Вы здесь

Краткая история сети Интернет

Барри М. Лейнер, Винтон Дж. Серф, Дэвид Д. Кларк,
Роберт Е. Кан, Леонард Клейнрок, Даниэл С. Линч,
Джон Постел, Ларри Дж. Робертс, Стивен Вулф

Все последующие ссылки только на английском языке.

Введение

Интернет перевернул все представления о компьютере и связи, как ни одна другая технологическая новинка. Изобретение телеграфа, телефона, радио и компьютера создало основу для этой беспрецедентной интеграции возможностей. Интернет – это одновременно возможность трансляции на весь мир, механизм для распространения информации, а также средство для совместной работы и взаимодействия между пользователями и их компьютерами независимо от географического местоположения. Интернет представляет один из наиболее успешных примеров преимуществ устойчивых инвестиций и стремлений к исследованиям и разработке информационной инфраструктуры. Начиная с первых научных исследований в области пакетной коммутации, правительство, промышленность и академические учреждения выступали в качестве партнеров в области развития и развертывания это удивительной новой технологии. Сегодня такие фразы, как «bleiner@computer.org» и «http://www.acm.org» легко слетают с языка случайного прохожего на улице. 1

По замыслу это должна быть краткая, намеренно поверхностная и неполная история. Сейчас существует масса материалов об Интернете, где описаны его история, технология и использование. Практически в любом книжном магазине можно найти материалы про Интернет. 2

В этом документе,3 некоторые из нас, кто участвовал в разработке и развитии Интернета, поделятся своим взглядом на истоки и историю Интернета. Эта история развивается вокруг четырех отдельных аспектов. Это технологическая эволюция, которая началась с ранних исследований пакетной коммутации и сети ARPANET (и связанных технологий), и где текущие научные исследования продолжают расширять границы инфраструктуры по нескольким измерениям, таким как масштаб, производительность и функциональные возможности верхнего уровня. Это аспект, связанный с работой и управлением глобальной и сложной операционной инфраструктуры. Это социальный аспект, который привел появлению широкого сообщества интернавтов, работающих вместе над созданием и развитием технологии. Наконец, это аспект коммерциализации, который приводит к чрезвычайно эффективному переносу результатов научных исследований на широко развернутую и доступную информационную инфраструктуру.

Сегодня Интернет представляет собой широко распространенную информационную инфраструктуру, исходный прототип которой часто назывался National (или Global, или Galactic) Information Infrastructure. Его история является сложной и включает множество аспектов, связанных с технологиями, организацией и сообществом. И его влияние распространяется не только на технические области компьютерной связи, но и на все общество по мере того, как мы приходим ко все большему использованию интерактивных инструментов для осуществления электронной коммерции, сбора данных и работы сообщества.

Истоки Интернета

Первым записанным описанием социальных взаимодействий, которые удалось наладить с использованием сетевых технологий, была серия заметок, написанных Дж. К. Р. Ликлидерoм из MIT в августе 1962 г., в которых обсуждалась его концепция «Галактической сети». Он предвидел появление глобального взаимосвязанного набора компьютеров, с помощью которых каждый мог бы быстро получать доступ к данным и программам с любого узла. По своему духу данная концепция очень сильно напоминала современный Интернет. Ликлидер первым возглавил научно-исследовательскую компьютерную программу в агентстве DARPA,4 начиная с октября 1962 г. Работая в DARPA, он убедил своих последователей в DARPA Ивана Сазерленда, Боба Тейлора и ученого из MIT Лоренса Дж. Робертса в важности этой концепции сети.

Леонард Клейнрок в MIT опубликовал первую статью по теории пакетной коммутации в июле 1961 г. и первую книгу по данной теме в 1964 г. Клейнрок убедил Робертса в теоретической возможности связи с использованием пакетов вместо цепей, что стало важным шагом в области развития компьютерных сетей. Другой важный шаг состоял в том, чтобы заставить компьютеры общаться друг с другом. Для изучения этого вопроса в 1965 г., работая вместе с Томасом Мерриллом, Робертс подключил компьютер TX-2, находящийся в штате Массачусетс, к компьютеру Q-32 в Калифорнии с использованием низкоскоростной телефонной линии. В результате этого была создана первая (пусть и небольшая) широкомасштабная компьютерная сеть. В результате этого эксперимента пришло понимание того, что общие компьютеры могут работать вместе, выполнять программы и при необходимости извлекать данные на удаленном компьютере, однако система коммутируемых телефонных линий абсолютно не подходит для этого. Уверенность Клейнрока в необходимости в пакетной коммутации была подтверждена.

В конце 1966 г. Робертс отправился в DARPA для разработки концепции компьютерной сети, быстро составил свой план для сети «ARPANET» и затем опубликовал его в 1967 г. На конференции, где он представлял доклад, был также доклад Дональда Дэвиса и Роджера Скантлбери из NPL (Великобритания) по концепции сети на основе передачи пакетов. Скантлбери рассказал Робертсону о работе над NPL, а также о Поле Баране и других работниках группы RAND. Группа RAND написала статью по сетям с коммутацией пакетов для безопасной передачи голоса в военных целях в 1964 г. Получилось так, что работа в MIT (1961-1967), в группе RAND (1962-1965) и NPL (1964-1967) велась параллельно, при этом ученые-исследователи не знали о работе других. Слово «пакет» было принято из работы в NPL, предложенная для использования скорость линии в проекте сети ARPANET была обновлена с 2,4 Кбит/с до 50 Кбит/с. 5

В августе 1968 г., после того как Робертс и сообщество, финансируемое DARPA, уточнили общую структуру и характеристики для сети ARPANET, DARPA опубликовала заказ на разработку одного из главных компонентов, пакетных коммутаторов, которые назывались сопрягающими процессорами сообщений (IMP). В декабре 1968 г. в конкурсе победила группа, возглавляемая Франком Хартом из компании Heart Bolt Beranek and Newman (BBN). Во время работы команды BBN над процессорами IMP вместе с Бобом Каном, который сыграл важную роль в разработке общей архитектуры сети ARPANET, были существенно изменены и оптимизированы топология и экономика сети Робертсом, который работал вместе с Говардом Франком и его командой в Network Analysis Corporation, а также была подготовлена сетевая измерительная система группой Клейнрока в UCLA. 6

Поскольку Клейнрок давно начал заниматься разработкой теории пакетной коммутации, а также благодаря его концентрации на анализе, структуре и измерении, его центр Network Measurement Center в UCLA был выбран в качестве первого узла в сети ARPANET. Все это происходило в сентябре 1969 г., когда BBN установила свой первый процессор IMP в UCLA, и был подключен первый хост-компьютер. Проект Дуга Энгельбарта по «Дополнению интеллекта человека» (который включал NLS, первоначальную систему гипертекста) в научно-исследовательском институте Станфорда (SRI) предоставил второй узел. SRI поддерживал Сетевой информационный центр, который возглавляла Элизабет (Джейк) Фейнлер и включал такие функции, как обслуживание таблиц имен хостов для отображения адресов, а также каталог RFC.

Месяц спустя, когда институт SRI подключился к сети ARPANET, было отправлено первое сообщение между узлами их лаборатории Клейнрока в SRI. Были добавлены два дополнительных узла в Калифорнийском университете в Санта-Барбаре и Университете Юта. Эти два последних узла включали в себя прикладные проекты визуализации, когда Глен Куллер и Бартон Фрайд из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре исследовали методы отображения математических функций с использованием дисплеев с блоком памяти для решения проблемы обновления по сети, и Роберт Тейлор и Иван Сазерленда в Юта исследовали методы представления в формате 3D по сети. Таким образом, к концу 1969 г. были соединены вместе четыре хост-компьютера в первоначальную сеть ARPANET, которая стала зародышем Интернета. Даже на раннем этапе следует отметить, что исследования в области сетевых технологий включали как работу над самой сетью, так и над тем, как использовать эту сеть. Данная традиция сохраняется и по настоящий день.

