История возникновения сети интернет

Содержание

Введение

      Интернет (Internet), или Всемирная Сеть, охватил уже все континенты и подавляющее большинство стран. Он состоит сегодня из большого числа более мелких сетей разного масштаба. К их числу можно отнести и крупные региональные сети, охватывающие целые страны (например, российский сегмент принято называть Рунетом), и крохотные локальные сети отдельных предприятий и организаций, каждая из которых интегрирована в Интернет.

      Таким образом, отдельные сети в составе  Интернет относительно независимы и могут развиваться по собственным законам и правилам, оставаясь в то же время частью единой структуры. Сети, в свою очередь, состоят из большого количества постоянно подключенных компьютеров (хостов), каждый из которых снабжен собственным цифровым адресом.

      По  данным ирландской компании NUA, число пользователей Глобальной сети Интернет к началу нынешнего столетия превысило 410 млн. человек. Из них в США и Канаде проживали 168 млн., в Европе – 113 млн., около 109 млн. приходилось на долю Азии и Африки. Ныне же число пользователей Интернет перешагнуло «рубежную» планку в 1 млрд. человек, и в дальнейшем наибольшие надежды в этой области связаны с быстроразвивающимися странами Юго-Восточной Азии, Китаем и Россией.

      В 2001 г. число российских пользователей Сети, по данным агентства Monitoring.Ru, превысило 9 млн. человек, из которых около 2 млн. пользовались Сетью ежедневно. Правда, самая активная часть аудитории, работающая в Интернет около трех часов в день, составляла тогда не более 1,4 млн. человек, 70% из которых проживали в Москве и Петербурге.

      Однако  за последние 5 лет число «юзеров» Рунета выросло более чем в 2,5 раза. А ежедневно Интернетом в России пользуется 16% населения¹.

      По  прогнозам, к 2012 году к Интернету будет подключено примерно 1,9 миллиарда человек (30% всего населения нашей планеты).

     Таким образом, можно без преувеличения сказать, что в настоящее время Интернет прочно и надолго вошел в нашу повседневную жизнь – его возможности мы используем и в быту, и на досуге, и в профессиональной деятельности. Знание Интернета и умение работать с ним предоставляет пользователям массу преимуществ и удобств. С каждым днем растет число людей, открывших для себя «Всемирную паутину» (таково второе, полуофициальное название Интернета), и очевидно, что в обозримом будущем их количество будет только увеличиваться.

      Однако  цель данной курсовой работы – не разработка прогнозов на будущее, а изучение истории возникновения сети Интернет.

      Поставленная  цель реализуется в решении ряда более частных задач:

      1) показать генезис сети Интернет согласно официальной версии ее возникновения и дальнейшего развития;

      2) провести сравнительный анализ так называемой «неофициальной» версии истории возникновения Интернета;

      3) рассмотреть вопросы спецификации протоколов и координирования как проблемы развития и вехи в истории Интернета;

      4) раскрыть «роль личности в истории» сети Интернет – на примере изобретателя WWW Тима Бернерса-Ли.

      Таким образом, объект данного исследования – история сети Интернет.

      Предметом исследования выступают факты и мифы, связи и зависимости, складывающиеся в процессе генезиса (возникновения и поступательного развития) Интернета – информационной сети и социокультурного явления.

      Структуру курсовой работы определяют сформулированные выше цели и задачи данного исследования: введение, две главы, заключение, список литературы.

      В первой главе рассматривается официальная версия истории возникновения Интернета.

      Во  второй главе анализируются, сопоставляются и оцениваются некоторые факты и мифы, связанные с историей и сегодняшним днем сети Интернет.

Глава 1. История сети Интернет: официальная версия

1. Зарождение Интернета

      В соответствии с «официальной» концепцией история возникновения сети Интернет представлена в работах многих исследователей и практиков «Всемирной паутины»².

      Начать  с того, что 4 октября 1957 года СССР запустил первый искусственный спутник Земли, в результате чего отставание США стало видно невооруженным взглядом. Запуск первого искусственного спутника и стал причиной подписания президентом США Дуайтом Эйзенхауэром документа о создании в рамках министерства обороны Агентства по перспективным научным проектам и исследованиям – ARPA (Advanced Research Projects Agency; позднее DARPA – Defence Advanced Research Projects Agency).

