因特网史话
[美]埃德文.戴蒙德 斯蒂芬.贝茨 易学君译
因特网似乎全然是信息技术发展的结果,因此,致力于开发应用因特网的人们可能感到难以了解它产生的详情。首先,连接数以千万计用户的计算机网络是战争的军事作战计划的现代纪念碑,虽然这是无意的。具体地说,网络的存在要归功于第二次世界大战期间同盟国的作战战略,归功于冷战的地缘政治压力,还要归功于为核浩劫(根本没有发生的同苏联的“最后战争”)后的大灾难而作的准备。
正如思想史上大多数伟大的进展那样,并没有一个明确的因特网事件。它开始时是一个规模不大的分析系统,是在第二次世界大战初期设计出来的,这种系统为提供有助于研究的环境和为产生今天全球网络的主要技术的发展创造了条件。
这个称为作战研究(O.R.)的分析系统,将科学模型原理应用于军事计划。第一个作战研究项目是由军事科学家和民间技术人员为同盟国完成的。这些科学技术人员进行了反潜艇战术的统计研究。这项研究表明了同盟国应如何在另一不同的海水深度设下爆炸装置以提高对德国潜艇的摧毁率。美国在欧洲和日本取得胜利以后,美国军事计划人员将注意力转向他们新的冷战对手,主要是苏联,但也包括中国(当时称为红色中国)。美国三军把作战研究工作包给一些大学和非盈利的公司;这样就成立了一些机构,其中有设在费城的海军分析中心、设在巴尔的摩由陆军支持的作战研究处,以及也许是各机构中最有成效的空军主要咨询机构兰德公司。国防部成立了另一个研究机构—高级研究计划局,让该局负责分发高技术研究经费。
当时,高级研究计划局(ARPA)最优先研究的是关于指挥、控制和通信的项目(被称为C3)。国防部不仅想在五角大楼使用计算机,而且还想在战场上使用。那个时代,体积大、易出故障的主机不适宜在战场上使用,所以,高级研究计划局探索一种解决通信的办法。从战场上的终端传出的信号要到达设在司令部的计算机,必须把有线信号转换成无线信号,传送到卫星,再传回来。以前从未做过类似的工作。当时大多数计算机的分时操作是在传送上,而不是在通信方面。计算机科学家们把他们的工作内容打在纸带上或钻孔卡片上,然后传送到最近的计算中心。
同时,美国的指挥部以C3和“核打击耐受性”的名义隐蔽在地下。北美空防总部在科罗拉多一座大山的山腰,设置一个控制中心。在华盛顿,核大战计划要求总统和重要官员们疏散到马里兰州附近凯托克廷山中加固的绝密隐蔽所,而全部535名国会议员应该在精心建造的西弗吉尼亚州白硫泉的格林布赖尔饭店地下综合建筑物里躲避。联邦官员们通过这些地下隐蔽所治理国家。
军方制订作战计划的需要与计算机科学家们的研究兴趣开始结合起来。五角大楼要求兰德公司分析在一场核战争后武装部队怎祥才能够进行通信联络(用有声电话及数据无线电通讯网)。现有的电话网看来过于脆弱,不足以完成这样的任务。
兰德公司的解决办法是保罗·巴兰按一项空军合同研究的结果—一个能够绕过故障处并继续通信的网络。巴兰写道,在这样一个系统里,“没有明显的中央指挥和控制点,如果任何一个点遭受攻击时,所有幸存的联结点能够重新建立联系。”建立这种可存在下去的网络的关键是后来被称为分组交换的结构。
巴兰在兰德公司从事关于分组交换的基础研究,但是他的报告中,有许多内容是保密的。英国国家物理实验室的唐纳德·戴维斯独立地概述了同样的总构想,并且为通讯联系组件提出了“包”这个词。其他研究人员也开始着重研究信息包交换结构的设想。
这一设想引起高级研究计划局的重视,特别是该局由一位叫做J.C.R.利克利德的计算机科学家领导的指挥和控制研究处的注意。