В последующие годы компьютеры быстро добавлялись в сети ARPANET, а также была продолжена работа по созданию готового протокола связи между узлами, а также другого сетевого программного обеспечения. В декабре 1970 г. Network Working Group (NWG), которая работала под руководством С. Крокера, завершила работу над созданием первоначального протокола связи между узлами сети ARPANET. Он назывался протоколом управления сетью (NCP). По мере того, как на узлах сети ARPANET было завершено внедрение NCP в период 1971-1972, пользователи сети наконец то смогли приступить к разработке приложений.

В октябре 1972 г. Кан организовал большую и очень успешную демонстрацию сети ARPANET на Международной конференции по компьютерной связи (ICCC). Это была первая публичная демонстрация новой сетевой технологии для широкой публики. В том же 1972 г. было представлено первоначальное «горячее» приложение – электронная почта. В марте Рэй Томлинсон из BBN написал простую программу для отправки и чтения сообщений электронной почты. При этом главной мотивацией для него послужила необходимость в простом механизме координации для разработчиков сети ARPANET. В июле Робертс внес усовершенствования, написав первую служебную программу для работы с электронной почтой, которая отображала, позволяла выборочно читать, сохранять в файл, пересылать и отвечать на сообщения. С этого момента началась эпоха электронной почты как крупнейшего сетевого приложения в течение нескольких десятилетий. Это стало предвестником той «всемирной паутины», которую мы видим сегодня, а именно стремительного роста всех видов трафика между людьми.

Первоначальные концепции объединения в сеть

Первоначальная сеть ARPANET переросла в Интернет. Сеть Интернет была основана на идее о том, что должно существовать несколько независимых сетей достаточно произвольной структуры, начиная с ARPANET – первой сети с коммутацией пакетов, к которой вскоре подключились спутниковые сети, наземные радиосети с коммутацией пакетов и другие сети. Интернет в том виде, в котором мы его видим сегодня, включает главные основополагающие технические данные, а именно – сетевые технологии с открытой архитектурой. В этом подходе выбор любой отдельной сетевой технологии уже не определялся архитектурой конкретной сети, а мог выбираться произвольным образом поставщиком и затем подключался к другим сетям с использованием «межсетевой архитектуры» на метауровне. До этого момента существовал только один общий метод интеграции сетей. Это был традиционный метод коммутации цепей, в котором сети соединялись на уровне цепи, синхронно передавая отдельные биты, а также часть комплексной цепи между парой конечных точек. Вспомните, что Клейнрок в 1961 г. доказал, что пакетная коммутация является более эффективным методом. Помимо пакетной коммутации можно было использовать межсетевые соединения специального назначения. Несмотря на то, что существовало ограниченное количество других способов объединения нескольких сетей, они требовали, чтобы одна использовалась как компонент другой, а не в виде равноправных и независимых друг от друга сетей, предоставляющих комплексный набор услуг.

В сети с открытой архитектурой отдельные сети можно проектировать и разрабатывать, отдельно и каждая может обладать своим собственным уникальным интерфейсом, предлагаемым для других пользователей и/или других поставщиков, включая других поставщиков услуг Интернета. Каждую сеть можно проектировать в соответствии с конкретной средой и требованиями пользователей к этой сети. Обычно не существует ограничений по типам сети, которые можно включать, а также по их территориальной протяженности, несмотря на то, что исходя из некоторых прагматических соображений, предложение отдельных вариантов оказывается бессмысленным.

Идея сети с открытой архитектурой была впервые предложена Каном сразу после его приезда в DARPA в 1972 г. Эта работа изначально являлась частью программы пакетной радиопередачи, однако впоследствии она стала отдельной самостоятельной программой. В то время программа называлась «Internetting». В основе работы системы пакетной радиопередачи был надежный протокол связи между точками, который мог обеспечивать эффективную связь в условиях перенасыщения эфира и других радиопомех или выдерживать случайное пропадание сигнала, например, при попадании в туннель или блокировании местным рельефом. Первоначально Кан занимался разработкой протокола только для локальной связи в радиосети пакетной передачи, поскольку в этом случае не нужно было решать проблему разнообразия различных операционных систем и продолжать пользоваться протоколом NCP.

Однако протокол NCP не обладал способностью адресации сетей (и машин) далее за процессором IMP в сети ARPANET, поэтому также необходимо было вносить какие-то изменения в протокол NCP. (В то время исходили из предположения, что сеть ARPANET в этом плане не поддерживала изменений). Протокол NCP был построен на использовании сети ARPANET для обеспечения комплексной надежности. Если какие-то пакеты терялись, это приводило к полной остановке работы протокола (и предположительно всех приложений, которые он поддерживал). В этой модели в протоколе NCP отсутствовал комплексный механизм контроля ошибок, поскольку сеть ARPANET была единственной существующий на тот момент сетью, и она должна была быть настолько надежной, что никакого контроля ошибок со стороны хостов не требовалось. Таким образом, Кан решил разработать новую версию протокола, который бы удовлетворял потребности среды сети с открытой архитектурой. Данный протокол впоследствии стал называться протоколом управления передачей/протоколом Интернета (TCP/IP). В то время как протокол NCP выступал больше как драйвер устройства, новый протокол больше напоминал протокол связи.

Для ранних рассуждений Кана были важны четыре основополагающих правила:

  • Каждая отдельная сеть должна работать сама по себе, и не должно требоваться никаких внутренних изменений в такой сети для ее подключения к Интернету.
  • Связь осуществляется по принципу наилучших усилий. Если пакет не достигал своего конечного пункта назначения, то он повторно передавался из источника.
  • Для подключения сетей использовались «черные ящики»; впоследствии они стали называться шлюзами и маршрутизаторами. Шлюзы не сохраняли в себе никакой информации об отдельных потоках пакетов, проходящих через них. Благодаря этому они оставались простыми и не требовалась сложная адаптация и восстановления из различных режимов сбоя.
  • Не требовался глобальный контроль на уровне эксплуатации.

Среди других основных вопросов, которые требовали решения, можно выделить следующие:

  • Алгоритмы для предотвращения полного отключения связи вследствие потери пакетов и обеспечение возможности успешной повторной их передачи из источника.
  • Предоставление «канала» между узлами, чтобы несколько пакетов можно было отправить из источника в пункт назначения по усмотрению участвующих узлов, если это позволяли промежуточные сети.
  • Функция шлюза заключалась в том, чтобы обеспечивать соответствующую переадресацию пакетов. Сюда относились интерпретация IP-заголовков для маршрутизации, обработка интерфейсов, разбиение пакетов при необходимости на элементы меньшего размера и т. д.
  • Необходимость подсчета комплексных контрольных сумм, повторная сборка пакетов из фрагментов и определение дублирующихся, если таковые имелись.
  • Необходимость использования глобальной адресации
  • Методы управления потоком от одного узла к другому.
  • Взаимодействие с различными операционными системами
  • Кроме того, стояли такие проблемы, как обеспечение эффективности внедрения, работа объединенной сети, однако сначала эти вопросы отходили на второй план.

