Інтернет Історія виникнення

Голубєв Сергій, Учень 8С класу Нарвської Гуманітарної гімназії

В початку ARPA створила ARPANET.

І ARPANET була пуста та порожня.

І дух ARPA носився над мережею.

І ARPA сказала: - «Так буде протокол!» І став протокол. І побачила ARPA, що це добре.

Вступ

Революціоніруючі вплив Інтернету на світ комп'ютерів і комунікацій не має історичних аналогів. Винахід телеграфу, телефону, радіо і комп'ютера підготувало грунт для відбувається нині безпрецедентної інтеграції.

Інтернет одночасно є і засобом загальносвітового віщання, і механізмом розповсюдження інформації, і середовищем для співпраці і спілкування людей, що охоплює всю земну кулю.

Інтернет являє собою один з найбільш успішних прикладів того, яку користь можуть принести довгострокові вкладення, підтримка досліджень і розробки інформаційної інфраструктури. Починаючи з ранніх досліджень в області пакетної комутації, американський уряд, промисловість і академічна наука залишалися партнерами в розвитку і розгортання цієї нової дивовижної технології. У наші дні фрази на кшталт "[email protected]" і "www.w3.org" легко злітають з мови першого зустрічного.

Зараз про Інтернет, у тому числі про історію, технології та використанні цієї всесвітньої Мережі, написано дуже багато. Майже в будь-якому книжковому магазині можна знайти цілі полиці, заставлені працями з цієї тематики.

Історія обертається навколо чотирьох різних аспектів.

На перше місце слід поставити технологічну еволюцію, яка почалася з ранніх досліджень по пакетної комутації, мережі ARPANET і з суміжних питань. Сучасні дослідження продовжують розширювати інфраструктурні горизонти відразу в кількох напрямках, включаючи масштабування, підвищення ефективності і високорівневу функціональність.

Другим аспектом є експлуатація і управління глобальною, складною інфраструктурою.

Третім можна назвати соціальний аспект, що привів до утворення широкого співтовариства "інтернетчиків", які спільно працюють над створенням і розвитком технології.

Нарешті, присутній і аспект комерціалізації, що виявляється в надзвичайно ефективному перетворенні результатів досліджень в повсюдно розгорнену, широко доступну інформаційну інфраструктуру, якою в наші дні є Інтернет.

Початковий прототип Інтернету часто називають Національної (а також Глобальної, або Галактичної) інформаційної інфраструктури. Історія Інтернету складна, вона включає в себе багато сторін, а кажучи узагальнено, - технологічний, організаційний і соціальний аспекти.

Вплив Інтернету поширюється не тільки на технологічну область комп'ютерних комунікацій; воно пронизує все суспільство у міру того, як все більш широке поширення набувають оперативні засоби електронної комерції, отримання знань і здійснення суспільних дій.

Витоки Інтернет

Першим документальним описом соціальної взаємодії, яке стане можливим завдяки Мережі, була серія нотаток, написаних Дж. Ліклайдера (JCR Licklider) з Массачусетського технологічного інституту (MIT) в серпні 1962 року. У цих нотатках обговорювалася концепція "Галактичної мережі" (Galactic Network). Автор передбачив створення глобальної мережі взаємозалежних комп'ютерів, за допомогою якої кожен зможе швидко отримувати доступ до даних і програм, розташованим на будь-якому комп'ютері. За духом ця концепція дуже близька до сучасному стану Інтернету. Після другої світової війни, продемонструвавши один одному й іншому світу наявність ядерної і водневої зброї, Радянський Союз і США почали розробку ракетних носіїв для доставки цієї зброї. Вже в 1947 році США ввели по відношенню до Радянського Союзу санкції, що обмежують експорт стратегічних товарів і технологій. Ці обмеження були остаточно сформульовані й оформлені в 1950 році створеним координаційним комітетом з багатосторонньому стратегічного експортного контролю - КОКОМ. Суперництво двох провідних держав світу стало захоплювати сферу науки і технологій.

4 Жовтень 1957 Радянський Союз запустив перший штучний супутник Землі, що показало відставання США. Запуск першого штучного супутника і послужив причиною підписання президентом США Дуайт Ейзенхауер документа про створення в рамках міністерства оборони Агентства по перспективних наукових проектах і досліджень - DARPA (Defence Advanced Research Projects Agency). У жовтні 1962 Ліклайдер став першим керівником дослідницького цього комп'ютерного проекту. Управління Advanced Research Projects Agency (ARPA) змінило назву на Defence Advanced Research Projects Agency (DARPA) в 1971 році, потім повернувся до колишньої назви ARPA в 1993 році і, нарешті, знову стало називатися DARPA в 1996 році. У статті використовується поточний назва - DARPA. Ліклайдер зумів переконати своїх наступників по роботі в DARPA - Івана Сазерленда (Ivan Sutherland) і Боба Тейлора (Bob Taylor), а також дослідника з MIT Лоуренса Робертса у важливості цієї мережевої концепції.

