В каком году было передано первое сообщение по глобальной компьютерной сети
2 сентября 2004 года исполняется 35 лет эксперименту, который положил начало Всемирной сети Интернет. В этот день в 1969 году студенты из Калифорнийского университета соединили два компьютера пятиметровым кабелем и отправили по нему бессмысленный набор данных. Считается, что это была первая передача информации по компьютерной сети. Именно из этого эксперимента спустя годы появился современный интернет.
Строго говоря, эксперимент, поставленный 2 сентября 1969 года, - всего лишь один из целой серии подобных. И когда говорят, что этот день является днем рождения интернета, то это не совсем так. Эта дата условна. Идея о передаче данных от одного компьютера к другому в то время витала в воздухе. Серия экспериментов в лаборатории Калифорнийского университета проходила под руководством профессора Лена Клейнрока. Ему помогали студенты Стивен Крокер и Винтон Серф. Именно эти два молодых человека создали прообраз компьютерной сети, передав по кабелю первые данные между компьютерами. Через несколько месяцев к их "сети" подключились еще два узла. Первая передача информации по этой сети между Калифорнийским и Стенфордским университетами произошла 21 ноября 1969 года. Это еще один, столь же условный, день рождения интернета.
Историки по сей день не могут решить, когда именно зародилась глобальная информационная сеть. Некоторые считают, что историю интернета следует начинать с 1962 или даже с 1958 года, другие называют 1969 год, третьи полагают, что интернет появился лишь в 1983 году. Верно одно - в эти годы происходили события, существенно важные для истории интернета.
Самой первой датой, которую обычно указывают, является 1958 год. Именно тогда по указанию президента США Дуайта Эйзенхауэра было создано агентство исследовательских проектов Министерства обороны США (Advanced Research Projects Agency of the U.S. Department of Defense, ARPA). ARPA была необычной организацией. В ней работало всего 150 человек. Задача ученых заключалась в том, чтобы распределить между различными университетами и лабораториями годовой бюджет организации, который составлял несколько миллиардов долларов.
Деньги эти выделялись на работы, наиболее важные с точки зрения национальной безопасности. Один из таких проектов изучал возможность передачи информации между компьютерами по сети, которая могла бы функционировать даже в случае ее частичного повреждения (имелось в виду, разумеется, поражение части сети советскими ядерными боезарядами). Было решено объединить несколько удаленных узлов в одну сеть, но так, чтобы выход из строя одного из узлов не повлек за собой прекращение работы всей системы. Было сделано несколько предложений о будущем устройстве сети. Стало ясно, что самый устойчивый вариант системы - это паутина, узлами которой будут являться отдельные компьютеры.
Стивен Крокер. Фото АР.
Это должно было обеспечить функционирование сети в случае разрушения любого числа ее компонентов. В принципе сеть можно было считать работоспособной даже в случае, когда остается функционировать всего два компьютера. Кроме того, созданная по такому принципу система не имела централизованного узла управления и, следовательно, безболезненно могла изменять свою конфигурацию.
В 1962 году появилось первое исследование, посвященное разработке идеи глобальной информационной сети. Автором серии заметок, в которых обсуждалась концепция "Галактической сети", был Джон Ликлайдер. Историки, соглашаются с тем, что Ликлайдер был первым человеком, выдвинувшим идею информационной сети, охватывающей весь земной шар. Фактически Ликлайдер предвидел создание глобальной сети взаимосвязанных компьютеров, с помощью которой каждый сможет быстро получить доступ к данным и программам, расположенным на любом из них. По духу концепция, выдвинутая тогда Ликлайдером, очень близка к современному состоянию интернета.
Эта работа получила высокую оценку у специалистов, и Ликлайдер был приглашен в ARPA на должность руководителя Бюро по методам обработки информации. Роль Ликлайдера в создании интернета не ограничивается, однако, его собственными научными разработками - он также проявил себя как блестящий организатор. Именно Ликлайдер предложил вкладывать средства ARPA в людей, а не в структуры, отдавая предпочтение специалистам из университетов и образуя центры концентрации интеллектуального потенциала. В качестве таких центров он избрал Массачусетский технологический институт, в котором работал сам, и университет Карнеги-Меллона. Такая схема соответствовала природе работы ученых и позволила привлечь к созданию глобальной информационной сети лучшие академические умы.
