Възходът на интернет, ч.1: експоненциален растеж

Възходът на интернет, ч.1: експоненциален растеж

<< Преди това: Ерата на фрагментацията, част 4: анархистите

През 1990 година Джон Куотерман, консултант по мрежови технологии и експерт в областта на UNIX, публикува всестранен обзор на състоянието на компютърните мрежи по това време. В малка част, посветена на бъдещето на компютърните системи, той предсказа появата на единна глобална мрежа за "електронна поща, конференции, предаване на файлове, отдалечен достъп до системи - по същия начин, както днес съществува световната телефонна мрежа и световната поща". Въпреки това, той не придаде особено значение на интернет. Той предположи, че тази световна мрежа "вероятно ще бъде управлявана от правителствени услуги за комуникация", освен в САЩ, "където ще бъдат управлявани от регионални подразделения на Bell Operating Companies и оператори на междуградски комуникации".

Целта на тази статия е да обясни, как интернет с внезапния си експоненциален растеж грубо опроверга напълно естествените предположения.

Предаване на щафетата

Първото критично събитие, довело до появата на съвременния интернет, се случи в началото на 80-те години, когато Агенцията за отбранителни комуникации (Defense Communication Agency, DCA) [в момента DISA] реши да раздели ARPANET на две части. DCA пое контрола над мрежата през 1975 година. Към този момент беше ясно, че за отдела за технологии за обработка на информация (IPTO) на ARPA - организация, занимаваща се с изследване на теоретични идеи - нямаше смисъл да участва в развитието на мрежа, използвана не за проучвания на комуникации, а за ежедневна комуникация. ARPA неуспешно се опитваше да прехвърли контрола над мрежата на частната компания AT&T. DCA, отговорна за военно-скопителните комуникации, изглеждаше като най-добрият втори вариант.

През първите години на новата ситуация ARPANET процъфтяваше в режим на блажено игнориране. Обаче в началото на 80-те години остарялата инфраструктура на комуникации на министерството на отбраната спешно се нуждаеше от обновление. Проектът за предполагаема замяна, AUTODIN II, с подизпълнител, избран от DCA, компанията Western Union, изглеждаше, че се провали. Тогава ръководителите на DCA назначиха полковник Хайди Хайден да отговаря за избора на алтернатива. Той предложи да използва технологията за пакетно переключване, която вече беше на разположение на DCA под формата на ARPANET, като основа за новата мрежа за предаване на данни в отбраната.

Въпреки това, с предаването на военни данни по ARPANET, се появи очевиден проблем – мрежата беше населена с дълговласи учени, някои от които активно се противопоставяха на компютърната сигурност или секретността – например, Ричард Столман със своите съратници-хакери от лабораторията за изкуствен интелект на MIT. Хайден предложи да раздели мрежата на две части. Той реши да остави учените-изследователи, финансирани от ARPA, в ARPANET, а компютрите, работещи в отбранителни предприятия, да бъдат отделени в нова мрежа под името MILNET. Такъв митоз имаше две важни последици. Първо, разделението на военната и невоенната част на мрежата стана първа стъпка към прехвърлянето на интернет под граждански и по-късно под частен контрол. Второ, това стана доказателство за жизнеспособността на плодотворната интернет технология — протоколите TCP/IP, които бяха измислени първоначално около пет години преди това. DCA трябваше да увери, че всички възли на ARPANET преминат от старите протоколи на поддръжка на TCP/IP до началото на 1983 г. По това време малко мрежи използваха TCP/IP, но след това този процес обедини двете мрежи на прото-интернета, което позволи на трафика на съобщенията, при необходимост, да свързва изследователски и военни предприятия. За да осигури дългосрочността на протокола TCP/IP в армейските мрежи, Хайден основа фонд на стойност $20 млн, за да подпомогне производителите на компютри, които ще пишат софтуер за реализиране на TCP/IP в своите системи.

