和他的研究小组开始展示一个紧凑而简单的TCP实现是可能的。他们首先为施乐Alto(施乐PARC早期开发的个人工作站)和IBM PC制作了一个实现。这一实现与其他tcp完全可互操作,但是为个人计算机的应用程序套件和性能目标量身定制的,并表明工作站以及大型分时系统可以成为互联网的一部分。1976年,Kleinrock出版了关于阿帕网的第一本书.它强调了协议的复杂性以及它们经常引入的缺陷。这本书对将分组交换网络的知识传播到非常广泛的社区产生了很大的影响。

20世纪80年代,局域网、个人电脑和工作站的广泛发展,使得新兴的互联网蓬勃发展。以太网技术由施乐帕洛阿尔托研究中心的鲍勃·梅特卡夫于1973年开发,现在很可能是因特网和个人电脑以及工作站中占主导地位的网络技术。从拥有少量的网络和有限数量的分时主机(最初的ARPANET模型)到拥有许多网络的这种变化导致了底层技术的许多新概念和变化。首先,它导致定义了三个网络类(A、B和C)来适应网络的范围。A类为全国规模较大的网络(网络数量少,主机数量多);B类代表区域尺度网络;C类表示局域网(大量网络,主机相对较少)。

由于互联网的规模和相关管理问题的增加,出现了一个重大的转变。为了方便人们使用网络,给主机分配了名称,这样就不需要记住数字地址。最初,主机的数量相当有限,因此可以维护一个包含所有主机及其相关名称和地址的表。向拥有大量独立管理的网络(如局域网)的转变意味着拥有单个主机表不再可行,而域名系统(DNS)是由USC/ISI的Paul Mockapetris发明的。DNS允许一个可扩展的分布式机制来解析分级主机名(例如:www.acm.org)输入一个互联网地址。

互联网规模的扩大也对路由器的能力提出了挑战。最初,有一个单一的分布式路由算法,由互联网上的所有路由器统一实现。随着网络在互联网数量的爆炸,这最初的设计不能根据需要扩展,所以被路由的层次结构模型,用一个内部网关协议(显卡)在每个区域中使用互联网,和一个外部网关协议(出路用于区域联系起来。该设计允许不同的区域使用不同的IGP,以适应不同的成本、快速重构、健壮性和规模需求。不仅路由算法,而且寻址表的大小也强调了路由器的容量。地址聚合的新方法,特别是无类域间路由(CIDR),最近被引入来控制路由器表的大小。

随着互联网的发展,一个主要的挑战是如何传播软件的变化,特别是主机软件。DARPA支持加州大学伯克利分校研究Unix操作系统的修改,包括合并BBN开发的TCP/IP。尽管Berkeley后来重写了BBN代码以更有效地适应Unix系统和内核,但将TCP/IP合并到Unix BSD系统版本中被证明是使该协议分散到研究团体中的一个关键因素。许多CS研究团体开始使用Unix BSD作为他们的日常计算环境。回顾过去,将Internet协议合并到研究社区支持的操作系统的策略是成功广泛采用Internet的关键因素之一。

其中一个更有趣的挑战是,从1983年1月1日起,ARPANET主机协议从NCP过渡到TCP/IP。这是一个“标志日”风格的转换,要求所有主机同时转换,否则必须通过特别的机制进行通信。这个过渡在社区中经过了几年的精心计划,然后才真正发生,并且进展非常顺利(但结果是出现了一些按钮,说“我在TCP/IP过渡中幸存了下来”)。

TCP/IP在三年前的1980年被采用为防御标准。这使得国防开始在DARPA的互联网技术基础上共享,并直接导致军事和非军事社区的最终分割。到1983年,阿帕网已经被大量的国防研发和运营机构使用。阿帕网从NCP向TCP/IP的过渡使得它可以分为支持操作需求的MILNET和支持研究需求的阿帕网。

