Добавлен: 15.06.2023
Просмотров: 198
Скачиваний: 4
После этого начался долгий период экспериментов и разработок, направленных на развитие и шлифовку концепций и технологий Интернета. Отправляясь от первых трех сетей (ARPANET, Packet Radio, Packet Satellite) и образовавшихся вокруг них коллективов исследователей, экспериментальное окружение росло, вбирая в себя, по существу, все виды сетей и очень широкое сообщество исследователей и разработчиков.
Большое распространение в 1980-е годы локальных сетей, персональных компьютеров и рабочих станций дало толчок бурному росту Интернета. Технология Ethernet, разработанная в 1973 году Бобом Меткалфом (Bob Metcalfe) из Xerox PARC, в наши дни является, вероятно, доминирующей сетевой технологией в Интернете, а ПК и рабочие станции стали доминирующими компьютерами. Переход от небольшого количества сетей с умеренным числом систем с разделением времени (первоначальная модель ARPANET) к множеству сетей привел к выработке ряда новых концепций и внесению изменений в базовые технологии.
Рост Интернета вызвал важные изменения и в подходе к вопросам управления. Чтобы сделать сеть более дружественной, компьютерам были присвоены имена, делающие ненужным запоминание числовых адресов. Первоначально, при небольшом количестве компьютеров, было разумно иметь единую таблицу с их именами и адресами. Переход к большому числу независимо администрируемых сетей (таких, как ЛВС) сделал идею единой таблицы непригодной. Пол Мокапетрис (Paul Mockapetris) из Института информатики Университета Южной Калифорнии (USC/ISI) придумал доменную систему имен (Domain Name System, DNS). DNS позволила создать масштабируемый распределенный механизм для отображения иерархических имен компьютеров в Интернет-адресах.
С ростом Интернета пришлось пересмотреть и характер функционирования маршрутизаторов. Первоначально существовал единый распределенный алгоритм маршрутизации, единообразно реализуемый всеми маршрутизаторами в Интернете. В условиях быстрого увеличения числа сетей стало невозможно расширять этот ранний подход в нужном темпе. Его пришлось заменить иерархической моделью маршрутизации с Внутренним шлюзовым протоколом (Interior Gateway Protocol, IGP), используемым внутри каждой области Интернета, и Внешним шлюзовым протоколом (Exterior Gateway Protocol, EGP), применяемым для связывания областей между собой. Подобная архитектура позволила иметь в разных областях разные варианты IGP, учитывающие специфику требований к стоимости, скорости реконфигурации, устойчивости и масштабируемости. Кроме алгоритма, тяжелым испытанием стал рост таблиц маршрутизации. Недавно были предложены новые подходы к агрегированию адресов (в частности, бесклассовая междоменная маршрутизация, CIDR), позволяющие уменьшить размер этих таблиц.
Еще одной проблемой, вызванной ростом Интернета, стало внесение изменений в программное обеспечение, особенно в ПО хостов. DARPA поддержало исследования Университета Беркли (Калифорния) по модификации операционной системы Unix, включая встраивание реализации TCP/IP, выполненной в компании BBN. Хотя позднее в Беркли переписали программы, полученные от BBN, чтобы более эффективно объединить их с Unix-системой в целом и ядром ОС в особенности, встраивание TCP/IP в Unix BSD оказалось критически важным для распространения протоколов среди исследовательского сообщества. Дело в том, что большая часть специалистов в области информатики в то время начала использовать Unix BSD в своей повседневной практике. Оглядываясь назад, можно прийти к заключению, что стратегия встраивания протоколов Интернета в операционную систему, поддерживаемую исследовательским сообществом, явилась одним из ключевых элементов успешного и повсеместного распространения Интернета.
Одной из самых интересных задач был перевод ARPANET с протокола NCP на TCP/IP, состоявшийся 1 января 1983 года. Это был переход в стиле «дня X», требующий одновременных изменений на всех компьютерах. (На долю опоздавших оставались коммуникации, действовавшие с помощью специализированных средств.) Переход тщательно планировался всеми заинтересованными сторонами в течение нескольких предшествующих лет и прошел на удивление гладко (но привел к распространению значка «Я пережил переход на TCP/IP»)[5].
Протокол TCP/IP был принят в качестве военного стандарта тремя годами раньше, в 1980 году. Это позволило военным начать использование технологической базы Интернета и, в конце концов, привело к разделению на военное и гражданское Интернет-сообщества. К 1983 году ARPANET использовало значительное число военных исследовательских, разрабатывающих и эксплуатирующих организаций. Перевод ARPANET с NCP на TCP/IP позволил разделить эту сеть на MILNET, обслуживавшую оперативные нужды, и ARPANET, использовавшуюся в исследовательских целях.