Първата стъпка в постепенното прехвърляне на интернет от военен към частен контрол също така ни дава добра възможност да се сбогуваме с ARPA и IPTO. Неговото финансиране и влияние, осъществявани под управлението на Джозеф Карл Робнет Ликлайдер, Айвън Сазерленд и Робърт Тейлър, директно и индиректно доведоха до появата на всички ранни разработки в областта на интерактивните изчисления и компютърни мрежи. Въпреки това, създавайки стандарта TCP/IP в средата на 1970-те, то последно изигра ключова роля в историята на компютрите.

Следващият важен изчислителен проект, организиран от DARPA, ще бъде конкурсът за автономни превозни средства през 2004-2005 година. Най-известният проект до този момент ще бъде стратегическата компютърна инициатива на базата на ИИ от 1980-те години за милиард долара, която ще създаде редица полезни военни приложения, но практически няма да повлияе на гражданското общество.

Решаващият катализатор за загубата на влияние на организацията стана Войната във Виетнам. Повечето изследователи считаха, че се борят за правилната кауза и защитават демокрацията, когато военните финансираха изследванията от епохата на Студената война. Въпреки това тези, които израснаха през 50-те и 60-те години, загубиха вяра във военните и техните цели, след като последните бяха забъркани в блатото на Виетнамската война. Сред първите беше и самият Тейлър, който напусна IPTO през 1969 година, носейки своите идеи и връзки в Xerox PARC. Конгресът, контролиран от демократите, загрижен за разрушителното влияние на военните пари върху основните научни изследвания, прие изменения, според които парите за отбрана трябваше да се харчат изключително за военни изследвания. ARPA отрази тази промяна в културата на финансиране през 1972 година, преразглеждайки името си на DARPA — Управлението за напреднали изследователски проекти на Министерството на отбраната на САЩ.

Затова естафетата премина на гражданския Национален научен фонд (NSF). До 1980 година, с бюджет от 20 млн. долара, NSF отговаряше за финансирането на приблизително половината от федералните програми за компютърни изследвания в САЩ. И голяма част от тези средства скоро ще бъдат насочени към нова национална компютърна мрежа NSFNET.

NSFNET

В началото на 80-те години на 20-ти век Лари Смарр, физик от Университета в Илинойс, посети Института Макс Планк в Мюнхен, където работеше суперкомпютърът „Крей“, до който бе позволен достъп на европейски изследователи. Раздосадван от липсата на подобни ресурси за американските учени, той предложи NSF да финансира създаването на няколко суперкомпютърни центрове в цялата страна. Организацията отговори на исканията на Смарр и други изследователи с подобни оплаквания, създавайки през 1984 година отдел за напреднали научни изчисления, което доведе до финансиране на пет подобни центрове с петгодишен бюджет от $42 млн. Те бяха разположени от Корнелския университет на североизток до Сан Диего на югозапад. Находящият се между тях Университет на щата Илинойс, където работеше Смарр, получи свой собствен център, Национален център за суперкомпютърни приложения, NCSA.

Въпреки това възможностите на центровете за подобряване на достъпа до изчислителни мощности бяха ограничени. Използването на техните компютри от потребители, които не живеят наблизо до един от петте центрове, би било затруднително и би изисквало финансиране на научни командировки за един семестър или лятото. Затова NSF реши да построи и компютърна мрежа. Историята се повтаряше – Тейлър насърчаваше създаването на ARPANET в края на 60-те години именно с цел да предостави на изследователската общност достъп до мощни изчислителни ресурси. NSF ще осигури основен гръбнак, който да свърже ключовите суперкомпютърни центрове, да се простира из целия континент и след това да свърже регионалните мрежи, предоставящи достъп до тези центрове на други университети и научни лаборатории. NSF ще се възползва от преимуществата на интернет протоколите, които насърчаваше Хайден, предавайки отговорността за създаването на местни мрежи на местните научни общности.

