Какие идеи были положены в основу глобальной компьютерной сети
Как и множество других технологических изобретений, глобальные компьютерные сети вышли из недр исследовательских проектов сугубо военного назначения. Запуск в Советском Союзе первого искусственного спутника Земли в 1957 году ознаменовал начало технологического соревнования между СССР и США. В 1958 году для проведения и координации научно-исследовательской деятельности в военной области при Министерстве обороны США было выделено специальное Агентство Передовых Исследовательских Проектов (Advanced Research Projects Agency - ARPA). В его ведении, в частности, находились и работы по обеспечению безопасности связи и коммуникации в случае начала ядерной войны. Такая система передачи данных должна была обладать максимальной устойчивостью к повреждениям и быть способной функционировать даже при полном выведении из строя большинства своих звеньев.
Схема узлов и каналов связи сети ARPANet в 1980 году. Мало кто мог тогда предположить, во что это превратится через каких-нибудь двадцать лет.
К 1977 году Сеть объединяла уже десятки научных и военных организаций, как в США, так и в Европе, а для связи использовались уже не только телефонные, но также спутниковые и радиоканалы. 1 января 1983 года было ознаменовано принятием единых Протоколов Обмена Данными - TCP/IP (Transfer Control Protocol / Internet Protocol). Выдающееся значение этих протоколов заключалось в том, что с их помощью разнородные сети получили возможность производить обмен данными друг с другом. Именно этот день фактически явялется днем рождения Интернет, как сети, объединяющей глобальные компьютерные сети. Не даром одним из наиболее емких и точных определений Интернет является "сеть сетей".
Так выглядела NSFNet в середине 90-х годов. Мощное сочетание спутниковых и оптико-волоконных каналов позволило создать в США единое цифровое пространство.
Повсеместное использование Интернет широкими массами пользователей фактически началось в 1994 году с созданием нового браузера - Netscape Navigator. Его появление не только упростило доступ к информации Всемирной паутины, но, главное, позволило размещать в виртуальной вселенной практически все виды данных. На смену текстовым черно-белым приложениям пришла многокрасочная среда, наполненная графикой, анимацией, аудио- и видеоданными. Такая среда сразу же привлекла большее число пользователей, что в свою очередь стимулировало еще большее число организаций и частных граждан размещать в Сети свои данные. Получилась своеобразная замкнутая спираль, каждый последующий виток которой значительно превышает предшествующий.
В России, по данным фонда "Общественное мнение" на весну 2004 года, число пользователей Интернет оценивалось в 14,9 миллиона человек. Это составляет 13% населения России в возрасте от 18 лет и старше. Наибольшее количество пользователей (18 %) сосредоточено в Москве, порядка 15 % проживают в Северо-Западном регионе, 16 % - в Приволжском, 17 % - в Центральном (исключая Москву), 13 % - в Сибирском, 11 % - в Южном, 5 % - в Уральском и 4 % - в Дальневосточном регионах.
Степень "интернетизации" России становится более понятна в сравнении с данными по другим странам, полученными компанией Nielsen//NetRatings Inc. (http://www.nielsen-netratings.com). По ее сведениям набольший уровень "интернетизации" демонстрирует Швейцария, где Интернет пользуются 62 % населения, далее идут Австралия - 50%, Нидерланды - 47%, Франция - 37%, Великобритания - 36% и Германия 34%.
Объем российского сегмента Интернет на конец января 2004 года составлял порядка 970 тысяч сайтов (более 140 миллионов оригинальных документов). Для сравнения: в январе 2002 года число сайтов составляло всего 392 тысячи, в январе 2001 - 218 тысяч, а в январе 2000 - лишь 46 тысяч серверов (данные Яндекса).
В 1957 году в рамках Министерства обороны США выделилась отдельная структура — Агентство передовых исследовательских проектов (Advanced Research Projects Agency, DARPA). Основные работы DARPA были посвящены разработке метода соединений компьютеров друг с другом. Глобальная сеть Интернет начала развиваться на основе сети ARPAnet (Advanced Research Project Agency), созданной DARPA в 1969 году.
Эта сеть была предназначенная для связи различных научных центров, военных учреждений и оборонных предприятий. Для своего времени ARPAnet была передовой и необычайно устойчивой к внешним воздействиям закрытой системой. С ее помощью планировалось облегчить процесс
В первоначальном проекте имена и адреса всех компьютеров, присоединенных к Интернет, хранились в одном файле, который редактировался вручную и затем распространялся по всей сети Интернет. Но уже в середине 1980 года стало ясно, что центральная база данных неэффективна. Во-первых, запросы на обновление файла скоро должны были превысить возможности людей, обрабатывавших их. Во-вторых, даже если существовал корректный центральный файл, не хватало пропускной способности сети, чтобы позволить либо частое распределение его по всем местам, либо оперативный доступ к нему из каждого места.
Были разработаны новые протоколы, и стала использоваться система имен по всей объединенной сети Интернет, которая позволяла любому пользователю автоматически определять адрес удаленной машины по ее имени. Известный как доменная система имен (DNS), этот механизм основывается на машинах, называемых серверами имен, отвечающих на запросы об именах. Нет одной машины, содержащей всю базу данных об именах. Вместо этого данные распределены по нескольким машинам, которые используют протоколы ТСР/IP для связи между собой при ответе на запросы.
Таким образом на сегодняшний день сеть Интернет представляет собой объединение огромного числа различных компьютерных сетей практически по всему миру.
Первые «дата-центры»
Отдельно скажем несколько слов о первом «дата-центре» в мире. Если пойти на некоторые допущения, первым дата-центром можно считать компьютер ENIAC (электронный числовой интегратор и вычислитель, Electronic Numerical Integrator and Computer) 1945 года, использовавшийся для хранения боевых кодов ядерного оружия, расчетов траекторий полета бомб, прогнозирования погоды на территории СССР.
