A Ascensão da Internet, parte 1: crescimento exponencial

A Ascensão da Internet, parte 1: crescimento exponencial

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Em 1990 John Quarterman, consultor em tecnologias de rede e especialista em UNIX, publicou uma análise abrangente do estado das redes de computadores na época. Em uma pequena seção dedicada ao futuro dos sistemas computacionais, ele previu a emergência de uma rede global unificada para "e-mail, conferências, transferência de arquivos, acesso remoto – assim como hoje existe a rede telefônica mundial e o correio mundial". No entanto, ele não atribuiu um papel significativo à internet. Ele supôs que essa rede mundial "provavelmente seria gerida por agências governamentais de telecomunicações", exceto nos EUA, "onde seria gerida por subdivisões regionais das Bell Operating Companies e operadores de longa distância".

O objetivo deste artigo é explicar como, com seu crescimento exponencial e súbito, a internet contradisse de forma tão bruta suposições tão naturais.

A Transmissão do Revezamento

O primeiro evento crítico que levou ao surgimento da internet moderna ocorreu no início dos anos 1980, quando a Defense Communication Agency (DCA) [atualmente DISA] decidiu dividir o ARPANET em duas partes. A DCA assumiu o controle da rede em 1975. Naquele momento, estava claro que para o Information Processing Techniques Office (IPTO) da ARPA – uma organização dedicada à pesquisa de ideias teóricas – não fazia sentido continuar participando do desenvolvimento de uma rede que não estava sendo usada para pesquisa em comunicações, mas para comunicação cotidiana. A ARPA tentou sem sucesso passar o controle da rede para a empresa privada AT&T. A DCA, responsável pelos sistemas de comunicação militar, parecia ser a melhor segunda opção.

Nos primeiros anos da nova situação, a ARPANET floresceu em um estado de feliz ignorância. No entanto, no início dos anos 1980, a infraestrutura de comunicação do Ministério da Defesa estava desesperadamente precisando de atualização. O projeto de substituição proposta, AUTODIN II, cuja contratante escolhida pela DCA foi a Western Union, aparentemente estava falhando. Então, os líderes da DCA nomearam o coronel Heidi Haydn como responsável pela escolha de uma alternativa. Ele propôs utilizar como base para a nova rede de transmissão de dados de defesa a tecnologia de comutação de pacotes, que já estava à disposição da DCA na forma da ARPANET.

No entanto, havia um problema óbvio com a transmissão de dados militares pela ARPANET – a rede era repleta de acadêmicos de cabelos longos, alguns dos quais eram ativamente contra a segurança computacional ou a confidencialidade – por exemplo, Richard Stallman com seus colegas hackers do laboratório de inteligência artificial do MIT. Haydn propôs dividir a rede em duas partes. Ele decidiu manter os pesquisadores financiados pela ARPA na ARPANET e realocar os computadores que operavam em contratos de defesa para uma nova rede chamada MILNET. Essa divisão teve duas consequências importantes. Primeiro, a separação entre as partes militar e civil da rede foi o primeiro passo para a transferência da internet para a gestão civil, e posteriormente, privada. Em segundo lugar, isso demonstrou a viabilidade da tecnologia promissora da internet – os protocolos TCP/IP, concebidos pela primeira vez cerca de cinco anos antes. A DCA precisava que todos os nós da ARPANET migrassem dos antigos protocolos para o suporte ao TCP/IP até o início de 1983. Naquela época, poucas redes utilizavam TCP/IP, mas depois esse processo uniu as duas redes do proto-internet, permitindo que o tráfego de mensagens conectasse, quando necessário, as instituições de pesquisa e defesa. Para garantir a longevidade do protocolo TCP/IP nas redes militares, Haydn criou um fundo de $20 milhões para apoiar os fabricantes de computadores que desenvolveriam software para implementar o TCP/IP em seus sistemas.

O primeiro passo na transição gradual do controle militar da internet para o controle privado também nos oferece uma boa oportunidade de nos despedirmos da ARPA e do IPTO. Seu financiamento e influência, sob a direção de Joseph Carl Robnett Licklider, Ivan Sutherland e Robert Taylor, levaram diretamente e indiretamente ao surgimento de todos os primeiros desenvolvimentos em computação interativa e redes de computadores. No entanto, ao criar o padrão TCP/IP no meio da década de 1970, teve um papel chave na história dos computadores pela última vez.

