Zapewne nie każdy z dzisiejszych użytkowników Internetu zdaje sobie sprawę, jak bardzo się on zmienił od czasów swego powstani



Pobieranie 122.66 Kb.
Strona2/3
Data03.02.2018
Rozmiar122.66 Kb.
1   2   3

Idea


Trudno w to uwierzyć, ale najprawdopodobniej jednym z pierwszych wydarzeń, w wyniku których powstał Internet, było wystrzelenie przez Związek Radziecki w 1957 roku Sputnika, pierwszego sztucznego satelity Ziemi. Świat znajdował się wówczas w okowach zimnej wojny i fakt ten wywołał spore zamieszanie w kręgach osób odpowiedzialnych za bezpieczeństwo Stanów Zjednoczonych. Jedną z odpowiedzi nań było powołanie w ramach amerykańskiego Departamentu Obrony (Department of Defence - DoD) agencji ARPA (Advanced Research Projects Agency), której działania miały zapewnić USA przodującą pozycję w zastosowaniach militarnych nauki i techniki. Instytucja ta miała bardzo szeroki zakres działalności. Departament Obrony był wówczas największym użytkownikiem komputerów w USA, więc w nadchodzących latach w polu zainteresowania ARPA znalazły się różne dziedziny informatyki, w tym również sieci komputerowe. Duże znaczenie i szerokie zastosowanie wyników badań finansowanych przez ARPA było spowodowane przede wszystkim tym, że przynajmniej w początkowym okresie swego istnienia Agencja nie wymagała utajniania tych prac bądź ograniczania ich tematyki to zagadnień wyłącznie militarnych.

Na początku lat 60-tych w RAND Corporation, innej amerykańskiej instytucji zajmującej się problemami bezpieczeństwa narodowego, zaczęto rozważać problem funkcjonowania władz i dowództwa armii USA w wypadku wojny nuklearnej. W 1962 roku RAND opublikowała raport Paula Barana, naukowca na kontrakcie sił powietrznych USA, zatytułowany "On Distributed Communications Networks", w którym przedyskutowany został sposób ochrony wojskowego systemu komunikacyjnego w wypadku zmasowanego ataku. Została w nim naszkicowana idea systemu komunikacyjnego, który byłby w stanie funkcjonować nawet mimo zniszczenia dużej części węzłów i łączy. System taki miałby być pozbawiony centralnego punktu kontroli i dowodzenia, a ilość połączeń pomiędzy węzłami byłaby na tyle duża, że w wypadku zniszczenia niektórych z nich sieć nadal funkcjonowałaby dzięki pozostałym połączeniom, na które automatycznie byłby kierowany ruch. Jedna z propozycji autora zakładała podjęcie prac nad stworzeniem narodowego systemu, analogicznego do istniejącej sieci łączy telefonicznych, umożliwiającego transport danych komputerowych pomiędzy dużymi grupami użytkowników.

System taki mógłby zostać stworzony z wykorzystaniem technologii sieci pakietowych (packet-switching), opracowanej w latach 60-tych. Jej podstawą było fragmentowanie informacji w pakiety, kierowanie ich w odpowiednie miejsca docelowe i tam składanie z powrotem w całość. Postępowanie takie ma kilka zalet, m.in. umożliwia współkorzystanie wielu użytkowników jednoczenie z tego samego łącza oraz redukuje skutki przekłamań podczas transmisji - w przypadku błędu wystarczy przesłać ponownie jedynie błędny pakiet, a nie całą informację. Pakiety mogą również nieść informację o sobie samych, np. o miejscu wysłania i przeznaczenia, o przebytej i planowanej drodze, mogą również być kompresowane dla zwiększenia przepustowości łącza lub szyfrowane dla zapewnienia poufności. Ważną cechą sieci pakietowej jest równorzędność znajdujących się w niej komputerów. Pierwsza funkcjonująca sieć tego typu powstała w National Physical Laboratories w Wielkiej Brytanii w 1968 roku.