Таким образом, к 1985 году технологии Интернета поддерживались широкими кругами исследователей и разработчиков. Интернет начинали использовать для повседневных компьютерных коммуникаций люди самых разных категорий. Особую популярность завоевала электронная почта, работавшая на разных платформах. Совместимость различных почтовых систем продемонстрировала выгоды массовых электронных коммуникаций между людьми[6].
2 ноября 1988 года выпускник Корнельского университета Роберт Таппан Моррис запустил в сети свою программу, которая из-за ошибки начала бесконтрольное распространение и многократное инфицирование узлов сети. В результате было инфицировано около 6200 машин, что составило 7,3 % общей численности машин в сети. Эта программа, названная «червем Морриса», стала одним из первых вирусов (хотя формально червь не наносил какою-либо ущерба данным в инфицированных ЭВМ). Финансовые убытки, нанесенные «червем Морриса», были оценены в 98 253 260 долларов, и мировое сообщество всерьез озаботилась проблемой компьютерных вирусов.
Параллельно с экспериментальной проверкой Интернет-технологий и их интенсивным использованием частью специалистов по информатике разрабатывались и развивались другие сети и сетевые технологии. Практические достоинства компьютерных сетей и особенно электронной почты, продемонстрированные на примере ARPANet, DARPA, и организациями, имевшими контракты с министерством обороны США, были замечены специалистами из других кругов и предметных областей. К середине 1970-х годов компьютерные сети начали расти, как грибы после дождя, - везде, где для этой цели удавалось найти финансирование. Министерство энергетики США сначала создало сеть MFENet в интересах исследователей термоядерного синтеза с магнитным удержанием, затем специалисты в области физики высоких энергий получили сеть HEPNet. Для астрофизиков из NASA построили сеть SPAN, а Рик Эдрион (Rick Adrion), Дэвид Фарбер (David Farber) и Лэрри Лэндвебер (Larry Landweber), получив первоначальные субсидии от Национального научного фонда (NSF) США, развернули сеть CSNet, объединившую специалистов по информатике из академических и промышленных кругов. Свободное распространение компанией AT&T, являвшейся в те далёкие времена монополистом на телефонных коммуникациях, операционной системы UNIX породило сеть USENet - самую большую в мире систему электронных досок объявлений, содержащую сообщения электронной почты и статьи, организованные в группы новостей, объединяя людей по интересам - основанную на встроенном в UNIX коммуникационном протоколе UUCP. В 1981 году Ира Фукс (Ira Fuchs) и Грейдон Фримэн (Greydon Freeman) придумали BITNet - сеть, связавшую академические мейнфреймы сервисами почтовой рассылки.
За исключением BITNet и USENet, ранние сети (в том числе ARPANet) строились целенаправленно. Они должны были использоваться замкнутым сообществом специалистов; как правило, этим работа сетей и ограничивалась. Особой потребности в совместимости сетей не было; соответственно, не было и самой совместимости. Кроме того, в коммерческом секторе начали появляться альтернативные технологии, такие как XNS от компании Xerox, DECNet, а также SNA от IBM. Потребность в обмене электронной почтой привела, тем не менее, к появлению одной из первых Интернет-книг - «A Directory of Electronic Mail Addressing and Networks», которую написали Фрей (Frey) и Адамс (Adams). Эта книга посвящена трансляции почтовых адресов и перенаправлению сообщений. Только в программах JANet (Великобритания, 1984) и NSFNet (США, 1985) было явно провозглашено намерение обслуживать всех причастных к системе высшего образования, независимо от специализации. В самом деле, чтобы американский университет мог получить от NSF средства на подключение к Интернету, он, как было записано в программе NSFNet, «должен обеспечить доступность этого подключения для ВСЕХ подготовленных пользователей в университетском городке».
В 1985 году из Ирландии, для годичного руководства программой NSFNet, был приглашен Дэннис Дженнингс (Dennis Jennings). Он активно способствовал принятию принципиально важного решения об обязательном использовании в NSFNet протокола TCP/IP. Стив Вулф, принявший руководство NSFNet в 1986 году, поставил задачу формирования глобальной сетевой инфраструктуры для обслуживания широких академических и исследовательских кругов. По мнению Вулфа, необходимо было разработать стратегию создания сетевой инфраструктуры, исходя из принципа максимальной независимости от прямого федерального финансирования. Такая стратегия и методы проведения ее в жизнь были разработаны и утверждены.
