インターネットの台頭 パート 1: 指数関数的な成長

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1990年に ジョン・クォーターマンは、ネットワーク コンサルタントであり UNIX 専門家であり、当時のコンピュータ ネットワークの状態に関する包括的な概要を出版しました。 同氏は、コンピューティングの将来に関する短いセクションで、「今日、世界規模の電話ネットワークと世界規模のメールがあるのと同じように、電子メール、会議、ファイル転送、リモート ログイン」のための単一のグローバル ネットワークの出現を予測しました。 しかし、彼はインターネットに特別な役割を与えていませんでした。 同氏は、この世界規模のネットワークは「政府の通信機関によって運営される可能性が高く」、米国を除いては「ベル運営会社の地域部門と長距離通信事業者によって運営される」と示唆した。

この記事の目的は、インターネットが突然の爆発的な指数関数的成長により、どのようにして完全に自然な想定をあからさまに覆したのかを説明することです。

バトンを渡す

現代のインターネットの出現につながった最初の重要な出来事は 1980 年代初頭、国防通信局 (DCA) [現在の DISA] が ARPANET を 1975 つの部分に分割することを決定したときに発生しました。 DCA は XNUMX 年にネットワークの管理を引き継ぎました。 その時までに、理論的アイデアの研究を専門とする組織である ARPA の情報処理技術局 (IPTO) が、通信研究ではなく日常の通信に使用されるネットワークの開発に参加することに意味がないことは明らかでした。 ARPA は民間企業 AT&T からネットワークの制御を奪おうとして失敗しました。 軍事通信システムを担当する DCA が、最良の XNUMX 番目の選択肢であると思われました。

新しい状況の最初の数年間、ARPANET は、幸福な無視の状態で繁栄しました。 しかし、1980 年代初頭までに、国防総省の老朽化した通信インフラはアップグレードが切実に必要になっていました。 DCAがウエスタンユニオンを請負業者として選んだ代替プロジェクト、AUTODIN II案は失敗に終わったようだ。 その後、DCA長官は代替案の選定を担当するハイジ・ヘイデン大佐を任命した。 同氏は、DCA がすでに ARPANET の形で自由に利用できるパケット交換技術を、新しい防衛データ ネットワークの基盤として使用することを提案しました。

しかし、ARPANET を介した軍事データの送信には明らかな問題がありました。ネットワークには長髪の科学者が多く、その中にはコンピューターのセキュリティや機密保持に積極的に反対する科学者もいました。たとえば、次のようになります。 リチャード・ストールマン MIT人工知能研究所のハッカー仲間たちと。 ヘイデン氏は、ネットワークを 1983 つの部分に分割することを提案しました。 彼は、ARPA の資金提供を受けた研究科学者を ARPANET 上に維持し、防衛コンピューターを MILNET と呼ばれる新しいネットワークに分離することを決定しました。 この有糸分裂には 20 つの重要な結果がありました。 まず、ネットワークの軍事部分と非軍事部分の分割は、インターネットを民間管理下に移管し、その後は民間管理下に移管するための第一歩でした。 第 XNUMX に、これはインターネットの独創的なテクノロジー、つまり約 XNUMX 年前に初めて発明された TCP/IP プロトコルの存続可能性の証明でした。 DCA は、XNUMX 年初頭までにすべての ARPANET ノードを従来のプロトコルから TCP/IP サポートに切り替える必要がありました。 当時、TCP/IP を使用するネットワークはほとんどありませんでしたが、その後のこのプロセスにより、プロト インターネットの XNUMX つのネットワークが接続され、必要に応じてメッセージ トラフィックが研究と軍事企業をリンクできるようになりました。 軍事ネットワークにおける TCP/IP の寿命を確実にするために、ヘイデンはシステムに TCP/IP を実装するソフトウェアを作成するコンピュータ メーカーをサポートする XNUMX 万ドルの基金を設立しました。

インターネットを軍から民間管理へ段階的に移行する最初のステップは、ARPA と IPTO に別れを告げる良い機会でもあります。 ジョセフ・カール・ロブネット・リックライダー、アイヴァン・サザーランド、ロバート・テイラーが率いるその資金と影響力は、インタラクティブ・コンピューティングとコンピューター・ネットワーキングの初期開発のすべてに直接的および間接的につながりました。 しかし、1970 年代半ばに TCP/IP 標準が作成されたことで、それがコンピュータの歴史において重要な役割を果たしたのは最後になりました。