В том же 1963 году было сделано открытие, без которого интернет никогда бы не был изобретен - появился первый универсальный стандарт ASCII. Это была схема кодирования, назначающая численные значения-коды буквам, цифрам, знакам пунктуации и некоторым другим символам. Благодаря этому стал возможен обмен информацией между компьютерами от различных изготовителей.
Следующим шагом стала организация реального межкомпьютерного взаимодействия. Первая в истории нелокальная компьютерная сеть была создана Робертсом и Томасом Меррилом в 1965 году. Исследователям удалось связать компьютер ТХ-2, установленный в Массачусетсе, с ЭВМ Q-32 в Калифорнии. Связь между компьютерами осуществлялась по низкоскоростной коммутируемой телефонной линии. В ходе эксперимента каждый компьютер не только произвел поиск данных в памяти другого, но и подсоединился к его программному обеспечению.
В 1966 году Робертс под руководством Ликлайдера начал работу над созданием крупномасштабной компьютерной сети. Эту сеть решено было назвать ARPANET (сегодня ее в шутку величают "бабушкой интернета"). Проект сети был опубликован исследователями в 1967 году. На конференции в Анн-Арборе, штат Мичиган, где Робертс представлял свою разработку, был сделан еще один доклад о концепции глобальной информационной сети. Его авторами были английские исследователи Дональд Дэвис и Роджер Скентльбьюри из Национальной физической лаборатории. Английские ученые познакомили Робертса с еще одной разработкой на сходную тему - исследованиями американской некоммерческой организации RAND, занимавшейся возможностями обеспечения надежной голосовой коммуникации в военных системах. Оказалось, что работы в этих трех научных организациях велись параллельно при полном отсутствии информации о деятельности друг друга.
В дальнейшем эти организации работали над разработкой информационной сети совместно, но основная роль в создании Интернета принадлежит все-таки ARPA. Именно входившие в нее научные подразделения и осуществили на практике идею ARPANET. Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе занимался проведением измерительных испытаний, Стэндфордский университет отвечал за создание информационного центра, университет Санта-Барбары - за разработку математического аппарата, а Университет штата Юта проводил первые работы по трехмерной графике.
Первыми узлами ARPANET стали удаленные друг от друга на расстояние в 500 километров компьютеры Стэндфордского и Калифорнийского университетов. Они были введены в действие 29 октября 1969 года. В тот день была предпринята первая, хотя и не совсем удачная, попытка подключения к компьютеру, находившемуся в исследовательском центре Стэндфордского университета с другого компьютера, который стоял в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе.
В истории интернета конца шестидесятых - семидесятых годов ведущая роль принадлежит Винтону Серфу, одному из двух студентов, что провели эксперимент в сентябре 1969 года. Испытания первой очереди ARPANET заняли всю осень 1969 года. Затем к сети были подключены еще два узла - университет Санта-Барбары и Университет Юты.
Хотя сеть ARPANET с четырьмя узлами и была запущена в течение всего одного рабочего дня, но прежде, чем это получилось, было предпринято множество неудачных попыток. Никто уже не думал, что мы сможем достигнуть успеха, но мы все-таки добились своего.
В дальнейшем число компьютеров, подключенных к ARPANET, росло преимущественно за счет тех университетов, работу которых финансировала ARPА. Но ее рост был недостаточно быстрым. К 1971 году в ARPANET было только девятнадцать узлов, хотя планировалось тридцать. Все происходило так медленно потому, что большинство компьютеров не имело единого программного обеспечения.
Разработка этой единой программы и стала следующей задачей создателей глобальной информационной сети. Для этого в ARPA было сформировано специальное подразделение под руководством Стивена Крокера - Сетевая рабочая группа. Она работала над созданием полного функционального протокола межкомпьютерного взаимодействия и другого сетевого программного обеспечения. В декабре 1970 года группа завершила работу над первой версией протокола, получившего название Протокол управления сетью (Network Control Protocol). После того как в 1971-1972 годах этот протокол был успешно опробован в системе ARPANET, исследователи смогли приступить к разработке приложений.
