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因特网可以说是过去100年里最重要的发明,它极大地改变了我们的生活,每一年我们都可以看到让生活更美好的新创意。

如今,网络无处不在,以至于人们渐渐忘记没有网络时候的生活。这一系列将带你回到过去二十世纪六十年代,追溯因特网的起源与发展。

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我们将按照时间顺序,看看那之后因特网是怎么从小小的开端,发展壮大成今天连接世界各地25亿网民、每年广告投入达到2000亿的网络。

第 1 段(可获 1.39 积分)

你在读这篇文章的时候,不妨把自己想象成文字里那个年代的人,最后你就会惊讶于世界万物的巨变。

这一系列分了五个部分,每个部分讲的是因特网历史的不同阶段。第一部分讲的是因特网在成为世界网络之前的发展史。

第二部分讲的是世界网络的开始阶段,第三部分则是讲第一场浏览器战争,第四部分讲的是网络2.0时代,最后一部分将探讨虚拟现实以及其他技术的未来。

1962

欢迎来到1962年。这时候,电话已经普及很多年了,而美国拥有一个电话的家庭已经占到全部的80%。

第 2 段(可获 1.54 积分)

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数据来源: http://www.blackboxav.co.uk/wireless-pir-activated-1960s-telephone

在过去几十年里,各种各样的早期计算机也已经被发明了。他们体积庞大,价格极度昂贵,所以家里有一台电脑是肯定不可行的。

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资料来源: http://www.clavius.org/techcomp.html “旋风电脑“

所有的声音和数据通信都是靠电路交换,每个电话都会被分配到一个专用的、端到端的、连接基站的电子连接。

一些专用机器会连成一个网络,但是不同的机器不可以直接联系在一起。

第 3 段(可获 1.09 积分)

而这年里,AT&T贝尔实验室得出了一项重大的发明:传输系统1(T1),这个系统可以通过一根铜线同时传输24个电话呼叫。

更甚者,一个在麻省理工学院的工作人员想出了个很大胆,或者说,很疯狂的主意。这个人叫J.C.R利克莱德,他写了一系列关于建立”星际网络“的文章,说是可以让全球的人们互相连接并可以随时随地从任意网站上获取程序和数据。

十月,古巴导弹危机出现,全世界都害怕冷战会随时转为热战,也害怕核战的爆发会给全球带来迅速的毁灭。同时在这个月,利克莱德加入了高级研究计划局。

第 4 段(可获 1.6 积分)

1964

麻省理工的伦纳德·克兰罗克出版了书本《通信网络:随机消息流和延迟》,这本书第一次全面分析并展现了通过网络传送数据的从根本上有别于前的方法,即把信息碎片化并一点一点地传输。

同年,在兰德集团工作的工程师保罗`巴兰写了”关于分布式通信网络“的论述,在军事安全语音通信领域运用了克兰罗克的理论。

为了防止美国的电脑受到苏联的攻击,保罗正在对内置冗余的计算机进行一项设计,模仿人脑通过饶开受损领域进行自我修复的过程。

第 5 段(可获 1.35 积分)

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保罗`巴兰

 

1969

冷战还在持续,太空竞赛使得尼尔·阿姆斯特朗和巴兹·奥尔德林成为登月第一人。

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尼尔·阿姆斯特朗给巴兹·奥尔德林在月球上照的照片,由美国国家航空航天局提供(公共领域)

当时,美国国防部高级研究计划局正在进行一项鲜为人知但又同样重要的计划。

他们在计划建立起一个名叫”阿帕网“的计算机网络。

这一计划大部分都建立在保罗`巴兰的研究基础上,他设计出了一个在核攻击的情况下仍然可以保持端点之间通信的通信系统。

第 6 段(可获 1.41 积分)

这一重要创新被叫做”分布式自适应消息块交换“,与电路交换非常不一样。

成包的数据通过电线来传输,数据还可以同时分享到多个会话中。这大大提高了网络的效率和稳定性。

数据由一个源头和一个有效载荷组成,源头被网络硬件用来将数据包直接传给目的地,有效载荷则要通过提取得出并用于最终目的上。

阿帕网由四台计算机组成,由波特、贝拉尼克和纽曼这三家科技公司建立。

网络的传输路径由这四个互联网消息处理器处理:

第 7 段(可获 1.16 积分)

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图片由计算机历史博物馆提供

10月29日,团队准备发送第一条信息:”login“

”l“发送成功!