Кан начал работу над набором принципов для операционных систем, ориентированных на связь, еще в BBN и опубликовал часть своих идей во внутреннем меморандуме BBN под названием «Принципы связи для операционных систем». В этот момент он понял, что необходимо изучить детали внедрения каждой операционной системы, чтобы иметь возможность эффективно встраивать новые протоколы. Таким образом, весной 1973 г. после начала работ над проектом Internetting он предложил Винту Серфу (затем в Стэнфорде) поработать с ним над подробным проектом протокола. Серф принимал активное участие в создании и разработке исходного протокола NCP и уже обладал знаниями в области создания интерфейсов для существующих операционных систем. Поэтому используя архитектурный подход, предложенный Каном в области связи, а также опыт Серфа в области протокола NCP, им удалось совместно уточнить детали протокола, который впоследствии стал называться TCP/IP.

Компромисс оказался весьма высокопроизводительным, и первая написанная версия7 полученного подхода была распространена на специальном заседании Международной рабочей группы по информационно-вычислительным сетям (INWG), которое прошло на конференции в университете Суссекса в сентябре 1973 г. Серфа пригласили в качестве председателя этой группы, и он воспользовался возможностью провести заседание группы INWG, которая была широко представлена на Суссекской конференции.

Некоторые базовые подходы появились в результате этого сотрудничества между Каном и Серфом:

  • Связь между двумя процессами логически состояла из очень длинного потока байтов (они назвали их октетами). Для его идентификации использовалось положение любого октета в потоке.
  • Управление потоком осуществляется с помощью скользящих окон и подтверждений. Время для подтверждения может подтверждаться узлом назначения, и каждое возвращаемое подтверждение будет кумулятивным для всех пакетов, полученных до текущего момента времени.
  • Остался открытым вопрос, каким образом исходный и конечный узел договариваются о параметрах используемой пропускной способности. Первоначально использовались настройки по умолчанию.
  • Несмотря на то, что в это время разрабатывалась сеть Ethernet в компании PARC, распространения локальных сетей пока еще никто не ожидал, во всяком случае, их ожидали гораздо меньше, чем компьютеров и рабочих станций. Исходной моделью являлись сети национального уровня, такие как ARPANET, причем считалось, что аналогов подобной сети могло существовать немного. Таким образом, стал использоваться 32-разрядный IP-адрес, в котором первые 8 бит обозначали сеть, а остальные 24 бита указывали на узел в этой сети. Подобное предположение о том, что 256 сетей в обозримом будущем будет достаточно, потребовало пересмотра, когда в конце 1970-х стали появляться локальные сети.

Первая статья Серфа/Кана по Интернету описывала один протокол, который назывался TCP и обеспечивал транспорт и все необходимые службы в Интернете. Кан стремился, чтобы протокол TCP поддерживал целый ряд транспортных услуг, начиная с абсолютно надежной последовательной доставки данных (модель виртуальной цепи) до службы датаграммы, в которой напрямую использовалась сетевая служба нижнего уровня. Вследствие этого иногда периодически возникали проблемы, связанные повреждением или изменением порядка пакетов. Однако первоначальные усилия по внедрению протокола TCP привели к созданию версии, которая допускала только использование виртуальных цепей. Такая модель отлично работала для передачи файлов и удаленного входа, однако после некоторых ранних работ с расширенными сетевыми приложениями, в частности с пакетной передачей голосовых данных в 1970-х годах, стало ясно, что некоторые случаи потери пакетов не следует исправлять на уровне протокола TCP, а предоставить это приложениям. Это привело к реорганизации исходного протокола TCP на два протокола: простого протокола IP, который обеспечивал только адресацию и пересылку отдельных пакетов, и отдельного протокола TCP, который отвечал за служебные функции, такие как управление потоком и восстановление утраченных пакетов. Для тех приложений, которым не нужны были службы TCP, был добавлен альтернативный протокол, который назывался протоколом пользовательских датаграмм (User Datagram Protocol – UDP), чтобы предотвратить прямой доступ к основной службе протокола IP.

Главной исходной мотивацией как для сети ARPANET, так и Интернета, стало совместное использование ресурсов, например разрешение пользователям радиосетей с пакетной коммутацией получать доступ к системам с разделением времени, подключенным к сети ARPANET. Подключение этих двух систем друг к другу было экономически намного более целесообразно по сравнению с дублированием этих очень дорогих компьютеров. Однако несмотря на то, что передача файлов и удаленный вход (Telnet) являлись очень важными приложениями, в то время электронная почта, наверное, оказала самое существенное влияние на инновации. Электронная почта обеспечивал новую модель возможного общения людей друг с другом, а также изменила саму суть совместной работы, сначала в области создания самого Интернета (как это описано ниже) и затем для большей части общества.

В начале развития Интернета были предложены другие приложения, включая голосовую связь на основе пакетной коммутации (предшественник Интернет-телефонии), различные модели общего доступа к файлам и дискам, первые программы "червей", которые показали концепцию агентов (и, конечно, вирусы). Основная концепция Интернета состояла в том, что он был создан не для одного приложения, а как общая инфраструктура, на основе которой можно было строить новые приложения, как было показано позже с появлением и быстрым развитием «всемирной паутины». Это становится возможным благодаря универсальной структуре услуги общего назначения, обеспечиваемой протоколами TCP и IP.

Подтверждение идей

DARPA выдала три контракта – Стэнфорду (Серф), BBN (Рэй Томлинсон) и UCL (Петер Кирстен) на внедрение протокола TCP/IP (в статье Серфа/Кана он просто назывался TCP, однако включал оба компонента). Команда Стэнфорда под руководством Серфа составила подробную спецификацию и примерно в течение года появились три независимые реализации TCP, которые могли взаимодействовать друг с другом.

Это было начало очень длительного эксперимента и разработки, которые развивали и укрепляли концепции и технологию Интернета. Экспериментальная среда, которая начиналась с первых трех сетей (ARPANET, Packet Radio и Packet Satellite) и их первоначальных сообществ ученых-исследователей, впоследствии выросла, в нее вошли сети практически всех типов, а сообщество разработчиков пополнилось очень широким кругом лиц. [REK78]С каждым расширением появлялись новые задачи.

Первые реализации протокола TCP создавались для больших систем с разделением времени, таких как Tenex и TOPS 20. Когда впервые появились настольные компьютеры, некоторые считали, что протокол TCP является очень громоздким и сложным для использования на персональном компьютере. Дэвид Кларк и его исследовательская группа в MIT решили доказать, что возможна компактная и простая реализация протокола TCP. Они создали версию сначала для Xerox Alto (первая персональная рабочая станция, разработанная в компании Xerox PARC), а затем для компьютера IBM PC. Эта версия могла полностью взаимодействовать с другими протоколами TCPs, однако была больше адаптирована к пакету приложений и уровню производительности персонального компьютера. Она показала, что рабочие станции, а также большие системы с разделением времени, могут стать частью Интернета. В 1976 г. Клейнрок опубликовал первую книгу, посвященную сети ARPANET. В ней был сделан акцент на сложность протоколов и ловушки, которые они часто представляли. Эта книга сыграла большую роль в распространении знаний о пакетной коммутации среди очень широкого сообщества.

Широкое распространение локальных сетей, персональных компьютеров и рабочих станций в 1980 г. обеспечивало процветание зарождающейся сети Интернет. Технология Ethernet, которая была разработана Бобом Меткалфом в компании Xerox PARC в 1973 г., сейчас является, наверное, самой широко распространенной сетевой технологией в Интернете, а персональные компьютеры и рабочие станции стали самыми популярными компьютерами. Подобное изменение и переход от нескольких сетей с ограниченным числом узлов с разделением времени (первоначальная модель ARPANET) к множеству сетей привели к появлению множества новых концепций и изменений в лежащей в основе технологии. Во-первых, это привело к определению трех классов сетей (A, B и C) в соответствии с радиусом действия сетей. Класс A соответствовал большим сетям государственного масштаба (небольшое количество сетей с большим числом узлов); класс B представлял сети регионального масштаба; класс C представлял локальные сети (большое число сетей с относительно небольшим числом узлов).