По правде говоря, история компьютера началась существенно раньше, в 1942-1943 гг., но ввиду новизны проекта и сложностей с получением одобрения от консервативных военных, строительство завершилось лишь в 1945 году. Разумеется, использовался он также в военных целях для произведения расчетов при разработке термоядерного оружия и таблиц стрельбы (а также для предсказания выпадения ядерных осадков на территории СССР на основании прогнозов погоды). Проект был продемонстрирован публике лишь спустя несколько месяцев после окончания войны и проработал в сумме ровно 10 лет, с осени 1945 по 2 октября 1955, когда состоялось его окончательное отключение. Примечательно, что первыми программистами ENIAC стали девушки:
- Мэрлин Мельцер
- Рут Лихтерман
- Кэтлин Рита Макналти
- Бетти Джин Дженнингс
- Франсис Элизабет Снайдер
- Франсис Билас
В чем-то ENIAC действительно был похож на современные дата-центры: отдельное помещение, оборудованное несколькими степенями защиты, ряды стеллажей с лампами, системы питания с резервированием, большой штат обслуживающего персонала и огромная ответственность перед «заказчиком».
Весил ENIAC приблизительно 27 тонн, потреблял 174 кВт энергии и имел тактовую частоту в 100 кГц. Первая компьютерная комната в СССР площадью 60м2 появилась в 1951 году, но это, как говорится, уже совершенно другая история, которую мы затронем в одной из следующих статей.
Кстати, в 1995 году была создана кремниевая интегральная микросхема ENIAC-on-A-Chip размерами 7,44 мм × 5,29 мм, в которой с помощью 250 000 (по другим данным — 174 569) транзисторов была реализована логика, аналогичная ламповому ЭНИАКу.
Однако этот компьютер был лишь похож на дата-центры, ни о какой виртуализации в данном случае речи не шло, хотя эпоха уже позволяла о ней говорить.
Происхождение термина
Логотипом сети стала собака, сжимающая зубами дискету. Рисунок придумал Том Дженнингс, иллюстрируя собственное программное обеспечение Fido. Кличка хорошо знакома жителям Северной Америки. Предположительно «собака» должна была переносить почту. Отдалённые районы Аляски достигали лишь упряжки. Сан-Франциско и Балтимор разделены целым континентом. Голубям сложно покрыть расстояние 4000 км.
Этикет
Инструкция лаборатории массачусетского университета гласила:
Не ARPANETом единым
Уже в 1983 ARPANET состояла из 4000 хостов. Несмотря на изначальную сугубо военную направленность проекта, многие другие организации посчитали его крайне удобным. Среди них были университеты, предприятия, городские службы и многие, многие другие. Таким образом, ARPANET был разделен на две части: одноименную для гражданских нужд и военную MILNET. Несмотря на произошедшее разделение, Министерство обороны США продолжало поддерживать ARPANET, пусть даже военные организации более не использовали эту сеть для своих нужд.
Ранее мы не упоминали о еще одном «брате-близнеце» ARPANET – сети, созданной Национальным научным фондом для проведения научных исследований. Это позволило многим учреждениям, которые ранее не имели возможности подключиться к ARPANET, общаться по «собственным» каналам. CSNET начала работу в 1981 году и стала предшественницей высокоскоростной NSFNET, объединившей национальные научные фонды и ставшей основой современного интернета.
К слову о скорости. Прежних 50-56 кбит/с было крайне мало для эффективной коммуникации внутри постоянно растущей сети компьютеров. Благодаря компании MCI Corporation, сеть была существенно модернизирована путем внедрения новых линий T-1. Они позволяли передавать данные на скорости до 1,5 Мбит/с. В свою очередь, IBM разработали более совершенные маршрутизаторы, а компания Merit взяла под свой контроль все вопросы по управлению сетью. Уже к концу 1980-х в разработке находилась линия T-3, которая позволяла разогнать сети до 45 Мбит/с.
О существенной части дальнейшей истории интернета мы уже рассказывали ранее. 6 августа 1991 года свет увидела Всемирная паутина, знаменитая World Wide Web, и интернет официально «встал на крыло», а к 1993 году, появился первый графический браузер Mosaic.
/ Браузер Mosaic, сыгравший важную роль в популяризации интернета
80-е: BIND и DNS
Практически все технологии, которыми мы пользуемся сегодня, проходят сходный путь от хаоса раннего применения до жесткой стандартизации и упорядочивания.
Одним из важнейших «упорядочивающих» моментов стало создание системы доменных имен, DNS. Коснемся её истории, чтобы доказать важность этого нововведения.
Ранее для хранения числовых адресов компьютеров, подключенных к ARPANET и сопоставления их с именами узлов, использовался текстовый файл HOSTS.TXT на компьютере Стэнфордского исследовательского института. Все адреса назначались сугубо вручную, и для того, чтобы запросить имя хоста и адрес, а также добавить компьютер в файл HOSTS, требовалось позвонить по телефону в сетевой информационный центр.
К началу 80-х стало понятно, что ввиду роста числа подключенных компьютеров такой способ поддержания централизованной таблицы хостов становится чрезвычайно медленным и громоздким. Требовалось автоматизировать систему именования.
Первая версия сервера имен BIND была написана студентами Беркли Дугласом Терри, Марком Пейнтером, Дэвидом Ригглом и Сонгниан Чжоу в 1984 году. В середине-конце 1980-х активно создавались и утверждались новые спецификации DNS, а к 90-м годам BIND был перенесен на платформу Windows NT. BIND до сих пор широко распространен в Unix-системах (и не только) и по-прежнему является одним из самых широко используемых ПО DNS в интернете. Внедрение DNS принесло массу других нововведений, например – принудительное использование протокола TCP/IP для подключения.
Революция WWW
Настоящую популярность концепции принёс Тим Бернерс-Ли, создав идею WorldWidеWeb – первого браузера-редактора, позволяющего пользователю осматривать ресурсы удалённых серверов. Инженер разработал:
В 1995 совершилась интернет-революция. Родились сервисы e-mail, мессенджеры, телефония. Пользователи заполонили форумы, блоги, социальные сети, электронные магазины. Ethernet постоянно плодил новые скорости. В поздние 90-е трафик ежегодно удваивался, Фидонет – погибал. Сегодня численность аудитории оценивается, как 3,6 млрд.
История
Главной сетью середины XX века стал ARPANET. Основы проекта заложены двумя учёными:
- Джозеф Ликлидер развил идею создания вычислительного центра Управления перспективных исследовательских проектов (ARPA) Министерства обороны США.
- Пол Бэран, начиная 1959 годом, изучал жизнеспособность распределённых систем. Пять лет спустя родилась концепция пакетной передачи информации.