В NSF решили присоединиться к существовавшей под эгидой DARPA иерархической организационной инфраструктуре Интернета, которую возглавлял Совет по развитию Интернета (Internet Activities Board, IAB). Сделанный выбор был закреплен в виде «Требований к Интернет-шлюзам» (RFC 985), совместно разработанных специалистами из подведомственных IAB Тематических групп по технологии и архитектуре Интернета (Internet Engineering and Architecture Task Forces) и членами Сетевой технической консультативной группы NSF. Требования обеспечивали совместимость частей Интернета, находящихся в ведении DARPA и NSF. Помимо выбора TCP/IP как основы NSFNet, федеральные агентства США приняли и реализовали ряд дополнительных принципов и правил, сформировавших современный облик Интернета.
Федеральные агентства разделяли между собой расходы на общую инфраструктуру, такую как трансокеанские каналы связи. Кроме того, они совместно поддерживали «администрируемые точки соединения», через которые проходили межведомственные потоки данных. Построенные для обслуживания таких потоков федеральные Интернет-станции FIX-E и FIX-W стали прототипом Пунктов доступа к сети и «*IX»-станций - характерных компонентов современной архитектуры Интернет.
Для координации совместной деятельности был образован Федеральный сетевой совет (Federal Networking Council, FNC). Первоначально этот орган назывался Федеральным координационным комитетом по Интернет-исследованиям (Federal Research Internet Coordinating Committee, FRICC). Согласно замыслу создателей, FRICC должен был координировать деятельность американских исследователей сетевых технологий в плане участия в международной координации. FNC взаимодействовал также с международными организациями, такими как RARE в Европе, при посредничестве Координационного комитета по межконтинентальным исследовательским сетям (Coordinating Committee on Intercontinental Research Networking, CCIRN). Цель взаимодействия состояла в координации поддержки Интернета мировым исследовательским сообществом[7].
Разделение расх од ов между агентствами и к о ординация деятельн ости в области Интернета имеют давнюю ист орию. Беспрецедентн ое с оглашение, заключенн ое в 1981 г оду Фарбер ом, действ овавшим от имени CSNET и NSF, и Кан ом, представлявшим DARPA, разрешал о п от окам данных CSNET использ овать инфраструктуру ARPANET на статистическ ой осн ове, без расчетов «п о счетчику». П озднее, действуя в анал огичн ом ключе, NSF п о ощрял деятельн ость реги ональных (перв оначальн о академических) сетей-к омпонент ов NSFNet п о п оиску к оммерческих, неакадемических клиент ов и п о расширению спектра услуг для таких клиент ов. П овышение эффективн ости за счет увеличения масштаб ов сетев ой деятельн ости след овал о исп ольз овать для все общег о снижения платы за п ольз ование Сетью.
NSF разраб отал и ввел в действие «Правила п ольз ования» магистральным сегмент ом NSFNet наци ональн ог о масштаба - NSFNet Backbone. Эти правила запрещали исп ольз ование магистрали для целей, не сп ос обствующих исслед овательск ой и учебн ой деятельн ости. Предсказуемым (и запланированным) результат ом п о ощрения к оммерческ ог о сетев ог о трафика на местн ом и реги ональн ом ур овнях в с очетании с отказ ом в трансп ортир овке на наци ональн ом ур овне стал о активн ое с оздание и наращивание «частных», к онкурирующих «дальн об ойных» сетей, таких как PSI, UUNet, ANS CO+RE и (п озднее) других. Пр оцесс увеличения к оммерческ ог о исп ольз ования Сети за счет частн ог о финансир ования детальн о обсуждался, начиная с 1988 г ода в рамках серии к онференций «К оммерциализация и приватизация Интернета», пр ов одившихся п о инициативе NSF в Правительственн ой шк оле Кеннеди в Гарварде. Шл о обсуждение и в сам ой Сети[8].
В 1988 г оду в к омитете Наци ональн ог о исслед овательск ог о с овета (National Research Council), к от орый в озглавлял Клейнр ок, а в числ о член ов вх одили Кан и Кларк, п о п оручению NSF был п одг от овлен д оклад, озаглавленный «К в опр осу о наци ональн ой исслед овательск ой сети». Эт от д оклад пр оизвел сильн ое впечатление на Альберта Г ора (Albert Gore), бывшег о в т о время сенат ор ом, и дал т олч ок развитию выс ок оск ор остных сетей, ставших осн ов ой будущей инф ормаци онн ой супермагистрали. В 1994 г оду, вн овь п од рук ов одств ом Клейнр ока и при участии Кана и Кларка, п о п оручению NSF был п одг от овлен еще один д оклад Наци ональн ог о исслед овательск ог о с овета - «Инф ормаци онн ое будущее: Интернет и другие». В эт ом д окументе был пр орис ован пр оект развития инф ормаци онн ой супермагистрали, оказавший долг овременн ое в оздействие на тракт овку данн ой пр облемы. Авт оры д оклада обратили внимание на такие важные аспекты, как права на интеллектуальную с обственн ость, этические н ормы, цен о образ ование, обучение, архитектура и зак он одательств о Интернета.