O próximo grande projeto de computação organizado pela DARPA será o concurso de veículos autônomos de 2004-2005. O projeto mais famoso até então será a iniciativa de computação estratégica baseada em IA dos anos 1980, com um orçamento de um bilhão de dólares, que gerará várias aplicações militares úteis, mas que praticamente não impactará a sociedade civil.

O catalisador decisivo na perda de influência da organização foi a guerra do Vietnã. A maioria dos pesquisadores acreditava que lutava por uma causa justa e defendia a democracia, enquanto as pesquisas da era da Guerra Fria eram financiadas pelos militares. No entanto, aqueles que cresceram nas décadas de 1950 e 1960 perderam a fé nos militares e seus objetivos depois que estes se enredaram no impasse da Guerra do Vietnã. Entre os primeiros estava o próprio Taylor, que deixou o IPTO em 1969, levando suas ideias e conexões para a Xerox PARC. O Congresso, controlado pelos democratas, preocupado com a influência destrutiva do dinheiro militar na pesquisa científica básica, aprovou emendas que estipulavam que o financiamento para a defesa deveria ser gasto exclusivamente em pesquisas militares. A ARPA refletiu essa mudança na cultura de financiamento em 1972, mudando seu nome para DARPA — Agência de Projetos de Pesquisa Avançados do Departamento de Defesa dos EUA.

Portanto, o bastão passou para a fundação nacional de ciências (NSF). Em 1980, com um orçamento de $20 milhões, a NSF era responsável pelo financiamento de aproximadamente metade dos programas de pesquisa em computação federais nos EUA. E a maior parte desses fundos logo seria destinada a uma nova rede nacional de computadores NSFNET.

NSFNET

No início da década de 1980, Larry Smarr, um físico da Universidade de Illinois, visitou o Instituto Max Planck em Munique, onde trabalhava o supercomputador "Cray", ao qual pesquisadores europeus tinham acesso. Frustrado com a falta de recursos similares para cientistas nos EUA, ele propôs que a NSF financiasse a criação de vários centros de supercomputação por todo o país. A organização respondeu às reclamações de Smarr e outros pesquisadores com queixas semelhantes, criando em 1984 o departamento de computação científica avançada, o que levou ao financiamento de cinco centros desse tipo com um orçamento de cinco anos de $42 milhões. Eles se estendiam desde a Universidade de Cornell no nordeste do país até San Diego no sudoeste. A Universidade Estadual de Illinois, onde Smarr trabalhava, recebeu seu próprio centro, o centro nacional de aplicações de supercomputação, NCSA.

No entanto, as capacidades dos centros para melhorar o acesso ao poder computacional eram limitadas. Utilizar seus computadores seria difícil para usuários que não morassem perto de um dos cinco centros, e exigiria financiamento para viagens científicas de um semestre ou durante o verão. Portanto, a NSF decidiu construir também uma rede de computadores. A história se repetia – Taylor promovia a criação da ARPANET no final da década de 1960 exatamente para dar à comunidade de pesquisa acesso a poderosos recursos computacionais. A NSF forneceria uma espinha dorsal que uniria os principais centros de supercomputação, se estenderia por todo o continente e depois se conectaria a redes regionais, permitindo que outras universidades e laboratórios de pesquisa tivessem acesso a esses centros. A NSF aproveitaria os protocolos de internet promovidos por Hayden, repassando a responsabilidade pela criação de redes locais para as comunidades científicas locais.

