Internet nie wziął się znikąd. Ma to bezpośredni związek z konkretnym projektem finansowanym przez Departament Obrony USA pod koniec lat sześćdziesiątych. Projekt ten nazwano ARPANET.
Sieć Agencji Zaawansowanych Projektów Badawczych była eksperymentalną siecią komputerową. Stał się prekursorem wszystkiego, co dzisiaj nazywamy Internetem. Inicjatywa została sfinansowana przez Agencję Zaawansowanych Projektów Badawczych (ARPA). Cel na papierze był prosty: połączyć komputery w placówkach badawczych finansowanych przez Pentagon. Odbywało się to za pośrednictwem istniejących linii telefonicznych.
„Cel ARPANET zawsze był raczej akademicki niż wojskowy”
Architektura w kształcie paranoi zimnej wojny. Dowódcy wojskowi potrzebowali systemu łączności bez jednego centralnego rdzenia. Obawiali się pojedynczego punktu awarii. Jeśli wróg zaatakuje kwaterę główną lub bazę operacyjną, cała sieć może natychmiast zostać wyłączona. Jedno trafienie może wymazać wszystkie dane.
Rozwiązaniem był zdecentralizowany projekt. Nie było głównego węzła. Nie było centralnego „mózgu”, który mógłby zostać zniszczony. Doprowadziło to do struktury przypominającej macki, którą widzimy dzisiaj. Do sieci dołączyły instytucje akademickie. Rozszerzyli swój zasięg poza laboratoria wojskowe. Internet zasadniczo zachował tę formę. Tylko na dużo większą skalę.
Nadal używamy tej logiki na co dzień. Kiedy ładujesz stronę internetową, łączysz się z więcej niż jednym serwerem. Poruszasz się po sieci połączeń. To projekt zrodzony ze strachu. I właśnie dzięki temu to działa.
Ludzka strona ARPANET
Zimna wojna i paranoja zrodziły Internet. To jest brutalna prawda. W latach sześćdziesiątych dowódcy wojskowi obawiali się, że radzieckie bombowce odrzutowe mogą przeprowadzić niespodziewane ataki nuklearne. Potrzebowali systemu dowodzenia, który nie załamie się pod presją. Dlatego stworzyli SAGE (półautomatyczne środowisko naziemne). Było to ogromne przedsięwzięcie, które kosztowało 61 miliardów dolarów i trwało sześć lat.
SAGE obsługiwała 23 centra kontroli. Każdy zawierał komputer typu mainframe zdolny do jednoczesnego śledzenia 400 samolotów. Potrafił odróżnić przyjazny samolot Cessna od wrogiego bombowca. Ale nazwa mówiła sama za siebie. To był tylko pół automatyczny system. Ostateczne decyzje musieli podjąć ludzie.
To ograniczenie stało się zalążkiem czegoś znacznie większego.
Joseph Carl Robnett Licklider dostrzegł potencjał w tej interakcji międzyludzkiej. W eseju z 1960 roku nazwał to symbiozą człowiek-komputer. Jego pomysł był radykalny: połączyć ludzką inteligencję z szybkością i logiką komputera. Dzięki temu decyzje będą bardziej świadome.
W 1962 Licklider dołączył do ARPA. Kierował Biurem Technik Przetwarzania Informacji (IPTO) zaledwie przez dwa lata. Ten krótki okres zmienił wszystko. Zmienił nazwę swojego biura z Dowództwa Badań i Kontroli na IPTO. Promował informatykę interaktywną. Wierzył, że współpraca ludzi i maszyn może stworzyć lepszy świat.
Finansowanie podążało za jego wizją. Podczas jego kadencji w IPTO ARPA sfinansowała około 70 procent wszystkich badań informatycznych w Stanach Zjednoczonych. To nie był duszny system bunkrów wojskowych. Była to platforma dla radykalnych pomysłów. ARPANET służył nie tylko obronie. Chodziło o grafikę. Równoległe przetwarzanie danych. Symulatory lotu. I networking.