因此,到1985年,互联网络作为一种支持广泛的研究人员和开发人员社区的技术已经很好地建立起来,并开始被其他社区用于日常计算机通信。电子邮件在几个社区广泛使用,通常使用不同的系统,但不同的邮件系统之间的互连显示了人们之间基础广泛的电子通信的效用。

向广泛的基础设施转型

在互联网技术被实验验证并被计算机科学研究人员广泛使用的同时,其他网络和网络技术也在被追求。美国国防部高级研究计划局(DARPA)和国防部承包商在阿帕网(ARPANET)上展示的计算机网络——尤其是电子邮件——的用处在其他社区和学科中也没有消失,因此,到20世纪70年代中期,只要有资金支持,计算机网络就开始涌现。美国能源部(DoE)为其磁聚变能研究人员建立了MFENet,能源部的高能物理学家为此建立了HEPNet。NASA空间物理学家紧随其后,由美国国家科学基金会(NSF)资助,里克·阿德里安、大卫·法伯和拉里·兰德韦伯为(学术和工业)计算机科学界建立了CSNET。AT&T对UNIX计算机操作系统的自由传播催生了基于UNIX内置UUCP通信协议的USENET。1981年,Ira Fuchs和Greydon Freeman设计了BITNET,它以“电子邮件作为卡片图像”的模式将学术大型计算机连接起来。

除了BITNET和USENET,这些早期的网络(包括ARPANET)都是为特定目的而建的——也就是说,它们是为封闭的学者社区设计的,而且很大程度上局限于这些社区;因此,各独立网络之间几乎没有相互兼容的压力,事实上,它们在很大程度上并不兼容。此外,商业部门也在寻求替代技术,包括施乐的XNS、DECNet和IBM的SNA。8英国的JANET(1984)和美国的NSFNET(1985)项目明确宣布了他们服务于整个高等教育社区的意图,而不管学科。事实上,美国大学获得美国国家科学基金会(NSF)资助的条件是,“……连接必须提供给校园内所有合格的用户。”

1985年,丹尼斯·詹宁斯来自爱尔兰,在NSF领先的NSFnet计划中度过一年。他与社区合作,帮助NSF作出关键决定 - TCP / IP将是NSFnet计划的强制性。当史蒂夫·沃尔夫在1986年接管了NSFnet计划时,他认识到需要广泛的网络基础设施,以支持一般学术和研究界,以及在最终独立于直接联邦的基础上制定建立此类基础设施的战略资金。通过政策和策略(见下文)以实现这一目标。

NSF还选举支持DARPA现有的互联网组织基础设施,在(当时的)互联网活动委员会(IAB)下分级安排。这一选择的公开声明是由IAB的互联网工程和架构任务小组和NSF的RFC 985(互联网网关要求)网络技术咨询小组共同发表的,这正式确保了DARPA和NSF的互联网部件的互操作性。

除了为NSFNET项目选择TCP/IP之外,联邦机构还制定并实施了其他几项政策决定,这些决定塑造了今天的互联网。

  • 联邦机构分担了跨洋电路等公共基础设施的成本。它们还共同支持机构间通信的“管理互连点”;为此目的而构建的联邦互联网交易所(FIX-E和FIX-W)作为网络接入点和“*IX”设施的模型,这些设施是当今互联网体系结构的主要特性。
  • 为了协调这种共享,联邦网络委员会9形成了。通过协调洲际研究网络,CCIRN协调委员会,联邦调查局还与欧洲罕见的其他国际组织合作,协调全球研究界的互联网支持。
  • 与互联网相关问题的机构之间的共享与合作历史悠久。前所未有的1981年FARBER,为CSNET和NSF以及DARPA的KAHN之间协议,允许CSNET流量在统计和无计量结算的基础上共享ARPANET基础设施。
  • 随后,在类似的模式下,NSF鼓励其区域(最初是学术)的NSFNET网络寻找商业的、非学术的客户,扩大他们的设施来服务他们,并利用由此产生的规模经济来降低所有人的订阅成本。
  • 在NSFNET骨干网(NSFNET的全国性部分)上,NSF强制执行“可接受使用政策”(AUP),禁止“非支持研究和教育”的目的使用骨干网。鼓励地方和区域一级的商业网络流量,而不允许其进入全国范围的运输,其可预见的(和预期的)结果是刺激“私人”、竞争性的长途网络的出现和/或增长,如PSI、UUNET、ANS CO+RE和(后来的)其他网络。1988年,美国国家科学基金会在哈佛大学肯尼迪政府学院召开了一系列会议,讨论“互联网的商业化和私有化”,并讨论了网络本身的“com-priv”清单。
  • 1988年,一个由Kleinrock担任主席,Kahn和Clark为成员的国家研究委员会,受NSF的委托,发表了一份题为“走向一个国家研究网络”的报告。这一报告对当时的参议员阿尔·戈尔产生了影响,并开创了为未来信息高速公路奠定网络基础的高速网络。
  • 1994年,美国国家研究委员会发布了一份题为《实现信息的未来:互联网及其以外》的报告,该报告再次由克莱因洛克担任主席(卡恩和克拉克再次担任成员)。这份由美国国家科学基金会(NSF)委托撰写的报告是一份文件,其中阐述了信息高速公路发展的蓝图,并对思考其发展的方式产生了持久的影响。它预见了知识产权、道德、定价、教育、互联网架构和监管等关键问题。
  • NSF的私有化政策在1995年4月达到顶峰,随着NSFNET骨干基金的撤资。因此收回的资金被(竞争性地)重新分配到区域网络,用于从现在众多的私人长途网络购买全国范围的互联网连接。

骨干公司已经从从研究界(“来自David Mills的”Fuzzball“路由器)的路由器中建造的网络过渡到商业设备。在其8个1/2年的终身时间内,骨干从六个节点增长,具有56 kbps链接到21个节点,具有多个45 Mbps链接。它已经看到互联网在所有七大洲和外层空间上增长到超过50,000多个网络,美国约有29,000个网络。

这就是国家科学基金网项目的普惠性和资金(1986年到1995年的2亿美元)以及协议本身的质量——到1990年阿帕网本身最终退役的时候10.,TCP / IP已占用或边缘化全球大多数其他广域网路网络协议,IP在成为全球信息基础架构的承载服务的路上。

文档的作用

互联网快速增长的一个关键是对基本文件,特别是协议规范的免费和开放访问。

阿帕网和因特网在大学研究社区的开始促进了公开发表思想和成果的学术传统。然而,传统学术出版的正常周期对于创建网络所必需的动态思想交流来说过于正式和缓慢。

1969年,S.克罗克(当时在加州大学洛杉矶分校)采取了关键步骤,建立了注释请求(或rfc)系列笔记。这些备忘录旨在成为与其他网络研究人员共享想法的非正式快速分销方式。首先,RFC被打印在纸上并通过蜗牛邮件分发。由于文件传输协议(FTP)进入使用时,RFC被编写为在线文件并通过FTP访问。当然,现在,通过万维网在世界各地的几个网站上轻松访问RFC。SRI在其作为网络信息中心的作用中,维护了在线目录。Jon Postel担任RFC编辑,并管理所需协议号码的集中管理,他继续发挥的作用,直到他去世,1998年10月16日。

RFC的作用是创建一个积极的反馈循环,在一个RFC中提出的想法或建议触发另一个RFC提出额外的想法,以此类推。当一些共识(或者至少是一组一致的想法)聚集在一起时,规范文档就准备好了。这样的规范将被各种研究团队用作实现的基础。

随着时间的推移,rfc越来越关注协议标准(“官方”规范),尽管仍然有描述替代方法的信息性rfc,或者提供关于协议和工程问题的背景信息。rfc现在被视为Internet工程和标准社区中的“记录文档”。

对rfc的开放访问(如果您有任何类型的Internet连接,则是免费的)促进了Internet的发展,因为它允许实际的规范用于大学课程的示例,并供开发新系统的企业家使用。

电子邮件在互联网的各个领域都是一个重要的因素,在协议规范、技术标准和互联网工程的发展中也是如此。非常早期的rfc经常将研究人员在一个地方开发的一组想法展示给社区的其他成员。电子邮件开始使用后,作者身份模式发生了变化——rfc由联合作者以独立于其位置的共同观点呈现。

使用专门的电子邮件邮件列表已经长时间用于协议规范的开发,并继续成为一个重要的工具。IETF现在超过了75个工作组,每个工作组都在互联网工程的不同方面。这些工作组中的每一个都有邮件列表,以讨论正在开发的一个或多个文件的文件。何时达成在草案文件上达成,它可以作为RFC分发。

当前Internet的快速扩张是由于实现了其促进信息共享的能力,我们应该理解,网络在信息共享中的首要作用是通过RFC文档共享其自身设计和运行的信息。这种在网络中发展新功能的独特方法将继续对互联网未来的发展至关重要。

形成广泛的社区

互联网与一系列技术集合的社区都是一系列社区,其成功主要归因于满足基本社区需求,并以有效的方式利用社区推动基础设施的前进。这种社区精神与早期的ARPANET开始历史悠久。早期的ARPANET研究人员曾担任密切针织社区,以完成前面描述的分组交换技术的初步示范。同样,数据包卫星,数据包收音机和其他几个DARPA计算机科学研究计划是多承包商协作活动,这些活动大量使用了任何可用的机制,以协调他们的努力,从电子邮件开始,添加文件共享,远程访问以及最终世界WED Web功能。这些程序中的每一个都形成了一个工作组,从ARPanet网络工作组开始。由于ARPANET作为支持各种研究程序的基础设施的唯一作用,随着Internet开始发展,网络工作组演变为Internet工作组。

在1970年代末,认识到互联网的增长是伴随着增长感兴趣的科研界的大小,因此需要协调机制,增加Vint Cerf,然后经理DARPA的互联网项目,形成几个协调机构——一个国际合作委员会(ICB),由伦敦大学学院的Peter Kirstein担任主席,协调一些以分组卫星研究为中心的合作欧洲国家的活动,一个互联网研究小组,这是一个提供一般信息交换环境的包容性小组,以及一个互联网配置控制委员会(ICCB),由克拉克担任主席。ICCB是协助Cerf管理迅速发展的互联网活动的邀请机构。

1983年,当Barry Leiner接管DARPA互联网研究项目的管理时,他和Clark认识到互联网社区的持续发展需要调整协调机制。ICCB被解散,取而代之的是一个工作组的结构,每个工作组都专注于该技术的一个特定领域(如路由器、端到端协议等)。互联网活动委员会(IAB)由专责小组主席组成。

当然,工作组的主席和老ICCB的成员是同一群人,而戴夫·克拉克继续担任主席,这只是一个巧合。在IAB的成员发生了一些变化之后,菲尔·格罗斯成为了重振的互联网工程任务组(IETF)的主席,当时IETF只是IAB任务组之一。正如我们上面所看到的,到1985年,互联网在更实际/工程方面有了巨大的增长。这种增长导致参加IETF会议的人数激增,Gross被迫以工作组的形式为IETF创建子结构。

这种增长与社区的大规模扩张相辅相成。DARPA不再是互联网资金的唯一主要参与者。除了NSFNet和各种美国和国际政府资助的活动,对商业部门的兴趣也开始增长。也是在1985年,Kahn和Leiner都离开了DARPA DARPA的互联网活动显著减少。结果,IAB失去了一个主要赞助商,并越来越多地承担起领导责任。

增长还在继续,在IAB和IETF内部产生了进一步的子结构。IETF将工作组合并为区域,并指定区域主任。区域主任组成了一个互联网工程指导小组(IESG)。IAB认识到IETF的重要性日益增加,并重组了标准流程,明确承认IESG是标准的主要审查机构。IAB也进行了重组,以便其他任务组(除IETF外)合并为一个由Postel领导的互联网研究任务组(IRTF),旧任务组更名为研究小组。