В 1972 году появилось первое приложение - электронная почта, автором которой стал Рей Томплисон. Более чем на десять последующих лет электронная почта стала крупнейшим сетевым приложением. Для своего времени она была исключительно мощным катализатором роста всех видов потоков данных.
Но, несмотря на все эти открытия, идею развития ARPANET в начале семидесятых годов поддерживали немногие. Программы существовавших в те времена компьютеров были слишком разными для того, чтобы их можно было объединить в единую сеть. С позиций сегодняшнего дня это кажется странным, но сами пользователи вовсе не стремились подсоединиться к сети. В конце концов Лэрри Робертс из ARPA понял, что пользователям просто не хватает стимула в виде информации о тех преимуществах, которые можно получить, присоединившись к ARPANET. Было решено организовать публичную демонстрацию возможностей ARPANET на Международной конференции по компьютерным коммуникациям в Вашингтоне.
Демонстрация состоялась в октябре 1972 года. Из Англии специально прилетел Дональд Дэвис - ученый, который ввел в употребление термин "пакетная коммуникация". Демонстрация проходила в течение двух с половиной дней. В ней приняли участие сотни инженеров и технических работников телекоммуникационной и компьютерной индустрии.
Наша идея заключалась в том, чтобы дать возможность убедиться в преимуществах ARPANET как можно большему количеству людей. Поэтому мы установили главный процессор прямо в холле гостиницы Хилтон и фактически позволили публике свободно подходить и пользоваться ARPANET… и хотя многие сомневались в эффективности этой рекламной акции, демонстрация имела оглушительный успех.
Теперь очередь была за объединением отдельных сетей. В 1972 году Винтоном Серфом и Бобом Каном был организован проект "Enthernetting". В рамках этого проекта были разработаны все теоретические принципы современной глобальной информационной сети. Термин "Internet" для обозначения сети был введен Винтоном Серфом в 1974 году. Предложенная им идея объединения различных сетей в глобальную информационную структуру - International Network, Интернет - основывалась на возможности существования множества независимых сетей произвольной архитектуры. Ядром этого объединения должна была стать ARPANET - пионерская сеть с пакетной коммуникацией, к которой, по его замыслу, вскоре должны были присоединиться пакетные спутниковые сети, наземные пакетные радиосети и т.д. Открытая сетевая архитектура подразумевала, что отдельные сети могут проектироваться и разрабатываться независимо от материнской. При проектировании каждой сети могут быть приняты во внимание специфика окружения и особые требования пользователей.
Для того чтобы осуществить эту идею, нужен был новый протокол, который мог бы обеспечить бесперебойную передачу информации из одной компьютерной сети в другую. Для создания такого протокола была образована Международная сетевая рабочая группа, которую возглавил Винтон Серф. В результате в 1975 году появился Протокол управления передачей (Trans-mission Control Protocol - ТСР-протокол).
Оставалось только на практике осуществить идею межсетевого взаимодействия. Самая ранняя демонстрация интернета была проведена в июле 1977 года. Исследователям удалось объединить компьютерные сети, находившиеся в Америке, Швеции и Канаде. По словам Винтона Серфа, ученые специально заставили пакеты путешествовать кружным путем, так что они прошли в общей сложности 94 тысячи миль. И при этом ни один бит информации не был потерян.
Последней исследовательской задачей стал перевод самой ARPANET на новый TCP-протокол, состоявшийся 1 января 1983 года. Это потребовало одновременных изменений на всех компьютерах. Однако все прошло на удивление гладко. Так что, если быть точным, интернет как глобальная информационная сеть с едиными принципами программного обеспечения появился лишь в 1983 году.
В 1988 году интернет стал по настоящему международной сетью - к нему присоединились Канада, Дания, Финляндия, Франция, Норвегия и Швеция. В январе 1989 года сеть насчитывала 80 тысяч узлов; в ноябре к интернету присоединились Австрия, Германия, Израиль, Италия, Япония, Мексика, Нидерланды, Новая Зеландия и Великобритания - количество узлов в сети выросло до 160 тысяч.
