Vzestup internetu Část 1: Exponenciální růst

Vzestup internetu Část 1: Exponenciální růst

<< Před tím: The Age of Fragmentation, Part 4: Anarchists

V roce 1990 John Quarterman, síťový konzultant a expert na UNIX, publikoval ucelený přehled tehdejšího stavu počítačových sítí. V krátké části o budoucnosti výpočetní techniky předpověděl vznik jediné globální sítě pro „e-maily, konference, přenosy souborů, vzdálené přihlašování – stejně jako dnes existuje celosvětová telefonní síť a celosvětová pošta“. Zvláštní roli však internetu nepřikládal. Navrhl, že tato celosvětová síť „bude pravděpodobně provozována vládními komunikačními agenturami“, s výjimkou Spojených států, „kde ji budou provozovat regionální divize společností Bell Operating Companies a dálkoví dopravci“.

Účelem tohoto článku je vysvětlit, jak internet svým náhlým exponenciálním exponenciálním růstem tak nestydatě převrátil dokonale přirozené předpoklady.

Předávání štafety

K první kritické události vedoucí ke vzniku moderního internetu došlo na počátku 1980. let, kdy se Agentura pro obranné komunikace (DCA) [nyní DISA] rozhodla rozdělit ARPANET na dvě části. DCA převzal kontrolu nad sítí v roce 1975. Tehdy už bylo jasné, že ARPA's Information Processing Technology Office (IPTO), organizace věnující se studiu teoretických myšlenek, nemá smysl podílet se na vývoji sítě, která nesloužila pro výzkum komunikací, ale pro každodenní komunikaci. ARPA se neúspěšně pokusila vyrvat kontrolu nad sítí od soukromé společnosti AT&T. DCA, zodpovědná za vojenské komunikační systémy, se jevila jako nejlepší druhá možnost.

Prvních pár let nové situace ARPANET vzkvétal ve stavu blaženého zanedbávání. Na počátku 1980. let však stárnoucí komunikační infrastruktura ministerstva obrany zoufale potřebovala modernizaci. Zdá se, že navrhovaný náhradní projekt AUTODIN II, pro který DCA vybrala společnost Western Union jako svého dodavatele, selhal. Vedoucí DCA poté jmenovali plukovnici Heidi Haydenovou, aby měla na starosti výběr alternativy. Jako základ nové obranné datové sítě navrhl využít technologii přepínání paketů, kterou již DCA disponovala v podobě ARPANETu.

S přenosem vojenských dat přes ARPANET však byl evidentní problém – síť byla přeplněná dlouhovlasými vědci, z nichž někteří byli aktivně proti počítačové bezpečnosti nebo utajování – např. Richard Stallman se svými kolegy hackery z MIT Artificial Intelligence Lab. Hayden navrhl rozdělit síť na dvě části. Rozhodl se ponechat výzkumné vědce financované z ARPA na ARPANET a oddělit obranné počítače do nové sítě nazvané MILNET. Tato mitóza měla dva důležité důsledky. Za prvé, rozdělení vojenské a nevojenské části sítě bylo prvním krokem k převedení internetu pod civilní a následně pod soukromou kontrolu. Za druhé to byl důkaz životaschopnosti klíčové technologie internetu – protokolů TCP/IP, které byly poprvé vynalezeny asi před pěti lety. DCA potřebovala, aby všechny uzly ARPANET přešly ze starších protokolů na podporu TCP/IP začátkem roku 1983. V té době jen málo sítí používalo TCP/IP, ale proces následně propojil dvě sítě proto-internetu, což umožnilo přenos zpráv propojit výzkumné a vojenské podniky podle potřeby. Pro zajištění dlouhé životnosti TCP/IP ve vojenských sítích založil Hayden fond ve výši 20 milionů dolarů na podporu výrobců počítačů, kteří by napsali software pro implementaci TCP/IP na jejich systémy.

První krok v postupném přechodu internetu z vojenské do soukromé kontroly nám také dává dobrou příležitost rozloučit se s ARPA a IPTO. Jeho financování a vliv, vedené Josephem Carlem Robnettem Lickliderem, Ivanem Sutherlandem a Robertem Taylorem, vedly přímo i nepřímo ke všem raným vývojům v oblasti interaktivních počítačů a počítačových sítí. S vytvořením standardu TCP/IP v polovině 1970. let však sehrál klíčovou roli v historii počítačů naposledy.