DARPA が後援する次の主要なコンピューティング プロジェクトは、2004 ～ 2005 年の自動運転車コンペティションです。 これ以前の最も有名なプロジェクトは、1980 年代の数十億ドル規模の AI ベースの戦略的コンピューティング構想でしょう。これはいくつかの有用な軍事用途を生み出しましたが、市民社会には事実上影響を与えませんでした。

組織の影響力が失われる決定的なきっかけとなったのは、 ベトナム戦争。 ほとんどの学術研究者は、冷戦時代の研究が軍の資金提供を受けていたとき、自分たちは善戦し、民主主義を守っていたと信じていた。 しかし、1950 年代と 1960 年代に育った人々は、ベトナム戦争で泥沼にはまった後、軍とその目標に対する信頼を失いました。 最初の人物の中には、テイラー自身も含まれており、彼は 1969 年に IPTO を去り、自分のアイデアとつながりをゼロックス PARC に移しました。 民主党が多数を占める議会は、軍事資金が基礎科学研究に及ぼす破壊的な影響を懸念し、国防資金を軍事研究のみに支出することを義務付ける修正案を可決した。 ARPA は 1972 年に資金調達文化のこの変化を反映して、DARPA と改名しました。 米国国防高等研究計画局.

したがって、バトンは民間人に渡されました 国立科学財団 (NSF)。 1980 年までに、NSF は 20 万ドルの予算で、米国の連邦コンピュータ研究プログラムの約半分に資金を提供する責任を負いました。 そして、これらの資金のほとんどは間もなく新しい全国的なコンピュータネットワークに割り当てられる予定です NSFネット.

NSFネット

1980 年代初頭、イリノイ大学の物理学者ラリー・スマーが研究所を訪問しました。 ミュンヘンのマックス・プランクでは、スーパーコンピューター「クレイ」が稼働しており、ヨーロッパの研究者がアクセスを許可されていた。 米国の科学者向けに同様のリソースが不足していることに不満を抱いた同氏は、NSFが全米に複数のスーパーコンピューティングセンターを設立する資金を提供することを提案した。 同組織は、スマー氏や他の研究者らの同様の苦情に応えて、1984年に先端科学計算部門を設立し、北東部のコーネル大学からサンディエゴまで広がる42年間の予算でXNUMX万ドルのそのようなセンターをXNUMXか所設置することになった。 . 南西部。 その中間に位置し、スマー氏が勤務していたイリノイ大学には、独自のセンターである国立スーパーコンピューティング アプリケーション センター (NCSA) が設立されました。

しかし、コンピューティング能力へのアクセスを改善するセンターの能力には限界がありました。 1960 つのセンターのいずれかの近くに住んでいないユーザーがコンピューターを使用することは困難であり、学期または夏期間にわたる研究旅行のための資金が必要になります。 そこでNSFはコンピュータネットワークも構築することにした。 歴史は繰り返されました。テイラーは、まさに研究コミュニティに強力なコンピューティング リソースへのアクセスを提供するために、XNUMX 年代後半に ARPANET の創設を推進しました。 NSF は、主要なスーパーコンピューティング センターを接続し、大陸全体に広がり、他の大学や研究所がこれらのセンターにアクセスできるようにする地域ネットワークに接続するバックボーンを提供します。 NSFは、ローカルネットワーク構築の責任を地元の科学コミュニティに委譲することで、ヘイデンが推進したインターネットプロトコルを活用する予定だ。