      Создание глобальной сети взаимосвязанных компьютеров, с помощью которой каждый сможет быстро получать доступ к данным и программам, расположенным на любом компьютере, предвидел Дж. Ликлайдер (J.C.R. Licklider) из Массачусетского технологического института (MIT). Концепция «Галактической сети» (Galactic Network) обсуждалась в серии его заметок, опубликованных в августе 1962 года. По духу эта концепция очень близка к современному состоянию Интернета.

      Леонард Клейнрок из MIT опубликовал первую статью по теории пакетной коммутации в июле 1961 года, а первую книгу – в 1964 году.

      Другим  ключевым шагом должна была стать  организация реального межкомпьютерного взаимодействия – по принципу «каждый с каждым». И работать эта система должна была так, чтобы выход из строя одного «узла» сети никоим образом не влиял бы на работу остальных³.

      В конце 1966 года исследователь из MIT Лоуренс Робертс начал работать в DARPA над концепцией компьютерной сети. Вскоре появился план ARPANET, опубликованный в 1967 году. Пока это была лишь теория, однако на конференции, где Робертс представлял свою статью, был сделан еще один доклад о концепции пакетной сети. Его авторами были английские ученые Дональд Дэвис (Donald Davies) и Роджер Скентльбьюри (Roger Scantlebury) из Национальной физической лаборатории (NPL).

      В январе 1969 г. смутные идеи, витавшие в головах чиновников, военных и исследователей, наконец-то получили свое воплощение – впервые (всего на несколько минут) была запущена система, связавшая между собой четыре компьютера в разных концах США. А через год новая информационная сеть, названная и в реальности Arpanet, уже приступила к работе⁴.

      Arpanet давала ученым невероятные прежде возможности коммуникации: в считанные секунды исследователь, находящийся, к примеру, в Техасе, мог послать запрос на получение необходимой ему информации куда-нибудь на Аляску – и через несколько секунд нужный файл уже «лежал» на его «электронном столе». Таким образом, взошел первый росток Интернета.

      В декабре 1970 года Сетевая рабочая группа (Network Working Group, NWG) под руководством С. Крокера завершила работу над первой версией протокола, получившего название Протокол управления сетью (Network Control Protocol, NCP). А после того, как в 1971-1972 годах были выполнены работы по реализации NCP на узлах ARPANET, пользователи сети смогли приступить к разработке приложений.

      Итак, в 1972 году появилось первое «горячее» приложение – электронная почта. В марте Рэй Томлинсон (Ray Tomlinson) из BBN, движимый необходимостью создания для разработчиков ARPANET простых средств координации, написал базовые программы пересылки и чтения электронных сообщений. Позже Робертс добавил к этим программам возможности выдачи списка сообщений, выборочного чтения, сохранения в файле, пересылки и подготовки ответа. С тех пор более чем на десять лет электронная почта стала крупнейшим сетевым приложением. 

2. Дальнейшее  развитие сети Интернет

      Первоначальная  концепция объединения сетей ARPANET постепенно должна была перерасти в Интернет. Интернет основывается на идее существования множества независимых сетей почти произвольной архитектуры, начиная от ARPANET – пионерской сети с пакетной коммутацией, к которой вскоре должны были присоединиться пакетные спутниковые сети, наземные пакетные радиосети и т.д.⁵

      Интернет  в современном понимании воплощает  ключевой технический принцип открытости сетевой архитектуры. Идея открытой сетевой архитектуры была впервые высказана Каном в 1972 году, вскоре после того, как он начал работать в DARPA. Деятельность, которой занимался Кан, первоначально была частью программы разработки пакетных радиосетей, но впоследствии она переросла в полноправный проект под названием «Internetting».

      Ключевым для работоспособности пакетных радиосистем был надежный сквозной протокол, способный поддерживать эффективные коммуникации, несмотря на радиопомехи или временное затенение, вызванное особенностями местности или пребыванием в туннеле. Сначала Кан предполагал разработать протокол, специфичный для пакетных радиосетей, поскольку это избавило бы от необходимости иметь дело с множеством различных операционных систем и позволило бы продолжать использовать протокол NCP.

