Первоначально основным
стимулом к созданию как ARPANET,
так и 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. 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. В 1976 году Клейнрок опубликовал
первую книгу по ARPANET. В ней он обращал
особое внимание на сложность протоколов
и связанные с этим опасности. Книга способствовала
распространению идей пакетной коммутации
среди очень широкого сообщества.
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.
Недавно 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. Хотя позднее
в Беркли переписали программы, полученные
от BBN, чтобы более эффективно объединить
их с Unix-системой в целом и ядром ОС в особенности,
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, 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.
2 ноября 1988 года выпускник Корнельского
университета Роберт Таппан Моррис
запустил в Интернет 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
(хотя формально червь не наносил какою-либо
ущерба данным в инфицированных ЭВМ). Финансовые
убытки, нанесенные «червем Морриса»,
были оценены в 98 253 260 долларов, и мировое
сообщество всерьез озаботилась проблемой
компьютерных вирусов.
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 сначала
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 далёкие 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 — основанную на встроенном
в UNIX коммуникационном протоколе UUCP. 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.
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.
Только в программах JANet (Великобритания,
1984) и NSFNet (США, 1985) было явно провозглашено
намерение обслуживать всех причастных
к системе высшего образования, независимо
от специализации. В самом деле, чтобы
американский университет мог получить
от NSF средства на подключение к Интернету,
он, как было записано в программе NSFNet,
«должен обеспечить доступность этого
подключения для ВСЕХ подготовленных
пользователей в университетском городке».
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 «*IX»-станций
— характерных компонентов современной
архитектуры Интернета.
Для координации совместной
деятельности был образован Федеральный
сетевой совет (Federal Networking Council, FNC).
Первоначально этот орган назывался
Федеральным координационным комитетом
по Интернет-исследованиям (Federal
Research Internet Coordinating Committee, FRICC). Согласно замыслу
создателей, FRICC должен был координировать
деятельность американских исследователей
сетевых технологий в плане участия в
международной координации. 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.
Разделение расходов между
агентствами и координация деятельности
в области Интернета имеют
давнюю историю. Беспрецедентное
соглашение, заключенное в 1981 году
Фарбером, действовавшим от имени
CSNET и NSF, и Каном, представлявшим DARPA, разрешало
потокам данных CSNET использовать инфраструктуру
ARPANET на статистической основе, без расчетов
«по счетчику». Позднее, действуя в аналогичном
ключе, 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. Предсказуемым
(и запланированным) результатом поощрения
коммерческого сетевого трафика на местном
и региональном уровнях в сочетании с
отказом в транспортировке на национальном
уровне стало активное создание и наращивание
«частных», конкурирующих «дальнобойных»
сетей, таких как PSI, UUNet, ANS CO+RE и (позднее)
других. 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.