Леонард Клейнрок з MIT опублікував першу статтю з теорії пакетної комутації в липні 1961 року, а першу книгу - в 1964 році. Клейнрок переконав Робертса в теоретичної обгрунтованості пакетних комутацій (на противагу комутації з'єднань), що стало важливим кроком на шляху створення комп'ютерних мереж. Іншим ключовим кроком мала стати організація реального межкомпьютерного взаємодії. Для дослідження цього питання Робертс спільно з Томасом Меррілом (Thomas Merrill) в 1965 році пов'язав комп'ютер TX-2, розташований в Массачусетсі, з ЕОМ Q-32, що знаходилася в Каліфорнії. Зв'язок здійснювалася за низькошвидкісний комутованої телефонної лінії. Таким чином, була створена перша в історії (хоч і маленька) нелокальних комп'ютерна мережа. Результатом експерименту стало розуміння того, що комп'ютери з поділом часу можуть успішно працювати разом, виконуючи програми і здійснюючи вибірку даних на віддаленій машині. Стало ясно і те, що телефонна система з комутацією з'єднань абсолютно не придатна для побудови комп'ютерної мережі. Переконаність Клейнрок в необхідності пакетної комутації отримала ще одне підтвердження.

В Наприкінці 1966 року Робертс почав працювати в DARPA над концепцією комп'ютерної мережі. Досить швидко з'явився план ARPANET, опублікований в 1967 році. На конференції, де Робертс представляв свою статтю, було зроблено ще одну доповідь про концепції пакетної мережі. Його авторами були англійські вчені Дональд Девіс (Donald Davies) і Роджер Скентльбьюрі (Roger Scantlebury) з Національної фізичної лабораторії (NPL). Скентльбьюрі розповів Робертсу про роботи, виконувалися в NPL, а також про роботи Пола Берена (Paul Baran) і його колег з RAND (американська некомерційна організація, що займається стратегічними дослідженнями і розробками). У 1964 році група співробітників RAND написала статтю по мережах з пакетною комутацією для надійних голосових комунікацій у військових системах. Виявилося, що роботи в MIT (1961 - 1967), RAND (1962 - 1965) і NPL (1964 - 1967) велися паралельно при повній відсутності інформації про діяльності один одного. Розмова Робертса з співробітниками NPL привів до запозичення слова "пакет" і рішенням збільшити пропоновану швидкість передачі по каналах проектованої мережі ARPANET з 2,4 Кб/с до 50 Кб/с. Публікації RAND стали причиною виникнення неправдивих чуток про те, що проект ARPANET якось пов'язаний з побудовою мережі, здатної протистояти ядерним ударам. Створення ARPANET ніколи не переслідував такої мети. Тільки в дослідженні RAND по надійним голосовим комунікацій, не мав прямого відносини до комп'ютерних мереж, розглядалися умови ядерної війни. Однак у більш пізніх роботах з Інтернет-тематики дійсно робився акцент на стійкості і живучості, включаючи здатність продовжувати функціонування після втрати значної частини мережевої інфраструктури.

В серпні 1968 року, після того як Робертс та організації, що фінансуються з бюджету DARPA, доопрацювали загальну структуру і специфікації ARPANET, DARPA випустило запит на розцінки (Request For Quotation, RFQ), організувавши відкритий конкурс на розробку одного з ключових компонентів - комутатора пакетів, що отримав назву Інтерфейсний процесор повідомлень (Interface Message Processor, IMP). У грудні 1968 року конкурс виграла група на чолі з Френком Хартом (Frank Heart) з компанії Bolt-Beranek-Newman (BBN).

Після цього ролі розподілилися наступним чином. Команда з BBN працювала над Інтерфейсними процесорами повідомлень, Боб Кан брав активну участь у опрацювання архітектури ARPANET, Робертс спільно з Ховардом Френком (Howard Frank) і його групою з Network Analysis Corporation проектували і оптимізували топологію й економічні аспекти мережі, група Клейнрок з Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі (UCLA) готувала систему вимірювання характеристик мережі. Іншими активними учасниками проекту були Гвинт Серф, Стів Крокер (Steve Crocker) і Джон постіль (John Postel). Пізніше до них приєдналися Девід Крокер (David Crocker), якому судилося зіграти важливу роль в документуванні протоколів електронної пошти, і Роберт Брейді (Robert Braden), який виконав перший реалізації протоколів NCP і TCP для мейнфреймів IBM і згодом вніс істотний внесок в роботу груп ICCB (Internet Configuration Control Board - Рада з конфігураційному управління Інтернетом) і IAB (Internet Architecture [раніше - Activities] Board, Рада по архітектурі Інтернету).