Praca Barana była punktem wyjściowym planu stworzenia sieci komputerowej bez centralnego ośrodka, która mogłaby funkcjonować nawet będąc w części zniszczona. Wszystkie węzły sieci miały być równorzędne, a każdy z nich miał mieć prawo do nadawania, przekazywania dalej i odbierania wiadomości rozbijanych na pakiety, dla których istotne było tylko miejsca pochodzenia i przeznaczenia - trasa ich wędrówki byłaby warunkowana aktualnym stanem połączeń, co zapewniłoby automatyczną zmianę drogi w przypadku zaniku funkcjonowania części sieci. Idea Barana zainteresowała innych naukowców, m.in. pracującego nad relacjami człowiek-komputer J.C.R. "Lick" Licklidera, który rozważał możliwość wykorzystania komputerów w komunikacji międzyludzkiej. Został on pierwszym szefem IPTO (Information Processing Technology Office), biura w ARPA, które zajmowało się m.in. sieciami komputerowymi. Jego zasługą było otwarcie ARPA na różne projekty z dziedziny informatyki, a także nawiązanie ścisłej współpracy z naukowcami ze środowisk akademickich.




ARPANET


W latach 1966-67 Departament Obrony sfinansował prace nad eksperymentalnym łączeniem odległych od siebie komputerów. Wykorzystano w nich wcześniejsze doświadczenia z systemami wielodostępnymi (timesharing), w których przyłączano wiele terminali do jednego komputera. Okazało się, że nie było problemów z łączeniem komputerów różnych typów, kłopoty sprawiały jedynie używane linie telefoniczne - były one zbyt wolne i zbyt zawodne.

W tym samym czasie ARPA wyłożyła fundusze na ośrodki komputerowe na wybranych uniwersytetach i instytucjach naukowych. Wkrótce zaproponowano połączenie ich za pomocą sieci pakietowej. Plan sieci ARPANET został zaprezentowany w 1967 roku. Na początek wybrano cztery centra: Uniwersytet Kalifornii w Los Angeles (UCLA), Stanford Research Institute (SRI), Uniwersytet Kalifornii w Santa Barbara (UCSB) i Uniwersytet Utah. W każdym z nich do dużego komputera klasy mainframe miał zostać dołączony minikomputer pełniący funkcję węzła przełączającego, określany mianem interface message processor (IMP). W odróżnieniu od systemów wielodostępnych, opartych na architekturze klient-serwer, miała to być sieć komputerów równorzędnych (peer-to-peer). Kontrakt na dostawę tych maszyn (Honeywell DDP-516) otrzymała firma BBN (Bolt, Beranek and Newman). Miały one zostać połączone liniami dzierżawionymi o przepustowości 50 kbps, dostarczonymi przez AT&T.

W celu umożliwienia porozumiewania się komputerów różnych typów należało uzgodnić pewne konwencje dotyczące transmisji blokowej, sprawdzania błędów i retransmisji oraz identyfikacji komputerów-hostów i użytkowników, określone mianem "protokołów". Zajął się tym zespół nazwany Network Working Group (NWG), który efekty swoich prac publikował w postaci ogólnodostępnych dokumentów Request For Comments(RFC), do dziś będących podstawową formą dokumentowania standardów obowiązujących w Internecie. Pierwsze RFC zatytułowane "Host Software" opracował w kwietniu 1969 roku Steve Crocker. Istotną podstawą sukcesów w działalności NWG była dobra współpraca pomiędzy jej członkami, głównie doktorantami z uczelni korzystających z grantów ARPA. Uwierzyli oni, że wspólne działanie zaprowadzi ich dalej, niż współzawodnictwo naukowe. Z pewnością pomogła im w tym dalekowzroczna polityka i finansowe wsparcie ze strony ARPA.

Przed końcem 1969 roku funkcjonowały już połączenia sieciowe pomiędzy pierwszymi czterema węzłami - sieć ARPANET zaczęła pracować, dzięki czemu można było zaimplementować teoretycznie zaprojektowane protokoły. W ciągu kilku miesięcy ostatecznie opracowano symetryczny protokół komunikacyjny pomiędzy hostami nazwany Network Control Protocol (NCP). Wkrótce dodano do niego najprostsze usługi: zdalne logowanie do komputerów i kopiowanie plików pomiędzy hostami. Naukowcy zaangażowani w projekt zaczęli identyfikować problemy w komunikacji pomiędzy hostami. Po ich rozwiązaniu rozpoczęto przyłączanie kolejnych ośrodków i w kwietniu 1971 roku były już 23 hosty w 15 węzłach.