Inicialmente, a NSF transferiu as responsabilidades de construção e manutenção da rede para o NCSA da Universidade de Illinois, como fonte da proposta inicial para a criação do programa nacional de supercomputação. Por sua vez, o NCSA alugou as mesmas linhas de comunicação de 56 kbit/s que a ARPANET utilizava desde 1969 e lançou a rede em 1986. No entanto, essas linhas rapidamente ficaram congestionadas com tráfego (detalhes desse processo podem ser encontrados no trabalho de David Mills "Rede de suporte NSFNET). E a história da ARPANET se repetiu - rapidamente ficou claro que a principal tarefa da rede não deveria ser o acesso dos cientistas a poder computacional, mas a troca de mensagens entre as pessoas que tinham acesso a ela. Pode-se perdoar os autores da ARPANET por não saberem que algo assim poderia acontecer - mas como poderia o mesmo erro se repetir quase duas décadas depois? Uma possível explicação é que é muito mais fácil justificar uma doação de sete dígitos para o uso de recursos computacionais, cuja costura é de oito dígitos, do que justificar a despesa de tais valores em algo que parece tão trivial, como a capacidade de trocar e-mails. Não se pode dizer que a NSF intencionalmente enganou alguém. Mas assim como o princípio antropico afirma que as constantes físicas do universo são como são, porque de outra forma nós simplesmente não existiríamos e não poderíamos observá-las, eu não teria que escrever sobre uma rede de computadores financiada pelo governo se não houvesse tais justificativas, um tanto fictícias, para a sua existência.

Convencido de que a própria rede tem, ao menos, o mesmo valor que os supercomputadores que justificam sua existência, a NSF buscou ajuda externa para atualizar a espinha dorsal da rede, instalando linhas com capacidade T1 (1,5 Mb/s). O padrão T1 foi desenvolvido pela AT&T na década de 1960 e deveria suportar até 24 chamadas telefônicas, cada uma codificada em um fluxo digital de 64 kb/s.

O contrato foi ganho pela Merit Network, Inc. em parceria com a MCI e a IBM, recebendo da NSF um subsídio de $58 milhões nos primeiros cinco anos para a construção e manutenção da rede. A MCI forneceu a infraestrutura de comunicação, a IBM - poder computacional e software para os roteadores. A organização sem fins lucrativos Merit, que administrava a rede de computadores que interconectava os campi da Universidade de Michigan, trouxe consigo a experiência de apoiar uma rede científica de computadores, imprimindo a toda a parceria um espírito universitário, o que facilitava a aceitação pela NSF e pelos cientistas que utilizavam a NSFNET. No entanto, a transferência de manutenção da NCSA para a Merit foi um passo óbvio em direção à privatização.

Inicialmente, MERIT significava Michigan Educational Research Information Triad [triade de informações educacionais de Michigan]. O estado de Michigan adicionou 5 milhões de dólares para ajudar a rede doméstica a se expandir na T1.

A Ascensão da Internet, parte 1: crescimento exponencial

Através da rede Merit, o tráfego fluía por mais de dez redes regionais, desde a rede de pesquisa e educação da cidade de Nova York NYSERNet, conectada em Ithaca à Universidade de Cornell, até a rede de pesquisa e educação federativa da Califórnia CERFNet, conectada em San Diego. Cada uma dessas redes regionais se conectava a inúmeras redes de campus locais, visto que centenas de máquinas executando Unix funcionavam em laboratórios de faculdades e escritórios de professores. Essa rede federal de redes se tornou o cristal inicial da internet moderna. A ARPANET conectava apenas pesquisadores em computação com bom financiamento, que trabalhavam em instituições científicas de elite. E até 1990, quase qualquer estudante universitário ou professor já podia ir online. Ao transferir pacotes de nó para nó – através do Ethernet local, depois para a rede regional e, em seguida, por grandes distâncias à velocidade da luz pela NSFNET – eles podiam trocar emails ou ter discussões respeitosas no Usenet com colegas de outros cantos do país.

Após a NSFNET ter disponibilizado acesso a muito mais organizações científicas do que a ARPANET, em 1990, o DCA desativou a rede obsoleta e removeu completamente o departamento de defesa do desenvolvimento de redes civis.

Ascensão

Durante todo esse período, o número de computadores conectados à NSFNET e às redes relacionadas – que agora podemos chamar de internet – cresceu a cada ano, aproximadamente, em duas vezes. 28.000 em dezembro de 1987, 56.000 em outubro de 1988, 159.000 em outubro de 1989, e assim por diante. Essa tendência continuou até o meio da década de 1990, e depois o crescimento diminuíu um pouco. Como, curiosamente, considerando essa tendência, Quaterman poderia não ter percebido que a internet estava destinada a dominar o mundo? Se a recente epidemia nos ensinou algo, é que é muito difícil para o ser humano imaginar um crescimento exponencial, uma vez que não se alinha com nada que enfrentamos em nosso cotidiano.

