互联网的兴起,第1部分:指数增长





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1990年,网络顾问和UNIX专家John Quaterman发布了当时计算机网络状态的全面概述。在有关计算的未来的一小部分中,他预测了一个单一的全球网络的出现,例如“电子邮件,会议,文件传输,远程登录-就像当今的全球电话网络和全球邮件一样”。但是,他并没有在Internet上扮演特殊角色。他建议,该全球网络“可能将由政府通讯服务运营,而不是美国”,“美国将由贝尔运营公司的区域分公司和长途运营商运营”。



本文的目的是解释互联网如何以其突然的爆炸式增长迅速地完全驳斥了完全自然的假设。



接力棒



导致现代互联网出现的第一个关键事件发生在1980年代初,当时国防通信局(DCA)[现为DISA]决定将ARPANET分成两部分。 DCA于1975年接管了该网络。到那时,很明显,理论研究组织ARPA的信息处理技术(IPTO)部门没有理由参与不用于通讯研究而是用于日常通讯的网络的开发。 ARPA尝试将私有公司AT&T的网络控制权推给其他人,但均未成功。负责军事通信的DCA似乎是最好的第二选择。



在新形势的头几年里,ARPANET以一种无视幸福的方式蓬勃发展。但是,到1980年代初,国防部老化的通信基础设施迫切需要升级。DCA与Western Union签订合同的拟议替代项目AUTODIN II似乎失败了。然后,DCA的负责人让海蒂·海登上校负责选择替代方案。他提议使用DCA已经以ARPANET形式存在的分组交换技术作为新国防数据网络的基础。



但是,通过ARPANET传输军事数据时存在一个明显的问题-网络上长发的科学家到处都是,其中有些人积极反对计算机安全性或保密性-例如,理查德·斯托曼与麻省理工学院人工智能实验室的其他黑客一起。 Hayden建议将网络分为两个部分。他决定将ARPA资助的研究科学家留在ARPANET上,而国防工业中使用的计算机则被分配到一个名为MILNET的新网络中。这种有丝分裂有两个重要的后果。首先,网络的军事和非军事部分的划分是朝着将互联网转移到民用,然后转移到私人管理的第一步。其次,它证明了富有成果的Internet技术的可行性-五年前首次发明的TCP / IP协议。 DCA要求所有ARPANET节点在1983年初从旧协议迁移到TCP / IP。当时,很少有网络使用TCP / IP,但经过此过程,将原始Internet的两个网络合并在一起,允许消息流量根据需要将研究与军事企业联系起来。为确保TCP / IP在军事网络中的使用寿命,Hayden设立了2000万美元的基金,以支持计算机制造商,后者将编写软件以在其系统上实现TCP / IP。



互联网从军事逐渐转移到私人控制的第一步,也使我们有很好的机会向ARPA和IPTO告别。在约瑟夫·卡尔·罗伯特·利克利德,伊万·萨瑟兰和罗伯特·泰勒的带领下,他的资助和影响直接或间接地带动了交互式计算和计算机网络的所有早期发展。但是,随着1970年代中期TCP / IP标准的创建,它在计算机历史上起了关键作用。



DARPA组织的下一个大型计算项目将是2004-2005年自动驾驶汽车竞赛。在此之前,最著名的项目将是1980年代价值十亿美元的战略AI计算计划,该计划将产生一些有用的军事应用,而对公民社会的影响很小或没有影响。越南战争



是该组织失去影响力的决定性催化剂。...大多数学术研究人员认为,当冷战期间军方资助研究时,他们为正义事业而战,捍卫民主。但是,在1950年代和1960年代长大的人对军队及其目标失去了信心,因为后者在越战的沼泽中陷入了困境。泰勒本人是最早的一位,泰勒本人于1969年离开IPTO,将自己的想法和联系与施乐PARC联系在一起。民主党控制的国会担心战争资金对基础科学研究的毁灭性影响,通过了修正案,根据该修正案,国防费必须专门用于军事研究。 ARPA通过更名为DARPA(美国国防部国防高级研究计划局)来反映1972年资金文化的这种变化