Dalším velkým počítačovým projektem sponzorovaným agenturou DARPA bude soutěž autonomních vozidel 2004-2005. Nejznámějším projektem před tímto by byla miliardová iniciativa v oblasti strategické výpočetní techniky založená na umělé inteligenci z 1980. let, která by přinesla několik užitečných vojenských aplikací, ale neměla prakticky žádný dopad na občanskou společnost.

Rozhodujícím katalyzátorem ztráty vlivu organizace byla vietnamská válka. Většina akademických výzkumníků věřila, že bojovali za dobrý boj a bránili demokracii, když výzkum z dob studené války financovala armáda. Avšak ti, kteří vyrostli v 1950. a 1960. letech, ztratili víru v armádu a její cíle poté, co se utápěla ve válce ve Vietnamu. Mezi prvními byl sám Taylor, který opustil IPTO v roce 1969 a přenesl své nápady a kontakty do Xerox PARC. Kongres ovládaný demokraty, znepokojený destruktivním dopadem vojenských peněz na základní vědecký výzkum, schválil pozměňovací návrhy požadující, aby byly peníze na obranu vynaloženy výhradně na vojenský výzkum. ARPA odrážela tuto změnu v kultuře financování v roce 1972 tím, že se přejmenovala na DARPA – Americká agentura pro pokročilé obranné výzkumné projekty.

Proto štafeta přešla na civil národní vědecká nadace (NSF). V roce 1980 byla NSF s rozpočtem 20 milionů $ zodpovědná za financování přibližně poloviny federálních počítačových výzkumných programů ve Spojených státech. A většina těchto prostředků bude brzy přidělena nové národní počítačové síti NSFNET.

NSFNET

Na počátku 1980. let navštívil institut Larry Smarr, fyzik z University of Illinois. Maxe Plancka v Mnichově, kde fungoval superpočítač „Cray“, k němuž měli evropští vědci přístup. Frustrovaný nedostatkem podobných zdrojů pro americké vědce navrhl, aby NSF financovala vytvoření několika superpočítačových center po celé zemi. Organizace reagovala na Smarra a další výzkumníky podobnými stížnostmi vytvořením divize Advanced Scientific Computing v roce 1984, což vedlo k financování pěti takových center s pětiletým rozpočtem 42 milionů $, rozkládajících se od Cornell University na severovýchodě až po San Diego. na jihozápadě. University of Illinois, kde Smarr pracoval, se nachází uprostřed a získala své vlastní centrum, Národní centrum pro superpočítačové aplikace, NCSA.

Schopnost center zlepšit přístup k výpočetnímu výkonu však byla omezená. Použití jejich počítačů pro uživatele, kteří nebydlí v blízkosti jednoho z pěti center, by bylo obtížné a vyžadovalo by financování semestrálních nebo letních výzkumných cest. NSF se proto rozhodla vybudovat i počítačovou síť. Historie se opakovala – Taylor podporoval vytvoření ARPANETu na konci 1960. let právě proto, aby umožnil výzkumné komunitě přístup k výkonným výpočetním zdrojům. NSF poskytne páteř, která propojí klíčová superpočítačová centra, rozprostírá se po celém kontinentu a následně se připojí k regionálním sítím, které umožní přístup do těchto center dalším univerzitám a výzkumným laboratořím. NSF využije internetové protokoly, které Hayden prosazoval, tím, že přenese odpovědnost za budování místních sítí na místní vědecké komunity.