”o“发送成功!

接着系统崩溃。然而,这开启了一个新的电脑时代。

1970

威尔士的电脑科学家和电脑网络专家唐纳德•戴维斯为这项新技术起名叫”分组交换“。这个名字读起来明显比”分布式自适应消息块交换“更简单,事实证明新的名称更受欢迎。

同年,哲学家马歇尔·麦克卢汉预测全球村的到来,”每个人都可以打探到别人的事情“。

第 8 段(可获 1.33 积分)

1971

一名三十岁的电脑工程师雷·汤姆林森被他在BBN科技公司的上司吩咐去更改一个叫 SNDMSG的程序,让它会发信息给分时电脑的用户。

他决定添加代码,这样 SNDMSG就还可以发送信息到其他电脑上,他用符号”@“来代表目的地。这样,第一个电子邮件信息就产生了。

他和同事说:”别告诉别人!这本不该是我们来做的。“

1973

在大西洋的另一边法国,the Institut de Recherche en lnformatique et en Automatique(IRIA研究所)创建了CYCLADES网络。

第 9 段(可获 1.39 积分)

这个网络里,主机负责传输数据,而不是网络本身。

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Louis Pouzin, CYCLADES 网络的设计者(图片由Jérémie Bernard提供, CC By SA 3.0)

同年,阿帕网的一项研究发现网上传输的75%都是电子邮件,看来雷说的很对。

1974

CYCLADES 研究项目的成功是基于设计出一个更稳定的网络的想法。

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鲍勃·卡恩和温顿·瑟夫在1974年5月发布了文章”分组网络互连协议“,文章刊登在1974期”IEEE通信技术“上。论文详述了一份常见的传输控制协议(TCP),这份协议隐去了和其他网络协议的差异。

第 10 段(可获 1.44 积分)

在年末,一份七十页的TCP规范横空出世。你可以在这个网站阅读:https://tools.ietf.org/html/rfc675.

1977

这年年初,两个加利福尼亚的年轻人得到了企业家迈克`马库拉的赞助,并从他那学习了商业知识,两个人因此联手建立了一家新的电脑公司——苹果电脑。

三个月后,他们在第一届西海岸电脑节上展现了他们的新电脑苹果2,并显示出一些成功的迹象。

同时,人们还在继续研发更好的网络协议,其中, 阿帕网最早开发者其中之一Jon Postel也在通过做RFC编辑工作来帮忙 。

 

第 11 段(可获 1.4 积分)

他发现了当前采纳的方法存在的一个问题,并写道,“我们搞砸了互联网协议的设计,因为我们违背了分层原则。”

他认为应该有两个协议:

 

  • TCP – 用于端到端会话的控制
  • IP – 用于各条消息的逐跳中继

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Jon Postel。图片由Irene Fertik拍摄,来自USC新闻服务。版权1994,USC。

TCP/IP基础

我们目睹了TCP/IP的诞生,一个对计算机网络通信带来革命性发展的技术。它是如何工作的呢?

首先,每台计算机都有一个TCP/IP程序的副本。

第 12 段(可获 1.29 积分)

 

然后,TCP将消息拆分成更小的数据包。

 

IP处理每个数据包的地址部分,使得它能够到达正确的目的地。

在目的地,TCP重组数据包,恢复原来的消息。

1980

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在北卡罗莱纳大学的协助下,吉姆·埃利斯和汤姆·出斯科特——两位都是杜克大学的毕业生——建立了Usenet并将之连接到阿帕网。

用户阅读和向一个或一个以上的类别(新闻组)发送信息(称为文章或帖子)。

诸如FAQ,flame,和垃圾邮件(Spam)等词语均起源于Usenet。

也是在这一年,Jon Postel撰写了一个新的用户数据报协议 (User Datagram Protocol,UDP)。UDP采用了一个与TCP/IP非常不同的方法进行数据传输,UDP的设计更多考虑速度,而非可靠性。

第 13 段(可获 1.53 积分)

这份规范中,他解释说,UDP“提供了一个过程,供应用程序以最小的协议机制发送消息到其他程序。该协议是面向事务的,并不能保证交付和重复保护。”