因此,接力棒传递给了国家民用科学基金会(NSF)。到1980年,美国国家科学基金会(NSF)预算为2000万美元,负责资助美国大约一半的联邦计算机研究计划。并且这些资金中的大部分将很快投入新的国家计算机网络NSFNET



国家科学基金会



1980年代初期,伊利诺伊大学的物理学家拉里·斯马尔(Larry Smarr)参观了该研究所。 Cray超级计算机所在的慕尼黑的Max Planck,允许欧洲研究人员访问。由于缺乏对美国科学家的类似资源而感到沮丧,他提议NSF资助在全国建立几个超级计算中心。该组织在1984年成立了先进的科学计算部门,以回应Smarr和其他研究人员的要求,并成立了一个先进的科学计算部门,并为此资助了五个此类中心,五年预算为4200万美元,从该国东北部的康奈尔大学延伸至圣地亚哥。在西南。位于两者之间的Smarr所在的伊利诺伊大学拥有自己的中心,即国家超级计算机应用国家中心(NCSA)。



但是,这些中心改善访问计算能力的能力受到限制。对于五个中心之一之外的用户来说,使用他们的计算机将很困难,并且需要为学期或夏季的科学旅行提供资金。因此,NSF也决定建立一个计算机网络。历史重演-泰勒(Taylor)在1960年代后期推动了ARPANET,正是为了使研究界能够使用强大的计算资源。 NSF将提供一个骨干网,该骨干网将连接整个非洲大陆的关键超级计算中心,然后连接区域网格,以便将这些中心访问其他大学和研究实验室。 NSF将利用Hayden推广的Internet协议,将创建本地网络的责任转移到本地科学界。



NSF最初将伊利诺伊大学的建立和维护NCSA网络的任务作为国家超级计算机程序最初建议的来源。反过来,NCSA租用了ARPANET自1969年以来一直使用的相同的56 kbps线路,并于1986年启动了该网络。但是,这些线路很快就被流量阻塞了(有关此过程的详细信息,请参见David Mills的NSFNET Backbone再一次,ARPANET的历史又重演了一次-很快,网络的主要任务不应该是科学家获得计算机功能,而应该是有访问权的人们之间交换信息。您可以原谅ARPANET的作者,因为他们不知道这可能会发生-但是将近二十年后又会重复同样的错误吗?一个可能的解释是,证明使用数字能力的七位数补助金的合理性要容易得多,而要花掉八位数的费用是合理的。琐碎的目标,例如交换电子邮件的能力。不能说NSF故意误导了某人,但作为人类原则,它声称宇宙的物理常数就是它们的本质,因为否则,我们将根本就不存在,我们将无法观察它们,而且如果没有类似的,有些虚构的借口,我也不必撰写由政府资助的计算机网络。



在说服网络本身至少与证明其存在的超级计算机一样有价值之后,NSF寻求外部帮助,以T1线路(1.5 Mbps)升级网络的骨干网。 /从)。 T1标准由AT&T于1960年代创立,被认为可以处理多达24个电话,每个电话被编码为64 kbps数字流。



该合同由Merit Network,Inc.赢得。与MCI和IBM合作,并在头五年获得了NSF的5,800万美元拨款,用于建立和维护该网络。 MCI提供了通信基础结构,IBM提供了路由器的计算能力和软件。 Merit是一家非营利性公司,经营着与密歇根大学校园相连的计算机网络,并带来了维护科学计算机网络的专业知识,并赋予了伙伴关系一种大学精神,这使NSF和使用NSFNET的科学家更容易拥抱它。但是,从NCSA移交给Merit显然是迈向私有化的第一步。