Завдяки тому, що Клейнрок вже протягом кількох років був відомий як автор теорії пакетної комутації і як фахівець з аналізу, проектування та вимірювань, його Мережний вимірювальний центр в UCLA був обраний в якості першого вузла ARPANET. Тоді ж, у вересні 1969 року, компанія BBN встановила в Каліфорнійському університеті перший Інтерфейсний процесор повідомлень і підключила до нього перший комп'ютер. Другий вузол був утворений на базі проекту Дуга Енгельбарта (Doug Engelbart) "Нарощування людського інтелекту "у Стенфордському дослідницькому інституті (SRI). (Слід зазначити, що частиною проекту Енгельбарта була рання гіпертекстова система NLS.)

В SRI організували Мережевий інформаційний центр, який очолила Елізабет Фейнлер (Elizabeth [Jake] Feinler). У функції центру входило підтримання таблиць відповідності між іменами та адресами комп'ютерів, а також обслуговування каталозі запитів на коментарі та пропозиції (Request For Comments, RFC). Через місяць, коли SRI підключили до ARPANET, з лабораторії Клейнрок було надіслано першу межкомпьютерное повідомлення. Двома наступними вузлами ARPANET стали Каліфорнійський університет в місті Санта-Барбара (UCSB) та Університет штату Юта. У цих університетах розвивалися проекти з прикладної візуалізації. Глен Галлер (Glen Guller) і Бартон Фрайдей (Burton Fried) з UCSB досліджували методи відображення математичних функцій з використанням дисплеїв з пам'яттю, що дозволяють впоратися з проблемою перемальовування зображення по мережі. Роберт Тейлор та Іван Сазерленд в Юті досліджували методи малювання по мережі тривимірних сцен.

Таким чином, до кінця 1969 року чотири комп'ютера були об'єднані в первісну конфігурацію ARPANET - зійшов перший паросток Інтернету. Слід зазначити, що вже на цій ранній стадії велися дослідження, як по мережевій інфраструктурі, так і з мережних додатків. Ця традиція не порушена і в наші дні.

В наступні роки кількість комп'ютерів, підключених до ARPANET, швидко зростало. Одночасно велися роботи зі створення функціонально повного протоколу межкомпьютерного взаємодії та іншого мережного програмного забезпечення. У грудні 1970 року Мережева робоча група (Network Working Group, NWG) під керівництвом С. Крокера завершила роботу над першою версією протоколу, що отримав назву Протокол керування мережею (Network Control Protocol, NCP). Після того, як у 1971 - 1972 роках були виконані роботи з реалізації NCP на вузлах ARPANET, користувачі мережі нарешті змогли приступити до розробки додатків.

В жовтні 1972 року Роберт Кан організував велику, досить успішну демонстрацію ARPANET на Міжнародній конференції з комп'ютерних комунікацій (International Computer Communication Conference, ICCC). Це був перший показ на публіці нової мережевої технології. Також в 1972 році з'явилося перше "гаряче" додаток - електронна пошта. У березні Рей Томлінсон (Ray Tomlinson) з BBN, рухомий необхідністю створення для розробників ARPANET простих засобів координації, написав базові програми пересилання і читання електронних повідомлень.

Пізніше Робертс додав до цих програм можливості видачі списку повідомлень, вибіркового читання, збереження у файлі, пересилання і підготовки відповіді. З тих пір більше ніж на десять років електронна пошта стала найбільшим мережевим додатком. Для свого часу електронна пошта була тим же, чим в наші дні є Всесвітня павутина, - виключно потужним каталізатором зростання всіх видів межперсональних потоків даних.

