(浙江傳媒學院互聯(lián)網與社會研究院,浙江 杭州 310018)
互聯(lián)網的歷史始于20 世紀50 年代電子計算機的發(fā)展。廣域網的最初概念起源于美國、英國和法國的幾個計算機科學實驗室。[1]美國國防部早在20 世紀60 年代就簽訂了合同,合同包括由羅伯特·泰勒執(zhí)導并由勞倫斯·羅伯茨管理的ARPANET 項目的開發(fā)。1969 年,第一條消息通過阿帕網,從加州大學洛杉磯分校(UCLA)計算機教授倫納德·克萊因洛克的實驗室發(fā)送到了斯坦福研究所(SRI)的第二個網絡節(jié)點。
分組交換(Packet switching)網絡,諸如英國國家物理實驗室(NPL),阿帕網,Merit Network,CYCLADES 和Telenet 等,是在20 世紀60 年代末和70 年代初使用各種通信協(xié)議開發(fā)的。[2]1967 年,唐納德·戴維斯首次在英國國家物理實驗室(NPL)展示了分組交換,該實驗室成為英國近20年來研究的試驗平臺。[3-4]阿帕網項目促成了互連協(xié)議的發(fā)展,在互連協(xié)議中,多個獨立的網絡可以連接成一個網絡。
互聯(lián)網協(xié)議套件(TCP/IP)是由羅伯特·卡恩和溫頓·瑟夫在20 世紀70 年代開發(fā)的,并結合了由路易·普贊執(zhí)導的法國CYCLADES 項目的概念,互聯(lián)網協(xié)議套件(TCP/IP)成為了阿帕網上的標準網絡協(xié)議。在20 世紀80 年代初,國家科學基金會(NSF)在幾所大學資助建立了國家超級計算中心,并在1986 年與NSFNET 項目提供了互連互通,該項目還為研究和教育組織創(chuàng)建了對美國超級計算機站點的網絡訪問。商業(yè)互聯(lián)網服務商(ISPS)在20 世紀80 年代末開始出現(xiàn)。阿帕網在1990 年退役。在1989 年末和1990 年,美國的幾個城市出現(xiàn)了一部分官方的商業(yè)通信與互聯(lián)網的私人連接,但此時的連接是被限制的。[5]NSFNET于1995 年退役,此時取消了對使用互聯(lián)網進行商業(yè)通信的的最后限制。
上世紀80 年代,英國計算機科學家蒂姆·伯納斯-李(Tim Berners-Lee)在瑞士歐洲核子研究中心(CERN)進行的研究創(chuàng)造了萬維網,將超文本文檔鏈接到一個信息系統(tǒng)中,該系統(tǒng)可從網絡上的任何節(jié)點訪問。[6]自1990 年代中期以來,互聯(lián)網已經對文化、商業(yè)和技術帶來革命性的影響,包括通過電子郵件進行即時通訊的出現(xiàn),以及即時消息、互聯(lián)網協(xié)議語音(VOIP)的電話、互動視頻通話、萬維網及其論壇、博客、社交網絡和在線購物網站。而研究界和教育界繼續(xù)開發(fā)和使用先進的網絡,如英國的JANET 和美國的Internet2。在1 G 每秒,10 G 每秒或更高速率運行的光纖網絡上,以越來越高的速度傳輸越來越多的數據。從歷史的角度來看,互聯(lián)網對全球通信格局的管控幾乎是瞬間完成的:1993 年,所有通過雙向電信網絡傳輸的信息,它只傳達了1%,到2000 年刊傳輸了51%,到2007 年,它已經能傳送超過97%的電信信息。[7]今天,在越來越多的在線信息、商業(yè)、娛樂和社交網絡的推動下,互聯(lián)網持續(xù)發(fā)展。但是,不應該忽略的是,全球互聯(lián)網的未來發(fā)展可能會受到世界地區(qū)差異的影響。[8]