Настоящий расцвет интернета начался в 1992 году. Интернет сделал возможным свободный обмен информацией, невзирая на расстояния и государственные границы. Однако до поры до времени его ресурсы был доступны при помощи программного обеспечения, ориентированного лишь на пересылку файлов и неформатированного текста. В конце концов физикам Тиму Бернес-Ли и Роберту Кайо это наскучило. Они решили разработаться инфраструктуру, позволяющую братьям-физикам по всей Европе обмениваться результатами исследований через интернет в виде привычного для научных работников отформатированного и иллюстрированного текста, включающего ссылки на другие публикации.
Работая в качестве технического консультанта в Европейской лаборатории физики частиц в Женеве, Бернерс-Ли написал программу Eniquire, которая стала прообразом будущей WWW (World Wide Web, Всемирной паутины). Для воплощения в жизнь идеи форматированного текста Бернес-Ли предложил концепцию языка HTML (Hyper Text Markup Language, язык разметки гипертекста), позволившего создавать интернет-страницы. В итоге это позволило любому пользователю интернета публиковать свои текстовые и графические материалы в привлекательной форме, связывая их с публикациями других авторов и предоставляя удобную систему навигации. Постепенно интернет начал выходить за рамки академических институтов и в конце концов превратился из средства переписки и обмена файлами в гигантское хранилище информации.
Так было положено начало Всемирной Паутине, которая к настоящему времени оплела своими сетями практически весь компьютерный мир и сделала интернет доступным и привлекательным для миллионов пользователей.
2 сентября 1969 года группе ученых Университета Калифорнии (США) удалось установить канал передачи данных с одного компьютера на другой через кабель длиной три метра. Этот момент считается началом эры Интернета.
Простейшая операция положила начало первой сети ARPANET, впоследствии объединившей десятки компьютеров в США, а затем во всем мире.
ARPANET была открыта для исследовательских центров, сотрудничавших с министерством обороны США.
Спустя месяц после революционного открытия, к "домашней" сети Университета Калифорнии присоединился Стэнфордский исследовательский институт. Между ними было передано первое слово в истории Интернет. К концу 1969 года к новой сети присоединились Университет Калифорнии в Санта-Барбаре и Университет Юты.
Сеть быстро росла, вскоре она охватила все Соединенные Штаты. В 1973 году сеть выросла до международных масштабов, объединив сети, находящиеся в Великобритании и Норвегии.
Помимо сети ARPANET стали разрабатываться и другие экспериментальные сети с использованием радио- и спутниковой связи. В то время еще не существовало простого способа для соединения столь различных сетей. Поэтому в 1973 году началась разработка универсального протокола передачи данных, т.е. набора правил, определяющих принципы обмена данными между различными компьютерными программами.
В 1974 году Internet Network Working Group (INWG), руководимая Винтоном Серфом (Vinton Cerf), представила универсальный протокол передачи данных и объединения сетей. Этот протокол был назван Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP — Протокол управления передачей/Межсетевой протокол) — TCP/IP.
Его создание сделало возможным обмен данными между сетями разных типов. ARPANET и присоединенные к ней другие сети, использующие протоколы TCP/IP, в целом стали известны под названием "Интернет".
Переход ARPANET на протокол TCP/IP, требующий одновременных изменений на всех компьютерах, тщательно готовился и поэтому состоялся только 1 января 1983 года.
По мере роста размеров глобальной сети поиск в ней конкретных компьютеров становился все сложнее. Для решения этой задачи в 1983 году Пол Мокапетрис (Paul Mockapetris) из Института информатики Университета Южной Калифорнии придумал доменную систему имен (Domain Name System, DNS), которая позволила создать масштабируемый распределенный механизм для отображения иерархических имен компьютеров в Интернет-адресах.
В 1985 году под эгидой Национального научного фонда США (National Science Foundation, NSF) на основе технологии ARPANET была создана сеть NSFNET (National Science Foundation NETwork —Сеть Национального научного фонда), в создании которой приняли непосредственное участие Национальное управление по воздухоплаванию и исследованию космического пространства (National Aeronautics and Space Administration, NASA) и министерство энергетики США.
Новая сеть вскоре заменила ARPANET в качестве "хребта" (backbone) Интернета. В 1990 году сеть ARPANET официально прекратила своё существование. Сеть NSFNET продолжала расширяться как на территории США, так и в Канаде и Европе, соединяя их научные сети. За ней стало закрепляться название "Интернет".