История развития глобальной сети Интернет
1 Муниципальное бюджетное образовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №2 с. Средняя Елюзань
1 Муниципальное бюджетное образовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №2 с. Средняя Елюзань
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Интернет (произносится как [интэрнэт]; англ. Internet, сокр. от InterconnectedNetworks -объединённые сети; сленг.инет, нет) - глобальная телекоммуникационная сеть информационных и вычислительных ресурсов. Служит физической основой для Всемирной паутины. Часто упоминается как Всемирная сеть, Глобальная сеть, либо просто Сеть. Представляет собой хаотичное объединение автономных систем, что не гарантирует качества связи, но обеспечивает хорошую устойчивость и независимость функционирования системы в целом от работоспособности какого-либо ее участка.
В настоящее время, когда слово «Интернет» употребляется в обиходе, чаще всего имеется в виду Всемирная паутина и доступная в ней информация, а не сама физическая сеть.К середине 2008 года число пользователей, регулярно использующих Интернет, составило около 1,5 млрд. человек (около четверти населения Земли). интернет телекоммуникационный электронный сервер. Всемирная компьютерная сеть Интернет вместе с персональными компьютерами образует технологическую основу для развития международной концепции «Всемирного информационного общества».
ЦЕЛЬЮ моей работы является изучение глобальной сети Интернет как целостной системы.
1. Изучить состав глобальной компьютерной сети Интернет.
- какие устройства обеспечивают целостное функционирование глобальной компьютерной сети Интернет;
- какие технические и социальные проблемы решаются средствами глобальных компьютерных сетей.
АКТУАЛЬНОСТЬданной работы в том, что все мы пользуемся Интернетом, но не все знаем, кто и как создал эту глобальную сеть.
ГИПОТЕЗА Интернет развивался не один, и даже не десятилетие.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ:
Описание: опросы, обсуждение в классе, литература из Интернета
Анализ полученных данных в ходе анкетирования.
ИНТЕРНЕТ/ WWW
Интернет это Всемирная паутина, глобальное информационное пространство. История появления и развития этой мировой паутины яркая и необычная, ведь уже через 10 лет после своего появления она завоевала множество организаций и стран, которые стали активно пользоваться сетью для работы. Вначале интернет служил исключительно группам исследователей и ученых, вскоре в эту группу втиснулись военные, а после – бизнесмены. После этого популярность интернета быстро разрослась. Пользователей соблазнила быстрота передачи информации, дешевая глобальная связь, множество легких и доступных программ, уникальная база данных и т.д.
ПЕРВЫЕ ШАГИ ИСТОРИИ РАЗВИТИЯ СЕТИ ИНТЕРНЕТ
И по сей день не утихают споры о том, с какого события началась история развития интернета. Фактически случилось это более 50 лет назад. В далеком 1961 году по заданию минобороны США DARPA (AdvancedResearchAgensy) начала работу над экспериментальным проектом по созданию сети между компьютерами, для передачи пакетов данных. В первом варианте теоретической разработки о предшественнике современной всемирной паутины, увидевшем свет в 1964 году благодаря Полу Бэрану, утверждалось, что все узлы сети должны иметь одинаковый статус. Эту сеть назвали ARPANET, и она предназначалась для изучения различных вариантов обеспечения надежности связи между разными компьютерами. Она стала непосредственным предшественником Интернета.
П ЕРВЫЙ СЕАНС КОМПЬЮТЕРНОЙ СВЯЗИ
История развития интернета — это еще и рассказ о том, как человеку удалось заставить “общаться” компьютеры, расположенные на огромных расстояниях друг от друга. В частности, многие
считают датой создания интернета 29 октября 1969 года, когда между узлами сети, соединяющей компьютеры, расположенные на расстоянии в 640 км в Стэндфордском исследовательском институте и в Калифорнийском университете, провели первый сеанс связи.
В 1973 году были сделаны первые международные подключения. Странами, которые вошли в сеть ARPANET, стали Англия и Норвегия. Проект ARPANET оказался настолько успешным, что вскоре множество организаций США, Англии и Норвегии пожелали войти в ее состав. Уже через 2 годы ARPANET перерос название «экспериментальной» сети, а стал полноценной рабочей сетью. С этого времени ответственность за администрирование ARPANET была взята DefenceCommunicationAgency, которая сегодня носит название DefenceInformationSystemsAgency.
ПРОЕКТ DARPA - ARPANET
В течение восьми лет DARPA работала над проектом и в 1969 году минобороны утвердило ARPANET как ведущую организацию по исследованию в области компьютерных сетей. С этого времени начали создаваться узлы новой сети. Первым таким узлом стал Центр испытаний сети UCLA, после него создали узел Станфордского исследовательского института, узел университета Санта-Барбары и университета Юта, разработали операционную систему UNIX. Уже в следующем году хосты ARPANET использовали для обмена NCP. А через год в сети уже насчитывалось 15 узлов. 1972 год – это год, в котором были созданы группы разработчиков адресации, нужной для согласования разных протоколов.
В это же время разработали протоколы передачи данных TCP/IP. В 1973 году были сделаны первые международные подключения. Странами, которые вошли в сеть ARPANET, стали Англия и Норвегия.
Проект ARPANET оказался настолько успешным, что вскоре множество организаций США, Англии и Норвегии пожелали войти в ее состав. Уже через 2 годы ARPANET перерос название «экспериментальной» сети, а стал полноценной рабочей сетью. С этого времени ответственность за администрирование ARPANET была взята DefenceCommunicationAgency, которая сегодня носит название DefenceInformationSystemsAgency. DISA — DefenceInformationSystemsAgency — агентство обороны информационных систем.
Первая программа отправки электронной почты появилась в 1971 году и сразу же завоевала популярность в США.
В 70-х годах по сети передавалась в основном почта, существовали доски объявлений. Тогда в мире уже действовало несколько разрозненных сетей, работавших каждая по своему протоколу. Встал вопрос об унификации процесса передачи данных. Работа в этом направлении началась в 1973 году. Руководитель проекта Роберт Кан обнародовал несколько принципов, по которым должна работать общая сеть:
подключение интернета не должно вести к внутренним переделкам;
если информация не дошла до адресата, она должна быть передана ещё раз;
для подключения должны использоваться простые шлюзы и маршрутизаторы;
общая система управления сетью отсутствует.