NSF zpočátku přenesla úkoly na vytvoření a údržbu sítě NCSA z University of Illinois jako zdroj původního návrhu na vytvoření národního superpočítačového programu. NCSA si zase pronajala stejné 56 kbps linky, které ARPANET používal od roku 1969 a spustila síť v roce 1986. Tyto linky se však rychle ucpaly provozem (podrobnosti o tomto procesu lze nalézt v práci Davida Millse „Základní síť NSFNET"). A historie ARPANETu se opět opakovala - rychle se ukázalo, že hlavním úkolem sítě by neměl být přístup vědců k napájení počítače, ale výměna zpráv mezi lidmi, kteří k němu měli přístup. Autoři ARPANETu lze odpustit, že nevěděl, že se něco takového může stát – ale jak se mohla stejná chyba opakovat téměř po dvaceti letech? Jedním z možných vysvětlení je, že je mnohem snazší ospravedlnit sedmimístný grant na využití výpočetního výkonu, který stojí osm čísel, než aby ospravedlnila utrácení takových částek na zdánlivě lehkovážné cíle, jako je schopnost vyměňovat si e-maily. To neznamená, že by NSF někoho záměrně uvedla v omyl. Ale jako antropický princip uvádí, že fyzikální konstanty vesmíru jsou tím, co jsou proto, že jinak bychom prostě neexistovali a my Kdybychom je nemohli pozorovat, nemusel bych psát o vládou financované počítačové síti, kdyby neexistovala podobná, poněkud fiktivní zdůvodnění její existence.

Společnost NSF byla přesvědčena, že samotná síť je přinejmenším stejně cenná jako superpočítače, které ospravedlňují její existenci, a obrátila se na pomoc zvenčí, aby upgradovala páteř sítě linkami s kapacitou T1 (1,5 Mb/s). Standard T1 byl založen společností AT&T v 1960. letech minulého století a měl obsloužit až 24 telefonních hovorů, z nichž každý byl zakódován do digitálního toku o rychlosti 64 kbit/s.

Kontrakt vyhrála společnost Merit Network, Inc. ve spolupráci s MCI a IBM a během prvních pěti let od NSF obdržela grant ve výši 58 milionů dolarů na vybudování a údržbu sítě. MCI poskytlo komunikační infrastrukturu, IBM poskytlo výpočetní výkon a software pro routery. Nezisková společnost Merit, která provozovala počítačovou síť spojující kampusy University of Michigan, s sebou přinesla zkušenosti s údržbou vědecké počítačové sítě a dala celému partnerství univerzitní pocit, který usnadnil přijetí ze strany NSF a vědců, kteří NSFNET používali. Převod služeb z NCSA na Merit byl však zřejmým prvním krokem k privatizaci.

MERIT původně znamenal Michigan Educational Research Information Triad. Stát Michigan přidal 5 milionů dolarů, aby pomohl růstu své domácí sítě T1.

Vzestup internetu Část 1: Exponenciální růst

Páteř Merit přenášela provoz z více než tuctu regionálních sítí, od newyorské NYSERNet, výzkumné a vzdělávací sítě napojené na Cornell University v Ithace, po CERFNet, kalifornskou federovanou výzkumnou a vzdělávací síť napojenou na San Diego. Každá z těchto regionálních sítí byla připojena k bezpočtu místních sítí kampusů, protože univerzitní laboratoře a fakultní kanceláře provozovaly stovky unixových strojů. Tato federální síť sítí se stala základním krystalem moderního internetu. ARPANET propojoval pouze dobře financované výzkumníky informatiky pracující v elitních vědeckých institucích. A v roce 1990 už mohl být online téměř každý student nebo učitel. Házením paketů z uzlu do uzlu – přes místní Ethernet, pak do regionální sítě a pak na velké vzdálenosti rychlostí světla na páteřní síti NSFNET – si mohli vyměňovat e-maily nebo důstojně konverzovat Usenet s kolegy z jiných částí země. .

Poté, co se prostřednictvím NSFNET stalo přístupných mnohem více vědeckých organizací než přes ARPANET, DCA v roce 1990 vyřadila z provozu původní síť a zcela vyloučila ministerstvo obrany z rozvoje civilních sítí.

Vzlétnout

Za celé toto období se počet počítačů připojených k NSFNET a souvisejícím sítím – a to vše dnes můžeme nazvat internetem – každým rokem přibližně zdvojnásobil. 28 000 v prosinci 1987, 56,000 1988 v říjnu 159, 000 1989 v říjnu 1990 a tak dále. Tento trend pokračoval až do poloviny XNUMX. let a poté růst trochu zpomalil. Zajímalo by mě, jak si vzhledem k tomuto trendu mohl Quarterman nevšimnout, že internet byl předurčen ovládnout svět? Pokud nás nedávná epidemie něčemu naučila, pak tomu, že je pro člověka velmi obtížné si představit exponenciální růst, protože neodpovídá ničemu, s čím se setkáváme v každodenním životě.