NSF は当初、国家スーパーコンピューティング プログラムを作成するための最初の提案のソースとして、イリノイ大学から NCSA ネットワークの作成と維持のタスクを移管しました。 NCSA は、ARPANET が 56 年から使用していたものと同じ 1969 kbps リンクをリースし、1986 年にネットワークを開始しました。 しかし、これらの路線はすぐに交通渋滞になってしまいました (このプロセスの詳細は、David Mills の著作「」に記載されています)NSFNETコアネットワーク") そして、再び ARPANET の歴史は繰り返されました。ネットワークの主なタスクは、科学者がコンピュータの能力にアクセスすることではなく、それにアクセスできる人々の間でメッセージを交換することであることがすぐに明らかになりました。 ARPANET がこのようなことが起こり得ることを知らなかったのは許せますが、約 XNUMX 年後、どうして同じ間違いが再び起こるのでしょうか? 考えられる説明の XNUMX つは、コンピューティング能力の使用に対して XNUMX 桁の助成金を正当化する方がはるかに簡単であるということです。 「電子メールの交換機能など、一見軽薄な目標にそのような金額を費やすことを正当化するよりも、XNUMX桁の費用がかかります。これは、NSFが意図的に誰かを誤解させたということではありません。しかし、人間原理として、それは宇宙の物理定数が何であるかを述べています」それは、そうでなければ私たちは単に存在していないからであり、もし彼らがそれらを観察できなかったとしても、その存在に対する同様の、やや架空の正当化がなければ、私は政府資金によるコンピュータネットワークについて書く必要がなかっただろう。

NSF は、ネットワーク自体がその存在を正当化するスーパーコンピューターと少なくとも同じくらい価値があると確信し、T1 容量リンク (1,5 Mbps) でネットワークのバックボーンをアップグレードするために外部の支援を求めました。 T1 標準は 1960 年代に AT&T によって制定され、最大 24 件の通話を処理することになっており、それぞれの通話は 64 kbit/s のデジタル ストリームにエンコードされました。

Merit Network, Inc.が契約を獲得しました。 MCI および IBM と提携し、ネットワークの構築と維持のために最初の 58 年間で NSF から XNUMX 万ドルの助成金を受けました。 MCI は通信インフラストラクチャを提供し、IBM はルーターのコンピューティング能力とソフトウェアを提供しました。 ミシガン大学のキャンパスを結ぶコンピューター ネットワークを運営していた非営利企業メリットは、科学コンピューター ネットワークの維持経験をもたらし、パートナーシップ全体に大学の雰囲気を与え、NSF と NSFNET を使用する科学者に受け入れられやすくしました。 しかし、NCSA からメリットへのサービスの移管は、明らかに民営化への第一歩でした。

MERIT はもともと、Michigan Educational Research Information Triad の略称でした。 ミシガン州は、T5 ホーム ネットワークの成長を支援するために 1 万ドルを追加しました。

Merit バックボーンは、イサカのコーネル大学に接続された研究教育ネットワークであるニューヨークの NYSERNet から、サンディエゴに接続されたカリフォルニア連合の研究教育ネットワーク CERFNet まで、十数の地域ネットワークからのトラフィックを伝送しました。 大学の研究室や教員室では数百台の Unix マシンが稼働していたので、これらの地域ネットワークはそれぞれ無数のローカル キャンパス ネットワークに接続されていました。 この連邦ネットワークが現代のインターネットの種結晶となりました。 ARPANET は、エリート科学機関で働く資金豊富なコンピューター サイエンス研究者のみを接続しました。 そして 1990 年までに、ほぼすべての大学生や教師がすでにオンラインに接続できるようになっていました。 ローカル イーサネット経由でノードからノードへパケットを送信し、次に地域ネットワークに送信し、NSFNET バックボーンで光の速さで長距離を送信することで、国内の他の地域の同僚と電子メールを交換したり、堂々とした Usenet での会話をしたりすることができます。 。

NSFNET が ARPANET よりも多くの科学組織にアクセスできるようになった後、DCA は 1990 年に従来のネットワークを廃止し、国防総省を民間ネットワークの開発から完全に排除しました。

離陸する

この期間全体を通じて、NSFNET および関連ネットワーク (現在ではインターネットと呼ぶことができるものすべて) に接続されているコンピュータの数は、毎年約 28 倍に増加しています。 000年1987月には56,000人、1988年159月には000人、1989年1990月にはXNUMX人など。 この傾向は XNUMX 年代半ばまで続き、その後成長が続きました。 少し遅くなった。 この傾向を考えると、なぜクォーターマンはインターネットが世界を支配する運命にあることに気づかなかったのだろうかと私は疑問に思う。 最近の感染症が私たちに何かを教えてくれたとすれば、それは、人間が指数関数的な成長を想像するのは非常に難しいということです。なぜなら、それは私たちが日常生活で遭遇するものとは一致しないからです。