Но развитие ARPANET на этом не остановилось; протоколы передачи данных TCP/IP развивались и совершенствовались. Уже через некоторое время этот протокол адаптировали под общедоступные стандарты, после чего термин Internet стал общепринятым и вошел в бытовое общение.
История интернета на этом только начинается. В 1976 году разработали протокол UUCP, а через три года запустили USENET, работающую на основе UUCP. Министерство обороны США в 1983 году объявило протокол TCP/IP своим стандартом. Также вэтому же году поступило объявление о том, что компания ARPANET закончила свою исследовательскую стадию. Тогда же из ARPANET выделилась компания MILNET.
1984 год стал годом введения системы DNS, а общее число хостов превысило 1000. В следующем году создали NFS, цель которой состояла в том, чтобы построить сеть, которая объединить все национальные компьютерные центры. Значительно ускорилось формирование CSNET в 1986 году, когда начали создавать центры суперкомпьютеров. Результатом напряженной работы стала сеть NSFNET, скорость передачи пакетов данных которой была 56 Кбит/с. Основой для сети стали 5 суперкомпьютерных центров, расположены в NCSA, Принстоне, UCSD, Питсбурге и Корнельском университете. Уже к 1987 году число хостов перешагнула за 10 тыс. А в 1988 году NSFNET начал использовать канал T1. Тогда же к NSFNET подключились такие страны как Канада, Дания, Исландия, Норвегия, Франция, Швеция и Финляндия. В следующем году число хостов стало более 100 тыс. Тогда же к сети присоединились Великобритания, Германия, Япония, Австрия, Италия, Израиль, Новая Зеландия, Нидерланды, Мексика. В 1990 году к всемирной сети подключилась Россия.
Н е смотря на то, что в 1991 году компания ARPANET прекратила свое существование, всемирная сеть Internet не погибла вместе со своим создателем, а наоборот – стала еще больше, объединила множество сетей в один огромный комок связей. С того времени сеть NSFNET начала использовать для работы каналы T3, которые обеспечивали скорость передачи данных в 44,736 Мбит/c. По инициативе NSF в 1993 году создали InetNIC, в котором регистрировали доменные имена. С 1994 года через Internet началась торговая деятельность. В этом же году Интернет отмечал свое 25-летие. В этот год Владимир Левин (российский хакер) атаковал американский Ситибанк. Это показало всему миру что безопасность сети не является 100%, и начались новые разработки различных систем безопасности данных в сети. Кроме этого, в 1994 году произошло еще два важных события, которые нельзя обойти стороной. Первое событие — разработка средств защиты доступа, второе — лицензирование браузера Mosaic, компании MosaicCommunicationCorporation, основанной Джеймсом Кларком. В этом году трафик по всемирной паутине превысил 10 гигабайт/месяц.
ИНТЕРНЕТ В СССР И РОССИИ
Первый трансатлантический кабель сети ARPANET из США в Европу был проложен в 1973 году, подключив Англию, Швецию и ещё несколько стран. СССР опоздал, как обычно, на десятилетие. Первые советские компьютеры подключились к европейским сетям в 1982 году. Тогда сотрудники Всесоюзного НИИ прикладных автоматизированных систем наладили постоянный канал связи с Венским институтом системного анализа.
Это был чисто научный канал. С него начала формироваться сеть Академии наук. Она не была общедоступной. К ней могли подключаться только научные работники, но зато им стали доступны западные научные библиотеки с диссертациями, монографиями и пр. В 1989 году в СССР сотрудники Курчатовского института, Минавтопрома начали создавать сети на местах, помогать подключаться к ним другим гражданам.
В Россию Интернет проник в начале 90-х. В те годы ряд университетов приступил к построению собственных компьютерных сетей. На базе Института Атомной Энергетики им. Курчатова сложились две коммерческие компании, которые предоставляли услуги по подключению к Интернету
В 1993 году сильный импульс для развития Интернета в России дала «Телекоммуникационная программа» от Международного Научного Фонда.
В следующем году, в рамках государственной программы «Университеты России» выделили направление для создания федеральной университетской компьютерной сети. В рабочий строй сеть вступила в 1995 году. В 1996-98 годах построили опорная сеть для науки и высшей школы.
Одновременно с этим возникали и развивались сети коммерческих поставщиков. Вначале они ориентировались на подключение организаций.
В 1998 году Ростелеком образовал совместно с Релкомом компанию Релком — ДС. На сегодня это самый крупный поставщик Интернет услуг в России.
На сегодняшний день в Интернете уже есть огромная база информации на русском языке. По оценкам социологов в конце 1998 года в России около 1.5 миллиона человек были пользователями сети Интернета, при этом более половины из этих пользователей про проживали за пределами Москвы. В 1999 году количество пользователей превысило 5 миллионов человек.
ПЕРИОД ФОРМИРОВАНИЯ ВСЕМИРНОЙ СЕТИ
П опулярный в 90-е годы веб-браузер Mosaic был разработан в 1993 году NCSA.
С 1995 года маршрутизировать сетевой трафик начали сетевые провайдеры, освободив таким образом университетские суперкомпьютеры NSFNet для научной работы. Тогда же для упорядочивания веб-стандартов был создан Консорциум всемирной паутины W3C. С 1996 года протокол WWW обогнал по трафику FTP.
В 1994 году домен SU перестал регистрировать новых пользователей, поскольку Россия получила домен RU . Домен SU было рекомендовано потихоньку свернуть и ликвидировать. Однако, не смотря на прекращение регистрации и рекомендации «ликвидировать», домен продолжал полулегально существовать и потихоньку развиваться, пока, наконец, уже в 2000-х годах его деятельность не была полностью легализована.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИНТЕРНЕТА РОССИЯНАМИ В НАШИ ДНИ
Общее число интернет-пользователей на сегодняшний день составляет 87,5 млн. человек, а число мобильных интернет пользователей составляет 47,7 млн. граждан РФ.
Проникновение Интернета в общественную жизнь людей составляет 60%, а проникновение мобильного интернета 33%.
АНКЕТИРОВАНИЕ
В результате исследования я получила следующие данные: 94% учащихся имеют доступ в Интернет.