W październiku 1972 roku, podczas pierwszej międzynarodowej konferencji poświęconej komunikacji komputerowej zademonstrowano działanie węzła ARPANET-u z 40 terminalami - prezentacje zorganizował Bob Kahn z BBN. Przedstawiciele projektów sieciowych z kilku krajów dyskutowali o potrzebie uzgodnienia protokołów. W celu stworzenia wspólnego protokołu powołano InterNetwork Working Group (INWG), jej pierwszym przewodniczącym został Vinton Cerf z UCLA, uczestniczący wcześniej w NWG. Można zaryzykować stwierdzenie, że były to początki idei Internetu, gdyż rozważano wówczas podstawy architektury międzynarodowego połączenia wielu sieci (interconnection of networks).

Sieć sukcesywnie rozrastała się. W 1972 roku po raz pierwszy wykorzystano łącze satelitarne do przyłączenia węzła na Hawajach. Wraz ze wzrostem liczby łącz i transmitowanych pakietów pojawiły się pewne problemy z niezawodnością podsieci, które trzeba było usunąć. W wrzeniu 1973 roku podłączonych było 40 węzłów, w tym pierwsze dwa spoza USA - z Wielkiej Brytanii i Norwegii. W 1977 roku w sieci znajdowało się 111 hostów.

W 1972 roku Ray Tomlinson z BBN stworzył pierwszy program do wysyłania wiadomości poprzez sieć. W ciągu kilku lat od powstania ARPANET-u jego twórcy ze zdumieniem spostrzegli, jak bardzo popularna wśród jego użytkowników stała się poczta elektroniczna. Okazało się, że taka metoda wymiany informacji ma wiele zalet w porównaniu z przesyłaniem listów na papierze czy telegramów. Przede wszystkim wydawała się ona być mniej formalna i przy swojej szybkości na długich dystansach nie wymagała aktywności nadawcy i odbiorcy w tym samym czasie (w odróżnieniu od telefonu) ani pośrednictwa żadnych instytucji w rodzaju poczty. Wszystko to ułatwiało kontakty międzyludzkie i wspólną pracę nad projektami. Stąd był już tylko krok do wynalezienia e-mail'owych list dystrybucyjnych, które umożliwiały jednoczesne rozesłanie tej samej wiadomości do wielu użytkowników sieci. Jednymi z pierwszych list dyskusyjnych, które stosunkowo szybko stały się bardzo popularne, były "SF-LOVERS" - dla fanów science-fiction, oraz "HUMAN-NETS" - poświęcona m.in. znaczeniu i wykorzystaniu globalnej sieci w komunikacji międzyludzkiej. Administratorzy wielu hostów niechętnie odnosili się do tego rodzaju inicjatyw, gdyż nie były one zgodne z pierwotnym, naukowo-badawczym przeznaczeniem ARPANET-u, ale nie byli w stanie ich powstrzymać. Dowodzi tego m.in. fakt, iż po zamknięciu w pewnym momencie listy "SF-LOVERS" otwarto ją po kilku miesiącach ponownie z przewrotnym uzasadnieniem, że jej funkcjonowanie dostarcza cennych informacji naukowych na temat administrowania listami dyskusyjnymi o szczególnie dużym natężeniu ruchu.

W 1974 roku firma BBN udostępniła pierwszą publiczną sieć pakietową Telenet, która miała być komercyjną wersją ARPANET-u. W 1975 roku zarządzanie ARPANET-em przeszło w gestię DCA (Defence Communications Agency), ponieważ uznano, że sieć ta wyszła poza stadium eksperymentów i stała się na tyle stabilna, że opuściła obszar bezpośredniego zainteresowania ARPA. W 1983 roku z ARPANET-u wydzielono część militarną, znaną pod nazwą Milnet. Dalsze dzieje tej sieci to już era TCP/IP i stopniowe ewoluowanie w kierunku dzisiejszej postaci Internetu. ARPANET oficjalnie przestał funkcjonować w 1990 roku, kiedy to jego rolę całkowicie przejęła sieć szkieletowa NSFNET.