MERIT最初代表密歇根州教育研究信息三合会。密歇根州自己增加了500万美元来帮助T1家庭网络发展。







十几个区域网络通过Merit骨干网,从NYSERNet(纽约的研究和教育网络与康奈尔大学连接到伊萨卡)到加利福尼亚州的联合研究和教育网络CERFNet(在圣地亚哥与美国连接),这些网络都通过了Merit骨干网。这些区域网络中的每一个都连接到无数的本地校园网格,因为数百个Unix机器正在大学实验室和教职员工办公室中运行。这个联邦网络已经成为现代Internet的种子晶体。 ARPANET仅链接了在精英科研机构工作的资金充裕的信息学研究人员。到1990年,几乎所有大学生或老师都可以上网。通过将数据包从一个节点传输到另一个节点-通过本地以太网,然后进一步传输到区域网络,然后沿着NSFNET主干网以光速进行长距离传输-他们可以交换电子邮件或与该国其他地区的同事随便在Usenet上聊天。



通过NSFNET获得的科学组织比通过ARPANET获得更多的科学组织之后,1990年,DCA停用了旧有网络,并将国防部完全从发展民用网络中淘汰了。



脱掉



在整个期间,连接到NSFNET的计算机和连接到它的网络的数量(现在我们可以将其称为Internet)每年大约翻一番。 1987年12月为28,000,1988年10月为56,000,1989年10月为159,000,依此类推。这种趋势一直持续到1990年代中期,然后增长略有放缓。我不知道,鉴于这种趋势,Quaterman可能没有注意到互联网注定要统治世界?如果最近的流行病教给我们任何东西,那就是一个人很难想象指数增长,因为它与我们在日常生活中遇到的任何事物都不对应。



当然,Internet的名称和概念早于NSFNET。 Internet协议是1974年发明的,甚至在NSFNET之前,就有通过IP进行通信的网络。我们已经提到过ARPANET和MILNET。但是,在三层NSFNET出现之前,我找不到任何提及“ Internet”的信息,它是一个单一的全球性网络。



互联网中的网格数量以类似的速度增长,从1988年7月的170个增长到1991年秋季的3500个。自从科学界不分国界以来,许多网格都位于国外,从与1988年建立的法国和加拿大的联系开始。到1995年,从阿尔及利亚到越南的近100个国家/地区可以访问Internet。而且,尽管机器和网络的数量比真实用户的数量更容易计算,但根据合理的估计,到1994年底,这一数字为10-20百万,在缺少有关谁,为什么以及何时使用Internet的详细数据的情况下,这相当困难或其他有关这种惊人增长的历史解释。少量的故事和轶事几乎无法解释1991年1月至1992年1月如何将35万台计算机连接到Internet,第二年如何将60万台计算机连接到Internet。接下来的110万



但是,我敢于踏入这个认识上不稳定的领域,并声称三大重叠的用户浪潮,每个都有其自己的连接原因,是互联网爆炸式增长的原因,这是由梅特卡夫定律的必然逻辑造成的,该定律说:网络的价值(以及吸引力)随其参与者人数的平方的增加而增加。



科学家是第一位的。 NSF故意将计算推广到尽可能多的大学。此后,每个科学家都想加入该项目,因为其他所有人都已经在那里。如果您可能没有收到电子邮件,或者您可能没有看到或参加Usenet上的最新讨论,则可能会错过重要的会议公告,寻找指导者的机会,在发布最新研究结果之前看不到前沿研究等风险。由于迫于在线参加学术对话的需要,大学很快就连接到可以将其连接到NSFNET主干网的区域网格。例如,NEARNET覆盖新英格兰地区的六个州,到1990年代初已有200多个成员。



同时,访问开始从教师和研究生渗透到更大的学生社区。到1993年,大约70%的哈佛大学新生拥有电子邮件地址。到那时,哈佛大学的互联网已经遍及各个角落和相关机构。为了将以太网不仅带到教育机构中的每个建筑物,而且带到所有学生宿舍,该大学付出了可观的费用。当然,剩下的时间很短,直到一个学生在一个暴风雨的夜晚过后第一个闯入他的房间,跌倒在椅子上并且很难抽出一封电子邮件的那一刻之前,他后悔第二天早上发送的这封信-无论是宣告爱情还是暴力斥责敌人。