Анкетирование учащихся позволяет сделать вывод о практической значимости Интернета для них. При ответе на вопрос «Для каких целей используете Интернет?» учащиеся нашей школы дали такие ответы:
Сейчас в обжитой части планеты практически не осталось точек, где не найдется ни одного, даже самого завалящего способа подключиться к интернету. И речь идет вовсе не о конечных устройствах пользователей, а о том, что практически весь земной шар опутан коммуникационными линиями, а там, где возможности проложить кабель нет, приходят на помощь спутники.
Но Москва не сразу строилась, и язык не всегда до Киева доводил. История становления всемирной паутины, начавшаяся более полувека назад, многогранна и интересна. Мы решили продолжить наш рассказ о развитии интернета, и сегодня хотим разобраться, пробежавшись по десятилетиям, как именно происходило становление инфраструктуры, как одни технологии сменялись другими, и мир телекоммуникаций становился таким, каким мы знаем его сегодня.
Двадцатый век с точки зрения информации вполне можно определить как эпоху, когда люди научились транслировать данные из одного источника миллионам удаленных устройств. В качестве источника выступали радио- и телевещательные станции, а получателями были все, кто имел доступ к радио или телевизору.
В то же самое время активно развивались и телефонные сети. К середине XX века практически любой человек мог запросто позвонить в любую точку родного города или страны, а компании могли собирать телефонные конференции для нескольких абонентов одновременно.
ARPANET
Труды британца привлекли внимание коллегии (октябрь 1967), собравшей (Гатлинбург, штат Теннесси) праотцов ARPANET. Демонстрация англичан состоялась 5 августа 1968 года, заставив американцев начать действовать. Ларри Робертс, нанятый Бобом Тэйлором, предложил использовать наработки Британии, объединив вычислители ARPA, создав вторую в мире (забудем Мерит) компьютерную сеть. Позже (1973) обе были объединены. Производительность канала связи NPL достигала 768 кбит/с, ARPANET – 56.
Создание американской сети шло поэтапно. Боб Тэйлор, устав бегать меж терминалами, попросил директора Чарльза Херцфельда выделить денег. Начальник перебросил 1 миллион долларов, урезав бюджет проекта баллистических ракет. Нанятый (1 млн. долларов как раз хватило) Ларри Робертс весной 1967 выдал план протокола обмена данными. Учитывались методика идентификации пользователей, коррекция ошибок. Довершил концепцию Весли Кларк, вторично (независимо) изобретающий идею Дональда Дэвиса касательно интерфейсных машин, заправляющих процессом передачи пакетов. Робертс модифицирует первоначальный план, презентуя результат в октябре 1967. Внезапно внимание комиссии привлекает живая демонстрация Дональда. Американцы быстро замечают сходство двух идей, собственной и европейской, попутно перенимая понравившиеся детали британской сети.
Летом 1968 Робертс составляет план объединения компьютеров Управления. 21 июня начинается рассылка запросов гипотетическим исполнителям проекта. Львиная масса промышленников пятится назад, упуская глобальный смысл происходящего. Лишь 12 подрядчиков отвечают согласием. ARPA отсекает мелочь, оставляя четыре солидные рыбёшки. Позже отсеивает двух, в итоге контракт 7 апреля 1969 года достался BBN Technologies. Под патронажем девы Марии компания зачала новую сеть.
Команда, возглавляемая Франком Хертмо, быстро родила первый работоспособный вариант. Паутина объединялась массой мелких компьютеров-интерфейсов. Позже узлы заменили роутерами. Сформированные врата осуществляли коммутацию ресурсов. Аппаратным средством связи выступили последовательные интерфейсы ввода-вывода. Девять месяцев спустя молодая сеть начала функционирование. Команда BBN продолжила набираться опыта, опрашивая британскую команду.
Первые связные интерфейсы реализованы защищёнными вычислительными машинами Honeywell DDP-516, снабжёнными 24 КБ внутренним магнитным накопителем, 16-входным контроллером прямого доступа к памяти. Платы мультиплексирования осуществляли связь со всеми участниками транзакций. Немедля появились индикаторные лампочки состояния каналов, доселе украшающие маршрутизаторы МТС. Интерфейсы взаимодействовали, позволяя бесконечно наращивать размер системы. Первоначально ветка объединила 1 машину Юты, 3 – Калифорнии:
- Университет Калифорнии (Лос-Анджелес) – исследовательская система Сигма 7.
- ARC (Стэнфорд, создатель компьютерной мыши, демонстрационных версий программного обеспечения) – гипертекстовые системы 940 (Гений).
- Университет Калифорнии (Санта-Барбара) – компьютеры IBM 360/75 (OS/MVT).
- Университет школы вычислений Юты (Солт Лэйк Сити) – вычислительная машина DEC PDP-10 (операционная система TENEX).
60-е: предпосылки появления интернета и ARPANET
Как и многие другие передовые технологии, интернет в его первичной форме зародился в военных штабах Америки. Холодная война грозила США множеством бед, в том числе, и запуском межконтинентальных ядерных ракет. Советские технологии внушали страх и трепет, а запуск первого автономного летательного аппарата в 1957 году не только подарил всему англоязычному миру неологизм «sputnik», но и заставил оборонную промышленность работать на опережение.
Одним из следствий этой работы стало создание ARPA, агентства перспективных исследовательских проектов. В компетенции агентства была разработка технологий, которые могли бы дать США весомое преимущество в Холодной войне и возглавить гонку вооружений, а в случае открытой конфронтации — помочь в защите страны.
К 1962 году агентством были сформированы первые тезисы о некой взаимосвязанной сетевой системе, которую Дж.К.Р. Ликлайдер из Массачусетского технологического института назвал «галактической сетью». Вкратце, галактическая сеть предполагала мгновенное получение доступа к любой информации в электронном виде, находящейся на множестве взаимоудаленных компьютеров. Теперь требовалось понять, как именно эти компьютеры будут связаны.
/ Дж.К.Р. Ликлайдер, гений, инноватор и крестный отец интернета
В то же самое время, благодаря исследованиям ВВС США, заказанным с целью определить, каким образом вооруженные силы смогут сохранять командование в случае ядерного удара, к «галактической сети» прибавился еще один кирпичик будущего интернета: технология коммутации пакетов (packet switching).