Мощный толчок к популяризации и развитию Интернета, а также к превращению его в среду для ведения бизнеса дало появление World Wide Web (Всемирная паутина, WWW), основанный на технологии гипертекстовых документов, позволяющей пользователям Интернет иметь удобный доступ к любой информации, находящейся в глобальной сети. Изобретателем WWW считается британский ученый Тим Бернерс-Ли (Tim Berners-Lee).
Доступ к первому текстовому браузеру (browser), позволяющему просматривать связанные гиперссылками текстовые файлы, был предоставлен в 1991 году. Первый в мире web-сайт появился он-лайн в Интернете 6 августа 1991 года по адресу. На нем описывалось, что такое Всемирная паутина, как установить web-сервер, как использовать браузер и т.п. Сайт также стал первым в мире интернет-каталогом, так как позже Тим Бернерс-Ли разместил и поддерживал там список ссылок на другие сайты.
Распространение популярности WWW, и как следствие Интернета, среди широкой публики сначала в США, а затем и по всему миру началось после выхода в 1994 году браузера Mosaic для операционных систем Windows и Macintosh, а вскоре вслед за этим — браузеров Netscape Navigator и Microsoft Internet Explorer.
В начале 1995 года правительство США решило передать административное управление сетью Интернет в руки частных лиц. Это способствовало расширению круга коммерческих поставщиков и потребителей услуг сети Интернет, которая вскоре связала между собой миллионы компьютеров и сотни миллионов людей во всем мире.
В России первый www-сервер появился в 1994 году. Наполнение российского Интернет-контента шло так стремительно, что уже в конце 1994 года появился каталог русских и имеющих отношение к России интернет-ресурсов — Window-To-Russia. Бурный рост интернет-проектов начался в России с 1996 года, когда практически одновременно возникли поисковые системы "Рамблер", "Апорт" и "Яндекс".
Сегодня глобальная сеть развивается очень быстрыми темпами. Согласно прогнозу Международного союза электросвязи (МСЭ), к концу 2014 года в мире будет насчитываться почти три миллиарда пользователей Интернета.
Говоря о доступе к Интернету из дома, эксперты отмечают, что в развитых странах он приближается к уровню всеобщего охвата. К концу 2014 года 44% всех семей в мире будут иметь доступ к Всемирной паутине. В развивающихся странах Интернет будет иметь каждая третья семья (31%). В развитых странах Интернетом смогут пользоваться 78% семей.
В странах СНГ более половины семей подсоединены к Интернету, в Африке — только около 10%. Но при этом эксперты отмечают, что доступ в Интернет в Африке продолжает стремительно расти.
По словам министра связи и массовых коммуникаций России Николая Никифорова, аудитория российского сегмента интернета составила 68 миллионов человек, а 56 миллионов пользователей выходят в сеть ежедневно (данные на начало 2014 года).
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.
Сеть Alto Aloha
Сначала Меткалф назвал свой план по внедрению пакетного широковещания в PARC «сетью ALTO ALOHA». Затем в докладной записке от мая 1973 года он переименовал её в Ether Net [эфирная сеть], с отсылкой к светоносному эфиру, физической идеи XIX века о субстанции, переносящей электромагнитное излучение. «Это будет способствовать распространению сети, — писал он, — и кто знает, какие ещё способы передачи сигнала окажутся лучше кабеля для широковещательной сети; возможно, это будут радиоволны, или телефонные провода, или питание, или кабельное телевидение с частотным уплотнением, или микроволны, или их комбинации».
Набросок из докладной записки Меткалфа 1973 года
Роберт Меткалф и Дэвид Боггс, 1980-е, через несколько лет после того, как Меткалф основал 3Com для продажи технологии Ethernet
Одновременно с разработками для Alto, ещё один проект из PARC попытался продвинуть в новом направлении идеи по разделению ресурсов. «Онлайновая офисная система PARC» (POLOS), разработанная и внедрённая Биллом Инглишем и другими беглецами из проекта Дуга Энгельбарта «Онлайновая система» (NLS) Стэнфордского исследовательского института, состояла из сети микрокомпьютеров Data General Nova. Но вместо того, чтобы посвещять каждую отдельную машину определённым нуждам пользователя, в POLOS работа передавалась между ними, чтобы служить интересам системы в целом наиболее эффективным образом. Одна машина могла заниматься генерацией изображений для экранов пользователей, другая обрабатывать трафик ARPANET, третья – текстовыми процессорами. Но сложность и затраты на координацию в таком подходе оказались чрезмерными, и схема рухнула под собственным весом.