Първоначално NSF възложи задачите по създаването и поддържането на мрежата на NCSA от Университета в Илинойс, който бе източник на първоначалното предложение за създаването на национална суперкомпютърна програма. От своя страна NCSA нае същите линии за връзка на 56 кбит/с, каквито ARPANET използваше от 1969 година, и стартира мрежата през 1986 година. Въпреки това тези линии бързо се затрупаха от трафик (подробности за този процес могат да бъдат намерени в работата на Дейвид Милс "Опорна мрежа NSFNET). И отново се повтори историята на ARPANET – бързо стана очевидно, че основната задача на мрежата не трябва да бъде достъпът на учените до компютърната мощност, а обменът на съобщения между хора, които имат достъп до нея. Може да се прости на авторите на ARPANET, че не са знаели, че нещо подобно може да се случи – но как можеше същата грешка да се повтори почти двадесет години по-късно? Едно от възможните обяснения е, че е много по-лесно да се оправдае седемцифрен грант за използване на компютърни мощности, стойността на които е осемцифрени суми, отколкото да се оправдае харченето на такива суми за привидно несериозни цели, като възможността за обмен на електронни писма. Не може да се каже, че NSF умишлено е подвел някого. Но както антропният принцип твърди, че физическите константи на Вселената са такива, каквито са, защото иначе просто нямаше да съществуваме и нямаше да можем да ги наблюдаваме, така и аз нямаше да пиша за компютърна мрежа с държавно финансиране, ако не бяха подобни, малко фиктивни оправдания за нейното съществуване.

Убедил се, че самата мрежа притежава, поне, такава стойност, каквато имат суперкомпютрите, оправдаващи нейното съществуване, NSF се обърна за външна помощ, за да обнови скелета на мрежата, прокарвайки линии с капацитет T1 (1,5 Мбит/с). Стандартът T1 беше разработен от AT&T през 1960-те години и трябваше да обслужва до 24 телефонни разговора, всеки от които се кодиран в цифров поток от 64 кбит/с.

Договорът беше спечелен от Merit Network, Inc. в партньорство с MCI и IBM, и за първите пет години получи от NSF грант на стойност 58 млн. долара за изграждане и поддръжка на мрежата. MCI осигуряваше комуникационната инфраструктура, а IBM предоставяше компютърната мощност и софтуера за маршрутизаторите. Некомертната компания Merit, която управляваше компютърната мрежа, свързваща кампусите на Университета в Мичиган, донесе опит в поддръжката на научната компютърна мрежа и придаде на партньорството университетски дух, който направи процеса по-лесно приемлив за NSF и учените, използващи NSFNET. Въпреки това, предаването на обслужването от NCSA на Merit беше очевидна първа стъпка към приватизацията.

Първоначално MERIT се декодираше като Michigan Educational Research Information Triad [мичиганска образователна триада за изследване на информация]. Щат Мичиган добави $5 млн от себе си, за да помогне на домашната мрежа на Т1 да се разрасне.

Възходът на интернет, ч.1: експоненциален растеж

През магистралата Merit преминаваше трафик от над десет регионални мрежи, от нюйоркската изследователска и образователна мрежа NYSERNet, свързана с Корнелския университет в Итака, до калифорнийската федерална изследователска и образователна мрежа CERFNet, свързана в Сан Диего. Всяка от тези регионални мрежи беше свързана с безброй местни кампусни мрежи, тъй като в лабораториите на колежите и офисите на преподавателите работеха стотици машини с Unix. Тази федерална мрежа стана началният кристал на съвременния интернет. ARPANET свързваше единствено изследователи в областта на информатиката с добро финансиране, работещи в елитни научни заведения. А до 1990 г. почти всеки университетски студент или преподавател вече можеше да излиза онлайн. Преминавайки пакети от възел до възел – през местния Ethernet, след това по-нататък в регионална мрежа, а след това през големи разстояния със скоростта на светлината по магистралата NSFNET – те можеха да обменят имейли или учтиво да разговарят в Usenet с колеги от другия край на страната.

След като чрез NSFNET стана достъпно много повече научни организации, отколкото чрез ARPANET, през 1990 г. DCA се отказа от остарялата мрежа и напълно отстрани министерството на отбраната от развитието на граждански мрежи.

Възход

През целия този период броят на компютрите, свързани с NSFNET и свързаните с нея мрежи – които сега можем наречем интернет – растеше всяка година приблизително два пъти. 28 000 през декември 1987, 56 000 през октомври 1988, 159 000 през октомври 1989 и така нататък. Тенденцията продължи до средата на 90-те години, след което ръстът малко забави. Как, интересно, с оглед на тази тенденция, Куотерман можеше да не забележи, че интернетът е предназначен да владее света? Ако неотдавнашната епидемия ни е научила на нещо, то е, че на човека е много трудно да си представи експоненциален растеж, тъй като той не съответства на нищо, с което се сблъскваме в ежедневието.