高级研究计划局同意为建立实验性的计算机网络提供资金,作为该局对研究给予支持的部分措施。高级研究计划局的官员们希望这个网络除了检验假定的第三次世界大战后部队通信网的潜力外,还可验证战场远程计算机使用的可行性。另外,这一网络可使分散在各地的研究人员共用那个时代为数不多的超级计算机,这样,国防部就不必为每个合同单位都购买一台。1968年,高级研究计划局招标建立一个可扩充的网络,连接已经在从事该局的研究工作的四个地点:加利福尼亚大学洛杉矾分校及圣巴巴拉分校、斯坦福研究所和犹他大学。
建设高级研究计划局网络的合同给了设在马萨诸塞州剑桥的一家研究公司—博尔特·贝拉尼克--纽曼研究公司(BBN)。o该公司同麻省理工学、院有密切联系。BBN公司于1969年8月给加利福尼亚大学洛杉矶分校送去了新的通信软件。同年10月,也给了斯坦福研究所。11月进行的一次演示中,加利福尼亚的这两台机器交换了数据,第一个长途分组交换网络开通。这一年的年底,所有四个结点联网。就在那时,被《纽约时报》称为因特网之父的显要人物文顿·瑟夫开始在本文所述的发展过程中发挥重要的作用。瑟夫1943年在康涅狄格州纽黑文出生。他放弃了进耶鲁大学的机会,到斯坦福大学作本科学生,攻读数学,然后在洛杉矾加利福尼亚大学获得了计算机科学硕土学位和博士学位。1969年,瑟夫当时是研究生,在洛杉矾加利福尼亚大学的网络测定中心工作,观察新建立的四个结点的高级研究计划局网络是怎样运作的—并且研究它会采取什么行为使它失去作用。
他很快就开始同麻省理工学院的数学教授、当时休假在BBN公司工作的罗伯特·卡恩合作。瑟夫和卡恩开发了一套名为“协议”的软件,以便不同型号的计算机能够交换信息包,尽管信息包的大小和计算机时钟速度有差异。结果,传输控制协议(TCP)和因特网协议(IP)于1973年推出(当时瑟夫正在斯坦福大学执教)。传输控制协议—使信息转变到信息包流里并予以重聚。因特网协议—在不同的结点甚至不同类型的网络间传送信息包。瑟夫认为“至今已有数以千计的人”帮助建立了我们已熟悉的计算机网络通信系统。
1977年,瑟夫离开斯坦福大学到高级研究计划局(当时称为国防部高级研究计划局)后,开始研究一种不同的互联方式。一台计算机从沿旧金山湾地区的高速公路行驶的一辆厢式汽车上发出了一些信息,这些信息通过无线电设备、卫星和陆上通信线路,传达全程94000英里(约15万公里)。瑟夫后来回忆说:“我们一点信息也没丢失。”这次实验证明,计算机既可向战场发送信息,也可接收来自战场的信息。
瑟夫生来就息有严重的听力障碍,从14岁开始戴助听器。正是由于他创造的 TCP/IP协议,以文本为基础的网络通信系统今天才有可能被普遍应用。这带有偶然性,但是很恰当。这种网络通信系统包括电子邮件、讨论清单、文件索引和超级文本。当然,电子邮件在网络服务中应用最广、最方便,而且功能最好。
到20世纪80年代中期,TCP/IP把高级研究计划局网络和其他网络联系起来,包括另一个联邦机构—国家科学基金会的NSF网络,以及北卡罗来纳大学和杜克大学(也在北卡罗来纳州)的研究生们创建的 Use网络。结果形成了起先称为高级研究计划局因特网的网络,随后简称为因特网。高级研究计划局网络一分为二,与军方通信有关的成为MILNET(军事网络),而计算机研究人员最后不仅在实际上,而且在名义上接管了高级研究计划局网络。该网络于1990年关闭, NSF网络于去年4月脱机。信息高速公路最繁忙的路线现在掌握在私人手中。几乎各种各样的网络都用TCP/IP协议。瑟夫1994年对<计算机世界>杂志说:“我非常自豪的是,因特网能够使自身性能超过过去20年中发明的每一项通信性能。我认为这一成就不算坏。”