Значительное изменение произошло в результате увеличения масштаба Интернета и связанных с этим проблем в управлении. Чтобы упростить использование сетей людьми, узлам были назначены имена, чтобы больше не нужно было запоминать числовые адреса. Первоначально было весьма ограниченное число узлов, поэтому можно было вести единую таблицу всех узлов и связанных имен и адресов. Переход к большому числу независимо управляемых сетей (например, локальных сетей) означал, что использование одной таблицы узлов больше стало невозможным, и Пол Мокапетрис из компании USC/ISI придумал систему доменных имен (DNS). Система DNS обеспечила масштабируемый распределенный механизм для использования иерархических имен узлов (например, www.acm.org) into an Internet address.

Подобное увеличение размеров Интернета также поставило вопрос о расширении возможностей маршрутизаторов. Сначала был один распределенный алгоритм для маршрутизации, который был внедрен на всех маршрутизаторах в Интернете. По мере того, как число сетей в Интернете резко увеличивалось, данная первоначальная структура не могла расширяться так, как было необходимо, поэтому вместо нее было решено использовать иерархическую модель маршрутизации с использованием протокола Interior Gateway Protocol (IGP) внутри каждой области Интернета и протокола Exterior Gateway Protocol (EGP) для связи регионов вместе. Подобная структура допускала использование различными регионами различных протоколов IGP, чтобы можно было учитывать различные требования к стоимости, быстрому изменению конфигурации, надежности и масштабированию. От ресурсов маршрутизатора зависел не только алгоритм маршрутизации, но и размер таблиц адресации. Недавно были предложены новые подходы к решению проблемы объединения, в частности, бесклассовая междоменная коммутация (CIDR), для управления размером таблиц маршрутизатора.

По мере развития Интернета одна из главных проблем состояла в том, как распространить изменения в программном обеспечении, в частности в программном обеспечении узла. DARPA поддерживала Калифорнийский университет в Беркли в области изменений операционной системы Unix, включая внедрение протокола TCP/IP, разработанного в BBN. Несмотря на то, что в Беркли впоследствии переписали программный код BBN на тот, который более эффективно подходит к системе Unix и ядру, внедрение протокола TCP/IP в выпуски системы Unix BSD стало критически важным элементом в распространении протоколов в научно-исследовательском сообществе. Большая часть специалистов в области информатики начала использовать систему BSD в качестве компьютерной среды для повседневной работы. Если оглянуться назад, стратегия внедрения протоколов Интернета в поддерживаемую операционную систему для научно-исследовательского сообщества была одним из основных элементов успешного широкого распространения Интернета.

Одной из наиболее интересных задач стал переход сети ARPANET с хост-протокола NCP на TCP/IP с 1 января 1983 г. Это был переход в стиле «Дня X», когда необходимо было, чтобы все узлы либо одновременно произвели переход, либо им пришлось бы поддерживать связь с использованием относительно узкоспециализированных механизмов. Данный переход тщательно планировался внутри сообщества в течение нескольких лет, прежде чем он свершился. Переход прошел на удивление гладко (однако появилось множество значков «Я пережил переход на TCP/IP»).

Тремя годами ранее, в 1980 г., протокол TCP/IP был принят в качестве оборонного стандарта. Это позволило оборонному ведомству начать распространять технологическую базу Интернета в DARPA и напрямую привело к разделению на военные и невоенные сообщества. К 1983 г. сеть ARPANET уже использовалась значительным числом ученых и исследователей, а также организациями, работающими на оборонную промышленность. Переход сети ARPANET с NCP на TCP/IP позволил разделить ее на сеть MILNET, которая обеспечивала рабочие требования, и на ARPANET, которая обеспечивала поддержку научно-исследовательских потребностей.

Таким образом, к 1985 г. Интернет уже прочно зарекомендовал себя как технология, которую поддерживает широкое сообщество ученых и разработчиков, он также стал использоваться другими сообществами для повседневной связи компьютеров. Электронная почта широко использовалась внутри нескольких сообществ, часто на различных системах, однако взаимодействие между различными почтовыми системами стало демонстрацией практической пользы системы электронной почты большой протяженности для связи между людьми.

Переход на широко распространенную инфраструктуру

Одновременно с экспериментальной проверкой технологии Интернета и ее широкого распространения в компьютерных научно-исследовательских кругах, были предложены другие сети и сетевые технологии. Удобство объединения компьютеров в сеть, а особенно электронная почта, продемонстрированные подрядчиками Министерства обороны в сети ARPANET, не были проигнорированы в других сообщества и областях, поэтому к середине 1970-х компьютерные сети начали распространяться везде, где находилось для них финансирование. Министерство энергетики США развернуло сеть MFENet для своих ученых, работающих над проблемой энергии термоядерного синтеза с магнитным удержанием плазмы, а специалисты в области физики высоких энергий, ответили на это развертыванием сети HEPNet. Физики космического агентства NASA, а затем SPAN, а также Рик Эдрион, Дэвид Фарбер и Лэрри Лэндвебер развернули сеть CSNET для (академического и промышленного) сообщества специалистов по информатике, получив первоначальный грант от Национального научного фонда США (NSF). Независимое распространение компьютерной операционной системы UNIX компанией AT&T породило сеть USENET, основанную на протоколах связи UUCP, встроенных в систему UNIX, и в 1981 г. Айрэ Фачс и Грейдон Фримэн придумали сеть BITNET, которая связала компьютеры мэйнфреймы в учебных заведениях в парадигму «электронная почта как карточные образы».

За исключением BITNET и USENET, эти первые сети (включая ARPANET) создавались как сети специального назначения, то есть они специально создавались для закрытых сообществ студентов и были сильно ограничены в доступе; поэтому возникала некоторая потребность в том, чтобы сделать совместимыми отдельные сети, которые в большей своей массе таковыми не являлись. Кроме того, в коммерческом секторе появились альтернативные технологии, включая XNS от Xerox, DECNet и SNA компании IBM.8 Так было до появления программ JANET (1984) в Великобритании и NSFNET (1985) в США, которые в явном виде провозгласили свое стремление обслуживать все сообщество высшей школы независимо от дисциплины. Действительно, условием получения финансирования от фонда для подключения к Интернету для университета США было следующее: "... Связь должна быть доступной для ВСЕХ подготовленных пользователей в кампусе».

В 1985 г. Дэнис Дженнингс приехал из Ирландии в NSF на год, чтобы возглавить программу NSFNET. Он работал с сообществом, помогая NSF принять критически важное решение о том, что протокол TCP/IP должен стать обязательным для программы NSFNET. Когда Стив Вулф возглавил программу NSFNET в 1986 г., он осознал необходимость в широко распространенной сетевой инфраструктуре для поддержки общего академического и научно-исследовательского сообщества, а также необходимость развертывания подобной инфраструктуры на принципах полной независимости от прямого федерального финансирования. Для этого были приняты политики и стратегии (см. ниже).