Концепція

Первісна концепція об'єднання мереж ARPANET поступово повинна була перерости в Інтернет. Інтернет грунтується на ідеї існування безлічі незалежних мереж майже довільній архітектури, починаючи від ARPANET - піонерської мережі з пакетної комутацією, до якої незабаром повинні були приєднатися пакетні супутникові мережі, наземні пакетні радіомережі й т.д. Інтернет в сучасному розумінні втілює ключовою технічний принцип відкритості мережної архітектури. При подібному підході архітектура і технічна реалізація окремих мереж не нав'язуються ззовні, вони можуть вільно вибирати постачальників мережевих послуг при збереженні можливості об'єднання з іншими мережами за допомогою метауровня "Міжмережевий архітектури". Однак у що описується нами час існував тільки один загальний метод об'єднання мереж - традиційна комутація з'єднань, коли мережі об'єднуються на канальному рівні, а окремі біти передаються в синхронному режимі по наскрізного з'єднання між двома кінцевими системами. Нагадаємо, що в 1961 році Клейнрок у своїх роботах вказав на переваги пакетної комутації. Ці ідеї в поєднанні зі спеціалізованими пристроями міжмережевий зв'язку могли стати основою іншого підходу. Були й інші приватні методи об'єднання різних мереж, однак вони вимагали, щоб одна мережа виступала як частина іншої, а не як рівноправний партнер з надання наскрізних (від однієї кінцевої системи до іншої) сервісів.

Відкрита мережева архітектура має на увазі, що окремі мережі можуть проектуватися і розроблятися незалежно, зі своїми унікальними інтерфейсами, надаються користувачам або іншим постачальникам мережевих послуг, включаючи послуги Інтернету. При проектуванні кожної мережі можуть бути прийняті до уваги специфіка оточення і особливі вимоги користувачів.

Взагалі кажучи, не накладається ніяких обмежень на типи об'єднуються мереж або їх територіальний масштаб, хоча, звичайно, прагматичні міркування повинні звузити спектр можливих рішень.

Ідея відкритої мережевої архітектури була вперше висловлена Каном в 1972 році, незабаром після того, як він почав працювати в DARPA. Діяльність, якою займався Кан, спочатку була частиною програми розробки пакетних радіомереж, але згодом вона переросла в повноправний проект під назвою "Internetting". Ключовим для працездатності пакетних радіосистем був надійний наскрізний протокол, здатний підтримувати ефективні комунікації, незважаючи на радіоперешкоди або тимчасове затінення, викликане особливостями місцевості або перебуванням у тунелі. Спочатку Кан припускав розробити протокол, специфічний для пакетних радіомереж, оскільки це позбавило б від необхідності мати справу з безліччю різних операційних систем і дозволило б продовжувати використовувати протокол NCP.

Однак NCP не містив коштів для адресації мереж (і машин), розташованих за IMP-пристроєм на місці призначення, так що деякі модифікації NCP все-таки були необхідні. (Спочатку передбачалося, що динамічні зміни ARPANET неможливі.) У забезпеченні наскрізної надійності протокол NCP покладався на ARPANET. Якщо якісь пакети губилися, протокол (і, природно, підтримувані їм додатка) повинні були зупинитися. У моделі NCP було відсутнє наскрізне керування помилками, оскільки ARPANET повинна була бути єдиною існуючою мережею, причому настільки надійною, що від комп'ютерів не було потрібне вміння реагувати на помилки.

В підсумку Кан вирішив розробити нову версію протоколу, що задовольняє вимогам оточення з відкритою мережевий архітектурою. Цей протокол пізніше буде названий Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP - Протокол управління передачею/Межсетевой протокол). У той час як NCP діяв в дусі драйвера пристрої, новинка повинна була більшою мірою нагадувати комунікаційний протокол.

В основу своїх початкових міркувань Кан поклав чотири принципи:

Кожна мережа повинна зберігати свою індивідуальність. Під час підключення до Інтернету мережі не повинні піддаватися внутрішнім переробок.

Комунікації повинні йти за принципом "максимум можливого". Якщо пакет не прибув до пункт призначення, джерело має незабаром повторно передати його.

Для зв'язування мереж повинні використовуватися чорні ящики; пізніше їх назвуть шлюзами і маршрутизаторами. Шлюзи не повинні зберігати інформацію про окремі протікають через них потоках даних. Вони повинні залишатися простими, без складних засобів адаптації та відновлення після різного роду помилкових ситуацій.

На експлуатаційному рівні не повинно існувати глобальної системи управління.

Іншими ключовими проблемами, що потребують вирішення, були:

Алгоритми, перешкоджають розриву зв'язку через втрату пакетів і дозволяють джерела повторно передати їх.

Засоби "конвейеризації" потоків даних між комп'ютерами, що дозволяють маршрутизувати безліч пакетів на всьому шляху від відправника до одержувача з точністю до комп'ютерів, що беруть участь у процесі передачі, якщо проміжні мережі дають таку можливість.