Хотя и емейл, и ALOHA были разработаны под покровительством ARPA, появление Ethernet стало одним из нескольких появившихся в 1970-х признаков того, что компьютерные сети стали слишком большими и разнообразными для того, чтобы на этом поприще могла доминировать одна компания, и эту тенденцию мы отследим в следующей статье.
ALOHA
В 1968 году в Гавайский университет из Калифорнии прибыл Норма Абрамсон, чтобы заступить на совмещённую должность профессора по электротехнике и информатике. У его университета был основной кампус на Оаху и дополнительный в Хило, а также несколько общественных колледжей и исследовательских центров, разбросанных по островам Оаху, Кауаи, Мауи и Гавайи. Между ними пролегали сотни километров воды и гористой местности. На основном кампусе работал мощный IBM 360/65, однако заказать у AT&T выделенную линию, соединяющую с ним терминал, расположенный в одном из общественных колледжей, было не таким лёгким делом, как на материке.
Абрамсон был экспертом по радарным системам и теории информации, и одно время работал инженером в компании Hughes Aircraft в Лос-Анджелесе. И его новое окружение, со всеми его физическими проблемами, связанными с проводной передачей данных, вдохновило Абрамсона на новую идею – что, если радио будет лучшим способом соединения компьютеров, чем телефонная система, которую, в конце концов, разрабатывали для передачи голоса, а не данных?
Полностью развёрнутая ALOHAnet в конце 1970-х, с несколькими компьютерами в сети
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
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.
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.
Офис будущего
Концепция «пакетного широковещания» Абрамсона сначала не вызвала шумихи. Но затем она родилась заново — через несколько лет, и уже на материке. Это было связано с новым исследовательским центром в Пало-Альто компании Xerox (PARC), открывшимся в 1970-м прямо рядом со Стэнфордским университетом, в районе, который незадолго до этого прозвали «Кремниевой долиной». Некоторые патенты Xerox по ксерографии вот-вот должны были закончиться, поэтому компания рисковала попасть в ловушку собственного успеха, не адаптируясь из-за нежелания или невозможности к расцвету вычислительной техники и интегральных схем. Джек Голдман, глава исследовательского отдела Xerox, убедил больших боссов, что новая лаборатория – отделённая от влияния штаб-квартиры, устроенная в комфортабельном климате, с хорошими зарплатами – привлечёт талант, необходимый для того, чтобы компания оставалась на переднем крае прогресса, разрабатывая информационную архитектуру будущего.
PARC определённо преуспел в вопросе привлечения лучших талантов из области информатики, и не только из-за условий работы и щедрой зарплаты, но и благодаря присутствию Роберта Тэйлора, в 1966-м запустившего проект ARPANET, будучи главой отдела ARPA по технологии обработки информации. Роберт Меткалф, вспыльчивый и амбициозный молодой инженер и специалист по информатике из Бруклина, был одним из тех, кто попал в PARC благодаря связям с ARPA. Он присоединился к лаборатории в июне 1972 года после того, как аспирантом работал на полставки для ARPA, изобретая интерфейс для соединения MIT с сетью. Устроившись в PARC, он всё равно остался «посредником» ARPANET – ездил по стране, помогал присоединять к сети новые точки, а также готовиться к презентации ARPA на международной конференции по компьютерной связи 1972 года.
Среди проектов, курсировавших в PARC на момент прибытия Меткалфа, был предложенный Тэйлором план подсоединения десятков, или даже сотен мелких компьютеров к сети. Год за годом стоимость и размеры компьютеров падали, подчиняясь неукротимой воле Гордона Мура. Смотрящие в будущее инженеры из PARC предвидели, что в не очень далёком будущем у каждого офисного работника будет свой собственный компьютер. В рамках этой идеи они разработали и создали персональный компьютер Alto, копии которого раздали каждому исследователю в лаборатории. Тэйлор, который за предыдущие пять лет только укрепился в своей вере в полезность компьютерной сети, тоже хотел связать все эти компьютеры вместе.