Název a pojetí internetu samozřejmě předchází NSFNET. Internetový protokol byl vynalezen v roce 1974 a ještě před NSFNET existovaly sítě, které komunikovaly přes IP. Již jsme zmínili ARPANET a MILNET. Před příchodem třívrstvého NSFNET jsem však nenašel žádnou zmínku o „internetu“ – jediné celosvětové síti sítí.

Podobným tempem rostl i počet sítí v rámci internetu, ze 170 v červenci 1988 na 3500 1991 na podzim 1988. Protože vědecká komunita nezná hranic, mnoho z nich se nacházelo v zahraničí, počínaje spojením s Francií a Kanadou navázanými v r. 1995. Do roku 100 mělo přístup k internetu téměř 1994 zemí, od Alžírska po Vietnam. A přestože se počet strojů a sítí počítá mnohem snáze než počet skutečných uživatelů, podle rozumných odhadů jich na konci roku 10 bylo 20–1991 milionů.Při absenci podrobných údajů o tom, kdo, proč a v jaké době se používal internet, je docela obtížné doložit toto nebo jiné historické vysvětlení tak neuvěřitelného růstu. Malá sbírka příběhů a anekdot může jen stěží vysvětlit, jak se od ledna 1992 do ledna 350 připojilo k internetu 000 600 počítačů, v následujícím roce 000 1,1 a v následujícím roce dalších XNUMX milionu.

Nicméně se pustím do tohoto epistemicky nejistého území a budu tvrdit, že tři překrývající se vlny uživatelů odpovědné za explozivní růst internetu, z nichž každá má své vlastní důvody pro připojení, byly řízeny neúprosnou logikou Metcalfův zákon, který říká, že hodnota (a tedy i síla přitažlivosti) sítě roste s druhou mocninou počtu jejích účastníků.

Na prvním místě byli vědci. NSF záměrně rozšířila výpočet na co nejvíce univerzit. Poté se každý vědec chtěl k projektu připojit, protože všichni ostatní už tam byli. Pokud se k vám nedostanou e-maily, pokud nevidíte nebo se neúčastníte nejnovějších diskuzí na Usenetu, riskujete, že zmeškáte oznámení o důležité konferenci, šanci najít mentora, zmeškáte špičkový výzkum před jeho zveřejněním atd. . Univerzity, které se cítily pod tlakem připojit se k vědeckým konverzacím online, se rychle připojily k regionálním sítím, které je mohly připojit k páteři NSFNET. Například NEARNET, který pokrýval šest států v regionu Nové Anglie, získal do začátku 1990. let více než 200 členů.

Ve stejné době začal prosakovat přístup od studentů fakulty a postgraduálních studentů k mnohem větší komunitě studentů. V roce 1993 mělo přibližně 70 % prváků na Harvardu e-mailovou adresu. V té době se internet na Harvardu fyzicky dostal do všech koutů a přidružených institucí. Univerzita měla značné výdaje s cílem poskytnout Ethernet nejen do každé budovy vzdělávací instituce, ale i do všech studentských kolejí. Jistě by netrvalo dlouho a jeden ze studentů byl první, kdo po bouřlivé noci vklopýtal do svého pokoje, spadl do křesla a snažil se napsat e-mail, který litoval, že druhý den ráno poslal - ať už to bylo vyznání lásky nebo zuřivá důtka.nepříteli.

V další vlně, kolem roku 1990, začali přicházet komerční uživatelé. Ten rok bylo zaregistrováno 1151 1994 domén .com. Prvními komerčními účastníky byla výzkumná oddělení technologických společností (Bell Labs, Xerox, IBM aj.). V podstatě využívali síť pro vědecké účely. Obchodní komunikace mezi jejich lídry šla přes jiné sítě. Nicméně do roku XNUMX existoval V doméně .com je již více než 60 000 jmen a vydělávání peněz na internetu začalo naplno.