Certamente, o nome e o conceito da internet surgiram antes do NSFNET. O protocolo da internet foi criado em 1974, e antes do NSFNET já existiam redes que se comunicavam via IP. Já mencionamos o ARPANET e o MILNET. No entanto, não consegui encontrar menções ao "internet" – uma rede única que se estende por todo o mundo – antes do surgimento da NSFNET em três camadas.

O número de redes dentro da internet crescia em um ritmo semelhante – de 170 em julho de 1988 para 3500 no outono de 1991. Como a comunidade científica não conhece fronteiras, muitas delas estavam no exterior, começando com as conexões estabelecidas com a França e o Canadá em 1988. Em 1995, era possível acessar a internet de quase 100 países, da Argélia ao Vietnã. E embora contar o número de máquinas e redes seja muito mais fácil do que contar o número real de usuários, estima-se que, no final de 1994, havia entre 10 a 20 milhões de usuários. Na ausência de dados detalhados sobre quem, por que e quando usou a internet, é bastante difícil confirmar de forma argumentativa qualquer explicação histórica para tal crescimento incrível. Uma pequena coleção de histórias e anedotas provavelmente não pode explicar como, de janeiro de 1991 a janeiro de 1992, 350.000 computadores se conectaram à internet, e no ano seguinte mais 600.000, e no ano seguinte mais 1,1 milhão.

No entanto, ouso aventurar-me neste território instável do ponto de vista epistêmico e afirmar que as três ondas sobrepostas de usuários, cada uma com suas próprias razões para se conectar, que foram responsáveis pelo crescimento explosivo da internet, foram causadas pela lógica implacável da lei de Metcalfe, que afirma que o valor (e, portanto, a força de atração) da rede aumenta ao quadrado do número de seus participantes.

Primeiro, os cientistas chegaram. A NSF intencionalmente espalhou os cálculos por um número máximo de universidades. Depois disso, cada cientista queria se juntar ao projeto, pois todos os outros já estavam lá. Se você não recebeu os e-mails, se não viu e não participou das discussões mais recentes no Usenet, você corria o risco de perder o anúncio de uma importante conferência, a oportunidade de encontrar um mentor, não perceber uma pesquisa de ponta antes de sua publicação, e assim por diante. Sentindo a pressão para se juntar às conversas científicas online, as universidades rapidamente se conectaram a redes regionais que podiam ligá-las à infraestrutura da NSFNET. Por exemplo, a NEARNET, que cobria seis estados na região da Nova Inglaterra, havia adquirido mais de 200 participantes até o início dos anos 90.

Ao mesmo tempo, o acesso começou a penetrar de professores e pós-graduandos em uma comunidade muito mais ampla de estudantes. Em 1993, aproximadamente 70% dos calouros de Harvard tinham endereços de e-mail. Naquela época, a internet em Harvard fisicamente alcançou todos os cantos e instituições relacionadas. A universidade fez gastos significativos para implementar Ethernet não apenas em cada prédio da instituição, mas também em todos os dormitórios estudantis. Certamente, não faltava muito tempo até que um estudante entrasse em seu quarto após uma noite agitada, desabasse na cadeira e digitasse com dificuldade uma mensagem eletrônica, da qual se arrependeria na manhã seguinte – fosse uma declaração de amor ou uma feroz reprimenda a um inimigo.

Na próxima onda, cerca de 1990, os usuários comerciais começaram a chegar. Naquele ano, 1151 domínios .com foram registrados. Os primeiros participantes comerciais foram os departamentos de pesquisa das empresas de tecnologia (Bell Labs, Xerox, IBM, etc.). Eles, essencialmente, usaram a rede para fins científicos. A comunicação comercial de seus executivos acontecia em outras redes. No entanto, em 1994, já existiam mais de 60.000 nomes no domínio .com, e a verdadeira monetização da internet começou.