Dlaczego Taylor włączył sieć
Ivan Sutherland objął stanowisko szefa IPTO w 1964 r. Robert Taylor dołączył do niego w 1966 r. Taylor zauważył coś dziwnego w swoim biurze w Pentagonie.
Miał trzy terminale dalekopisowe. Każdy z nich był podłączony do zdalnego komputera typu mainframe z systemem podziału czasu.
1. Firma Systems Development Corp w Santa Monica.
2. Projekt Genie Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley.
3. Wspólny system podziału czasu (Multics) Massachusetts Institute of Technology (MIT).
Taylor wpatrywał się w ekrany. Komputery ożyły. Połączeni użytkownicy lokalni. Wymienili wiadomości. Udostępnili pliki. Wokół sprzętu utworzyły się interaktywne społeczności.
Taylor zdał sobie sprawę z nieskuteczności sytuacji. Dlaczego potrzebujesz trzech oddzielnych maszyn do komunikacji z trzema niekompatybilnymi systemami? To nie miało sensu. Chciał jednego protokołu. Jeden język. Jeden sposób komunikacji dowolnego terminala z dowolnym komputerem.
Ta obserwacja bezpośrednio doprowadziła do propozycji rozwoju ARPANET. Zapewnił finansowanie. Wizja była jasna: połączyć badaczy i komputery niezależnie od ich lokalizacji.
Narodziny planu publicznego
Projekt planu trafił do wiadomości publicznej w październiku 1967 roku. Plan został ogłoszony na sympozjum ACM w Gatlinburgu w stanie Tennessee. Cel? Połącz 16 sponsorowanych przez ARPA uniwersytetów i ośrodków badawczych w całych Stanach Zjednoczonych.
To było ryzykowne posunięcie. Charles M. Hertzfeld, były dyrektor ARPA, zauważył, że rola wojskowa była drugorzędna. Prawdziwym celem było łączenie ludzi. Nikt nie wiedział, czy to zadziała. Początkowy 1 milion dolarów pochodził ze środków przekierowanych z programu obrony przeciwrakietowej.
Latem 1968 roku Departament Obrony poprosił o propozycje. Bolt, Beranek i Newman (BBN) z Cambridge w stanie Massachusetts zdobyli kontrakt o wartości 1 miliona dolarów w styczniu 1969 roku.
Taylor stał się apostołem tego nowego świata. Ponownie nawiązał współpracę z Lickliderem. W 1968 roku opublikowali w czasopiśmie Science and Technology artykuł „Komputer jako urządzenie komunikacyjne”.
Pierwsza linijka była szokiem.
„Za kilka lat ludzie będą mogli skuteczniej komunikować się za pomocą samochodu niż twarzą w twarz”.
Przewidzieli globalne społeczności internetowe. Interfejsy wrażliwe na nastrój. Pierwsza publiczna prezentacja potencjału sieciowego przetwarzania cyfrowego. To przyciągnęło badaczy. To przygotowało grunt pod resztę historii.
ARPANET nie został stworzony dla wygody. Została stworzona do przetrwania. Cel był prosty: przesyłać dane na duże odległości bez konieczności korzystania z delikatnych, dedykowanych linii telefonicznych. Jeśli linia uległa awarii, połączenie zostało zerwane. Było to nie do przyjęcia w przypadku sieci zaprojektowanej tak, aby przetrwać katastrofę. Rozwiązanie? Transfer pakietowy.
Paul Baran z RAND Corporation opracował już tę koncepcję. Otrzymał zadanie stworzenia sieci komunikacyjnej, która przetrwałaby atak nuklearny. Jego odpowiedź brzmiała: „trasowanie gorących ziemniaków”. Wojsko go zignorowało. Jego artykuł z 1964 roku został utajniony, odłożony na półkę i zapomniany.
Na szczęście wpadł w ręce badaczy ARPA. Znaleźli ją. Zdali sobie sprawę, że to było brakujące ogniwo. Koncepcja Barana stała się podstawą ARPANET-u, a co za tym idzie – nowoczesnego Internetu. Bez transmisji pakietowej sieć, jaką znamy, nie istniałaby.