將單獨的物理網絡連接成一個邏輯網絡是許多問題中的第一個。早期的網絡使用消息交換系統(tǒng),這些系統(tǒng)需要嚴格的路由結構,容易出現(xiàn)單點故障。20 世紀60 年代,蘭德公司的保羅·巴蘭(Paul Baran)在核戰(zhàn)爭中為美國軍方撰寫了一份關于美軍可生存網絡的研究報告。[9]通過Baran 網絡傳輸的信息將被劃分為他稱之為“消息塊”的信息。[10]此外,英國國家物理實驗室的唐納德戴維斯提出并且率先將他所謂的分組交換的局域網付諸實踐,這個術語最終被采用。拉里羅伯茨將戴維斯的分組交換概念應用于阿帕網廣域網,[11-12]并征求Paul Baran 和Leonard Kleinrock 的意見。Kleinrock 隨后在他早期排隊論的基礎上發(fā)展了該技術性能背后的數學理論。[13]
分組交換是一種快速存儲和轉發(fā)網絡設計,可將消息分成任意數據包,并根據每個數據包做出路由決策。與用于電話的傳統(tǒng)電路交換技術相比,它提供了更好的帶寬利用率和響應時間,特別是在資源有限的互連鏈路上。[14]
羅伯特·泰勒于1966 年6 月晉升為國防高級研究計劃局(DARPA)信息處理辦公室主任。他打算實現(xiàn)Licklider 關于互聯(lián)網絡系統(tǒng)的想法。他從麻省理工學院請來拉里·羅伯茨,并發(fā)起了一個建立這樣一個網絡的項目。1969 年10 月29 日22 時30 分,加州大學洛杉磯分校(UCLA)與斯坦福研究所建立了第一個阿帕網鏈接。[15]
到1969 年12 月5 日,通過加入猶他大學和加州大學圣巴巴拉分校,建立了一個4 節(jié)點網絡。基于ALOHAnet(需要引證)中提出的想法,阿帕網迅速發(fā)展。到1981 年,主機數量已增加到213個,大約每20 天就會增加一個新主機。[16-17]
阿帕網開發(fā)以Request for Comments(RFC)流程為中心,該流程目前仍用于提議和分發(fā)Internet協(xié)議和系統(tǒng)。RFC 1,題為“主機軟件”,由加州大學洛杉磯分校的史蒂夫克羅克所寫,并于1969 年4 月7 日出版。
阿帕網成為之后互聯(lián)網的技術核心,也是開發(fā)所用技術的主要工具。早期的阿帕網使用網絡控制程序(NCP,有時是網絡控制協(xié)議)而不是TCP/IP。1983 年1 月1 日,被稱為標志日,阿帕網上的NCP 被更靈活,更強大的TCP/IP 協(xié)議家族取代,標志著現(xiàn)代互聯(lián)網的開始。[18]
基于阿帕網的國際合作很少。出于各種政治原因,歐洲開發(fā)商對X.25 網絡的開發(fā)非常關注。值得注意的例外是1972 年的挪威地震陣列(NORSAR),1973 年瑞典隨后通過衛(wèi)星鏈接到Tanum 地球站和Peter Kirstein 在英國的研究小組,最初是在倫敦大學計算機科學研究所,后來在倫敦大學學院。[19]
有了這么多不同的網絡方法,需要某種東西來統(tǒng)一它們。羅伯特·卡恩的DARPA 和ARPANET招募斯坦福大學的溫頓·瑟夫與他一起研究這個問題。到1973 年,他們已經制定了一個基本的重新規(guī)劃,[20]通過使用一個通用的互聯(lián)網協(xié)議來隱藏網絡協(xié)議之間的差異,而不是像ARPANET那樣由網絡負責可靠性,而是由主機負責。瑟夫認為休伯特齊默爾曼,杰拉德勒蘭和路易斯普津(CYCLADES 網絡設計師)在此設計方面做出了重要貢獻。[21]
網絡工作組于1974 年12 月以RFC 675 的形式公布了由此產生的協(xié)議,即傳輸控制協(xié)議(TCP),并在此規(guī)范中首次證實了將“internet”作為互連的縮寫[22];后來RFC 重復使用了這個詞,所以該詞最初是一個形容詞而不是今天的名詞。
1976-1977 年間,YogenDalal 提出將TCP 的路由和傳輸控制功能分成兩個獨立的層,[23-24]這導致了將TCP 分成TCP 和IP 協(xié)議,以及TCP/IP的發(fā)展。