Фонд NSF также был выбран для поддержки существующей организационной структуры Интернета DARPA, которая подчинялась Совету по развитию Интернет (IAB). Публичное заявление о таком выборе было совместно составлено специалистами в области архитектуры и технологии Интернета IAB, а также группой технических консультантов по сетевым технологиям фонда NSF в виде документа RFC 985 (Требования к Интернет-шлюзам), что формально обеспечило возможность взаимодействия компонентов Интернета, принадлежавших DARPA и NSF.

Помимо выбора протокола TCP/IP для программы NSFNET, федеральные агентства разработали и внедрили несколько других политических решений, которые определили нынешнее состояние Интернета.

  • Федеральные агентства взяли на себя часть расходов на общую инфраструктуру, например, на прокладку каналов по дну океана. Они также совместно поддержали «администрируемые точки соединения» для межведомственного трафика; созданные для этого федеральные точки обмена интернет-трафиком (FIX-E и FIX-W) послужили в качестве модели для сетевых точек доступа и объектов «*IX», которые сейчас являются важными компонентами современной архитектуры Интернета.
  • Для координации этого совместного использования был сформирован федеральный совет по сетям9. Этот совет сотрудничал с другими международными организациями, такими как RARE в Европе, через Координационный комитет по межконтинентальным научно-исследовательским сетям (CCIRN) для координации поддержки Интернета среди научно-исследовательского сообщества во всем мире.
  • Подобное совместное использование и сотрудничество между агентствами по проблемам, связанным с Интернетом, имело долгую историю. Беспрецедентное соглашение в 1981 г. между Фарбером, выступающего от имени CSNET и NSF, и Каном от DARPA позволило использовать для передачи трафика CSNET инфраструктуру ARPANET на статистической и неизмеряемой основе.
  • Впоследствии аналогичным образом фонд NSF призвал свои региональные (первоначально академические) сети, входящие в NSFNET, искать коммерческих, неакадемических пользователей, расширять объекты для их обслуживания и использовать сэкономленные средства от масштабного внедрения для снижения стоимости подписки для всех.
  • В магистрали NSFNET – сегменте сети NSFNET национального масштаба – фонд NSF разработал «Политику допустимого использования» (AUP), которая запрещала использование магистрали в целях, «отличных от поддержки образования и научно-исследовательской деятельности». Предсказуемым (и предполагаемым) результатом стимулирования коммерческого сетевого трафика на местном и региональном уровне при одновременном отказе в его доступе к транспорту национального масштаба стало стимулирование появления и/или роста «частных» конкурирующих сетей большой протяженности, таких как PSI, UUNET, ANS CO+RE и (позднее) других. Данный процесс увеличения коммерческого использования, финансируемый частными средствами, тщательно обсуждался на начавшейся в 1988 г. серии конференций, инициированной фондом NSF в Правительственной школе Кеннеди в Гарварде на тему «Коммерциализация и приватизация Интернета», а также по рассылке «com-priv» в самой сети.
  • В 1988 г. комитет Национального научно-исследовательского совета, который возглавлял Клейнрок, а в число членов входили Кан и Кларк, разработал представленный в фонде NSF отчет, который назывался «К вопросу о национальной исследовательской сети». Этот отчет оказал влияние на Сенатора Ала Гора и провозгласил создание высокоскоростных сетей, которые легли в основу будущей информационной высокоскоростной магистрали.
  • В 1994 г. Национальный научно-исследовательский совет опять же под председательством Клейнрока (и опять же в присутствии Кана и Кларка среди членов) опубликовал отчет под названием «Понимание информационного будущего: Интернет и дальнейшие технологии». Этот отчет, утвержденный фондом NSF, стал документом, в котором был обозначен проект эволюции информационной супермагистрали, а также длительное время оказывал воздействие на образ мыслей относительного данной эволюции. В нем были предсказаны критически важные проблемы прав на интеллектуальную собственность, этики, ценообразования, обучения, архитектуры и управления Интернетом.
  • Политика приватизации фонда NSF достигла своей кульминации в апреле 1995 г. в связи с окупаемостью магистрали NSFNET. Полученные таким образом средства были распределены (на конкурсной основе) между региональными сетями на покупку права подключения к сети Интернет национального масштаба у ныне многочисленных частных сетей большой протяженности.

Магистраль обеспечила переход от сети, построенной на основе маршрутизаторов научно-исследовательского сообщества (маршрутизаторов «Fuzzball» от Дэвида Миллса), на коммерческое оборудование. За 8,5 лет своего существования Магистраль выросла из шести узлов с каналами передачи 56 Кбит/с до 21 узла с множественными связями 45 Мбит/с. Интернет разросся до более чем 50 000 сетей на всех семи континентах, а также внешнего пространства, содержащего примерно 29 000 сетей в США.

Экуменизм программы NSFNET и финансирование (200 млн. долларов в период с 1986 по 1995 гг.), а также качество самих протоколов оказались настолько впечатляющими, что к 1990 г., когда сама сеть ARPANET была, наконец, списана10, протокол TCP/IP вытеснил большинство других протоколов компьютерных сетей в мире, а протокол IP уже становится службой передачи данных для глобальной информационной инфраструктуры.

Роль документации

Основной причиной быстрого развития Интернета стал бесплатный и открытый доступ к основным документам, особенно к спецификациям протоколов.

Начало истории развития сети ARPANET и Интернета в университетском научно-исследовательском сообществе стимулировало поддержание принятой в академических кругах традиции открытой публикации идей и результатов. Однако обычный цикл традиционной академической публикации был слишком формальным и медленным для динамичного обмена идеями, которые являлись важными для создания сетей.

В 1969 г. был сделан важный шаг С. Крокером (который впоследствии стал работать в UCLA) в области создания серии документов Запрос для обсуждения (или RFC). Эти заметки задумывались как быстрый и неформальный способ обмена идеями с другими учеными, работающими в области сетевых технологий. Первые документы RFC были напечатаны на бумаге и распространены с помощью обычной почты. Когда стал использоваться протокол FTP, документы RFC готовились в виде интерактивных файлов, доступных по протоколу FTP. Сейчас, безусловно, документы RFC являются легко доступными во «всемирной паутине» на десятках сайтов по всему миру. SRI, который выступал в роли сетевого информационного центра, осуществлял обслуживание интерактивных каталогов. Джон Постел являлся редактором RFC, а также управлял централизованным администрированием необходимых назначений номеров протокола. Эти функции он выполнял вплоть до своей смерти 16 октября 1998 г.

Цель RFC состояла в том, чтобы создать положительный контур обратной связи, когда идеи или предложения, представленные в одном документе RFC, порождали еще один документ RFC с дополнительными идеями и т. д. Когда достигался некоторый консенсус (или хотя бы вырабатывался согласованный набор идей), подготавливался документ со спецификациями. Подобная спецификация затем использовалась в качестве основы для внедрения различными исследовательскими группами.

Со временем RFC стали более узконаправленными стандартами протоколов («официальными» спецификациями), несмотря на то, что по-прежнему существуют информационные документы RFC, описывающие альтернативные подходы или содержащие базовую информацию по протоколам и инженерным вопросам. Сейчас документы RFC рассматриваются как «исторические документы» в сообществе Интернет-инженеров и разработчиков стандартов.

Открытый доступ к документам RFC (бесплатный при наличии какого-либо подключения к Интернету) поддерживает рост Интернета, поскольку он позволяет использовать реальные спецификации в качестве примеров в учебных аудиториях, а такжеиспользуется предпринимателями, разрабатывающими новые системы.

Электронная почта стала важным фактором во всех областях Интернета, и это также справедливо в отношении разработки спецификаций протоколов, технических стандартов и Интернет-архитектуры. Самые первые документы RFC часто представляли собой набор идей, разработанных исследователями в одном месте для остальной части сообщества. После того как стала использоваться электронная почта, принцип авторства изменился – документы RFC совместно представлялись несколькими авторами с общим видением независимо от их местонахождения.