Разбира се, името и концепцията на интернет съществуваха още преди NSFNET. Интернет протоколът беше създаден през 1974 г., а мрежи, комуникиращи по IP, съществуваха и преди NSFNET. Вече споменахме ARPANET и MILNET. Все пак, не успях да намеря споменавания на „интернет“ – единна, обхващаща целия свят мрежа от мрежи – преди появата на трислойната NSFNET.

Броят на мрежите в интернет нарастваше с подобна скорост – от 170 през юли 1988 г. до 3500 през есента на 1991 г. Осколките на научната общност нямат граници, много от тях бяха извън страната, започвайки от връзките с Франция и Канада, установени през 1988 г. До 1995 г. интернет можеше да бъде достъпен от почти 100 държави, от Алжир до Виетнам. И макар че броят на машините и мрежите да е много по-лесен за изчисляване, отколкото броят на реалните потребители, по разумни оценки в края на 1994 г. техният брой е 10-20 млн. Липсата на подробни данни за това кой, за какво и по кое време е използвал интернет затруднява аргументираното потвърждаване на всяко историческо обяснение на този невероятен растеж. Няколко истории и анекдоти едва ли могат да обяснят как от януари 1991 г. до януари 1992 г. към интернет се свързаха 350 000 компютъра, а през следващата година – 600 000, а през следващата – още 1,1 млн.

Обаче смея да навляза в тази нестабилна от епистемична гледна точка територия и да заявя, че три наложили се една върху друга вълни от потребители, всяка от които имаше свои причини за свързване, доведоха до експлозивния растеж на интернет, който беше причинен от неумолимата логика на закона на Меткалф, който казва, че стойността (а съответно и силата на привлекателност) на мрежата нараства с квадрата на броя на участниците.

Първо дойдоха учените. NSF умишлено разпространяваше изчисленията до колкото се може повече университети. След това всеки учен искаше да се присъедини към проекта, защото всички останали вече бяха там. Ако до вас не са стигнали имейлите, ако не сте могли да видите и не сте участвали в последните дискусии на Usenet, рискувахте да пропуснете анонса на важна конференция, възможността да намерите наставник, да не забележите авангардно изследване преди да бъде публикувано и т.н. Усещайки принуждение да се присъединят към научните разговори онлайн, университетите бързо се свързваха с регионалните мрежи, които можеха да ги свържат с магистралата NSFNET. Например, NEARNET, която покриваше шест щата в региона Нова Англия, до началото на 90-те години придоби над 200 участници.

Междувременно достъпът започна да прониква от преподавателите и аспирантите в много по-многобройната общност на студентите. До 1993 година около 70% от първокурсниците в Харвард си бяха създали електронни адреси. До това време интернет в Харвард физически достигна до всеки ъгъл и свързаните с него институти. Университетът понесе значителни разходи за да проведе Ethernet не само в всяка сграда на учебното заведение, но и във всички студентски общежития. Сигурно оставаше съвсем малко време, до момента когато някой от студентите първи влезе в стаята си след бурна нощ, падне в креслото и с трудност напише електронно съобщение, за което съжалява на следващата сутрин – било то признание в любов или яростна отговорка на враг.

На следващата вълна, около 1990 година, започнаха да пристигат търговски потребители. В тази година бяха регистрирани 1151 домейна .com. Първите търговски участници бяха изследователски департаменти на технологични компании (Bell Labs, Xerox, IBM и т.н.). Те по същество използваха мрежата за научни цели. Бизнес комуникациите на техните ръководители минаваха по други мрежи. Въпреки това до 1994 година съществуваха вече над 60 000 имена в домейна .com, и печеленето на пари в интернет истински започна.