Поскольку США требовалось построить децентрализованную модель командования, при которой, независимо от степени нанесенного врагом ущерба, ВС не теряли бы контроль над собственным оружием, самолетами и бомбардировщиками и могли продолжать оборону, внедрение технологии коммутации пакетов решало эту задачу.
В 1968 году в США началось строительство ARPANET, сети-предшественника современного интернета, которой было суждено стать плацдармом для обкатки множества технологий, которые мы используем и по сей день.
В 1969 году, 29 октября, состоялся первый успешный сеанс связи между двумя компьютерами. Первый находился в Массачусетсе, второй – в Калифорнии, оба принадлежали местным техническим университетам. Расстояние между компьютерами составляло порядка 640 км.
В 21:00 по местному времени Чарли Клайн попытался подключиться к компьютеру Стэнфорда и передать 5 символов, слово ”LOGIN”, однако сеть оборвалась, и удалось ввести только два первых символа. В 22:30 соединение было восстановлено, и вторая попытка увенчалась успехом. Кстати, успешность передачи фиксировалась в ходе прямого телефонного разговора с Биллом Дюваллем. С третьей попытки все символы слова были получены, и интернет, можно сказать, наконец «родился».
Эксперимент показал, что компьютеры не только могут быть физически соединены друг с другом, но и способны обмениваться данными и программами. Тем не менее, способ связи с помощью низкоскоростной телефонной сети уже тогда не мог считаться надежным и приемлемым.
ARPANET был построен на базе четырех миникопьютеров Honeywell DP-516, оснащенных 24 кбайт оперативной памяти и расположенных в университетах Санта-Барбары, Лос-Анджелеса, Стэнфорда и Юты. Данные передавались со скоростью до 56 Кбит/с.
/ DDP-516
/ Один из первых IMP, выполнявших функцию маршрутизаторов и использовавшихся в ARPANET с конца 60-х по 1989 год
Команда, работающая над IMP, назвала себя «IMP Guys».
/ Команда IMP (слева направо): Трутт Тэтч, Билл Бартелл, Дейв Уолден, Джим Гейсман, Роберт Кан, Фрэнк Харт, Бен Баркер, Марти Торп, Уилл Кроутер и Северо Орнштейн. Берни Козелла на фото нет.
Первая передача
- Вечером (29 октября) группа попыталась передать символы lo. Однако система «упала». Программисты немедля начали отыскание ошибок. Исправленный код загрузили в систему Сигма 7. Последовал успех.
Пробный сеанс связи Лос-Анджелес – Стэнфорд состоялся 21 ноября. 5 декабря все четыре хоста получили возможность обмена информацией. Скоро (март 1970) ARPANET пересекла континент, систему дополнили вычислительным центром Кэмбриджа (Массачусетс). Последовал бурный рост размеров:
- Июнь – 9 хостов.
- Декабрь – 13.
- Сентябрь 1971 – 18. Началось использование незащищённых (лёгких) моделей Honeywell 316. Машины зачастую выполняли роль терминальных серверов (до 63 подключений), поддерживающих кодировку ASCII. Новые вычислители снабжали адаптированными интерфейсами, упрощая интеграцию.
- Август 1972 – 29. Постепенно повышается объем памяти (32 кБ, 56 кБ).
- Сентябрь 1973 – 40. Сеть пополнилась норвежской NORSAR через спутниковый канал. Позже добавился Лондон, подоспели шведы. Сеть охватила несколько стран. Вправду сказать, иностранный трафик был непопулярен.
- Июнь 1974 – 46. Декабрь родил понятие Internet (интернет), ставшее сокращением длинных неудобоваримых сетевых определений. Документ RFC 675 (Винтон Серф, Йоген Далал, Карл Саншайн) стандартизировал методики передачи. Интернетом называли сеть, использующую протокол TCP/IP. Становилась возможной конверсия уже возведённой инфраструктуры, включая использующие сторонние соглашения по передаче информации.
- Июль 1975 – 57. ARPANET объявили дееспособной. Контроль за расходованием субсидий растущей сети взяло Агентство оборонной связи. ВВN начинает разработку операционных систем, сначала – для процессоров Pluribus, затем – С/30.
- 1981 – 213. Национальный научный фонд США (NSF) заинтересовался проектом. Стартовала образовательная сеть CSNET. Возможность объединить напрямую оба сегмента отсутствовала.
Причины создания глобальных сетей
Исследователи истории интернета придерживались ошибочного мнения об обязанности сетей выступать щитом, предотвращающим ядерный удар. Корпорация RAND изначально представляла подобную возможность, позже искоренённую из проекта. Главная цель – обеспечить выживаемость системы, соединить командные пункты, предоставить функциональность даже при условии гибели большей части сегментов. Разумеется, предполагалось уничтожение именно ядерным взрывом.
Зарождение виртуализации
Путь к виртуализации проложили такие устройства, как IBM 7044, Compatible Time Sharing System (CTSS), разработанный MIT на базе IBM 704, и суперкомпьютер Atlas.
IBM признала важную роль виртуализации еще в прорывных 60-х вместе с развитием мейнфреймов. Актуальная тогда System/360 Model 67 виртуализировала все интерфейсы оборудования через Virtual Machine Monitor (VMM). Кстати, на рассвете компьютерной эпохи операционную систему называли супервизором, а возможность запуска одной операционной системы на другой операционной системе положило начало термину «гипервизор». Первая ВМ появилась в супервизоре Atlas'a — суперкомпьютера, созданного в Великобритании совместно Манчестерским университетом Виктории и компаниями Ferranti и Plessey по заказу Правительства Великобритании для использования (а как иначе!) в военных целях.
/ Cуперкомпьютер Atlas
Рождение интернета
Скорость прироста достигла отметки 1 хост / 20 дней. 1982-83 годы считают революционными: стандартизирован протокол TCP/IP, заменивший ранее используемый NCP. ARPANET стал первой подсетью будущего интернета. Осенью 1984 года инфраструктуру модифицировали, выделив военным обособленный сегмент MILNET. Части объединили охраняемыми мостами. Позже военный сегмент получил новое имя NIRPNet.