      Однако NCP не содержал средств для адресации  сетей (и машин), расположенных за IMP-устройством в месте назначения, так что некоторые модификации NCP все же были необходимы. В итоге Кан решил разработать новую версию протокола, удовлетворяющую требованиям окружения с открытой сетевой архитектурой. Этот протокол позднее будет назван Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP – Протокол управления передачей/Межсетевой протокол; был введен в строй в 1983 г.). В то время как NCP действовал в духе драйвера устройства, новинка должна была в большей мере напоминать коммуникационный протокол.

      Первоначальную  модель составляли сети национального уровня, такие как ARPANET; предполагалось, что подобных сетей будет относительно немного. В результате под IP-адрес было отведено 32 бита, из которых первые 8 битов обозначали сеть, а оставшиеся 24 бита – компьютер в сети. Предположение о том, что в обозримом будущем окажется достаточно 256 сетей, пришлось пересматривать с появлением локальных сетей в конце 1970-х годов.

      Рождение  протокола TCP/IP, позволявшего пользователям с легкостью подключаться к Интернету при помощи обычной телефонной линии, совпало с другим событием – разделением Arpanet. От некогда единой сети отпочковались (сохраняя при этом связь с ней) несколько «научных» сетей, включая знаменитую NSFNet. Она-то, по сути, и стала прародительницей Интернета⁶.

      Первоначально основным стимулом к созданию Интернета было совместное использование ресурсов, позволяющее, например, пользователям пакетных радиосетей осуществлять доступ к системам с разделением времени, подключенным к ARPANET. Объединять сети было гораздо практичнее, чем увеличивать число очень дорогих компьютеров. Тем не менее, хотя пересылка файлов и удаленный вход (Telnet) были очень важными приложениями, наибольшее влияние из инноваций того времени оказала, безусловно, электронная почта. Она породила новую модель межперсонального взаимодействия и изменила природу сотрудничества, сначала в рамках собственно построения Интернета, а позднее, – в пределах большей части общества.

      На  заре Интернета предлагались и другие приложения, включая основанные на пакетах голосовые коммуникации (предшественники Интернет-телефонии), различные модели разделения файлов и дисков, а также ранние программы-черви, иллюстрирующие концепцию агентов (и, конечно, вирусов).

      Ключевая  концепция создания Интернета состояла в том, что объединение сетей проектировалось не для какого-то одного приложения, но как универсальная инфраструктура, над которой могут быть надстроены новые приложения. Последующее распространение Всемирной паутины стало превосходной иллюстрацией универсальной природы сервисов, предоставляемых TCP и IP. После этого начался долгий период экспериментов и разработок, направленных на развитие и шлифовку концепций и технологий Интернета. Отправляясь от первых трех сетей (ARPANET, Packet Radio, Packet Satellite) и образовавшихся вокруг них коллективов исследователей, экспериментальное окружение росло, вбирая в себя, по существу, все виды сетей и очень широкое сообщество исследователей и разработчиков.

      Ранние реализации TCP были выполнены для больших систем с разделением времени, таких как Tenex и TOPS 20. Но когда начали появляться настольные системы, многие посчитали, что для персональных компьютеров TCP – слишком большой и сложный протокол. Дэвид Кларк и его исследовательская группа из MIT решили доказать возможность компактной и простой реализации TCP, выполнив ее сначала для Xerox Alto (ранняя персональная рабочая станция, созданная в Xerox PARC), а затем для IBM PC. Эта реализация обладала полной интероперабельностью с другими воплощениями TCP, но была специально настроена на набор приложений и параметры производительности персональных компьютеров. Таким образом, удалось продемонстрировать, что рабочие станции могут войти в Интернет наряду с большими системами с разделением времени.

      Большое распространение в 1980-е годы локальных  сетей, персональных компьютеров и  рабочих станций дало толчок бурному росту Интернета. Технология Ethernet, разработанная в 1973 году Бобом Меткалфом (Bob Metcalfe) из Xerox PARC, в наши дни является, вероятно, доминирующей сетевой технологией в Интернете, а ПК и рабочие станции стали доминирующими компьютерами. Переход от небольшого количества сетей с умеренным числом систем с разделением времени (первоначальная модель ARPANET) к множеству сетей привел к выработке ряда новых концепций и внесению изменений в базовые технологии.