隨著網絡的作用降到最低,無論它們的特性如何,幾乎所有的網絡都可以連接在一起,從而解決了Kahn 最初的問題。DARPA 同意為原型軟件的開發(fā)提供資金,經過幾年的努力,斯坦福研究所首次展示了舊金山海灣地區(qū)的分組無線電網絡與ARPANET 之間的網關。1977 年11 月22日,進行了三次網絡演示,包括ARPANET,分組無線電網絡上的SRI 分組無線電車和大西洋分組衛(wèi)星網絡。[25-26]
根據1974 年TCP 的第一個規(guī)范,1978 年中后期出現(xiàn)了TCP/IP,幾乎是它的最終形式。在互聯(lián)網的最初幾十年里被使用,被稱為“IPv4”。[27]
IPv4 的相關標準于1981 年作為RFC791,792和793 三個版本發(fā)布,并被采用。DARPA 贊助或鼓勵為許多操作系統(tǒng)開發(fā)TCP/IP 實現(xiàn),然后計劃將其所有分組網絡上的所有主機遷移到TCP/IP。1983 年1 月1 日,稱為標志日,TCP/IP 協(xié)議成為ARPANET 上唯一批準的協(xié)議,取代了早期的NCP協(xié)議。[28]
在TCP 協(xié)議(RFC 675:互聯(lián)網傳輸控制程序,1974 年12 月)上發(fā)布的第一個RFC[29]中,它采用術語“internet”來作為互聯(lián)網絡的縮寫,并且這兩個術語可互換使用。通常,互聯(lián)網是指可以使用TCP/IP 的任何網絡。大約在20 世紀80 年代末,當ARPANET 與NSFNET 互連時,這個術語開始被用作網絡的名稱,因特網是一個大型的全球性TCP/IP 網絡。[30]
隨著人們對網絡的興趣日益濃厚,并開發(fā)了新的應用程序,互聯(lián)網技術傳播到了世界各地。TCP/IP 中的網絡無關方法意味著可以很容易地使用任何現(xiàn)有的網絡基礎設施(如IPSS X.25 網絡)來傳輸Internet 流量。1982 年,比ARPANET提前一年,倫敦大學學院用TCP/IP over IPSS 取代了跨大西洋衛(wèi)星鏈路。[31-32]
許多無法直接連接到Internet 的站點為電子郵件的傳輸創(chuàng)建了簡單的網關,這是當時最重要的應用程序。只有斷續(xù)連接的站點使用UUCP或FidoNet,并依賴于這些網絡與Internet 之間的網關。
最后,為Internet 開發(fā)了路由技術,以消除剩余的集中式路由方面。外部網關協(xié)議(EGP)被一個新的協(xié)議——邊界網關協(xié)議(BGP)所取代。這為Internet 提供了一個網狀拓撲結構,并減少了ARPANET 所強調的中心架構。1994 年,無類域間路由(CIDR)被引入,以支持更好地保存地址空間,允許使用路由聚合來減少路由表的大小。[33]
作為一個由自愿互聯(lián)的自治網絡組成的全球分布式網絡,互聯(lián)網的運行沒有一個中央管理機構。每個組成網絡都從互聯(lián)網工程任務組(IETF)制定的技術標準中選擇其部署的技術和協(xié)議。[34]然而,許多網絡的成功互操作需要在整個網絡中通用的某些參數。為了管理這些參數,互聯(lián)網分配號碼管理局(IANA)負責監(jiān)督各種技術標識符的分配和分配。[35]此外,互聯(lián)網名稱和號碼分配公司(ICANN)負責監(jiān)督和協(xié)調互聯(lián)網上的兩個主要名稱空間,即互聯(lián)網協(xié)議地址空間和域名系統(tǒng)。
在提供互聯(lián)網發(fā)展的歷史資料方面,存在著幾乎無法克服的問題。數字化的過程對史學尤其是歷史傳播研究提出了雙重挑戰(zhàn)。[36]從下面這句話中,我們可以看出,要記錄導致互聯(lián)網出現(xiàn)的早期發(fā)展是多么困難:
“阿帕網時期有很好的記錄,因為負責的公司——BBN——留下了實物記錄。進入NSFNETera,它變成了一個非常分散的過程。記錄存在于人們的地下室、壁櫥里……發(fā)生的很多事情都是口頭上的,而且都是建立在個人信任的基礎上的。”[37]