Към края на 80-те години компютрите започнаха да стават част от ежедневния работен и домашен живот на гражданите на САЩ, а важността на цифровото присъствие за всеки сериозен бизнес стана очевидна. Електронната поща предложи начин за лесен и изключително бърз обмен на съобщения с колеги, клиенти и доставчици. Mailing списъците и Usenet предложиха нови начини за следене на събитията в професионалната общност, както и нови форми на много евтина реклама за широка гама потребители. Чрез интернет можеше да се стигне до огромно многообразие от безплатни бази данни – юридически, медицински, финансови и политически. Завършилите в училище вчерашни студенти, живеещи в свързани общежития, заобичаха интернет толкова, колкото и техните работодатели. Той предлагаше достъп до много по-голям набор от потребители, отколкото която и да е от отделните търговски услуги (и отново законът на Меткалф). След като платите месечна такса за интернет, всичко останало можеше да се получи безплатно, за разлика от значителната цена за използвани часове или изпратени съобщения, за които искат CompuServe и подобни услуги. Сред ранните участници на интернет пазара бяха компаниите, разпращащи програми по пощата – например, The Corner Store от Литчфийлд, Конектикут, рекламираща се в групите Usenet, и The Online Bookstore, онлайн магазин за електронни книги, основан от бивш редактор на издателството Little, Brown and Company, и спестил повече от десет години за известността на Kindle.

И след това дойде третата вълна на растеж, която донесе обикновените потребители, започващи да излизат в интернет в големи количества в средата на 90-те години. До това време законът на Меткалф вече работеше с пълен капацитет. Все по-често да "бъде онлайн" означаваше "да бъде в интернет". Потребителите не можеха да си позволят да прокарат в дома си специални T1 линии, затова почти винаги излизаха в интернет посредством диалап модем.. Вече сме се сблъсквали с част от тази история, когато търговските BBS постепенно се трансформираха в интернет доставчици. Това изменение донесе ползи както на потребителите (чието цифрово пространство внезапно се разшири до океан), така и на самите BBS, които преминаха към много по-прост бизнес модел като посредник между телефонната система и "изхода към магистралата" на интернет с капацитет T1, без нужда да поддържат собствени услуги.

По-големите онлайн услуги се развиваха по същата схема. Към 1993 година всички национални услуги в САЩ — Prodigy, CompuServe, GEnie и младата компания America Online (AOL) – предлагаха на потребителите, които общо наброяваха 3,5 милиона, възможността да изпращат имейли на интернет адреси. И само изоставащият Delphi (с 100 000 абонати) предлагаше пълноценен достъп до интернет. Обаче в следващите няколко години стойността на достъпа до интернет, който продължаваше да расте с експоненциална скорост, бързо надвиши достъпа до собствените форуми, игри, магазини и други съдържания на самите търговски услуги. 1996 година стана повратна — към октомври 73% от потребителите, излезли онлайн, използваха WWW, в сравнение с 21% година по-рано. Бе измислен нов термин "поталан", описващ рудиментарните остатъци от услугите, предоставяни от AOL, Prodigy и останалите компании, на които хората плащаха само за да получат достъп до интернет.

Тайната съставка

И така, вече се запознахме с начина, по който интернет растеше с такива взривни темпове, но недостатъчно проучихме защо това се случваше. Защо той стана толкова доминиращ при наличието на такова разнообразие от други услуги, които се опитваха да се развият в предшествуващата ера на фрагментацията?

Разбира се, правителствените субсидии изиграват своята роля. Освен финансирането на магистрални линии за свързаност, когато NSF реши сериозно да инвестира в развитието на мрежата независимо от своята програма за развитие на суперкомпютри, не пестеше средства. Концептуалните лидери на програмата NSFNET, Стив Улф и Джейн Кавинес, решиха да изградят не просто мрежа от суперкомпютри, а нова информационна инфраструктура за американските колежи и университети. Затова те учредиха програма Connections [„връзки“], поемайки част от разходите за свързване на университетите към мрежата в замяна на това, че те ще осигурят достъп на възможно най-много хора до мрежата на кампусите си. Това ускори разпространението на интернет както пряко, така и непряко. Непряко – тъй като много от регионалните мрежи породиха търговски предприятия, използващи същата инфраструктура, построена с помощта на субсидии, за да продават достъп до интернет на търговски организации.