Специализированные списки рассылки электронной почты длительное время использовались при разработках спецификаций протоколов, и сейчас они по-прежнему остаются очень важным инструментом. Тематическая группа по технологии Интернет (IETF) сейчас насчитывает более 75 рабочих групп, каждая из которых работает над своим инженерным аспектом Интернета. Каждая из указанных рабочих групп обладает списком почтовой рассылки для обсуждения одного или нескольких проектов разрабатываемых документов. При достижении согласия по проекту документа этот документ может распространяться уже в виде RFC.

Поскольку текущее развитие Интернета подкрепляется реализацией его возможности стимулировать обмен информацией, мы должны понять, что первая роль сети в области обмена информацией заключалась в обмене информацией о своей собственной структуре и работе посредством документов RFC. Этот уникальный метод развития новых возможностей в сети по-прежнему будет оставаться критически важным для будущего развития Интернета.

Формирование широкого сообщества

Интернет в той же мере представляет собой объединение сообществ, сколь и совокупность технологий, и его успех во многом связан как с удовлетворением базовых потребностей сообщества, так и с эффективным использованием сообщества для дальнейшего развития инфраструктуры. Подобный дух сообществ имеет давнюю историю, начиная с первой сети ARPANET. Разработчики первой сети ARPANET работали в тесно связанном сообществе, чтобы получить возможность продемонстрировать технологию коммутации пакетов, которая была описана ранее. Аналогичным образом, Packet Satellite, Packet Radio и несколько других научно-исследовательских программ DARPA в области компьютеров представляли собой совместные действия нескольких подрядчиков, которые активно использовали все доступные механизмы для координации своих усилий, начиная от электронной почты и заканчивая добавлением совместного доступа к файлам, удаленным доступом и, в конечном итоге, возможностями «всемирной паутины». Для каждой из этих программ создавалась рабочая группа, начиная с Рабочей группы по сети ARPANET. Вследствие той уникальной роли, которую сыграла сеть ARPANET в качестве инфраструктуры, поддерживающей различные научно-исследовательские программы, по мере дальнейшего развития Интернета Рабочая группа сети по ARPANET превратилась в Рабочую группу Интернета.

В конце 1970-х, признавая, что рост Интернета сопровождается ростом размеров сообщества заинтересованных исследователей и, следовательно, повышенной потребности в механизмах координации, Винт Серф, который впоследствии стал руководителем Программы Интернета в DARPA, сформировал несколько координационных органов – Совет по международному сотрудничеству (ICB) под председательством Петера Кирстена из UCL для координации действий с некоторыми сотрудничающими европейскими странами в области исследований по программе Packet Satellite, Научно-исследовательскую группу Интернета, которая представляла собой всестороннюю группу, обеспечивающую среду для общего обмена информацией, а также Совет по конфигурационному управлению Интернетом (ICCB) под председательством Кларка. Совет ICCB представлял собой пригласительный орган, который помогал Серфу управлять быстро развивающейся деятельностью в Интернете.

В 1983 г., когда Барри Лейнер взял на себя руководство научно-исследовательской программой Интернета в DARPA, он вместе с Кларком пришел к пониманию того, что в связи с постоянным ростом Интернет-сообщества требуется реструктуризация механизмов координации. Совет ICCB был упразднен, и вместо него была сформирована структура целевых рабочих групп, каждая из которых занималась определенной областью технологии (например, маршрутизаторами, протоколами связи между конечными точками и т. д.). Был сформирован Координационный совет по сети Интернет (IAB), в который вошли председатели рабочих групп.

Безусловно, неслучайно, что председатели рабочих групп оказались теми же людьми, которые являлись членами старого совета, и Дэйв Кларк по-прежнему выступал в качестве председателя. После некоторых изменений в составе членов группы IAB, Фил Гросс стал председателем обновленной Тематической группы по технологии Интернет (IETF), которая в то время являлась просто одной из рабочих групп IAB. Как отмечалось выше, к 1985 г. наблюдался громадный рост в более практичной/инженерной области Интернета. Этот рост привел к резкому увеличению посещаемости заседаний IETF, а Гросс завершил создание дополнительной структуры для IETF в виде рабочих групп.

Этот рост сопровождался значительным расширением сообщества. DARPA уже больше не являлась единственным крупным игроком в области финансирования Интернета. В дополнение к NSFNet и различным мероприятиям, финансируемым правительствами США и международными правительствами, стал повышаться спрос в коммерческом секторе. Кроме того, в 1985 г. Кан и Лейнер покинули DARPA, и в DARPA наблюдалось существенное снижение активности в области развития Интернета. В результате совет IAB остался без главного спонсора и все больше стал возлагать на себя роль лидера.

Рост продолжился, в результате продолжилось появление новых структур внутри IAB и IETF. Группа IETF объединила рабочие группы в области и назначила директоров по областям. Из директоров областей была сформирована Группа технического управления Интернета (IESG). Совет IAB признал растущую важность группы IETF и реструктурировал процесс принятия стандартов, признав группу IESG в качестве главного контрольного органа в области стандартов. Сам совет IAB также претерпел реструктуризацию, при этом остальные Целевые группы (кроме IETF) были объединены в Тематическую группу по технологии Интернет (IRTF) под председательством Постела, а старые целевые группы были переименованы в исследовательские группы.

Рост в коммерческом секторе принес с собой проблемы, связанные с самим процессом выработки стандартов. Начиная с начала 1980-х и по сегодняшний день, рост Интернета уже не ограничивался своими исходными корнями в области научно-исследовательского сообщества и стал включать широкое сообщество пользователей, а также все большую коммерческую активность. Все большее внимание уделялось тому, чтобы сделать процесс открытым и справедливым. Это сочеталось с признанием необходимости поддержки Интернета сообществом, что в конечном итоге привело к образованию Internet Society в 1991 г. под патронажем корпорации Кана Corporation for National Research Initiatives (CNRI) и под руководством Серфа, который тогда работал в CNRI.

В 1992 г. произошла еще одна реорганизация. В 1992 г. Совет по развитию Интернет был реорганизован и переименован в Совет по архитектуре Интернета, работающий под покровительством Internet Society. Были определены более «равноправные» взаимоотношения между новым советом IAB и группой IESG, при этом группы IETF и IESG все больше отвечали за утверждение стандартов. В конечном итоге между IAB, IETF и Internet Society установились отношения сотрудничества и взаимной поддержки, при этом Internet Society определила для себя цель предоставления услуг и других мер для упрощения работы группы IETF.

Недавнее развитие и широкое распространение «всемирной паутины» принесло с собой появление нового сообщества, поскольку многие люди, работающие с WWW, не могли себя называть исследователями и разработчиками сети. Была сформирована новая координирующая организация Консорциум Всемирной паутины (W3C). Консорциум W3C, первоначально возглавляемый Лабораторией вычислительной техники MIT в лице Тима Бернерса-Ли (изобретателя «всемирной паутины») и Эла Вецца, взял на себя ответственность за разработку различных протоколов и стандартов, связанных со «всемирной паутиной».

Таким образом, в течение более чем двух десятилетий существования Интернета мы наблюдали устойчивую эволюцию организационных структур, предназначенных для поддержки и упрощения работы все более разрастающегося сообщества, которое совместно работало над проблемами Интернета.