Alto. Сам компьютер находится снизу, в шкафчике размером с мини-холодильник.
Прибыв в PARC, Меткалф взял на себя задачу подключения принадлежавшего лаборатории клона PDP-10 к ARPANET, и быстро заработал репутацию «сетевика». Поэтому когда Тэйлору понадобилась сеть из Alto, его помощники обратились к Меткалфу. Как и компьютерам в ARPANET, компьютерам Alto в PARC практически нечего было сказать друг другу. Поэтому интересным применением сети снова стала задача по осуществлению общения людей – в данном случае, в виде слов и изображений, печатаемых лазером.
Ключевая идея лазерного принтера появилась не в PARC, а на восточном берегу, в первоначальной лаборатории Xerox в Вебстере, Нью-Йорк. Тамошний физик Гэри Старкуэзер доказал, что когерентный лазерный луч можно использовать для деактивации электрического заряда ксерографического барабана, точно так же, как и рассеянный свет, использовавшийся в фотокопии до того момента. Луч, будучи правильно модулированным, может рисовать изображение произвольной детализации на барабане, которое затем можно переносить на бумагу (поскольку только незаряженные части барабана захватывают тонер). Такая машина под управлением компьютера сможет выдавать любые комбинации изображений и текста, какие только придут в голову человеку, а не просто воспроизводить существующие документы, как фотокопировальный аппарат. Однако дикие идеи Старкуэзера не получили поддержки ни у его коллег, ни у его начальства в Вебстере, поэтому он перевёлся в PARC в 1971-м, где встретился с куда как более заинтересованной аудиторией. Возможность лазерного принтера выводить произвольные изображения поточечно сделала его идеальным партнёром для рабочей станции Alto, с её пиксельной монохромной графикой. При помощи лазерного принтера полмиллиона пикселей на дисплее пользователя можно было напрямую вывести на бумагу с идеальной чёткостью.
Битовое изображение на Alto. Ничего подобного на дисплеях компьютеров раньше никто не видел.
Лазерный принтер PARC второго поколения, Dover (1976)
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.
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.
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.
Чтобы понять, как развивалась в ARPANET электронная почта, сначала нужно понять, какое важное изменение захватило вычислительные системы всей сети в начале 1970-х. Когда ARPANET впервые задумывали в середине 1960-х, у оборудования и управляющих программ, стоявших на каждой из точек, практически не было ничего общего. Многие точки концентрировались на специальных, существующих в единственном экземпляре системах, к примеру, Multics в MIT, TX-2 в лаборатории Линкольна, ILLIAC IV, строившийся в Иллинойском университете.
Но уже к 1973 году ландшафт компьютерных систем, подсоединённых к сети, приобрёл значительное единообразие, благодаря бешеному успеху компании Digital Equipment Corporation (DEC) и её проникновению на рынок научных вычислений (это было детище Кена Ольсена и Харлана Андерсона, основанное на их опыте работы с TX-2 в лаборатории Линкольна). DEC разработала мейнфрейм PDP-10, вышедший в 1968 и обеспечивавший надёжную работу разделения времени для небольших организаций, предоставляя целый набор инструментов и языков программирования, встроенных в него для упрощения подстройки системы под конкретные нужды. Именно это и нужно было научным центрам и исследовательским лабораториям того времени.
Посмотрите, сколько тут PDP!
Компания BBN, отвечавшая за поддержку ARPANET, сделала этот комплект ещё более привлекательным, создав операционную систему Tenex, добавившую страничную виртуальную память в PDP-10. Это серьёзно упростило управление и использование системы, поскольку больше не нужно было подгонять набор запущенных программ к доступному объёму памяти. BNN поставляла Tenex бесплатно на другие узлы ARPA, и вскоре эта ОС стала доминирующей в сети.