Z dzisiejszego punktu widzenia ARPANET był siecią bardzo prymitywną, ale na ówczesne warunki było to jedno ze szczytowych osiągnięć technologii komputerowej. Jego architektura stwarzała szereg ograniczeń, takich jak chociażby limit 255 maszyn IMP mogących się komunikować poprzez protokół NCP. Należy jednak pamiętać, że pod wieloma względami było to rozwiązanie pionierskie. Niebagatelne znaczenie ma fakt, że dzięki temu eksperymentowi umożliwiono współpracę maszyn wielu różnych typów oraz współdzielenie bardzo wówczas kosztownych zasobów komputerowych. Pomimo tego, że u jego podstaw leżała idea stworzenia militarnej infrastruktury dowodzenia i kontroli zdolnej przetrwać atak nuklearny, ARPANET stał się prototypem globalnej sieci komunikacji międzyludzkiej o zdecentralizowanej strukturze i zastosowaniach zupełnie odmiennych od pierwotnie zakładanych.


TCP/IP


Równolegle z ARPANET-em zaczęły powstawać i rozwijać się inne sieci komputerowe. Były to przeważnie projekty eksperymentalne na niewielką skalę. Oprócz komunikacji pomiędzy komputerami stacjonarnymi prowadzono również eksperymenty z mobilnym środowiskiem sieciowym, wykorzystującym między innymi radio (tzw. Packet Radio) i łącza satelitarne.

W 1973 roku Bob Kahn sformułował problem "międzysieci" (internet przez małe "i"): jak umożliwić hostom komunikowanie się poprzez wiele sieci pakietowych nie znając technologii sieciowej każdej z nich? Vinton Cerf przeprowadził w Stanford (dokąd się przeniósł) serię seminariów poświęconych temu problemowi (wielu spośród uczestników tych seminariów zrobiło potem karierę w czołowych firmach komputerowych). W maju 1974 roku Cerf i Kahn opublikowali w IEEE Transactions pracę "A Protocol for Packet Network Intercommunication", w której wyspecyfikowali projekt protokołu TCP (Transmission Control Protocol). Prace nad jego implementacją prowadziły trzy ośrodki: Stanford, BBN i University College w Londynie.

W lipcu 1977 roku odbyła się pierwsza demonstracja "międzysieci" ARPANET-u, radia pakietowego (packet radio i łącz satelitarnych. Ponieważ odbywało się to za pieniądze Departamentu Obrony, zastosowano scenariusz, który miał zainteresować wojskowych - zasymulowano długodystansową komunikację pomiędzy mobilnym pojazdem a centrum dowodzenia. Pakiety "wędrowały" od ciężarówki jeżdżącej w okolicach San Francisco, poprzez sieć Packet Radio, potem ARPANET-em poprzez satelitę do Londynu, z powrotem do USA łączem satelitarnym SATNET-u i znów ARPANET-em do jednego z dużych ośrodków obliczeniowych. Po drodze nie zginął ani jeden bit.

W pierwotnej wersji protokołu nie było jeszcze rozróżnienia pomiędzy TCP a IP (Internet Protocol). W trakcie eksperymentów nad przesyłaniem zakodowanego i skompresowanego głosu przez sieć okazało się, że retransmisje błędnych pakietów powodowały przerwy w odtwarzaniu dźwięku. W tego rodzaju zastosowaniach bezbłędna transmisja wszystkich pakietów okazała się być mniej istotna w porównaniu z ciągłością i regularnością przetwarzania. W efekcie doszło do oddzielenia protokołu IP, odpowiedzialnego za adresowanie, od TCP, odpowiedzialnego za podział informacji na pakiety, ich niezawodne dostarczenie do miejsca przeznaczenia oraz powtórne złożenie w całość. "Obok" TCP powstał prostszy protokół bezpołączeniowy UDP (User Datagram Protocol), w którym brak jest kontroli prawidłowości przesyłanych pakietów.

Technologia TCP/IP poważnie zainteresowała przedstawicieli sił zbrojnych. W celu prowadzenia dalszych badań nad rozwojem zestawu protokołów TCP/IP powołano w ARPA (przemianowanej na DARPA - Defence...) zespół Internet Configuration Control Board (ICCB), w którego skład weszło wielu ekspertów zaangażowanych już wcześniej w prace związane z TCP/IP (w 1983 roku zmienił on nazwę na IAB - Internet Activities Board). W 1980 roku zdecydowano, że TCP/IP będzie preferowanym protokołem do zastosowań militarnych. W 1982 roku Departament Obrony uznał go swoim standardem, a DCA i DARPA podjęły decyzję o przejściu wszystkich systemów w sieci ARPANET z protokołu NCP na TCP/IP. Ostatecznie nastąpiło to 1 stycznia 1983 roku i było poprzedzone próbnymi wyłączeniami transmisji pakietów NCP w całej sieci (powodowało to sporo zamieszania, ale skutecznie przekonało użytkowników, że rzeczywiście dojdzie do zmiany).