No final da década de 1980, os computadores começaram a fazer parte da vida cotidiana de trabalho e de casa dos cidadãos dos EUA, e a importância da presença digital para qualquer negócio sério tornou-se evidente. O e-mail oferecia uma forma simples e extremamente rápida de troca de mensagens com colegas, clientes e fornecedores. As listas de discussão e Usenet apresentavam novas maneiras de se manter informado sobre os eventos da comunidade profissional, além de novas formas de publicidade muito barata para um amplo espectro de usuários. Através da internet, era possível acessar uma vasta variedade de bancos de dados gratuitos - jurídicos, médicos, financeiros e políticos. Os recém-formados que conseguiam emprego e viviam em dormitórios conectados adoraram a internet tanto quanto seus empregadores. Ela oferecia acesso a um número muito maior de usuários do que qualquer um dos serviços comerciais individuais (e novamente a Lei de Metcalfe). Após pagar pela mensalidade de acesso à internet, praticamente tudo o mais poderia ser obtido de graça, ao contrário do custo significativo de pagamento por horas ou por mensagens enviadas, que eram exigidos pela CompuServe e outros serviços semelhantes. Entre os primeiros jogadores do mercado da internet estavam empresas que enviavam programas pelo correio - como a The Corner Store de Litchfield, Connecticut, que se anunciava em grupos Usenet, e a The Online Bookstore, uma loja de livros eletrônicos fundada por um ex-editor da Little, Brown and Company, que ficou mais de dez anos à frente do Kindle.

E então veio a terceira onda de crescimento, trazendo consumidores comuns que começaram a acessar a internet em grandes quantidades em meados da década de 1990. Nesse período, a Lei de Metcalfe já estava funcionando em sua máxima. Cada vez mais, 'estar online' significava 'estar na internet'. Os consumidores não podiam se dar ao luxo de instalar linhas dedicadas de classe T1 em casa, então eles quase sempre se conectavam à internet por meio de um modem discado. Já nos deparamos com uma parte dessa história, quando os BBS comerciais começaram a se transformar gradualmente em provedores de internet. Essa mudança beneficiou tanto os usuários (cujo espaço digital de repente cresceu de um lago para um oceano) quanto os próprios BBS, que passaram a ter um negócio muito mais simples, atuando como intermediários entre o sistema telefônico e a 'saída para a rodovia' da internet com largura de banda T1, sem a necessidade de manter seus próprios serviços.

Serviços online maiores se desenvolveram de forma semelhante. Em 1993, todos os serviços de escala nacional nos EUA — Prodigy, CompuServe, GEnie e a jovem empresa America Online (AOL) — ofereciam a 3,5 milhões de usuários a possibilidade de enviar e-mails para endereços da internet. Apenas o retardatário Delphi (com 100.000 assinantes) oferecia acesso completo à internet. Contudo, nos anos seguintes, o valor do acesso à internet, que continuava a crescer a uma velocidade exponencial, rapidamente superou o acesso aos próprios fóruns, jogos, lojas e outros conteúdos dos serviços comerciais. 1996 se tornou um ano decisivo — em outubro, 73% dos usuários que estavam online usavam a WWW, em comparação com 21% no ano anterior. Um novo termo 'portal' foi cunhado para descrever os resquícios rudimentares dos serviços oferecidos pela AOL, Prodigy e outras empresas, pelos quais as pessoas pagavam apenas para ter acesso à internet.

Ingrediente secreto

Assim, já nos familiarizamos com como a internet cresceu de forma tão explosiva, mas não entendemos bem por que isso aconteceu. Por que ela se tornou tão dominante em meio à diversidade de outros muitos serviços que tentavam florescer na antecessora era da fragmentação?

Certamente, os subsídios governamentais desempenharam seu papel. Além do financiamento das linhas de comunicação principais, quando a NSF decidiu investir seriamente no desenvolvimento da rede independentemente de seu programa de desenvolvimento de supercomputadores, não economizou esforços. Os líderes conceituais do programa NSFNET, Steve Wolff e Jane Kavenes, decidiram construir não apenas uma rede de supercomputadores, mas uma nova infraestrutura de informação para faculdades e universidades americanas. Portanto, eles estabeleceram o programa Connections [«conexões»], que arcava com parte das despesas para conectar universidades à rede em troca de que estas garantissem acesso à rede para o maior número possível de pessoas em seus campi. Isso acelerou a disseminação da internet tanto diretamente quanto indiretamente. Indiretamente – já que muitas das redes regionais geraram empresas comerciais que usaram a mesma infraestrutura construída com subsídios para vender acesso à internet a organizações comerciais.