Опції шлюзів, які дозволяють їм правильно перенаправляти пакети. Мається на увазі інтерпретація IP-заголовків для маршрутизації, обслуговування інтерфейсів, розділення пакетів на більш дрібні, якщо це необхідно, і т.п.

Необхідність наскрізного контрольного підсумовування, перезбирання пакетів з фрагментів, виявлення повторюваних пакетів при появі таких.

Необхідність глобальної адресації.

Методи наскрізного управління потоками даних.

Взаємодія з різними операційними системами.

Були і інші проблеми, наприклад, ефективність реалізації і продуктивність об'єднаної мережі, але спочатку їх відсунули на другий план.

Кан почав працювати над комунікаційно-орієнтованими принципами операційних систем, ще будучи співробітником BBN. Він зафіксував деякі зі своїх ранніх міркувань у вигляді внутрішнього меморандуму BBN, має назву "Комунікаційні принципи операційних систем" ( "Communications Principles for Operating Systems "). Кан зрозумів, що для ефективного встраивания будь-якого нового протоколу необхідно вивчити деталі реалізації кожної операційної системи. У результаті весною 1973 року, після утворення проекту "Internetting", Кан запросив Вінта Серфа (що працював на той час у Стенфорді) для спільної роботи над детальною специфікацією протоколу. Серф брав активну участь у проектуванні та реалізації NCP, тому він вже мав інформацією про інтерфейсах з існуючими операційними системами. Озброївшись архітектурним підходом Кана до комунікацій та досвідом Серфа, отриманим під час роботи над NCP, колеги об'єдналися для уточнення деталей того, що згодом стане сімейством протоколів TCP/IP.

взаємозбагачення дало чудові результати, і перші документована версія вироблених специфікацій (згодом ця версія була опублікована у вигляді статті) була поширена на спеціальній зустрічі Міжнародної мережевої робочої групи (INWG), що відбулася під час конференції в Університеті Суссекса у вересні 1973 року. Свого часу Серф запропонували очолити цю групу, і він не упустив випадку організувати зустріч членів INWG, оскільки більшість з них були присутні на конференції в Суссексе.

В процесі співпраці між Каном і Серфом були сформульовані наступні основоположні принципи:

Спілкування між двома процесами логічно має представлятися як обмін безперервними послідовностями байтів (октетів, в термінології Кана і Серфа). Для ідентифікації октету використовується його позиція в послідовності.

Управління потоком даних здійснюється на основі механізмів ковзних вікон і підтверджень. Одержувач може вибирати, коли посилати підтвердження, що розповсюджується на всі отримані до цього моменту пакети.

Питання про те, що саме відправник і одержувач домовляються про параметри вікон, залишають відкритим. Спочатку використовуються мовчазною значення.

Хоча в той час у Дослідницькому центрі компанії Ксерокс в Пало-Альто (Xerox PARC) вже велися роботи над мережами Ethernet, масового поширення локальних мереж поки не передбачалося. Про персональних комп'ютерах та робочих станціях взагалі не було й мови. Початкову модель становили мережі національного рівня, такі як ARPANET; передбачалося, що подібних мереж буде відносно небагато. У результаті під IP-адресу було відведено 32 біта, з яких перші 8 бітів позначали мережу, а що залишилися 24 біта - комп'ютер в мережі.

Припущення про те, що в доступному для огляду майбутньому виявиться достатньо 256 мереж, очевидно, довелося переглядати з появою локальних мереж в кінці 1970-х років.

В первинному документі Серфа і Кана з об'єднання мереж описувався один протокол, названий TCP. Він надавав всі послуги з транспортування та перенаправлення даних в Інтернеті. Кан планував, що протокол TCP буде підтримувати цілий діапазон транспортних сервісів, від абсолютно надійною впорядкованої доставки даних (модель віртуального з'єднання) до дейтаграммного сервісу, коли програма безпосередньо взаємодіє з нижчого рівня мережевим рівнем, що може призвести до випадкових втрат, пошкодження або дублювання пакетів.

Однак перші спроби реалізувати TCP породили версію, що підтримує тільки віртуальні з'єднання. Така модель відмінно працювала для додатків типу пересилання файлів або віддаленого входу в систему, але ряд ранніх досліджень просунутих мережевих додатків, зокрема, пакетної передачі голосу (1970-е роки), показав, що в деяких випадках втрату пакетів не слід виправляти на рівні TCP, - нехай додаток сама розбирається з ними. Це призвело до реорганізації початкового варіанта TCP і поділу його на два протоколи -- простий IP, що обслуговує тільки адресацію і перенаправлення окремих пакетів, і окремий TCP, що має справу з такими операціями, як управління потоком даних і нейтралізація втрати пакетів. Для додатків, не мали потребу в послугах TCP, була додана альтернатива - Користувацький дейтаграммний протокол (User Datagram Protocol, UDP), що відкриває прямий доступ до базових сервісів рівня IP.