Koncem 1980. let se počítače začaly stávat součástí každodenního pracovního a domácího života občanů USA a důležitost digitální přítomnosti pro jakékoli seriózní podnikání se stala zřejmou. E-mail nabízel způsob, jak si snadno a extrémně rychle vyměňovat zprávy s kolegy, klienty a dodavateli. Mailing listy a Usenet nabídly jak nové způsoby, jak držet krok s vývojem v odborné komunitě, tak nové formy velmi levné reklamy širokému spektru uživatelů. Prostřednictvím internetu bylo možné přistupovat k obrovskému množství bezplatných databází - právních, lékařských, finančních a politických. Včerejší studenti, kteří získávali práci a bydleli na propojených kolejích, si internet zamilovali stejně jako jejich zaměstnavatelé. Nabízel přístup mnohem většímu počtu uživatelů než kterákoli z jednotlivých komerčních služeb (opět Metcalfeův zákon). Po zaplacení měsíčního přístupu k internetu bylo téměř vše ostatní zdarma, na rozdíl od vysokých poplatků za hodinu nebo za zprávu, které CompuServe a další podobné služby vyžadovaly. Mezi první subjekty, které vstoupily na internetový trh, patřily zásilkové společnosti, jako je The Corner Store of Litchfield, Connecticut, která inzerovala ve skupinách Usenet, a The Online Bookstore, obchod s e-knihami založený bývalým redaktorem Little, Brown and Company, a více o deset let dříve než Kindle.

A pak přišla třetí vlna růstu, která přinesla každodenní spotřebitele, kteří začali ve velkém přecházet na internet v polovině 1990. let. V té době již Metcalfeův zákon fungoval na nejvyšší rychlost. Čím dál častěji „být online“ znamenalo „být na internetu“. Spotřebitelé si nemohli dovolit rozšířit vyhrazené linky třídy T1 do svých domovů, takže téměř vždy přistupovali k internetu přes vytáčený modem. Část tohoto příběhu jsme již viděli, když se komerční BBS postupně proměnily v poskytovatele internetu. Tato změna prospěla jak uživatelům (jejichž digitální fond se náhle rozrostl až k oceánu), tak samotným BBS, kteří přešli na mnohem jednodušší zprostředkovatelskou činnost mezi telefonním systémem a internetovou „páteřní“ propustností v T1, bez nutnosti udržovat jejich vlastní služby.

Větší online služby se vyvíjely stejným způsobem. Do roku 1993 všechny národní služby ve Spojených státech – Prodigy, CompuServe, GEnie a nově vznikající America Online (AOL) – nabízely dohromady 3,5 milionům uživatelů možnost posílat e-maily na internetové adresy. A pouze zaostávající Delphi (se 100 000 předplatiteli) nabízelo plný přístup k internetu. Během několika příštích let však hodnota přístupu k internetu, který nadále exponenciálně rostla, rychle převážila nad přístupem k proprietárním fórům, hrám, obchodům a dalšímu obsahu samotných komerčních služeb. Rok 1996 byl zlomový – v říjnu používalo WWW 73 % uživatelů online, ve srovnání s 21 % o rok dříve. Byl vytvořen nový termín „portál“, který popisuje pozůstatky služeb poskytovaných společnostmi AOL, Prodigy a dalšími společnostmi, kterým lidé platili peníze jen za přístup k internetu.

Tajná složka

Takže máme přibližnou představu o tom, jak internet rostl tak výbušnou rychlostí, ale úplně jsme nepřišli na to, proč se to stalo. Proč se stal tak dominantním, když se v jeho předchůdce snažilo přerůst tolik dalších služeb? éra fragmentace?

Svou roli samozřejmě sehrály státní dotace. Kromě financování páteře, když se NSF rozhodla vážně investovat do rozvoje sítě nezávisle na svém superpočítačovém programu, neztrácela čas maličkostmi. Koncepční vůdci programu NSFNET, Steve Wolfe a Jane Cavines, se rozhodli vybudovat nejen síť superpočítačů, ale i novou informační infrastrukturu pro americké vysoké školy a univerzity. Vytvořili tedy program Connections, který převzal část nákladů na připojení univerzit k síti výměnou za to, že poskytnou co největšímu počtu lidí přístup k síti ve svých areálech. To přímo i nepřímo urychlilo šíření internetu. Nepřímo, protože mnoho regionálních sítí zplodilo komerční podniky, které využívaly stejnou dotovanou infrastrukturu k prodeji přístupu k internetu komerčním organizacím.