Коммерциализация технологии

Коммерциализация Интернета включала в себя не только развитие конкурирующих частных сетевых услуг, но также и разработку коммерческих продуктов, в которых использовалась технология Интернета. В начале 1980-х десятки поставщиков внедряли протокол TCP/IP в свои продукты, поскольку они видели покупателей подобного подхода к сетевым технологиям. К сожалению, им не хватало реальной информации о том, каким образом должна была работать эта технология, а также каким образом покупатели планировали использовать данный подход к сетевым технологиям. Многие рассматривали ее как досадное дополнение, которое приходилось «прикручивать» к их собственным сетевым решениям: SNA, DECNet, Netware, NetBios. Компания DoD потребовала использовать TCP/IP во многих своих приобретаемых продуктах, но не сильно помогла поставщикам в том, каким образом создавать полезные продукты на основе протокола TCP/IP.

В 1985 г., признавая подобный дефицит информации и соответствующего обучения, Дэн Линч в сотрудничестве с IAB организовал трехдневный семинар для ВСЕХ поставщиков, на котором он рассказал, как работает протокол TCP/IP, и что по-прежнему работает не так, как хотелось бы. В качестве докладчиков выступали в основном представители научно-исследовательского сообщества DARPA, которые как сами разрабатывали эти протоколы, так и использовали их в повседневной работе. Послушать доклады 50 изобретателей и экспериментаторов собрались сотрудники 250 поставщиков. Результаты удивили обе стороны: поставщики были удивлены тем, что изобретатели очень открыто рассказывали о том, как все работает (и что по-прежнему не работает), а изобретатели были рады услышать о новых проблемах, которые они не учли, но которые были выявлены поставщиками на практике. Таким образом, началась двусторонняя дискуссия, которая длится более десятилетия.

Спустя два года, в ходе которых проходили конференции, публиковались учебные пособия, проходили заседания и семинары разработчиков, было организовано специальное мероприятие, на которое были приглашены те поставщики, чьи продукты достаточно неплохо использовали протокол TCP/IP. Они собрались в одном зале, где три дня демонстрировали, как они работают вместе и взаимодействуют с Интернет. В сентябре 1988 г. прошла первая торговая выставка Interop. Для участия в ней подали заявки 50 компаний. 5000 инженеров из организаций потенциальных заказчиков приехали на нее, чтобы увидеть, действительно ли все это работает так, как было обещано. И это действительно работало. Почему? Потому что поставщики очень активно работали над тем, чтобы продукты каждого поставщика могли работать со всеми другими продуктами, даже с продуктами своих конкурентов. С тех пор торговая выставка Interop значительно выросла, и сегодня она проводится каждый год в 7 различных местах, посетителями ее становятся более 250 000 человек, которые приезжают, чтобы узнать, какие продукты без проблем работают с другими, узнать о новейших продуктах и обсудить самые современные технологии.

Параллельно с усилиями в области коммерциализации, которые были определены участниками Interop, поставщики начали посещать заседания IETF, которые проводились 3 или 4 раза в год, где обсуждались новые идеи по расширению пакета протоколов TCP/IP. Сначала число участников насчитывало несколько сотен, в основном из учебных заведений, участие которых оплачивало правительство. Сейчас их количество часто превышает тысячу человек. В основном они представляют поставщиков и самостоятельно оплачивают свое участие. Эта самопровозглашенная группа совместно занимается развитием пакета протоколов TCP/IP. Причина, по которой это является столь полезным, заключается в том, что эта группа состоит из всех заинтересованных лиц: ученых-исследователей, конечных пользователей и поставщиков.

Управление сетью представляет собой пример взаимодействия между научно-исследовательским и коммерческим сообществами. В начале развития Интернета акцент делался на определение и внедрение протоколов, которые обеспечивали взаимодействие.

По мере того как сеть становилась больше, стало очевидно, что иногда специальные процедуры, которые использовались для управления сетью, не допускали масштабирование. Ручная настройка таблиц была заменена на распределенные автоматизированные алгоритмы, были придуманы более совершенные средства локализации ошибок. В 1987 г. стало очевидно, что требуется протокол, который бы разрешал удаленное управление элементами сети, например маршрутизаторами, одинаковым образом. Для этого было предложено несколько протоколов, включая Простой протокол управления сетями или SNMP (который, как следует из имени, был разработан для упрощения и стал производным от более раннего предложения под названием SGMP), HEMS (более сложный проект из научно-исследовательского сообщества) и CMIP (из сообщества OSI). В ходе серии заседаний были приняты решения о том, что HEMS будет исключен из списка кандидатов на стандартизацию, чтобы упростить решение спора, однако работу над протоколами SNMP и CMIP следует продолжить, при этом считать SNMP больше решением на ближайшее время, а CMIP – более долгосрочным подходом. Рынок смог бы выбрать наиболее подходящий из них. Протокол SNMP сейчас используется практически повсюду для управления на основе сетей.

В последние несколько лет мы стали свидетелями нового этапа коммерциализации. Первоначально коммерческие усилия в основном включали поставщиков, которые предлагали базовые сетевые продукты, поставщиков услуг, предлагающих услуги подключения, а также базовые услуги Интернета. Сейчас Интернет стал практически услугой «широкого потребления», и большая часть внимания уделяется использованию этой глобальной информационной инфраструктуры для поддержки других коммерческих услуг. Эти процессы стремительно ускорились в связи с широким распространением и быстрым внедрением браузеров и технологии «всемирной паутины», которая позволила пользователям легко получать доступ к связанной информации, хранящей во всех уголках земного шара. Появились продукты, которые упрощают предоставление этой информации, и многие последние разработки в области технологии были направлены на предоставление все более сложных информационных услуг, помимо основной передачи данных через Интернет.

История будущего

24 октября 1995 г. FNC единодушно приняла резолюцию, определяющую термин «Интернет». Это определение было разработано в ходе консультаций с членами сообществ Интернета и обладателей прав на интеллектуальную собственность. РЕЗОЛЮЦИЯ: Федеральная комиссия по сетям (FNC) пришла к единому мнению, что термин «Интернет» раскрывает следующее определение. Под «Интернетом» понимается глобальная информационная система, которая (i) является логически связанной с помощью глобального уникального адресного пространства на основе протокола Интернета (IP) или его последующих расширений/дополнений; (ii) способна поддерживать связь с использованием пакета протоколов Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) или его последующих расширений/дополнений и/или других IP-совместимых протоколов; и (iii) предоставляет, использует или делает доступными, на общедоступном или частном уровне, услуги верхнего уровня, строящиеся на основе связи и связанной инфраструктуры, которая здесь описана.

Интернет сильно изменился за последние два десятилетия с момента своего появления . Он был задуман в эпоху использования компьютера в режиме разделения времени, однако сохранился в эре персональных компьютеров, решений клиент-сервер, одноранговых сетей и сетевых компьютеров. Он был разработан до того, как появились локальные сети, однако адаптировал эту сетевую технологию, а также более поздние службы ATM и службы коммутации кадров. Он задумывался как технология, поддерживающая ряд функций, от совместного доступа к файлам и удаленного входа до совместного использования ресурсов и совместной работы, а впоследствии пополнился электронной почтой и еще позднее технологией – «всемирной паутиной». Но самое важное, что он начинался как творение небольшой группы ученых и вырос до состояния коммерческого успеха с многомиллиардным объемом ежегодных инвестиций.

Не следует полагать, что на этом изменения в Интернете закончились. Интернет, несмотря на наличие в имени упоминания сети и географии, является ветвью развития компьютеров, а не традиционной телефонной сети или телевизионной отрасли. Он будет, и должен, продолжать изменяться и развиваться вместе с компьютерной отраслью, если это по-прежнему будет оставаться важным. Сейчас он изменяется и предлагает новые услуги, такие как транспорт в реальном времени, который, например, поддерживает аудио- и видеопотоки.