Mas o Minitel também tinha subsídios. No entanto, a internet se destacava principalmente por sua estrutura descentralizada em múltiplas camadas e pela flexibilidade inerente a ela. O IP permitia que redes com propriedades físicas totalmente diferentes funcionassem com o mesmo sistema de endereçamento, enquanto o TCP garantiu a entrega de pacotes ao destinatário. E isso era tudo. A simplicidade do esquema básico de funcionamento da rede permitia a construção de praticamente quaisquer aplicações sobre ela. O que é importante, qualquer usuário poderia contribuir com uma nova funcionalidade, se conseguisse convencer outros a usar seu programa. Por exemplo, a transferência de arquivos pelo protocolo FTP foi uma das maneiras mais populares de usar a internet nos primeiros anos, no entanto, encontrar servidores que oferecessem os arquivos de seu interesse, além de boca a boca, era impossível. Portanto, usuários empreendedores criaram diversos protocolos para catalogar e listar servidores FTP – como Gopher, Archie e Veronica.

Teoricamente, a modelo de rede OSI tinha a mesma flexibilidade, assim como a bênção oficial de organizações internacionais e gigantes das telecomunicações para atuar como padrão de comunicação entre redes. No entanto, na prática, o campo permaneceu com o TCP/IP, e sua principal vantagem foi o código que funcionou primeiro em milhares e depois em milhões de máquinas.

A transferência do controle do nível de aplicações para as extremidades da rede trouxe outras consequências importantes. Isso significava que grandes organizações, acostumadas a gerenciar seu próprio domínio, podiam se sentir confortáveis. As organizações podiam configurar seus próprios servidores de e-mail e enviar e receber e-mails sem que todo o seu conteúdo estivesse armazenado no computador de alguém. Elas podiam registrar seus próprios nomes de domínio, lançar seus próprios sites acessíveis a todos na internet, mas mantendo-os totalmente sob seu controle.

Naturalmente, o exemplo mais marcante de uma estrutura em camadas e descentralização foi a web. Durante duas décadas, sistemas desde computadores de tempo compartilhado da década de 1960 até serviços como CompuServe e Minitel giraram em torno de um pequeno conjunto de serviços principais de troca de informação – e-mail, fóruns e chats. A web se tornou algo fundamentalmente novo. Os primeiros anos da web, quando consistia inteiramente de páginas únicas feitas manualmente, não se assemelham em nada ao seu estado atual. No entanto, as transições de link para link já tinham uma estranha atratividade e ofereciam às empresas uma maneira extremamente barata de fazer publicidade e prestar atendimento ao cliente. Nenhum dos arquitetos da internet planejou o surgimento da web. Ela resultou da criatividade de Tim Berners-Lee, um engenheiro britânico do Centro Europeu de Pesquisa Nuclear (CERN), que a criou em 1990 para facilitar a disseminação de informações entre os pesquisadores do laboratório. No entanto, ela facilmente se baseou no TCP/IP e utilizou o sistema de nomes de domínio criado para outros propósitos, resultando nos URLs amplamente utilizados. Qualquer pessoa com acesso à internet podia criar um site, e até meados da década de 90, parecia que todos o haviam feito - prefeituras, jornais locais, pequenas empresas e entusiastas de todos os tipos.

Privatização

Neste relato sobre o crescimento da internet, deixei de lado alguns eventos importantes e, talvez, você tenha algumas perguntas. Por exemplo, como exatamente empresas e consumidores tiveram acesso à internet, que inicialmente estava centrada em torno da NSFNET — uma rede financiada pelo governo dos EUA e aparentemente destinada a atender a comunidade de pesquisadores? Para responder a essa pergunta, no próximo artigo, voltaremos a alguns eventos importantes que eu ainda não mencionei; eventos que gradualmente, mas inevitavelmente, transformaram a internet científica pública em uma rede privada e comercial.

O que mais ler

  • Janet Abatte, Inventando a Internet (1999)
  • Karen D. Fraser “NSFNET: Uma Parceria para Conectividade de Alta Velocidade, Relatório Final” (1996)
  • John S. Quarterman, A Matriz (1990)
  • Peter H. Salus, Lançando a Rede (1995)

Fonte: habr.com

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