Но и Minitel имаше субсидии. Въпреки това, интернет се отличаваше със своя многослоен децентрализирана структура и свойствената си гъвкавост. IP позволяваше на мрежи с напълно различни физически свойства да работят с една и съща система от адреси, а TCP осигуряваше доставката на пакети до получателя. И това е всичко. Простотата на основната схема на работа на мрежата позволяваше надграждане на практически всякакви приложения. Важно е, че всеки потребител можеше да допринесе с нова функционалност, ако успее да убеди другите да използват неговата програма. Например, пренасянето на файлове по протокола FTP беше един от най-популярните начини за използване на интернет в ранните години, но намирането на сървъри, предлагащи интересуващите ви файлове, освен чрез уста на уста, беше невъзможно. Затова предприемчиви потребители създаваха различни протоколи за каталогизиране и поддържане на списъци с FTP-сървъри – например, Gopher, Archie и Veronica.

Теоретично, у мрежовата модел на OSI имаше същата гъвкавост, а също така и официално благословение от международните организации и телекомуникационните гиганти за роля на стандарт в междусетевата свързаност. Въпреки това, в практиката теренът остава в полза на TCP/IP, а решаващото му предимство стана кодът, работещ първо на хиляди, а след това на милиони машини.

Предаването на управлението на приложеното ниво към най-крайните части на мрежата доведе до още едно важно последствие. Това означаваше, че големите организации, свикнали да управляват собственото си поле на дейност, можеха да се чувстват удобно. Организациите можеха да настройват собствените си имейл сървъри и да изпращат и получават имейли, без всичкото им съдържание да се съхранява на чужд компютър. Те можеха да регистрират свои собствени домейни, да създават свои собствени уебсайтове с достъп за всички, свързващи се с интернет, но да ги оставят изцяло под свой контрол.

Разбира се, най-яркият пример за многослойна структура и децентрализация стана световната мрежа. Два десетилетия от компютри с разделено време през 1960-те до услуги като CompuServe и Minitel се въртяха около малък набор от основни услуги за обмен на информация – имейли, форуми и чатове. Уебът стана нещо съвсем ново. Ранните години на уеба, когато той се състоеше изцяло от уникални страници, направени на ръка, не приличат на днешното му състояние. Въпреки това, скоковете от връзка на връзка вече по онова време притежаваха странна привлекателност, предоставяйки на предприятията възможността да осигуряват изключително евтина реклама и обслужване на клиенти. Никой от архитектите на интернет не е планирал появата на уеба. Той стана плод на креативността на Тим Бърнърс-Ли, британски инженер от Европейския център за ядрени изследвания (ЦЕРН), който го създаде през 1990 г. с цел лесно разпространение на информация между изследователите в лабораторията. Въпреки това, той лесно работеше на основата на TCP/IP и използваше системата на домейн имената, създадена за други цели, за да разпространи универсални URL адреси. Всеки човек с достъп до интернет можеше да създаде уебсайт, и в средата на 90-те изглеждаше, че всички така и направиха – общините, местните вестници, малките предприятия и любители от всякакъв род.

Приватизация

В този разказ за развитието на интернет пропуснах няколко важни събития и вероятно имате някои въпроси. Например, как точно предприятията и потребителите получиха достъп до интернет, който първоначално беше концентриран около NSFNET – мрежа, финансирана от правителството на САЩ, предназначена за обслужване на научната общност? За да отговорим на този въпрос, в следващата статия ще се върнем към някои важни събития, за които засега не споменах; събития, които постепенно, но неизменно преобразуваха държавния научен интернет в частен и търговски.

Какво още да прочетете

  • Janet Abatte, Изобретяването на интернет (1999)
  • Karen D. Fraser “NSFNET: Партньорство за високоскоростна мрежа, Финален доклад” (1996)
  • John S. Quarterman, Матрицата (1990)
  • Питър Х. Салус, Casting the Net (1995)

Източник: habr.com

Купете надежден хостинг за сайтове със защита от DDoS, VPS и VDS сървъри 🔥 Купете надежден хостинг за сайтове със защита от DDoS, VPS и VDS сървъри | ProHoster