もちろん、インターネットの名前と概念は NSFNET よりも前からありました。 インターネット プロトコルは 1974 年に発明され、NSFNET が登場する前にも、IP 経由で通信するネットワークは存在しました。 ARPANET と MILNET についてはすでに述べました。 しかし、XNUMX 層 NSFNET が登場するまでは、「インターネット」 (単一の世界規模のネットワーク) についての言及は見つかりませんでした。

インターネット内のネットワークの数も同様の速度で増加し、170 年 1988 月には 3500 でしたが、1991 年秋には 1988 に達しました。科学界には国境​​がないため、その多くは国外にあり、1995 年に確立されたフランスとカナダとのつながりが始まりでした。 100年。 1994 年までに、アルジェリアからベトナムに至るまで、ほぼ 10 か国がインターネットにアクセスできるようになりました。 また、マシンとネットワークの数は実際のユーザーの数よりも計算するのがはるかに簡単ですが、合理的な推定によれば、20 年末までにその数は 1991 万から 1992 万に達していました。インターネットが使われていた時代では、このような信じられないほどの成長について、これや他の歴史的説明を実証することは非常に困難です。 350 年 000 月から 600 年 000 月にかけて 1,1 万台のコンピュータがインターネットに接続し、翌年には XNUMX 万台、さらにその翌年にはさらに XNUMX 万台がインターネットに接続した様子は、小さな物語や逸話の集まりではほとんど説明できません。

しかし、私はこの認識論的に不安定な領域に踏み込み、インターネットの爆発的な成長の原因となった XNUMX つのユーザーの重なり合う波が、それぞれ独自の接続理由を持って、容赦のない論理によって動かされたと主張したいと思います。 メトカーフの法則これは、ネットワークの価値 (したがって吸引力) は、参加者の数の XNUMX 乗に応じて増加することを示しています。

科学者が最初に来ました。 NSF は意図的に計算を可能な限り多くの大学に分散しました。 その後、他の誰もがすでにそこにいたため、すべての科学者がプロジェクトに参加したいと考えました。 電子メールが届かない可能性があり、Usenet 上の最新のディスカッションを見たり参加したりできない場合は、重要な会議の発表、指導者を見つける機会、出版前の最先端の研究を見逃すなどの危険があります。 。 オンラインで科学的な会話に参加するようプレッシャーを感じた大学は、すぐに NSFNET バックボーンに接続できる地域ネットワークに接続しました。 たとえば、ニューイングランド地域の 1990 つの州をカバーしていた NEARNET は、200 年代初頭までに XNUMX 以上の会員を獲得しました。

同時に、教員や大学院生からさらに大きな学生コミュニティへのアクセスが少しずつ広がり始めました。 1993 年までに、ハーバード大学新入生の約 70% が電子メール アドレスを持っていました。 その時までに、ハーバード大学のインターネットは物理的にあらゆる場所および関連機関に到達していました。 大学は多額の費用を負担した 教育機関のすべての建物だけでなく、すべての学生寮にもイーサネットを提供するために。 確かに、学生の一人が、嵐の夜の後、最初に自分の部屋につまずき、椅子に落ち、翌朝送信したことを後悔したメールをタイプするのに苦労するまで、長くはかからなかったでしょう - それが愛の告白であれ、それとも敵に対する激しい叱責。

次の波では、1990 年頃、商用ユーザーが到着し始めました。 その年、1151 の .com ドメインが登録されました。 最初の商業参加者はテクノロジー企業 (ベル研究所、ゼロックス、IBM など) の研究部門でした。 彼らは基本的に科学目的でネットワークを使用していました。 彼らのリーダー間のビジネスコミュニケーションは他のネットワークを介して行われていました。 しかし、1994年までに 存在した .com ドメインにはすでに 60 人以上の名前があり、インターネットでの収益獲得が本格的に始まりました。