Проект 1985 года, NSFNet, призван развить научно-образовательную сеть. Гражданские мощности ARPANET стали поэтапно закрывать, последние хосты перестали функционировать в июле 1990. 28 февраля 1990 года Винтон Серф написал стихотворный реквием:
- Это было первой пташкой, навсегда останется первой, было лучшим, но теперь мы вынуждены навечно похоронить ARPANET. Прошу минуту молчания почтить слезами проводы. Всплакну за старое доброе время, любовь, долгие годы верной службы. Работа окончена. Укладывай спать пакеты, друг, и засыпай.
Начиная 1986, NSFNet планомерно рос, захватывая территорию США. Модемы обеспечивали скорость 56 кбит/с. Растущие запросы заставляли экспертов плодить новые продуктивные стандарты. Конец 80-х принёс миру первых интернет-провайдеров. Началась экспансия в Австралию, Европу, Азию. Первоначально (1988) океан пересекла радиорелейная линия (Университет Принстона – Стокгольм) низкоскоростных спутников, родив межконтинентальную сеть. Летом 1989 года 500.000 абонентов пользовались электронной почтой.
1 января 1990 года PSInet запущена коммерческая альтернативная ветка интернета, существующая доныне. Весной NSFNet бросил Европе высокоскоростную (1,5 Мбит/с) руку помощи. В 1992 году Винтон Серф, Боб Кан организовали некоммерческое Общество интернета (анонс состоялся 20 июня 1991). Сегодня структура включает свыше 100.000 компаний, частных пользователей. Означенных лиц принято называть членами группы отцов всемирной паутины.
70-е: взрывной рост интернета
/ Логическая схема ARPANET, март 1977
К 1971 году количество компьютеров, подключенных к ARPANET, выросло почти в 6 раз: теперь основу сети составляли 23 хоста. Люди ступали на новые, еще неизведанные земли, и каждый новый шаг был инновацией. Так, в первые же дни работы ARPANET был придуман и внедрен протокол NCP, Network Control Protocol. Однако еще одно изобретение стало, как сейчас это принято называть, киллер-фичей интернета: электронная почта.
Тем не менее, энтузиастам из США со временем стало тесно в пределах родной страны. Требовалось расширить горизонты коммуникации и установить связь со странами по ту сторону Атлантики. Здесь стоит сделать небольшое отступление и поговорить о том, каким образом была впервые налажена прямая «кабельная» связь между Америкой и Европой.
Инфраструктура
Операторы предоставляют доступ к всемирному объединению персональных компьютеров. Провайдеры первого уровня (tier-1) способны достичь любой подсети напрямую. Отсутствует комиссия, присваивающая звание; кто может выполнить требования – тот знает. Провайдер первого уровня предоставляет собственную таблицу маршрутизации. Современная иерархия даёт следующие определения:
- Tier-1 – провайдер достигает сети интернет посредством исключительно пиринговых соединений.
- Tier-2 – провайдер покупает транзит трафика, помимо собственной инфраструктуры.
- Tier-3 – полное отсутствие собственных мощностей. Трафик полностью покупается.
Иногда эшелоны ссорятся. Тогда некоторые подсети (разных провайдеров) перестают видеть друг друга. Такое случалось. Обычно одна сторона сдаётся, перекупая чужой транзитный трафик. Реже коллективные жалобы ущемлённых лиц заставляют врагов примириться. Любопытный момент: клиенты эшелонов второго уровня живут превосходно, поскольку перекупщики обычно берут трафик нескольких компаний.
Пользуясь отсутствием системы сертификации, провайдеры порой самовольно признают себя капитанами первого ранга, пытаясь выделиться на общем фоне. Неразберихи добавляют парадоксальные факты:
- Операторы второго уровня часто крупнее «сливок» сообщества.
- «Нижние слои» могут закупать очень-очень малую часть трафика, используя преимущественно собственные каналы.
- Скорость провайдеров второго уровня зачастую выше.
Маркетологи выбрасывают объективные сведения, далёкие от сферы присвоения классификации:
- Число абонентов, маршрутизаторов.
- Протяжённость линий.
Провайдеры Tier-1 бесплатно предоставляют пиринг компаниям, удовлетворяющим ряду условий. Желающие могут купить «право», не получая статус первого звена в силу политических, финансовых причин. Эксперты рекомендуют определять опорные сети, чья инфраструктура выступают костяком. Первоначально таковой была ARPANET, проект закрыли, заменив NSFNet. Растущее число операторов добавляли собственные физические линии, обходя стороной первопроходцев. 30 апреля 1995 года инфраструктуру NSFNet упразднили. Подавляющее большинство Tier-1 североамериканские, присутствует японская NTT, скандинавская – Telia Sonera.
Через океан
Первый телеграфный кабель был проложен по дну Атлантического океана более чем за 100 лет до описываемых событий, в 1857 году. Тем не менее, по ряду причин (отсутствие опыта у участников экспедиции, несовершенная изоляция и пр.) уже через несколько недель этот кабель приказал долго жить. Спустя 10 лет по дну Атлантики было проложено уже несколько телеграфных кабелей с куда лучшей изоляцией, а к 1919 году их общее число увеличилось до 13.
/ Фрагмент первого телеграфного трансатлантического кабеля
К середине ХХ века возникла объективная надобность в прокладке уже телефонных кабелей. Первый телефонный кабель, ТАТ-1, был проложен в 1956 году и прослужил чуть более 20 лет.
/ Фрагмент TAT-1
/ Первые маршруты пролегания трансатлантических кабелей
До прокладки кабелей из Европы было вполне возможно позвонить в США путем длинноволновой радиосвязи. Тем не менее, эти услуги стоили весьма немало, а качество связи все равно оставляло желать лучшего.
Именно с помощью телефонного кабеля была впервые налажена связь США и Норвегии со скоростью 2,4 Кбит/с по ARPANET.
Таким образом, проект, разработанный военными для военных, стал чем-то большим и постепенно обрел независимость. Спутники, с помощью которых уже в конце 1970-х было налажено трансатлантическое соединение (SATNET), принадлежали уже не ВС США, а консорциуму стран, подключенных к сети.
Еще одним изобретением 70-х стал стандарт Ethernet, разработанный для более удобной организации локальной сети и передачи данных между компьютерами на высокой скорости. Этот стандарт в практически неизменном виде используется и сегодня.