Ale Minitel měl i dotace. Nicméně, co odlišovalo internet ze všeho nejvíce, byla jeho vícevrstvá decentralizovaná struktura a jeho vlastní flexibilita. IP umožňovalo sítím se zcela odlišnými fyzickými vlastnostmi pracovat se stejným adresním systémem a TCP zajišťoval doručení paketů příjemci. To je vše. Jednoduchost základního schématu síťového provozu umožnila přidat do něj téměř jakoukoli aplikaci. Důležité je, že každý uživatel by mohl přispět novou funkčností, pokud by dokázal přesvědčit ostatní, aby používali jeho program. Například přenos souborů pomocí FTP byl v prvních letech jedním z nejoblíbenějších způsobů používání internetu, ale nebylo možné najít servery, které by nabízely soubory, o které jste měli zájem, jinak než ústním podáním. Podnikaví uživatelé proto vytvářeli různé protokoly pro katalogizaci a udržování seznamů FTP serverů – například Gopher, Archie a Veronica.

teoreticky Model sítě OSI existovala stejná flexibilita a také oficiální požehnání mezinárodních organizací a telekomunikačních gigantů sloužit jako mezisíťový standard. V praxi však zůstalo pole u TCP/IP a jeho rozhodující výhodou byl kód, který běžel nejprve na tisících a poté na milionech strojů.

Přenesení řízení aplikační vrstvy na samé okraje sítě vedlo k dalšímu důležitému důsledku. To znamenalo, že velké organizace, zvyklé řídit vlastní sféru činnosti, se mohly cítit pohodlně. Organizace si mohly nastavit své vlastní e-mailové servery a odesílat a přijímat e-maily, aniž by veškerý obsah byl uložen na počítači někoho jiného. Mohli si zaregistrovat vlastní doménová jména, založit si vlastní webové stránky přístupné všem na internetu, ale mít je zcela pod kontrolou.

Nejnápadnějším příkladem vícevrstvé struktury a decentralizace je přirozeně World Wide Web. Po dvě desetiletí se systémy od počítačů se sdílením času v 1960. letech až po služby jako CompuServe a Minitel točily kolem malé sady základních služeb výměny informací – e-mailu, fór a chatovacích místností. Web se stal něčím úplně novým. Počátky webu, kdy sestával výhradně z jedinečných, ručně vytvořených stránek, se vůbec nepodobají tomu, co je dnes. Přeskakování z odkazu na odkaz však již mělo zvláštní přitažlivost a dalo podnikům příležitost poskytovat extrémně levnou reklamu a zákaznickou podporu. Žádný z internetových architektů neplánoval web. Byl plodem kreativity Tima Berners-Lee, britského inženýra z Evropského centra pro jaderný výzkum (CERN), který jej vytvořil v roce 1990 s cílem pohodlně distribuovat informace mezi laboratorními výzkumníky. Snadno však žil na TCP/IP a používal systém doménových jmen vytvořený pro jiné účely pro všudypřítomné URL. Každý, kdo měl přístup k internetu, mohl vytvořit webové stránky a v polovině 90. let se zdálo, že to dělali všichni – radnice, místní noviny, malé podniky i fandové všech kategorií.

Privatizace

V tomto příběhu o vzestupu internetu jsem vynechal několik důležitých událostí a možná vám zůstane několik otázek. Například, jak přesně podniky a spotřebitelé získali přístup k internetu, který byl původně soustředěn kolem NSFNET, sítě financované americkou vládou, která měla údajně sloužit výzkumné komunitě? Abychom na tuto otázku odpověděli, v příštím článku se vrátíme k některým důležitým událostem, které jsem prozatím nezmínil; události, které postupně, ale nevyhnutelně proměnily státní vědecký internet v soukromý a komerční.

Co jiného číst

  • Janet Abatte, Vynalézání internetu (1999)
  • Karen D. Fraser „NSFNET: Partnerství pro vysokorychlostní sítě, závěrečná zpráva“ (1996)
  • John S. Quarterman, Matrix (1990)
  • Peter H. Salus, Casting the Net (1995)

Zdroj: www.habr.com

Přidat komentář