在下一波浪中,大约在1990年,商业用户开始出现。在那一年,注册了1,151个.com域。最早的商业参与者是技术公司(贝尔实验室,施乐,IBM等)的研究部门。他们本质上将网络用于科学目的。领导之间的业务沟通是通过其他网络进行的。但是,到1994年,已经有超过60,000个.com域名,并且在互联网上真正开始赚钱。



到1980年代后期,计算机已开始成为美国公民日常工作和家庭生活的一部分,数字化存在对于任何严肃的企业的重要性已变得显而易见。电子邮件提供了一种轻松,快速地与同事,客户和供应商交换消息的方法。邮件列表和Usenet提供了两种与时俱进的新方法,可以跟上专业社区的发展,并提供了面向各种用户的廉价广告的新形式。可以通过Internet访问各种各样的免费数据库,包括法律,医学,财务和政治数据库。昨天,在互联宿舍中工作的学生和雇主一样,都对互联网产生了深深的爱。它为更多的用户提供了访问权限,比任何一项单独的商业服务(以及梅特卡夫定律)都要高。支付一个月的互联网费用后,几乎所有其他东西都可以免费获得,这与CompuServe和其他类似服务要求的已用小时或已发送消息的高昂费用形成鲜明对比。早期进入Internet市场的公司包括邮购公司,例如Usenet团体在康涅狄格州利奇菲尔德(Litchfield)的The Corner Store做广告,以及由Little,Brown和Company的前任编辑创办的电子书商店The Online Bookstore,以及比Kindle提前十年。与CompuServe和其他类似服务要求的已用小时或已发送消息的计费费用相当高。早期进入Internet市场的人包括邮购公司,例如Usenet团体在康涅狄格州利奇菲尔德(Litchfield)的The Corner Store进行广告,以及由Little,Brown和Company的前任编辑创立的电子书商店The Online Bookstore,以及比Kindle提前十年。与CompuServe和其他类似服务要求的已用小时或已发送消息的计费费用相当高。早期进入Internet市场的公司包括邮购公司,例如Usenet团体在康涅狄格州利奇菲尔德(Litchfield)的The Corner Store做广告,以及由Little,Brown和Company的前任编辑创办的电子书商店The Online Bookstore,以及比Kindle提前十年。Brown and Company,比Kindle领先十多年。Brown and Company,比Kindle领先十多年。



然后是第三次增长浪潮,吸引了普通消费者,这些消费者从1990年代中期开始大量上网冲浪。到那时,梅特卡夫定律已经处于领先地位。“在线”越来越多地表示“在互联网上”。消费者无力延长T1类的家庭租用线路,因此他们几乎总是通过拨号调制解调器上网... 当商业BBS逐渐演变成Internet提供商时,我们已经看到了这个故事的一部分。这种变化使用户(其数字池突然增长到了海洋)和BBS自己都受益了,他们已经在电话系统和T1 Internet骨干网之间进行了更为简单的中介业务,而不必维护自己的服务。



较大的在线服务也沿相同的方向发展。到1993年,美国的所有全国性服务-Prodigy,CompuServe,GEnie和刚起步的America Online(AOL)-总共为用户提供了350万个向互联网地址发送电子邮件的功能。只有落后的Delphi(拥有100,000个订户)提供了完全的Internet访问。但是,在接下来的几年中,Internet访问的价值以指数级的速度持续增长,很快超过了从商业服务本身访问其自己的论坛,游戏,商店和其他内容的机会。 1996年是一个分水岭,到10月,上网的人中有73%使用了WWW,而前一年为21%。创造了一个新的“门户”一词来描述AOL提供的服务的基本残留,Prodigy和其他公司花钱只是为了上网的公司。



秘密成分



因此,我们大致了解了Internet以如此爆炸性的速度增长,但是我们对为什么会这样却不甚了解。为什么它在如此分散的时代中以如此众多的其他服务而变得如此占主导地位呢?