Спочатку основним стимулом до створення як ARPANET, так і Інтернету було спільне використання ресурсів, що дозволяє, наприклад, користувачам пакетних радіомереж здійснювати доступ до систем із розділенням часу, підключеним до ARPANET. Поєднувати мережі було набагато практичніше, ніж збільшувати число дуже дорогих комп'ютерів. Тим не менше, хоча пересилка файлів і віддалений вхід (Telnet) були дуже важливими програмами, найбільший вплив з інновацій того часу зробила, безумовно, електронна пошта. Вона породила нову модель межперсонального взаємодії і змінила природу співробітництва, спочатку в рамках власне побудови Інтернету (про це мова попереду), а пізніше, - у межах більшої частини суспільства.

На зорі Інтернету пропонувалися й інші програми, включаючи засновані на пакетах голосові комунікації (попередники Інтернет-телефонії), різні моделі розділення файлів і дисків, а також ранні програми-черв'яки, що ілюструють концепцію агентів (і, звичайно, вірусів). Ключова концепція створення Інтернету полягала в тому, що об'єднання мереж проектувалося не для якогось одного додатки, але як універсальна інфраструктура, над якою можуть бути надбудовано нові програми. Подальше розповсюдження Всесвітньої павутини стало чудовою ілюстрацією універсальної природи сервісів, що надаються TCP і IP.

Історія створення протоколу TCP/IP:

1970, вузли ARPANet почали роботу з використанням протоколу Network Control Protocol (NCT)

1972, випущена перша специфікація по протоколу Telnet, "Ad hoc Telnet Protocol", описана в документі RFC 318

1973, з'явився документ RFC 454, що описує File Transfer Protocol

1974, опубліковані подробиці Transmission Control Program (TCP)

1981, опублікований документ RFC 791, присвячений стандарту IP

1982, Агентство військових комунікацій (Defense Communications Agency, DCA) і ARPA об'єднали протоколи Transmission Control Protocol (TCP) і Internet Protocol (IP) в єдиний набір TCP/IP

1983, ARPANet перейшла з протоколу NCT на роботу з TCP/IP

1984, заснована система серверів імен Domain Name System (DNS)

Хронологія виникнення TCP/IP в історії Інтернету

Перевірка ідей

DARPA уклав три контракти на реалізацію TCP/IP - зі Стенфорда (Серф), з BBN (Рей Томлінсон) і з університетським коледжем Лондона (UCL, Петер Кірстен - Peter Kirstein). (У статті Серфа і Кана використовувалося назва TCP, за яким ховалися обидва протоколи.) Стенфордський команда, очолювана Серфом, підготувала детальні специфікації, після чого приблизно за рік були виконані три реалізації TCP, здатні взаємодіяти один з одним.

Розпочався довгий період експериментів і розробок, спрямованих на розвиток та шліфування концепцій і технологій Інтернету. Відправляючись від перших трьох мереж (ARPANET, Packet Radio, Packet Satellite) і що утворилися навколо них колективів дослідників, експериментальне оточення росло, вбираючи в себе, власне кажучи, всі види мереж і дуже широка спільнота дослідників і розробників. Кожне розширення ставило нові завдання.

Ранні реалізації TCP були виконані для великих систем із розділенням часу, таких як Tenex і TOPS 20. Коли почали з'являтися настільні системи, багато порахували, що для персональних комп'ютерів TCP - занадто великий і складний протокол. Девід Кларк і його дослідницька група з MIT вирішили довести можливість компактною і простій реалізації TCP, виконавши її спочатку для Xerox Alto (рання персональна робоча станція, створена в Xerox PARC), а потім для IBM PC. Ця реалізація мала повної інтероперабельність з іншими втіленнями TCP, але була спеціально налаштована на набір додатків і параметри продуктивності персональних комп'ютерів. Таким чином, вдалося продемонструвати, що робочі станції можуть увійти до Інтернет разом з великими системами з поділом часу. У 1976 році Клейнрок опублікував першу книгу з ARPANET. У ній він звертав особливу увагу на складність протоколів та пов'язані з цим небезпеки. Книга сприяла поширенню ідей пакетної комутації серед дуже широкого спільноти.