1980 年代後半までに、コンピューターは米国国民の日常の仕事や家庭生活の一部となり始め、あらゆる本格的なビジネスにとってデジタル プレゼンスの重要性が明らかになりました。 電子メールは、同僚、顧客、サプライヤーと簡単かつ迅速にメッセージを交換する方法を提供しました。 メーリング リストと Usenet は、専門家コミュニティの発展に追いつくための新しい方法と、幅広いユーザーに非常に安価な新しい形式の広告の両方を提供しました。 インターネットを通じて、法律、医療、金融、政治など、多種多様な無料データベースにアクセスすることが可能でした。 就職し、インターネット接続された寮に住んでいた昨日の学生たちは、雇用主と同じくらいインターネットに夢中になりました。 これは、個々の商用サービスよりもはるかに多くのユーザーにアクセスを提供しました (再びメトカーフの法則)。 CompuServe や他の同様のサービスが必要とする時間当たりまたはメッセージ当たりの高額な料金とは対照的に、XNUMX か月分のインターネット アクセス料金を支払った後は、その他のほとんどすべてが無料になりました。 インターネット市場への初期の参入者には、Usenet グループで広告を掲載していたコネチカット州リッチフィールドの The Corner Store や、リトル、ブラウン アンド カンパニーの元編集者が設立した電子書籍ストア、The Online Bookstore などの通信販売会社が含まれていました。 Kindle よりも XNUMX 年以上先を行っています。

そして第 1990 の成長の波が到来し、1 年代半ばに大量にオンラインを利用し始めた一般消費者がやって来ました。 この時までに、メトカーフの法則はすでにトップギアで機能していました。 「オンラインであること」が「インターネット上にいること」を意味することが増えてきました。 消費者は専用の TXNUMX クラス回線を自宅まで延長する余裕がなかったため、ほとんどの場合、次の経由でインターネットにアクセスしていました。 ダイヤルアップモデム。 商用 BBS が徐々にインターネット プロバイダーに変わったときに、この物語の一部をすでに見てきました。 この変更は、ユーザー (デジタル プールが突然海まで拡大した) と BBS 自体の両方に利益をもたらしました。BBS は、電話システムとインターネットの「バックボーン」スループットを T1 で仲介するという、より単純なビジネスに移行し、維持する必要がなくなりました。独自のサービス。

大規模なオンライン サービスも同じ方針に沿って開発されました。 1993 年までに、米国のすべての国家サービス (Prodigy、CompuServe、GEnie、および新興企業 America Online (AOL)) は、合計 3,5 万人のユーザーにインターネット アドレスに電子メールを送信する機能を提供しました。 そして、インターネットへの完全なアクセスを提供していたのは、遅れをとっている Delphi (加入者数 100 人) だけでした。 しかし、その後数年間で、指数関数的な速度で成長し続けたインターネットへのアクセスの価値は、商用サービス自体の独自のフォーラム、ゲーム、ストア、その他のコンテンツへのアクセスをすぐに上回りました。 000 年は転換点でした。1996 月までに、オンラインにアクセスするユーザーの 73% が WWW を使用していましたが、前年は 21% でした。 AOL、Prodigy、その他の企業がインターネットにアクセスするためだけにお金を払って提供したサービスの名残を表すために、「ポータル」という新しい用語が作られました。

秘密の成分

つまり、インターネットがどのようにしてこれほど爆発的な速度で成長したのかについては大まかに理解できていますが、なぜそうなったのかはまだ完全には解明されていません。 前身となるサービスに成長しようとしている他にもさまざまなサービスがあるにもかかわらず、なぜこれほど支配的なサービスになったのでしょうか? 断片化の時代?

もちろん、政府の補助金も役割を果たしました。 NSF は、バックボーンへの資金提供に加えて、スーパーコンピューティング プログラムとは独立したネットワーク開発に真剣に投資することを決定したとき、些細なことで時間を無駄にすることはありませんでした。 NSFNET プログラムの概念的リーダーである Steve Wolfe と Jane Cavines は、単なるスーパーコンピューターのネットワークではなく、アメリカの大学向けの新しい情報インフラストラクチャを構築することを決定しました。 そこで彼らは、できるだけ多くの人がキャンパス内のネットワークにアクセスできるようにする代わりに、大学をネットワークに接続する費用の一部を負担する Connections プログラムを作成しました。 これにより、直接的および間接的にインターネットの普及が加速しました。 間接的には、地域ネットワークの多くが、同じ補助金付きのインフラストラクチャを使用してインターネット アクセスを営利組織に販売する営利企業を生み出したためです。