Рэй Томлинсон в поздние годы, на фоне его характерного знака @
Томлинсон начал тестировать свою новую программу локально в 1971 году, а в 1972 его сетевая версия SNDMSG вошла в новый релиз Tenex, и результате чего почта Tenex смогла вырваться за рамки одного узла и распространиться по всей сети. Обилие машин под управлением Tenex дало доступ к гибридной программе Томлинсона сразу большей части пользователей ARPANET, и емейл немедленно снискал успех. Довольно быстро руководители ARPA включили использование емейла в повседневную жизнь. Стивен Лукасик, директор ARPA, был одним из первых пользователей, как и Ларри Робертс, всё ещё бывший главой отдела информатики в агентстве. Эта привычка неизбежно перешла и к их подчиненным, и вскоре емейл стал одним из базовых фактов жизни и культуры ARPANET.
Разнообразие подобных попыток потребовало ввести стандарты. И это было первым, но далеко не последним случаем, когда сетевому компьютерному сообществу пришлось разрабатывать стандарты задним числом. В отличие от базовых протоколов ARPANET до появления каких-либо стандартов для емейла в дикой природе уже существовало множество вариантов. Неизбежно появились противоречия и политические трения, сконцентрировавшиеся на главных документах, описывавших стандарт емейла, RFC 680 и 720. В частности, пользователи ОС, отличных от Tenex, раздражённо возмущались тем, что предположения, встречающиеся в предложениях, были привязаны к особенностям Tenex. Конфликт никогда не разгорался слишком сильно – все пользователи ARPANET в 1970-х были всё ещё частью одного, относительно небольшого научного сообщества, да и разногласия были не такими уж крупными. Однако это был пример будущих битв.
Неожиданный успех емейла стал наиболее важным событием в развитии программного слоя сети в 1970-х – наиболее отвлечённого от физических деталей сети слоя. В то же время другие люди решились переопределить основополагающий слой «связи», в котором биты перетекали от одной машины к другой.
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
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.
В первой половине 1970-х экология компьютерных сетей отошла от своего изначального предка ARPANET и разрослась в несколько разных измерений. Пользователи ARPANET обнаружили новое приложение, электронную почту, которая стала основной активностью в сети. Предприниматели выпускали свои варианты ARPANET для обслуживания коммерческих пользователей. Исследователи по всему миру, от Гавайев до Европы разрабатывали новые типы сетей для удовлетворения нужд или исправления ошибок, не учтённых ARPANET.
Почти все участники этого процесса отошли от изначально определённой цели ARPANET – обеспечить общий доступ к вычислительным машинам и программам для разношёрстного спектра исследовательских центров, у каждого из которых были собственные особые ресурсы. Компьютерные сети стали в первую очередь средством объединения людей друг с другом или с удалёнными системами, служившими источником или свалкой человекочитаемой информации, к примеру, с информационными базами данных или принтерами.
- История реле
Эту возможность предвидели Ликлайдер и Роберт Тэйлор, хотя не этой цели они пытались достичь, запуская первые сетевые эксперименты. У их статьи от 1968 года «Компьютер как устройство связи» отсутствует энергия и вневременное качество пророческой вехи в истории компьютеров, которые можно найти в статьях Вэнивара Буша "Как мы можем мыслить" или Тьюринга «Вычислительные машины и интеллект». Тем не менее, она содержит пророческий фрагмент касаемо ткани социального взаимодействия, сплетаемой компьютерными системами. Ликлайдер и Тэйлор описали недалёкое будущее, в котором:
Вы не будете отправлять письма или телеграммы; вы будете просто определять людей, чьи файлы нужно связать с вашими, и с какими частями файлов их нужно связывать, и, возможно, определять коэффициент срочности. Вы редко будете звонить по телефону, вы попросите сеть связать ваши консоли.
В сети будут доступны функции и сервисы, на которые вы будете оформлять подписку, и другие услуги, которыми вы будете пользоваться по необходимости. В первую группу войдут консультации по инвестициям и налогам, отбор информации из вашей области деятельности, объявления о культурных, спортивных и развлекательных событиях, соответствующих вашим интересам, и т.д.
(Правда, также в их статье было описано, как на планете исчезнет безработица, поскольку в итоге все люди станут программистами, обслуживающими нужды сети, и будут заниматься интерактивной отладкой программ.)
Первый и наиболее важный компонент этого управляемого компьютерами будущего – электронная почта – распространилась на манер вируса по ARPANET в 1970-х, начав захватывать весь мир.
Читайте также: