История Интернета
История Интернета в данной статье — версия истории интернета в том виде, в котором его себе сформировала английская википедия к июлю 2024 года. Даётся в автопереводе яндекс-переводчика.
Согласно этой трактовке, история Интернета берет свое начало в усилиях ученых и инженеров по созданию и соединению компьютерных сетей. В Internet Protocol Suite, свод правил, используемых для обмена данными между сетями и устройствами в Интернете, возник в результате исследований и разработок в Соединенных Штатах и предполагал международное сотрудничество, особенно с исследователями из Соединенного Королевства и Франции.[1][2][3]
Информатика была зарождающейся дисциплиной в конце 1950-х годов, которая начала рассматривать разделение времени между пользователями компьютеров, а позже и возможность достижения этого через глобальные сети. Дж. К. Р. Ликлайдер разработал идею универсальной сети в Управлении технологий обработки информации (IPTO) Министерства обороны США (DoD) Агентства перспективных исследовательских проектов (ARPA). Независимо друг от друга, Пол Баран из RAND Corporation в начале 1960-х годов предложили распределенную сеть, основанную на данных в блоках сообщений, а Дональд Дэвис задумал коммутацию пакетов в 1965 году в Национальной физической лаборатории (NPL), предложив национальную коммерческую сеть передачи данных в Соединенном Королевстве.
В 1969 году ARPA заключила контракты на разработку проекта ARPANET, которым руководил Роберт Тейлор и которым руководил Лоуренс Робертс. ARPANET приняла технологию коммутации пакетов, предложенную Дэвисом и Бараном. Сеть интерфейсных процессоров сообщений (IMPs) была построена командой из Bolt, Beranek и Newman, разработкой дизайна и спецификаций руководил Боб Кан. Протокол "От узла к узлу" был определен группой аспирантов Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе во главе со Стивом Крокером, а также Джоном Постелом и Винтом Серфом. ARPANET быстро распространилась по территории Соединенных Штатов, подключившись к Соединенному Королевству и Норвегии.
В 1970-х годах появилось несколько ранних сетей с коммутацией пакетов, которые исследовали и предоставляли сети передачи данных. Луи Пузен и Хьюберт Циммерманн стали пионерами упрощенного комплексного подхода к работе в сети в IRIA. Питер Кирштейн внедрил работу в Сети в Университетском колледже Лондона в 1973 году. Боб Меткалф разработал теорию, лежащую в основе Ethernet и универсального пакета PARC. Проекты ARPA, Международная сетевая рабочая группа и коммерческие инициативы привели к разработке различных идей для межсетевого взаимодействия, при которых несколько отдельных сетей могли быть объединены в сеть сетей. Винт Серф, ныне работающий в Стэнфордском университете, и Боб Кан, ныне работающий в DARPA, опубликовали в 1974 году исследование, которое превратилось в протокол управления передачей (TCP) и интернет-протокол (IP), два протокола из набора интернет-протоколов. В дизайн были включены концепции французского проекта CYCLADES режиссера Луи Пузена. Развитие сетей с коммутацией пакетов было подкреплено математическими работами, проведенными в 1970-х годах Леонардом Кляйнроком из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.
В конце 1970-х годов на основе протокола X.25, разработанного Реми Депре и другими, появились национальные и международные сети передачи данных общего пользования. В Соединенных Штатах Национальный научный фонд (NSF) финансировал национальные суперкомпьютерные центры в нескольких университетах Соединенных Штатов и обеспечил взаимосвязь в 1986 году с помощью проекта NSFNET, таким образом создав сетевой доступ к этим суперкомпьютерным сайтам для исследовательских и академических организаций в Соединенных Штатах. Международные подключения к NSFNET, появление такой архитектуры, как система доменных имен, и внедрение TCP / IP в существующих сетях в Соединенных Штатах и по всему миру положили начало Интернету.[4][5][6] Коммерческие интернет-провайдеры (ISP) появились в 1989 году в Соединенных Штатах и Австралии.[7] К концу 1989 и 1990 годов в нескольких американских городах появились ограниченные частные подключения к частям Интернета со стороны официально коммерческих организаций.[8] Оптическая магистраль NSFNET была выведена из эксплуатации в 1995 году, что сняло последние ограничения на использование Интернета для передачи коммерческого трафика, поскольку трафик перешел в оптические сети, управляемые Sprint, MCI и AT & T в Соединенных Штатах.
Исследования в ЦЕРНЕ в Швейцарии, проведенные британским ученым-компьютерщиком Тимом Бернерсом-Ли в 1989-90 годах, привели к созданию Всемирной паутины, связывающей гипертекстовые документы в информационную систему, доступную с любого узла в сети.[9] Резкое расширение пропускной способности Интернета, ставшее возможным благодаря появлению мультиплексирования с разделением волн (WDM) и внедрению волоконно-оптических кабелей в середине 1990-х годов, оказало революционное влияние на культуру, торговлю и технологии. Это сделало возможным развитие почти мгновенного общения с помощью электронной почты, обмена мгновенными сообщениями, телефонных звонков голосом по интернет-протоколу (VoIP), видеочата и Всемирной паутины с ее дискуссионными форумами, блогами, службами социальных сетей и сайтами онлайн-покупок. Все большие объемы данных передаются со все более высокими скоростями по волоконно-оптическим сетям, работающим со скоростью 1 Гбит /с, 10 Гбит / с и 800 Гбит / с к 2019 году.[10] Захват Интернетом глобального коммуникационного ландшафта был быстрым с исторической точки зрения: в 1993 году он передавал только 1% информации, проходящей через двусторонние телекоммуникационные сети, 51% к 2000 году и более 97% телекоммуникационной информации к 2007 году.[11] Интернет продолжает расти, движимый все большим объемом онлайн-информации, коммерции, развлечений и сервисов социальных сетей. Однако будущее глобальной сети может определяться региональными различиями.[12]
Основы
Предшественники
Телеграфия
Практика передачи сообщений между двумя разными местами с помощью электромагнитной среды восходит к электрическому телеграфу конца 19 века, который был первой полностью цифровой системой связи. Радиотелеграфия начала использоваться в коммерческих целях в начале 20 века. Телекс стал действующей службой телетайпа в 1930-х годах. Такие системы были ограничены двухточечной связью между двумя конечными устройствами.
Теория информации
Фундаментальная теоретическая работа в области телекоммуникационных технологий была разработана Гарри Найквистом и Ральфом Хартли в 1920-х годах. Теория информации, изложенная Клодом Шенноном в 1948 году, обеспечила прочную теоретическую основу для понимания компромиссов между отношением сигнал/ шум, полосой пропускания и безошибочной передачей в присутствии шума.
Компьютеры и модемы
Ранними компьютерами с фиксированной программой в 1940-х годах управляли вручную, вводя небольшие программы с помощью переключателей для загрузки и запуска ряда программ. Поскольку в 1950-х годах развивалась транзисторная технология, к 1955 году появились центральные процессоры и пользовательские терминалы. К концу 1950-х годов была разработана модель мэйнфреймового компьютера, и модемы, такие как Bell 101, позволили передавать цифровые данные по обычным необусловленным телефонным линиям на низких скоростях. Эти технологии сделали возможным обмен данными между удаленными компьютерами. Однако фиксированная связь по-прежнему была необходима; модель связи "точка-точка" не допускала прямой связи между любыми двумя произвольными системами. Кроме того, приложения были специфическими, а не общего назначения. Примеры включали SAGE (1958) и SABRE (1960).
Разделение времени
Кристофер Стрейчи, который стал первым профессором вычислений в Оксфордском университете, подал заявку на патент в Соединенном Королевстве на разделение времени в феврале 1959 года.[13][14] В июне того же года он выступил с докладом "Разделение времени в больших быстрых компьютерах" на Конференции ЮНЕСКО по обработке информации в Париже, где он передал концепцию Дж. К. Р. Ликлайдеру.[15][16] Ликлайдер, вице-президент Bolt Beranek and Newman, Inc. (BBN), продвигал идею разделения времени как альтернативу пакетной обработке.[14] Джон Маккарти из Массачусетского технологического института в 1959 году написал памятку, в которой расширил концепцию разделения времени, включив в нее несколько интерактивных пользовательских сеансов, в результате чего в MIT была внедрена Совместимая система разделения времени (CTSS). Разработаны другие многопользовательские мэйнфреймовые системы, такие как PLATO в Университете Иллинойса в Чикаго.[17] В начале 1960-х годов Агентство перспективных исследовательских проектов (ARPA) Министерства обороны США профинансировало дальнейшие исследования в области разделения времени в Массачусетском технологическом институте через Project MAC.
Вдохновение
Дж. К. Р. Ликлайдер, работая в BBN, предложил компьютерную сеть в своей статье от марта 1960 г. Человеко-компьютерный симбиоз:[18]
Сеть таких центров, соединенных друг с другом широкополосными линиями связи [...] функции современных библиотек вместе с ожидаемыми достижениями в области хранения и поиска информации и симбиотическими функциями, предложенными ранее в этой статье
В августе 1962 года Ликлайдер и Уэлден Кларк опубликовали статью "Онлайновая коммуникация человека и компьютера"[19], которая была одним из первых описаний сетевого будущего.
В октябре 1962 года Ликлайдер был нанят Джеком Руиной в качестве директора недавно созданного Управления технологий обработки информации (IPTO) в рамках ARPA с мандатом на объединение основных компьютеров Министерства обороны США в Шайенн Маунтин, Пентагоне и штаб-квартире SAC. Там он сформировал неформальную группу в DARPA для дальнейших компьютерных исследований. В 1963 году он начал с написания записок, описывающих распределенную сеть для сотрудников IPTO, которых он называл "Членами и филиалами Межгалактической компьютерной сети".[20]
Хотя он покинул IPTO в 1964 году, за пять лет до запуска ARPANET, именно его видение универсальных сетей послужило толчком для одного из его преемников, Роберта Тейлора, инициировать разработку ARPANET. Позже Ликлайдер вернулся, чтобы возглавить IPTO в 1973 году на два года.[21]
Коммутация пакетов
-en.svg.png){kind=link}
Инфраструктура для телефонных систем в то время была основана на коммутации каналов, что требует предварительного выделения выделенной линии связи на время вызова. Сервисы Telegram разработали технологии связи для хранения и пересылки данных. Система автоматической телеграфной коммутации Western Union Plan 55-A была основана на коммутации сообщений. Сеть AUTODIN вооруженных сил США начала функционировать в 1962 году. Эти системы, такие как SAGE и SBRE, по-прежнему требовали жестких структур маршрутизации, которые были подвержены единой точке отказа.[24]
Технология считалась уязвимой для стратегического и военного использования, поскольку не существовало альтернативных путей связи в случае обрыва связи. В начале 1960-х Пол Баран из RAND Corporation подготовил исследование сетей, способных к выживанию, для вооруженных сил США в случае ядерной войны.[25] Информация будет передаваться по "распределенной" сети, разделенной на то, что он назвал "блоками сообщений".[26][27][28][29][30]
Помимо того, что существующие телеграфные методы были склонны к единственной точке отказа, они были неэффективными и негибкими. Начиная с 1965 года, Дональд Дэвис из Национальной физической лаборатории в Соединенном Королевстве разработал более совершенное предложение концепции, разработанной для высокоскоростных компьютерных сетей, которую он назвал коммутацией пакетов, термин, который в конечном итоге будет принят.[31][32][33][34]
Коммутация пакетов - это метод передачи компьютерных данных путем разделения их на очень короткие стандартизированные фрагменты, прикрепления маршрутной информации к каждому из этих фрагментов и независимой передачи их через компьютерную сеть. Он обеспечивает лучшее использование полосы пропускания, чем традиционная коммутация каналов, используемая для телефонии, и позволяет подключать компьютеры с разными скоростями передачи и приема. Это отдельная концепция коммутации сообщений.[35]