随着商业部门的增长,人们对标准程序本身的关注也随之增加。从20世纪80年代早期开始并一直持续到今天,互联网的发展超越了它最初的研究基础,包括了广泛的用户社区和日益增长的商业活动。越来越多的人注意到过程的公开和公平。这与对互联网社区支持的需求相结合,最终导致了1991年互联网协会的成立,由Kahn的国家研究倡议公司(CNRI)和Cerf的领导,然后是CNRI。188bet金宝搏体育与真人备用

1992年,另一个重组发生了。1992年,互联网活动委员会重新组织并重新命名为互联网协会主持下的互联网架构委员会。188bet金宝搏体育与真人备用在新的IAB和IESG之间定义了更多“同行”关系,IETF和IESG对标准批准进行了更大的责任。最终,在IAB,IETF和互联网协会之间形成了合作和相互支持的关系,互联网社会作为目标提供服务和其他措施,这将有助于IETF的工作。188bet金宝搏体育与真人备用

最近万维网的发展和广泛部署带来了一个新的社区,因为许多在万维网上工作的人并不认为自己主要是网络研究人员和开发人员。一个新的协调组织——万维网联盟(W3C)成立了。万维网联盟最初由Tim Berners-Lee(万维网的发明者)和Al Vezza领导麻省理工学院的计算机科学实验室,并负责发展与万维网相关的各种协议和标准。

因此,通过20多年的互联网活动,我们已经看到了组织结构的稳定演变,旨在支持和促进不断增长的社区在互联网问题上的协作工作。

技术商业化

互联网的商业化不仅涉及竞争力,私人网络服务的发展,而且还开发了实施互联网技术的商业产品。在20世纪80年代初,数十家供应商将TCP / IP纳入其产品,因为他们看到了该方法的网络来源。遗憾的是,他们缺乏关于技术如何工作的真实信息以及如何使用这种对网络的方法计划的客户。许多人认为它是一种令人讨厌的附加加载,必须粘在自己的专有网络解决方案上:SNA,DECNET,NetWare,NetBIOS。国防部授权在许多购买中使用TCP / IP,但对供应商的几乎没有关于如何构建有用的TCP / IP产品的帮助。

1985年,Dan Lynch认识到缺乏可用的信息和适当的培训,与IAB合作,为所有供应商安排了一个为期三天的讲习班,让他们了解TCP/IP如何工作,以及它还不能做得好的地方。演讲者大多来自DARPA的研究团体,他们开发了这些协议并在日常工作中使用它们。大约250名供应商人员来听50名发明家和实验者的演讲。结果双方惊喜:发明家的供应商惊奇的发现是如此开放的方式对各种东西的工作原理(和仍然没有工作)和发明家很高兴听他们没有考虑新问题,但在地里被发现的供应商。由此形成了一种持续了十多年的双向讨论。

经过两年的会议、教程、设计会议和研讨会,一个特别的活动被组织了起来,邀请那些产品运行TCP/IP足够好的供应商聚集在一个房间里三天,来展示他们在一起工作和通过互联网运行是如何的好。1988年9月,首届Interop贸易展诞生了。50家公司入选。来自潜在客户组织的5000名工程师来看看它是否能像承诺的那样工作。它做到了。为什么?因为供应商非常努力地工作,以确保每个人的产品与所有其他产品——甚至与他们的竞争对手的产品——相互操作。互操作的贸易展上与那时相比增长了今天在7位置每年在世界各地举行的观众超过250000人来互相学习哪些产品工作以无缝的方式,了解最新产品,并讨论最新的技术。

在Interop活动强调商业化努力的同时,供应商开始参加每年举行3或4次的IETF会议,讨论TCP/IP协议套件扩展的新想法。开始时,与会者大多来自学术界,由政府支付费用,现在这些会议经常超过1000名与会者,大多数来自供应商社区,由与会者自己支付费用。这个自选的组以相互合作的方式发展TCP/IP套件。它之所以如此有用,是因为它由所有利益相关者组成:研究人员、终端用户和供应商。