しかし、ミニテルには補助金もあった。 しかし、インターネットを最も特徴づけたのは、その多層分散構造とその固有の柔軟性でした。 IP により、まったく異なる物理的特性を持つネットワークが同じアドレス システムで動作することが可能になり、TCP により受信者へのパケットの配信が保証されました。 それだけです。 基本的なネットワーク操作スキームはシンプルであるため、ほぼすべてのアプリケーションを追加することが可能でした。 重要なのは、他のユーザーに自分のプログラムを使用するよう説得できれば、どんなユーザーでも新しい機能を提供できるということです。 たとえば、FTP を使用したファイルの転送は、初期のインターネットの使用方法の XNUMX つで最も一般的でしたが、興味のあるファイルを提供するサーバーを見つけることは、口コミ以外には不可能でした。 したがって、進取的なユーザーは、FTP サーバーのリストをカタログ化して維持するためのさまざまなプロトコル (Gopher、Archie、Veronica など) を作成しました。

理論的には、 OSIネットワークモデル 同じ柔軟性があり、インターネットワーキング標準として機能するように国際機関や電気通信大手から正式に承認されました。 しかし、実際には、この分野は TCP/IP に留まり、その決定的な利点は、最初に数千台のマシンで、次に数百万台のマシンでコードが実行されることでした。

アプリケーション層の制御をネットワークのエッジに移管すると、別の重要な結果がもたらされます。 これは、独自の活動領域を管理することに慣れている大規模な組織が快適に感じることができることを意味しました。 組織は独自の電子メール サーバーをセットアップし、すべてのコンテンツを他人のコンピュータに保存せずに電子メールを送受信できます。 彼らは独自のドメイン名を登録し、インターネット上の誰もがアクセスできる独自の Web サイトをセットアップしながら、完全に自分の管理下に置くことができます。

当然のことながら、多層構造と分散化の最も顕著な例は World Wide Web です。 1960 年間、1990 年代のタイムシェアリング コンピューターから CompuServe や Minitel などのサービスに至るシステムは、電子メール、フォーラム、チャット ルームといった基本的な情報交換サービスの小さなセットを中心に展開していました。 ウェブはまったく新しいものになりました。 独自の手作りのページだけで構成されていたウェブの初期の頃は、今日とはまったく異なります。 しかし、リンクからリンクへジャンプすることにはすでに奇妙な魅力があり、企業は非常に安価な広告と顧客サポートを提供する機会を得ることができました。 インターネット アーキテクトの誰も、Web を計画していませんでした。 これは、欧州原子核研究センター (CERN) の英国人エンジニア、ティム バーナーズ リーの創造性の結晶であり、研究者間で情報を便利に配布することを目的として 90 年に作成されました。 しかし、それは容易に TCP/IP 上に存在し、ユビキタス URL の他の目的のために作成されたドメイン ネーム システムを使用しました。 インターネットにアクセスできる人なら誰でも Web サイトを作成でき、XNUMX 年代半ばまでには、市役所、地元新聞社、中小企業、あらゆる分野の趣味人など、誰もが Web サイトを作成しているように見えました。

民営化

インターネットの台頭に関するこの記事では、いくつかの重要な出来事を省略しました。いくつかの疑問が残るかもしれません。 たとえば、企業や消費者は、表面上は研究コミュニティにサービスを提供することを目的とした米国政府資金のネットワークである NSFNET を中心としていたインターネットに、どのようにして正確にアクセスできるようになったのでしょうか? この質問に答えるために、次の記事では、今は触れていないいくつかの重要な出来事に戻ります。 この出来事により、徐々にではあるが必然的に、国家科学インターネットが民間の商用インターネットに変わっていった。

他に何を読むべきか

• ジャネット・アバット、インターネットの発明 (1999)
• カレン D. フレイザー「NSFNET: 高速ネットワーキングのためのパートナーシップ、最終報告書」(1996 年)
• ジョン・S・クォーターマン『マトリックス』（1990）
• ピーター・H・サルース、『ネットを投げる』 (1995)

出所： habr.com