Z czasem w miejsce klasycznych, wielodostępnych systemów komputerowych zaczęły powstawać lokalne sieci stacji roboczych wykorzystujące TCP/IP, które były przyłączane do ARPANET-u przez specjalizowane komputery zwane gateway'ami (dziś używa się nazwy router). Każdy nowy komputer w sieci otrzymywał unikalny numer IP, a jego nazwa i podstawowe parametry były rejestrowane przez Network Information Center (NIC) w specjalnym pliku hosts.txt, który co jaki czas był kopiowany na wszystkie hosty (nazwy nowych komputerów były "widoczne" dla danego hosta po zaktualizowaniu kopii tego pliku). Stały wzrost liczby hostów czynił ten proces bardzo uciążliwym. Problem został rozwiązany w 1984 roku wraz z opracowaniem przez Paula Mockapetrisa hierarchicznego systemu nazw domenowych i protokołu DNS (Domain Name System). Rolę pliku hosts.txt przejęła rozproszona baza danych o zasobach w poszczególnych domenach, z których każda musiała być zarejestrowana na jednym z tzw. nameserver'ów. DNS dostarczył standardowego formatu danych, metod odpytywania nameserverów i wymiany danych pomiędzy nimi. Pozwoliło to każdej organizacji bądź instytucji swobodnie zarządzać swoim fragmentem sieci. Wkrótce umożliwiono rejestrowanie w DNS nieinternetowych systemów poczty elektronicznej oraz bramek do nich, co stworzyło wspólną z Internetem przestrzeń adresową.

Od 1982 roku TCP/IP stale zapewnia komunikację w coraz większym zbiorze połączonych pomiędzy sobą sieci komputerowych tworzących Internet. Na początku lat 80-tych ta "sieć sieci" była jeszcze bardzo uboga w porównaniu z okresem eksplozji jej popularności w latach 90-tych, zarówno jeżeli chodzi o ilość hostów, jak i zakres oraz jakość dostępnych usług. Mimo to moment przejścia z NCP na TCP/IP należy uznać za początek właściwego Internetu, gdyż właśnie wtedy położone zostały techniczne podwaliny jego działania, które w swoim podstawowym zakresie funkcjonują aż do dziś. Protokół TCP/IP został opracowany za publiczne pieniądze DARPA i powszechnie udostępniony za darmo, dzięki czemu powstały liczne jego implementacje na różne systemy, co z kolei spowodowało jego wielką popularność. Na bazie TCP/IP opracowano szereg protokołów realizujących różne usługi sieciowe. Chociaż oficjalnie czasami mówi się o Internecie jako o sieci "wieloprotokołowej", to jednak TCP/IP jest faktycznie obowiązującym standardem, uniwersalnym językiem zrozumiałym przez komputery wielu typów.




Pobieranie 122.66 Kb.

Share with your friends:
1   2   3




©operacji.org 2020
wyślij wiadomość

    Strona główna
warunków zamówienia
istotnych warunków
przedmiotu zamówienia
wyboru operacji
Specyfikacja istotnych
produktu leczniczego
oceny operacji
rozwoju lokalnego
strategii rozwoju
kierowanego przez
specyfikacja istotnych
Nazwa przedmiotu
Karta oceny
ramach działania
przez społeczno
obszary wiejskie
dofinansowanie projektu
lokalnego kierowanego
Europa inwestująca
Regulamin organizacyjny
przetargu nieograniczonego
kryteria wyboru
Kryteria wyboru
Lokalne kryteria
Zapytanie ofertowe
Informacja prasowa
nazwa produktu
Program nauczania
Instrukcja obsługi
zamówienia publicznego
Komunikat prasowy
programu operacyjnego
udzielenie zamówienia
realizacji operacji
opieki zdrowotnej
przyznanie pomocy
ramach strategii
Karta kwalifikacyjna
oceny zgodno
Specyfikacja techniczna
Instrukcja wypełniania
Wymagania edukacyjne
Regulamin konkursu
lokalnych kryteriów
strategia rozwoju
sprawozdania finansowego
ramach programu
ramach poddziałania
kryteriów wyboru
operacji przez
trybie przetargu