网络管理提供了研究界和商界相互作用的一个例子。在Internet的初期,重点是定义和实现实现互操作的协议。

随着网络的扩大,用来管理网络的临时过程显然不能扩展。表的手动配置被分布式的自动化算法取代,并且设计了更好的工具来隔离故障。1987年,很明显需要一种协议来允许网络的各个元素(如路由器)以统一的方式进行远程管理。为此目的提出了几个协议,包括简单网络管理协议或SNMP(正如它的名字所暗示的那样,是为了简单起见而设计的,并且是从一个更早的称为SGMP的提议中派生出来的)、HEMS(一个来自研究界的更复杂的设计)和CMIP(来自OSI团体)。导致了一系列的会议决定,褶会撤回标准化作为候选人,为了帮助解决争论,但这工作SNMP和生产商将前进,与SNMP的想法可能是一个更近期的解决方案和生产商长期的方法。市场可以选择它认为更合适的。SNMP现在几乎普遍用于基于网络的管理。

在过去的几年里,我们看到了一个商业化的新阶段。最初,商业活动主要包括提供基本网络产品的供应商,以及提供连接和基本互联网服务的服务提供商。因特网现在几乎已成为一种“商品”服务,最近的注意力主要集中在利用这种全球信息基础设施来支持其他商业服务上。浏览器和万维网技术的广泛和迅速采用极大地加速了这一进程,使用户可以方便地访问连接到全球各地的信息。现有的产品有助于提供这些信息,技术方面的许多最新发展都旨在在基本互联网数据通信基础上提供日益复杂的信息服务。

未来的历史

1995年10月24日,FNC一致通过了定义互联网一词的决议。这一定义是在与互联网和知识产权团体成员磋商后制定的。决议:联邦网络委员会(FNC)同意以下语言反映了我们对“互联网”一词的定义。“互联网”指全球信息系统- (i)由基于互联网协议(IP)或其后续扩展/后续的全球唯一地址空间在逻辑上连接在一起;(ii)能够使用传输控制协议/互联网协议(TCP/IP)套件或其后续扩展/后续,以及/或其他IP兼容协议支持通信;以及(iii)在本文所述的通信和相关基础设施上提供、使用或使其可公开或私下访问的高级服务。

互联网自诞生以来的二十年里发生了很大的变化。它诞生于分时时代,但在个人计算机、客户端-服务器和点对点计算以及网络计算机时代幸存了下来。它是在局域网存在之前设计的,但已经适应了新的网络技术,以及更近期的ATM和帧交换服务。它被设想为支持从文件共享和远程登录到资源共享和协作的一系列功能,并产生了电子邮件和最近的万维网。但最重要的是,它最初是由一小群敬业的研究人员创立的,后来每年投入数十亿美元,取得了商业上的成功。

我们不应该下结论说互联网现在已经结束了变化。互联网虽然在名称和地理上都是一个网络,但它是计算机的产物,而不是电话或电视行业的传统网络。如果它想保持相关性,它将会,事实上它必须,继续以计算机产业的速度变化和发展。它现在正在改变,提供新的服务,如实时传输,以支持,例如,音频和视频流。

无处不在的网络(即因特网)的可用性,以及强大的、负担得起的便携式计算和通信(即笔记本电脑、双向寻呼机、pda、移动电话),使移动计算和通信的新范式成为可能。这种演变将给我们带来新的应用——互联网电话,以及稍远一点的互联网电视。它正在进化,允许更复杂的定价和成本回收形式,这在这个商业世界可能是一个痛苦的要求。它正在改变,以适应另一代具有不同特性和要求的底层网络技术,例如宽带住宅接入和卫星。新的访问模式和新的服务形式将催生新的应用程序,这反过来又将推动网络本身的进一步发展。

对于互联网的未来,最紧迫的问题不是技术将如何变化,而是如何管理变化和进化的过程本身。正如本文所描述的,互联网的架构一直是由一个核心设计团队驱动的,但该团队的形式随着感兴趣的团体数量的增长而发生了变化。随着互联网的成功,利益相关者的数量也在不断增加——这些利益相关者现在在网络上进行了经济和智力上的投资。