时间敏感的应用程序通常使用UDP,因为数据包的丢失比起数据包的延迟等待更可接受,而这一点可能不适用于实时系统。

1983

OSI 模型

计算机工程师早就意识到计算的标准化需求。当所有的计算机系统符合约定的标准时,它们可以相互沟通,而不考虑其底层的内部结构和技术。

第 14 段(可获 1.29 积分)

两个标准机构,国际标准化组织和国际电报电话咨询委员会,开发了文件,定义出了类似的网络模型。

随后开始有工作将这些文件合并为开放系统互连的基本参考模型。这种模型(简称为OSI模型)描述了所有的计算机通信依赖的七个层级:

  1. 物理层 – 处理单个的、不可分割的小量数据比特。电脉冲、光或无线电信号将穿越此层。
  2. 数据链路层 – 可靠地传输数据帧。
  3. 网络层 – 通过构造和管理多节点网络来与处理数据包。
  4. 传输层 – 在网络节点间传送TCP段和UDP数据报。
  5. 会话层 – 通过多次往返传输来管理连续的信息交换。
  6. 表示层 – 翻译网络服务和应用程序之间的数据。例如,在表示层的美国信息交换标准代码(ASCII)。
  7. 应用层 – 支持高级应用程序编程接口。
第 15 段(可获 1.89 积分)

域名系统

同年晚些时候,Paul Mockapetris和Jon Postel发明了域名系统(DNS)。Screen Shot 2016-07-31 at 7.57.44 PM

Paul Mockapetris

DNS是一个系统,用于为计算机和网络服务命名,这些计算机和网络服务被组织成一个层次结构域。

在11月,Jon撰写了计划和时间表,同时Paul撰写了概念和设施,以及实现和规范

DNS服务器将地址从电脑数字转换为可读地址,反之亦然。

DNS服务器的一个例子是WHOIS,它允许我们查看任何网站的联系信息。

第 16 段(可获 1.14 积分)

在这里,你可以阅读ICANN WHOIS的详细历史。

1985

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国家科学基金网

美国国家科学基金会(NSF),一个支持研究和教育的美国政府机构,启动了被称为NSFNET的新项目,用于在超级计算机系统的帮助下,推广先进研究和教育。

国家自然科学基金赞助创建了五个超级计算中心,NSFNET项目使用TCP / IP将它们连接在一起。

到今年年底,因特网上有2000台电脑。

1988

1962年AT&T公司的传输系统技术被用于将NSFNET升级到1.5Mbit/s的连接。

第 17 段(可获 1.39 积分)

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“图片由计算机历史博物馆提供。”

罗伯特·莫里斯(其父亲是美国国家安全局的密码学家,与他同名)利用多个已知的软件漏洞撰写了99行代码。代码并不是病毒,它不依附于任何现有程序或修改现有文件。它是一个蠕虫,被用于传播到尽可能多的计算机。

据莫里斯说,这个程序的目的只是为了衡量互联网的大小。

该程序询问每个计算机是否已经有蠕虫程序的副本。莫里斯意识到如果其它计算机被编程来回应说它们已经有了蠕虫的拷贝,它们就不会被感染。

第 18 段(可获 1.5 积分)

为了确保程序的传播,莫里斯设置程序每七次收到“是”的响应时,都自身复制一次。

在这一过程中,他严重低估了计算机会被询问的次数,以及这个简单的代码改变带来的影响程度。

莫里斯将程序发布在麻省理工学院(MIT),程序迅速传播,再感染几率极高。

这是第一个网络蠕虫,它感染了互联网10%(6000台)主机,很多电脑停止运作,无法应付上传给它们的大量蠕虫副本。

第 19 段(可获 1.33 积分)

由于这场危机以及对未来可能出现的更严重的安全危机的意识,第一个计算机急救响应小组(CERT)协调中心的建立。History Of Internet

总结

我们已经看到了计算机网络技术的巨大进步。从让四台计算机互相通信的严重技术挑战起,网络技术蓬勃发展,目前美国和许多其他国家已经互相连接在一起。

尽管我们已经看到的进步是重大的,在下一篇文章中,我们将看到一个新技术的诞生,它更快地加速了技术的进化。我们将探索万维网的第一年。

第 20 段(可获 1.4 积分)

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