Велике поширення в 1980-і роки локальних мереж, персональних комп'ютерів і робочих станцій дало поштовх бурхливому зростанню Інтернету. Технологія Ethernet, розроблена в 1973 році Бобом Меткалф (Bob Metcalfe) з Xerox PARC, у наші дні є, ймовірно, що домінує мережевий технологією в Інтернеті, а ПК і робочі станції стали домінуючими комп'ютерами. Перехід від невеликого кількості мереж з помірним числом систем із розділенням часу (первісна модель ARPANET) до безлічі мереж привів до вироблення ряду нових концепцій і внесення змін в базові технології.

Перш за все, були визначені три класи мереж (A, B і C), щоб врахувати різні масштаби конфігурацій. У клас A входять великі мережі загальнонаціонального масштабу (мала кількість мереж з великою кількістю комп'ютерів). Клас B призначений для мереж регіонального масштабу, клас C - для локальних мереж (велика кількість мереж з відносно малим числом комп'ютерів).

Зростання Інтернету викликав важливі зміни і в підході до питань управління.

Щоб зробити мережу більш дружній, комп'ютерів були присвоєні імена, що роблять непотрібним запам'ятовування числових адрес. Спочатку, при невеликій кількості комп'ютерів, було розумно мати єдину таблицю з їхніми іменами та адресами. Перехід до великого числа незалежно адмініструються мереж (таких, як ЛВС) зробив ідею єдиної таблиці непридатною. Пол Мокапетріс (Paul Mockapetris) з Інституту інформатики Університету Південної Каліфорнії (USC/ISI) придумав доменну систему імен (Domain Name System, DNS). DNS дозволила створити масштабований розподілений механізм для відображення ієрархічних імен комп'ютерів (наприклад www.acm.org) в Інтернет-адресах.

З зростанням Інтернету довелося переглянути і характер функціонування маршрутизаторів. Спочатку існував єдиний розподілений алгоритм маршрутизації, одноманітно реалізується всіма маршрутизаторами в Інтернеті. У умовах швидкого збільшення числа мереж стало неможливо розширювати цей ранній підхід у потрібному темпі. Його довелося замінити ієрархічною моделлю маршрутизації з Внутрішнім шлюзові протоколом (Interior Gateway Protocol, IGP), які використовуються всередині кожної області Інтернету, і Зовнішнім шлюзові протоколом (Exterior Gateway Protocol, EGP), що застосовуються для скріплення областей між собою.

Подібна архітектура дозволила мати в різних областях різні варіанти IGP, що враховують специфіку вимог до вартості, швидкості реконфігурації, стійкості і масштабованості. Крім алгоритму, важким випробуванням стало зростання таблиць маршрутизації. Нещодавно були запропоновані нові підходи до агрегування адрес (в Зокрема, безкласова междоменная маршрутизація, CIDR), що дозволяють зменшити розмір цих таблиць.

Ще однією проблемою, викликаної зростанням Інтернету, стало внесення змін до програмне забезпечення, особливо в ПО хостів. DARPA підтримало дослідження Університету Берклі (Каліфорнія) по модифікації операційної системи Unix, включаючи вбудовування реалізації TCP/IP, виконаної в компанії BBN. Хоча пізніше в Берклі переписали програми, отримані від BBN, щоб більш ефективно об'єднати їх з Unix-системою в цілому і ядром ОС в особливості, вбудовування TCP/IP в Unix BSD виявилося критично важливим для розповсюдження протоколів серед дослідницького співтовариства. Справа в тому, що більша частина фахівців в області інформатики в той час почала використовувати Unix BSD у своїй повсякденній практиці. Озираючись назад, можна прийти до висновку, що стратегія вбудовування протоколів Інтернету в операційну систему, підтримувану дослідним спільнотою, стала одним з ключових елементів успішного і повсюдного розповсюдження Інтернету.

Однією з найцікавіших завдань був переклад ARPANET з протоколу NCP на TCP/IP, відбулася 1 січня 1983 року. Це був перехід в стилі "дня X", що вимагає одночасних змін на всіх комп'ютерах. (На частку тих, що запізнилися залишалися комунікації, що діяли за допомогою спеціалізованих засобів.) Перехід ретельно планувався усіма зацікавленими сторонами протягом декількох попередніх років і пройшов на диво гладко (але привів до поширення значка "Я пережив перехід на TCP/IP ").

Протокол TCP/IP був прийнятий як військового стандарту трьома роками раніше, в 1980 році. Це дозволило військовим почати використання технологічної бази Інтернету і, врешті-решт, призвело до поділу на військове та цивільне Інтернет-спільноти. До 1983 року ARPANET використовувало значне число військових дослідних, що розробляють та експлуатуючих організацій. Переклад ARPANET з NCP на TCP/IP дозволив розділити цю мережу на MILNET, обслуговуючу оперативні потреби, і ARPANET, що використовувалася в дослідницьких цілях.