Доступность вездесущей сети (то есть Интернета) в сочетании с мощными компьютерными технологиями и технологиями связи в портативном виде (то есть ноутбуками, двусторонними пейджерами, КПК, сотовыми телефонами) обеспечивают возможность появления новой парадигмы кочующих компьютерных технологий и связи. Эта эволюция приведет к появлению новых приложений: Интернет-телефонии и немного позже – Интернет-телевидения. Интернет развивается, становятся возможными более сложные формы ценообразования и возмещения издержек, что, наверное, является самым болезненным требованием в этом коммерческом мире. Он изменяется и объединяет все новые поколения сетевых технологий с другими характеристиками и требованиями, например широкополосный доступ в домах и спутники. Новые режимы доступа и новые формы услуг приводят к появлению новых приложений, которые в свою очередь становятся толчком к дальнейшей эволюции самой сети.

Самый важный вопрос для будущего Интернета состоит не в том, как изменится технология, а в том, каким образом будет осуществляться управление изменением и самой эволюцией. Как описано в настоящей статье, архитектура Интернета всегда развивалась основной группой разработчиков, однако вид этой группы менялся по мере того, как увеличивалось количество заинтересованных сторон. С успехом Интернета растет и количество заинтересованных сторон, они вкладывают экономические и финансовые ресурсы в сеть.

Сейчас в ходе дебатов вокруг контроля над пространством доменных имен, а также формой IP-адресов нового поколения мы наблюдаем борьбу за поиски новой социальной структуры, которая будет определять развитие Интернета в будущем. Форму подобной структуры найти будет трудно, учитывая большое количество заинтересованных сторон. В то же время отрасль стремится найти экономическое обоснование крупным инвестициям, требующимся для будущего роста, например, для перехода на более подходящие технологии для обеспечения доступа в жилых помещениях. Если развитие Интернета остановится, это будет связано не с недостатком технологии, видения или мотивации. Это будет связано с тем, что мы не сможем определить направление и вместе зашагать в будущее.

Срок
Сроки проведения

Дополнительная информация

1 Возможно, это является преувеличением с учетом проживания автора в Кремниевой долине.
2 Во время недавнего посещения книжного магазина в Токио один из авторов насчитал 14 журналов на английском языке, посвященных Интернету.
3 Сокращенная версия этой статьи приведена в выпуске CACM, приуроченном к 50-летнему юбилею, февраль 1997 г. Авторы хотят выразить благодарность Энди Розенблуму, главному редактору CACM, за то, что он подтолкнул к написанию данной статьи, а также за его неоценимую помощь в редактировании как этой, так и сокращенной версии.
4 Управление по перспективным научным исследованиям (ARPA) сменило свое название на Управление перспективного планирования оборонных научно-исследовательских работ США (DARPA) в 1971 г., а затем в 1993 г. снова на ARPA и снова на DARPA в 1996 г. Мы везде используем нынешнее название –DARPA.
5 Это началось с исследования RAND и ложных слухов о том, что проект ARPANET был каким-то образом связан с созданием сети, способной выстоять в условиях ядерной войны. Что касается ARPANET, то это неправда, выживание в условиях ядерной войны учитывалось только в несвязанном исследовании RAND по безопасной передаче голосовых данных. Однако в ходе последующей работы над проектом Internetting действительно были отмечены надежность и живучесть сети, способность выдержать потери большой части лежащих в основе сетей.
6 Включая, помимо других, Винта Серфа, Стива Крокера и Джона Постела. Впоследствии к ним присоединился Дэвид Крокер, который сыграл важную роль в документировании протоколов электронной почты, и Роберт Браден, который разработал первый протокол NCP, а затем протокол TCP для мэйнфреймов IBM, а также длительное время играл важную роль в работе ICCB и IAB.
7 Затем она была опубликована: В. Дж. Серф и Р. Е. Кан, «Протокол для сетей с коммутацией пакетов» IEEE Trans. Comm. Tech. , том COM-22, V 5, стр. 627-641, май 1974 г.
8 Однако привлекательность обмена электронной почтой привела к появлению одной из первых «Интернет-книг»: !%@:: Каталог адресов электронной почты и сетей (авторы Фрей и Адамс), посвященной трансляции адресов электронной почты и пересылке.
9 Первоначально назывался Федеральным комитетом для координации исследований, связанных с Интернетом, FRICC. FRICC изначально создавался для координации научных исследований в области сетевых технологий в США в рамках поддержки международной координации, обеспечиваемой CCIRN.
10 Вывод из эксплуатации сети ARPANET совпал с празднованием ее 20-й годовщины на симпозиуме UCLA в 1989 г.

Ссылки

П. Баран, «О распределенных сетях связи», IEEE Trans. Comm. Systems, март 1964 г.
В. Г. Серф и Р. Е. Кан, «Протокол для сетей с коммутацией пакетов», IEEE Trans. Comm. Tech. , том COM-22, V 5, стр. 627-641, май 1974 г.
С. Крокер, RFC001 Программное обеспечение хоста, 7 апреля 1969 г.
Р. Кан, Принципы связи для операционных систем. Международный меморандум BBN, январь 1972.
Протокол IEEE, Специальный выпуск, посвященный сетям с коммутацией пакетов, том 66, №11, ноябрь 1978 г. (Приглашенный редактор: Роберт Кан, приглашенные помощники редактора: Кейт Анкэфер и Гарри ван Трис)
Л. Клейнрок, «Информационный поток в больших коммуникационных сетях», ежеквартальный отчет по работе RLE, июль 1961 г.
Л. Клейнрок, Сети связи: стохастический поток и задержка сообщений, Mcgraw-Hill (Нью-Йорк), 1964 г.
Д. Клейнрок, Системы формирования очередей: том II, Компьютерные приложения, John Wiley and Sons (Нью-Йорк), 1976 г.
Дж.С. Р. Ликлидер и В. Кларк, «Интерактивная связь человек-компьютер», август 1962 г.
Л. Робертс и Т. Меррилл, «Развитие кооперационных сетей и компьютеров с разделением времени», осенняя конференция AFIPS, октябрь 1966.
Л. Робертс, «Связь между несколькими компьютерными сетями и компьютерами», конференция ACM в Гатлинбурге , октябрь 1967 г.

Авторы

Барри М. Лейнер являлся директором Научно-исследовательского института компьютерных технологий. Он ушел из жизни в апреле 2003 г.
Винтон Дж. Серф является вице-президентом и главным проповедником Интернета в компании Google.
Дэвид Д. Кларк является старшим научным сотрудником лаборатории MIT в области компьютерных технологий.
Роберт Е. Кан является президентом корпорации Corporation for National Research Initiatives.
Леонард Клейнрок является профессором компьютерных наук в Калифорнийском университете, Лос-Анжелес, а также Председателем совета директоров и основателем компании Nomadix.
Даниэл С. Линч является основателем CyberCash Inc., а также торговых выставок и конференций Interop.
Джон Постел выступал в качестве директора подразделения компьютерных сетей в Институте информатики Университета Южной Калифорнии вплоть до своей безвременной кончины 16 октября 1998 г.
Д-р Лорес Дж. Робертс является генеральным директором, президентом и председателем совета директоров Anagran, Inc.
Стивен Вулф работает в компании Cisco Systems, Inc.


Комментарии отправляйте Винту Серфу или любому из авторов