我们现在看到,在关于域名空间控制和下一代IP地址形式的争论中,人们在努力寻找下一个引导互联网未来发展的社会结构。考虑到大量相关的利益相关者,这种结构的形式将更难找到。与此同时,该行业正在努力寻找未来增长所需大量投资的经济理由,例如升级住宅获得更适合的技术。如果互联网出现问题,那并不是因为我们缺乏技术、远见或动力。这是因为我们无法确定方向,无法共同迈向未来。

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脚注

也许这是由于主要作者在硅谷的住所而造成的夸张。

在最近一次去东京书店的旅行中,其中一位作者发现有14本专门针对互联网的英语杂志。

这篇文章的简写刊登在1997年2月出版的《中华人民共和国计算机协会》50周年纪念特刊上。作者想要表达他们的感谢Andy Rosenbloom, ccm的高级编辑,对这篇文章的写作和他宝贵的帮助,在编辑这和缩写版本。

美国高级研究计划局(ARPA)于1971年更名为国防高级研究计划局(DARPA), 1993年更名为ARPA, 1996年更名为DARPA。我们指的是DARPA,现在的名字。

正是从兰德公司的研究中,开始出现了虚假的谣言,声称阿帕网在某种程度上与建立一个抵御核战争的网络有关。阿帕网从来都不是这样的,只有兰德公司(RAND)对核战争的安全声音的研究是不相关的。然而,后来关于互联网的工作确实强调了健壮性和生存性,包括承受大量底层网络损失的能力。

6 . Vint Cerf, Steve Crocker和Jon Postel。后来加入他们的是在电子邮件协议文档中扮演重要角色的David Crocker,以及为IBM大型机开发了第一个NCP和TCP的Robert Braden,他也在ICCB和IAB中扮演了长期角色。

7当随后作为V.G.Cerf和R.E.Kahn,“分组网络互通的议定书”发表,IEEE Trans。Comm。技术。,卷。COM-22,V 5,PP。627-641,1974年5月。

然而,电子邮件交换的可取之处导致了弗雷和亚当斯关于电子邮件地址翻译和转发的第一批“互联网书籍”之一:!%@::电子邮件寻址和网络目录。

最初命名为联邦研究互联网协调委员会(Federal Research Internet Coordinating Committee, FRICC)。FRICC最初的成立是为了协调美国的研究网络活动,以支持CCIRN提供的国际协调。

1989年,在阿帕网退役20周年之际,加州大学洛杉矶分校举行了一次研讨会来纪念它的退役。

参考文献

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V.G.Cerf和R. E.Kahn,“包网络互连的协议”,IEEE Trans。Comm。技术。,卷。COM-22,V 5,PP。627-641,1974年5月。
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IEEE的诉讼程序,数据包通信网络特刊,1978年11月11日第11卷。(嘉宾编辑:Robert Kahn,副客座编辑:Keith Unpaper和Harry Van Tree)
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罗伯特,“多计算机网络和计算机间通信”,ACM Gatlinburg会议,1967年10月。

作者

巴里·m·莱纳是高等计算机科学研究所.他于2003年4月去世。

文顿·g·瑟夫副总裁兼首席互联网传道员在哪里谷歌

大卫·d·克拉克高级研究科学家在麻省理工学院计算机科学实验室

罗伯特·e·卡恩国家研究计划公司

伦纳德让他是加州大学洛杉矶分校(University of California, Los Angeles)计算机科学的杰出教授,也是Linkabit Corp.、TTI/Vanguard、Nomadix Inc.和Platformation Inc.的创始人。

丹尼尔·c·林奇创始人是互操作网络贸易展览和会议

Jon Postel曾任香港科技大学计算机网络部主任信息科学学院直到1998年10月16日他英年早逝。

劳伦斯·g·罗伯茨博士是首席执行官,主席和主席Anagran公司.他于2019年12月去世。

斯蒂芬•沃尔夫是香港大学的首席科学家Internet2.