Czym właściwie jest pakiet danych?
Wyobraź sobie duży plik, na przykład wiadomość e-mail lub film. Transmisja wsadowa dzieli go na małe, łatwe do przetworzenia fragmenty. Fragmenty te nie zawsze podążają tymi samymi ścieżkami. Nie muszą nawet przybywać według kolejności zgłoszeń.
Każdy pakiet zawiera nagłówek. To jest etykieta, która mówi: „Jestem częścią wiadomości nr 402. Jestem fragmentem B. Zbierz mnie po A i przed C.”
W grę wchodzi także matematyka. Sumy kontrolne potwierdzają, że dane nie zostały uszkodzone podczas transmisji. Jeśli pakiet zostanie utracony, system żąda jego ponownego wysłania. Sieć wykorzystuje skomputeryzowane przełączniki do kierowania pakietów ścieżką o najmniejszym oporze. Zapobiega to takim samym zatorom, jakie występują na łączach dzierżawionych. To skuteczne. To zrównoważone. Działa w oparciu o istniejącą infrastrukturę telefoniczną.
Wypadek, od którego wszystko się zaczęło
Pod koniec 1969 roku absolwenci Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles (UCLA), kierowani przez Leonarda Kleinrocka, przygotowywali się do wysłania pierwszej wiadomości. Celem był Instytut Badawczy Stanforda. Osobą, która napisała wiadomość, był Charlie Cline.
Zalogował się. Wpisał „L-O-G”. System jest zamrożony.
Litera „G” nigdy nie została wydrukowana. Pierwsza transmisja ARPANET natychmiast się nie powiodła.
To nie był jakiś duży start. To była usterka. Ale błędy zostały szybko naprawione. Połączenia były idealne. Ograniczenia były oczywiste od samego początku. Można logować się do zdalnych komputerów, drukować na zdalnych drukarkach lub przesyłać pliki. To wszystko. Trzy funkcje. Nic nadzwyczajnego.
Zainteresowanie było jednak duże. Do akcji włączyły się instytucje akademickie. Pod koniec 1969 roku połączono UC Santa Barbara i UT.
Gwałtowny wzrost
Sieć szybko się rozwijała. Za szybko jak na niektóre wcześniejsze oczekiwania.
- kwiecień 1971 : 15 węzłów. 23 terminale hosta.
- Kluczowe dodatki : BBN (wykonawca), MIT, RAND, NASA.
- styczeń 1973 : 35 węzłów.
- 1976 : 63 połączone hosty.
To był poligon doświadczalny. Każdy dzień przynosił nowe eksperymenty. Kanały ewoluowały. Pojawił się Telnet umożliwiający zdalne logowanie. Protokół przesyłania plików (FTP) ustandaryzował przepływ danych. Protokół kontroli sieci (NCP) zapewnił stabilne połączenia.
Ale cecha zabójcy pojawiła się po cichu. W 1971 roku Ray Tomlinson z BBN napisał pierwszy program pocztowy. Nie on wymyślił koncepcję przesyłania wiadomości, ale sprawił, że działa ona w sieci ARPANET.
Społeczność natychmiast ją przyjęła. Potem pojawiły się listy mailingowe. Wirtualne grupy dyskusyjne utworzyły się z dnia na dzień. SF-LOVERS było jedną z pierwszych list dedykowanych fanom science fiction. To było nieformalne. To było ludzkie. Różniło się to całkowicie od hardkorowej transmisji danych na poziomie wojskowym, do której została zaprojektowana sieć.
Infrastruktura umożliwiająca przetrwanie dała początek kulturze komunikacji. Pakiety wciąż były przesyłane. Trasy wciąż się zmieniały. Ale cel się zmienił. Nie chodziło już tylko o zapisywanie danych. Chodziło o umożliwienie ludziom łączenia się.