      Рост  Интернета вызвал важные изменения  и в подходе к вопросам управления. Чтобы сделать сеть более дружественной, компьютерам были присвоены имена, делающие ненужным запоминание числовых адресов. Первоначально, при небольшом количестве компьютеров, было разумно иметь единую таблицу с их именами и адресами. Переход к большому числу независимо администрируемых сетей (таких, как ЛВС) сделал идею единой таблицы непригодной. Пол Мокапетрис (Paul Mockapetris) из Института информатики Университета Южной Калифорнии (USC/ISI) придумал доменную систему имен (Domain Name System, DNS). DNS позволила создать масштабируемый распределенный механизм для отображения иерархических имен компьютеров в Интернет-адресах.

      С ростом Интернета пришлось пересмотреть и характер функционирования маршрутизаторов. Первоначально существовал единый распределенный алгоритм маршрутизации, единообразно реализуемый всеми маршрутизаторами в Интернете. В условиях быстрого увеличения числа сетей стало невозможно расширять этот ранний подход в нужном темпе. Его пришлось заменить иерархической моделью маршрутизации с Внутренним шлюзовым протоколом (Interior Gateway Protocol, IGP), используемым внутри каждой области Интернета, и Внешним шлюзовым протоколом (Exterior Gateway Protocol, EGP), применяемым для связывания областей между собой. Подобная архитектура позволила иметь в разных областях разные варианты IGP, учитывающие специфику требований к стоимости, скорости реконфигурации, устойчивости и масштабируемости. Кроме алгоритма, тяжелым испытанием стал рост таблиц маршрутизации. Были предложены новые подходы к агрегированию адресов (в частности, бесклассовая междоменная маршрутизация, CIDR), позволяющие уменьшить размер этих таблиц.

      Еще одной проблемой, вызванной ростом Интернета, стало внесение изменений в программное обеспечение, особенно в ПО хостов. DARPA поддержало исследования Университета Беркли (Калифорния) по модификации операционной системы Unix, включая встраивание реализации TCP/IP, выполненной в компании BBN (и позднее переписанной в Беркли). Встраивание TCP/IP в Unix BSD оказалось критически важным для распространения протоколов среди исследовательского сообщества. Дело в том, что большая часть специалистов в области информатики в то время начала использовать Unix BSD в своей повседневной практике. Оглядываясь назад, можно прийти к заключению, что стратегия встраивания протоколов Интернета в операционную систему, поддерживаемую исследовательским сообществом, явилась одним из ключевых элементов успешного и повсеместного распространения Интернета.

      Одной из самых интересных задач был  перевод ARPANET с протокола NCP на TCP/IP, состоявшийся 1 января 1983 года. Это был переход в стиле «дня X», требующий одновременных изменений на всех компьютерах. На долю опоздавших оставались коммуникации, действовавшие с помощью специализированных средств. Переход тщательно планировался всеми заинтересованными сторонами в течение нескольких предшествующих лет и прошел на удивление гладко (но привел к распространению значка «Я пережил переход на TCP/IP»).

      Протокол TCP/IP был принят в качестве военного стандарта тремя годами раньше, в 1980 году. Это позволило военным начать использование технологической базы Интернета и, в конце концов, привело к разделению на военное и гражданское Интернет-сообщества. К 1983 году ARPANET использовало значительное число военных исследовательских, разрабатывающих и эксплуатирующих организаций. Перевод ARPANET с NCP на TCP/IP позволил разделить эту сеть на MILNET, обслуживавшую оперативные нужды, и ARPANET, использовавшуюся в исследовательских целях.

      Таким образом, по словам В.П. Леонтьева, в конце 80-х годов ХХ века Пентагон в целях обеспечения секретности своих программ отделил для своих нужд некоторую часть Arpanet, получившую название MILNet, а остальное пространство Сети оставил в пользование жаждущей коммуникаций общественности⁷. Так родилась та сеть Интернет, развитие которой пошло полным ходом – всего за шесть лет его существования в качестве открытой информационной сети число подключенных к ней пользователей увеличилось более чем в 100 раз.

      К 1985 году технологии Интернета поддерживались широкими кругами исследователей и разработчиков. Интернет начинали использовать для повседневных компьютерных коммуникаций люди самых разных категорий. Особую популярность завоевала электронная почта, работавшая на разных платформах. Совместимость различных почтовых систем продемонстрировала выгоды массовых электронных коммуникаций между людьми. Общение в сети Интернет становится «наукой для начинающих» (В.А. Аксак⁸) и «искусством пользователей» (Ф.О. Смирнов⁹)

      Но  тогда же Интернет становится источником многих из тех опасностей, от которых сегодня обязательно нужно уметь защищать и свой компьютер, и кошелек, и – по большому счету – собственную индивидуальность.

      2 ноября 1988 года выпускник Корнельского  университета Роберт Таппан Моррис запустил в сети свою программу, которая из-за ошибки начала бесконтрольное распространение и многократное инфицирование узлов сети. В результате было инфицировано около 6200 машин, что составило 7,3% общей численности машин в сети. Эта программа, названная «червем Морриса», стала одним из первых вирусов. Нанесенные им финансовые убытки были оценены в 98253260 долларов, и мировое сообщество всерьез озаботилась проблемой компьютерных вирусов¹⁰.

      Кстати: число лже-антивирусов, «крутящихся» в Рунете, в 2008 году увеличилось по сравнению с 2007 на 700%¹¹.

      Параллельно с экспериментальной проверкой  Интернет-технологий и их интенсивным  использованием частью специалистов по информатике разрабатывались и развивались другие сети и сетевые технологии. Практические достоинства компьютерных сетей и особенно электронной почты, продемонстрированные на примере ARPANet, DARPA, и организациями, имевшими контракты с министерством обороны США, были замечены специалистами из других кругов и предметных областей. К середине 1970-х годов компьютерные сети начали расти, как грибы после дождя, – везде, где для этой цели удавалось найти финансирование. Министерство энергетики США создало сеть MFENet – в интересах исследователей термоядерного синтеза с магнитным удержанием; затем специалисты в области физики высоких энергий получили сеть HEPNet. Для астрофизиков из NASA построили сеть SPAN, а Рик Эдрион (Rick Adrion), Дэвид Фарбер (David Farber) и Лэрри Лэндвебер (Larry Landweber), получив первоначальные субсидии от Национального научного фонда (NSF) США, развернули сеть CSNet, объединившую специалистов по информатике из академических и промышленных кругов. Свободное распространение компанией AT&T, являвшейся в те времена монополистом на телефонных коммуникациях, операционной системы UNIX породило сеть USENet – самую большую в мире систему электронных досок объявлений, содержащую сообщения электронной почты и статьи, организованные в группы новостей, объединяя людей по интересам. В 1981 году Ира Фукс (Ira Fuchs) и Грейдон Фримэн (Greydon Freeman) придумали BITNet – сеть, связавшую академические мейнфреймы сервисами почтовой рассылки.

      За  исключением BITNet и USENet, ранние сети (в  том числе ARPANet) строились целенаправленно. Они должны были использоваться замкнутым  сообществом специалистов; как правило, этим работа сетей и ограничивалась. Только в программах JANet (Великобритания, 1984) и NSFNet (США, 1985) было явно провозглашено намерение обслуживать всех причастных к системе высшего образования, независимо от специализации.

      Особой  потребности в совместимости сетей не было; соответственно, не было и самой совместимости. Кроме того, в коммерческом секторе начали появляться альтернативные технологии, такие как XNS от компании Xerox, DECNet, а также SNA от IBM.

      Потребность в обмене электронной почтой привела, тем не менее, к появлению одной из первых Интернет-книг – «!%@:: A Directory of Electronic Mail Addressing and Networks», которую написали Фрей (Frey) и Адамс (Adams). Эта книга посвящена трансляции почтовых адресов и перенаправлению сообщений.

      В 1985 году из Ирландии, для годичного руководства программой NSFNet, был приглашен Дэннис Дженнингс (Dennis Jennings). Он активно способствовал принятию принципиально важного решения об обязательном использовании в NSFNet протокола TCP/IP. Стив Вулф, принявший руководство NSFNet в 1986 году, поставил задачу формирования глобальной сетевой инфраструктуры для обслуживания широких академических и исследовательских кругов. По мнению Вулфа, необходимо было разработать стратегию создания сетевой инфраструктуры, исходя из принципа максимальной независимости от прямого федерального финансирования. Такая стратегия и методы проведения ее в жизнь были разработаны и утверждены.