当然,政府补贴发挥了作用。除了为骨干网通信提供资金外,NSF决定不管其超级计算机开发程序如何,都在网络开发方面进行认真的投资,这并不是小事一桩。 NSFNET计划的概念领导者Steve Wolfe和Jane Cavines决定不仅为超级计算机构建网络,而且为美国高校建立新的信息基础架构。因此,他们创建了Connections程序,该程序承担了将大学连接到网络的部分费用,以换取为尽可能多的人提供其校园中的网络服务。这直接和间接地加速了互联网的普及。间接的-由于许多区域网格产生了使用相同基础结构的商业企业,建立在向商业组织出售互联网访问的补贴上。



但是Minitel也有补贴。但是,最重要的是,Internet的特征在于其多层,分散的结构以及其固有的灵活性。 IP允许物理性质迥异的网络在同一寻址系统上运行,而TCP确保将数据包传递到目的地。就这样。网络基本方案的简单性使得几乎可以在任何应用程序上进行构建。重要的是,如果任何用户能够说服其他人使用他们的程序,他们都可以以新功能的形式做出贡献。例如,FTP文件传输是早期使用Internet的最流行方法之一,但是不可能找到除了口口相传以外还提供感兴趣的文件的服务器。因此,进取的用户已经创建了各种协议来分类和维护FTP服务器列表,例如Gopher,Archie和Veronica。



从理论上讲,OSI网络模型具有相同的灵活性,以及​​国际组织和电信巨头的正式祝福是互连标准。然而,实际上,该领域留给了TCP / IP,它的决定性优势是该代码首先在数千台机器上运行,然后在数百万台计算机上运行。



将应用层控制权转移到网络的边缘还有其他重要后果。这意味着习惯于管理自己领域的大型组织可能会感到自在。组织可以设置自己的电子邮件服务器并发送和接收电子邮件,而不必将全部内容存储在其他人的计算机上。他们可以注册自己的域名,建立自己的网站,以供所有上网的人使用,但完全由他们控制。



自然,多层结构和分散化的最突出示例是万维网。在过去的20年中,从1960年代的分时计算机到CompuServe和Minitel之类的服务,都围绕着一小部分基本通信服务(电子邮件,论坛和聊天室)进行了开发。网络已经从根本上成为新事物。当网络完全由独特的手工制作页面组成时,它的早期状态与现在的状态完全不同。但是,即使在那时,从一个链接跳转到另一个链接仍然具有奇怪的吸引力,并且使企业能够提供极其便宜的广告和客户支持。 Internet的任何一个架构师都没有计划要使用Web。这是欧洲核研究中心(CERN)英国工程师Tim Berners-Lee的工作成果,为了方便实验室研究人员之间的信息传播,他于1990年创建了它。但是,他很容易依靠TCP / IP生存,并使用了为其他目的而创建的域名系统以用于普遍存在的URL。任何可以访问Internet的人都可以创建一个网站,到90年代中期,似乎每个人都这样做了-市政厅,当地报纸,小型企业和各行各业的业余爱好者。



私有化



在有关互联网兴起的故事中,我省略了一些重要事件,您可能还有一些疑问。例如,企业和消费者究竟如何获得Internet的访问权限,而Internet最初以NSFNET为中心,NSFNET是美国政府资助的,旨在为研究团体提供服务的网络?为了回答这个问题,在下一篇文章中,我们将返回一些我尚未提到的重要事件。这些事件逐渐但不可避免地将国家科学互联网变成了私有和商业互联网。



还有什么要读



  • 珍妮特·阿巴特(Janet Abatte),发明互联网(1999)
  • 卡伦·弗雷泽(Karen D.Fraser)``NSFNET:高速网络的合作伙伴关系,最终报告''(1996年)
  • 约翰·季特曼(John S.Quarterman),《黑客帝国》(The Matrix),1990年
  • 彼得·H·萨鲁斯(Peter H.



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