Protokół, który oswoił sieci
ARPANET miał poważny słaby punkt. Nie mogła wchodzić w interakcję z innymi sieciami komputerowymi, które powstały po niej. Architektura wymagała zbyt dużej kontroli. Za dużo standaryzacji. Maszyny i urządzenia musiały podlegać tym samym rygorystycznym zasadom. Stało się to wąskim gardłem. Wiosną 1973 roku Vint Cerf i Bob Kahn zderzyli się ze ścianą. Musieli połączyć ARPANET z dwoma innymi rozwijającymi się systemami: SATNET, siecią satelitarną i ALOHANET, systemem radia pakietowego z siedzibą na Hawajach.
Rozwiązanie nie przyszło w laboratorium. Dotarło do holu hotelu. Serf czekał. Wymyślił nowy protokół komunikacji komputerowej. Brama pomiędzy sieciami. Ostatecznie stał się znany jako Protokół kontroli transmisji/protokół sieciowy (TCP/IP).
Po raz pierwszy przetestowany w sieci ARPANET w 1977 roku, był czymś więcej niż tylko ulepszeniem. Był to mechanizm przesyłania danych. Jedna sieć może przesyłać pakiety danych do drugiej. Potem kolejny. Potem kolejny. Kiedy Internet w końcu stał się siecią sieci, to właśnie ta innowacja spajała go. Pozostaje podstawą współczesnego Internetu.
Od NCP do TCP/IP: wielkie przejście
Dlaczego to miało znaczenie? Ponieważ stara gwardia nie zamierzała odejść spokojnie. W 1975 roku ARPANET znalazł się pod kontrolą Agencji Łączności Obronnej. To już nie było eksperymentowanie. I nie była już samotna. Pod koniec lat 70. XX wieku nastąpił gwałtowny wzrost liczby nowych sieci.
- CSNET (Sieć Badań Informatycznych)
- CDnet (sieć kanadyjska)
- BITNET (ponieważ to sieć czasu)
- NSFNET (Sieć Krajowej Fundacji Nauki)
NSFNET ostatecznie zastąpił ARPANET jako szkielet Internetu. On sam został później wyparty przez sieci komercyjne. Ale w 1983 roku krajobraz szybko się zmieniał.
W tym samym roku przyjęto termin „Internet”. Zbiegło się to w czasie z powszechnym stosowaniem TCP/IP. ARPANET został podzielony. MILNET przejął funkcje wojskowo-obronne. Wersja cywilna pozostaje. Słowo „Internet” zostało pierwotnie ukute po prostu jako wygodny sposób odniesienia się do połączenia tych dwóch sieci. Interakcja sieciowa (Internetworking).
Koniec ery ARPANET rozpoczął się w połowie 1982 roku. Jego oryginalny protokół komunikacyjny NCP został wyłączony na jeden dzień. Mogły się komunikować tylko te węzły sieci, które przełączyły się na język Cerf TCP/IP. Była to migracja przymusowa. 1 stycznia 1983 roku KPK przeszło do historii. TCP/IP stał się protokołem uniwersalnym.
Komunikacja z UNIX-em
Ostatni przełom w protokole TCP/IP nastąpił w 1985 roku. Został on wbudowany w wersję systemu operacyjnego UNIX. To umieściło go na stacjach roboczych Sun Microsystems. Naughton zauważa, że dzięki temu znalazł się „w samym sercu systemu operacyjnego, na którym działała większość komputerów, z których ostatecznie korzystał Internet”.
Cerf podsumował to najlepiej: „Historia sieci to historia protokołów”.
Wraz ze wzrostem bezpłatnych i komercyjnych usług internetowych, takich jak Prodigy, FidoNet, Usenet i Gopher, znaczenie ARPANET spadło. NSFNET stała się siecią szkieletową. Stary system został ostatecznie wyłączony w 1989 r. Oficjalnie wycofany ze służby w 1990 r.
Dwa lata, zanim Tim Berners-Lee ponownie zmieni wszystko w Internecie. Nie było już infrastruktury. Fundament pozostaje.