      В NSF решили присоединиться к существовавшей под эгидой DARPA иерархической организационной инфраструктуре Интернета, которую возглавлял Совет по развитию Интернета (Internet Activities Board, IAB). Сделанный выбор был закреплен в виде «Требований к Интернет-шлюзам» (RFC 985), совместно разработанных специалистами из подведомственных IAB Тематических групп по технологии и архитектуре Интернета (Internet Engineering and Architecture Task Forces) и членами Сетевой технической консультативной группы NSF. Требования обеспечивали совместимость частей Интернета, находящихся в ведении DARPA и NSF. Помимо выбора TCP/IP как основы NSFNet, федеральные агентства США приняли и реализовали ряд дополнительных принципов и правил, сформировавших современный облик Интернета.

      Федеральные агентства разделяли между собой  расходы на общую инфраструктуру, такую как трансокеанские каналы связи. Кроме того, они совместно поддерживали «администрируемые точки соединения», через которые проходили межведомственные потоки данных. Построенные для обслуживания таких потоков федеральные Интернет-станции FIX-E и FIX-W стали прототипом Пунктов доступа к сети и иных характерных компонентов современной архитектуры Интернета.

      Для координации совместной деятельности был образован Федеральный сетевой совет (Federal Networking Council, FNC). FNC взаимодействовал также с международными организациями, такими как RARE в Европе, при посредничестве Координационного комитета по межконтинентальным исследовательским сетям (Coordinating Committee on Intercontinental Research Networking, CCIRN). Цель взаимодействия состояла в координации поддержки Интернета мировым исследовательским сообществом.

      Позднее NSF поощрял деятельность региональных (первоначально академических) сетей-компонентов NSFNet по поиску коммерческих, неакадемических клиентов и по расширению спектра услуг для таких клиентов. Повышение эффективности за счет увеличения масштабов сетевой деятельности следовало использовать для всеобщего снижения платы за пользование Сетью.

      NSF разработал и ввел в действие  «Правила пользования» магистральным сегментом NSFNet национального масштаба – NSFNet Backbone. Эти правила запрещали использование магистрали для целей, не способствующих исследовательской и учебной деятельности.

      Процесс увеличения коммерческого использования  Сети за счет частного финансирования детально обсуждался, начиная с 1988 года, в рамках серии конференций «Коммерциализация и приватизация Интернета», проводившихся по инициативе NSF в Правительственной школе Кеннеди в Гарварде. Шло обсуждение и в самой Сети.

      В 1988 году в комитете Национального исследовательского совета (National Research Council), который возглавлял Клейнрок, а в число членов входили Кан и Кларк, по поручению NSF был подготовлен доклад, озаглавленный «К вопросу о национальной исследовательской сети». Этот доклад произвел сильное впечатление на Альберта Гора (Albert Gore), бывшего в то время сенатором, и дал толчок развитию высокоскоростных сетей, ставших основой будущей информационной супермагистрали.

      В 1994 году, вновь под руководством Клейнрока и при участии Кана и Кларка, по поручению NSF был подготовлен еще один доклад Национального исследовательского совета – «Информационное будущее: Интернет и другие». В этом документе был прорисован проект развития информационной супермагистрали, оказавший долговременное воздействие на трактовку данной проблемы. Авторы доклада обратили внимание на такие важные аспекты, как права на интеллектуальную собственность, этические нормы, ценообразование, обучение, архитектура и законодательство Интернета.

      На  апрель 1995 года пришлась кульминация  приватизационной политики NSF, выразившаяся в прекращении финансирования NSFNet Backbone. Высвободившиеся средства были (на конкурсной основе) перераспределены между региональными сетями для оплаты подключения к ныне многочисленным частным «дальнобойным» сетям, взявшим на себя обеспечение связности Интернета в национальном масштабе. Магистраль NSFNet Backbone прожила восемь с половиной лет. За эти годы на смену исследовательским маршрутизаторам пришло коммерческое оборудование. Сама магистраль выросла с шести узлов, соединенных каналами на 56 Кб/с, до 21 узла с множественными связями на 45 Мб/с. Число сетей в Интернете превысило 50 тысяч, из которых примерно 29 тысяч располагается на территории Соединенных Штатов, а остальные – во всех частях света.