Таким чином, до 1985 року технології Інтернету підтримувалися широкими колами дослідників і розробників. Інтернет починали використовувати для повсякденних комп'ютерних комунікацій люди самих різних категорій. Особливу популярність завоювала електронна пошта, яка працювала на різних платформах. Працює різних поштових систем продемонструвала вигоди масових електронних комунікацій між людьми.

2 Листопад 1988 випускник Корнельського університету Роберт Таппан Морріс запустив у мережі свою програму, яка з-за помилки початку безконтрольне поширення і багаторазове інфікування вузлів мережі. У результаті було інфіковано близько 6200 машин, що склало 7,3% загальної чисельності машин у мережі.

Д. Хробак Морріса був одним із перших вірусів, підраховані втрати, хоча формально черв'як не завдавав якою-небудь збитку даним в інфікованих ЕОМ, були оцінені на суму в 98 253 260 доларів, і світова спільнота серйозно стурбована проблемою комп'ютерних вірусів.

Перехід до широко поширеною інфраструктурі

Паралельно з експериментальною перевіркою Інтернет-технологій та їх інтенсивним використанийіем частиною фахівців з інформатики розроблялися і розвивалися інші мережі і мережеві технології. Практичні гідності комп'ютерних мереж і особливо електронної пошти, продемонстровані на прикладі ARPANet, DARPA, і організаціями, які мали контракти з міністерством оборони США, були помічені фахівцями з інших кіл та предметних областей. До середини 1970-х років комп'ютерні мережі почали рости, як гриби після дощу, - скрізь, де для цієї мети вдавалося знайти фінансування. Міністерство енергетики США спочатку створило мережу MFENet в інтересах дослідників термоядерного синтезу з магнітним утриманням, потім фахівці в галузі фізики високих енергій отримали мережа HEPNet. Для астрофізиків з NASA побудували мережу SPAN, а Рік Едріон (Rick Adrion), Девід Фарбер (David Farber) і Леррі Лендвебер (Larry Landweber), отримавши початкові субсидії від Національного наукового фонду (NSF) США, розгорнули мережу CSNet, що об'єднала фахівців з інформатики з академічних та промислових кіл. Вільне розповсюдження компанією AT & T, що була в ті далекі часи монополістом на телефонних комунікаціях, операційної системи UNIX породило мережа USENet - найбільшу в світі систему електронних дошок оголошень, що містить повідомлення електронної пошти та статті, організовані в групи новин, об'єднуючи людей за інтересами - Засновану на вбудованому в UNIX комунікаційному протоколі UUCP. У 1981 році Іра Фукс (Ira Fuchs) і Грейдон Фрімен (Greydon Freeman) придумали BITNet -- мережа, що зв'язала академічні мейнфрейми сервісами поштової розсилки.

За винятком BITNet і USENet, ранні мережі (у тому числі ARPANet) будувалися цілеспрямовано. Вони повинні були використовуватися замкнутим спільнотою фахівців, як правило, цим робота мереж і обмежувалася. Особливою потреби в сумісності мереж не було, відповідно, не було й самої сумісності. Крім того, в комерційному секторі почали з'являтися альтернативні технології, такі як XNS від компанії Xerox, DECNet, а також SNA від IBM. Потреба в обміні електронною поштою привела, тим не менш, до появи однієї з перших Інтернет-книг - "!%@:: A Directory of Electronic Mail Addressing and Networks ", яку написали Фрей (Frey) і Адамс (Adams). Ця книга присвячена трансляції поштових адрес і перенаправлення повідомлень. Тільки в програмах JANet (Великобританія, 1984) і NSFNet (США, 1985) було явно проголошено намір обслуговувати всіх причетних до системи вищої освіти, незалежно від спеціалізації. Справді, щоб американський університет міг отримати від NSF кошти на підключення до Інтернету, він, як було записано в програмі NSFNet, "повинен забезпечити доступність цього підключення для ВСІХ підготовлених користувачів у університетському містечку ".

В 1985 з Ірландії, для річного керівництва програмою NSFNet, був запрошений Денніс Дженнінгс (Dennis Jennings). Він активно сприяв прийняттю принципово важливого рішення про обов'язкове використання в NSFNet протоколу TCP/IP. Стів Вулф, що прийняв керівництво NSFNet в 1986 році, поставив завдання формування глобальної мережевої інфраструктури для обслуговування широких академіче