Помимо Ethernet, еще одним важным нововведением 1970-х стал протокол UUCP (Unix to Unix Copy). Он позволял быстро обмениваться файлами между компьютерами под управлением Unix и со временем «превратился» в Usenet, сеть, с помощью которой миллионы людей до сих пор обмениваются новостями, отправляют электронную почту и файлы.
Переломный момент случился уже в следующем десятилетии и фактически создал тот интернет, которым мы сейчас пользуемся. Достаточно будет сказать, что в 1977 году к сети было подключено около 111 компьютеров, а в 1989 их число превысило 100 000.
Управление
Всемирная сеть лишена централизованного управления. Передачей информации заправляют протоколы, организации, провайдеры. Имена доменов администрирует международная служба ICANN. Распределением IP-адресов заведуют Региональные интернет-регистраторы:
- Африканский сетевой информационный центр (AfriNIC).
- Американский регистратор интернет-номеров.
- Азиатско-тихоокеанский сетевой информационный центр.
- Латиноамериканский и Карибский регистратор адресов интернета.
- Европейский RIPE NCC.
Ранее 1 октября 2016 зонами ДНС заведовала Национальная телекоммуникационная и информационная администрация США. Ныне функции переданы IANA. Общую координацию разработчиков осуществляет Общество интернета.
Виртуализация x86 и облака
Впервые аппаратная виртуализация была реализована в 386-х процессорах и называлась V86 mode. Режим позволял запускать параллельно несколько DOS-приложений.
В 2005-2006 году компании Intel и AMD представили решения аппаратной поддержки виртуализации — INTEL VT и AMD-V. Были введены дополнительные инструкции для предоставления прямого доступа к ресурсам процессора из гостевых систем, набор которых назывался Virtual Machine Extensions (VMX).
Уже в 2008 году в нашей стране стали появляться облачные провайдеры. Именно тогда была основана компания ИТ-ГРАД, а также запущено корпоративное облако IaaS. В 2020-ом ИТ-ГРАД — это 12 площадок в России и СНГ, а также более 2000 успешно реализованных проектов миграции в облако.
История интернета поистине необъятна, поэтому мы искренне будем рады вашим дополнениям и комментариям. В следующей статье мы расскажем о становлении сетей в СССР и проектах, которые так и не увидели свет.
Концепция всемирного хранилища информации world wide web, предложенная Тимом Бернсом-Ли, понравилась. Автор первого браузера, спустя 15 лет, забыт потомками, потопленными морем интернета. Переломное поколение Перестройки помнит эру, лишённую персональных компьютеров. Последующие 20 лет принесли миру социальные сети, онлайн-игры, форумы, спам, электронную почту. Сегодня редкий индивидуалист глобальную компьютерную сеть бесполезной назовёт. Каждый теперь имеет право выбирать.
Фидонет
Приведём пример, показывающий глобальное отличие интернета. Сама инфраструктура не позволяет дать название сети. Выше прямо говорилось: ключевую роль получают протоколы. Производители начинают поддерживать стандартизирующие организации. Однако корпоративный пыл разработчиков легко охладит единственный энтузиаст. Пусть Фидонет теряет популярность – проект показывает главное: интернет образован стеком протоколов, легко может быть заменён иной технологией. Название же, скорее всего, останется по инерции, сегодня редкие эксперты помнят истоки происхождения терминов.
Сеть создал (1984) американский программист Том Дженнингсон. Программное обеспечение занималось обменом объявлений меж двумя электронными досками. Технология использовала ночью (тарификация обходится дешевле) обычную телефонную линию. Запланированный регламентом час обмена прекращал доступ пользователей (которые преимущественно спали). Число абонентов постепенно росло, потому что подключение было бесплатным. Клиент покупал телефон, ставил программное обеспечение, начинал общаться.
Увеличивающаяся масса желающих заставила разделить Фидонет по сегментам, образовав дерево. Адресация стала двухуровневой. Октябрьское собрание 1986 года ввело четырёхъярусные обращения, учитывая наличие нескольких материков. Появились постоянные врата в интернет. Пик популярности приходится на 1996 год. Затем число узлов резко падает.
Сегодня, помимо телефонных, пользователи располагают возможностью использовать сетевую инфраструктуру, включая интернет-коммуникации.
Первые в мире компьютерные сети
Тёплым апрелем 1963 года Ликлидер предложил Пентагону создать внутригалактическую компьютерную сеть. Видимо, положившись на Дарта Вейдера, учёный попутно делится идеей с Иваном Сюзерлэндом и Бобом Тэйлором. Затем спешно покидает ARPA. Тэйлор и Сюзерлэнд осмысливают сетевые технологии, помогая продвижению компьютеров, продаваемых Управлением различным компаниям. Усилия помогают быстрому распространению программных продуктов. Условием успеха стало наличие трёх терминалов, заставлявших Тэйлора постоянно менять место дислокации внутри собственного кабинета. Вот корень проблемы:
- Q-32 (Санта Моника, SDC).
- Гений проектов (Беркли, Университет Калифорнии).
- Мультикс (Массачусетский институт технологии).
Каждый терминал занимал отдельное рабочее место. Боб метался как белочка в колесе. Однажды Тэйлор сказал сам себе:
- Человечище! Решение очевидно: три терминала обязаны стать одним.
Так родилась идея ARPANET. Параллельно Пол Бэран, пользуясь мощностями RAND Corporation, продолжал смаковать проблему выживания систем, испытавших ядерный взрыв. Американцы явно хотели изобрести нечто… но медлили. Помог англичанин Дональд Дэвис, предложивший (1965) передавать информацию пакетами. Год спустя команда британца занялась разработкой конструкции локальной вычислительной сети. Прослушивая Сержанта Пеппера, Дональд набрасывал проект коммуникаций Национальной лаборатории физики (NPL), формируя основные составляющие:
- Узлы – вычислительные машины.
- Пакеты – стандартизированные блоки обмена информацией.
- Интерфейсные компьютеры, призванные обеспечить узлам временное деление канала (мультиплексирование), предоставляя доступ поочередно. Фактически исполняли роль маршрутизаторов.
- Процесс предусматривал наличие юзеров-пользователей (ламеры появились позже).
Читайте также: