ARPA网

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阿帕网连接方式

  ARPA网,又作“ARPANET”,英文全称:The Advanced Research Projects Agency Network;中文译名:阿帕网,为美国国防高等研究计划署(The Advanced Research Projects Agency)开发的世界上第一个运营的封包交换网络,是全球互联网的始祖。

  阿帕(ARPA)是高等研究计划署(The Advanced Research Projects Agency)的简称,隶属于美国国防部。1958年,受苏联发射旅伴号人造地球卫星的惊人事件的影响,在总统艾森豪威尔的提议下,这个机构得以成立,它的主要任务是为军队寻求最新的科学技术。以阿帕(ARPA)命名的阿帕网(ARPANET),已被公认为国际互联网的前身。

  最初的“阿帕网”(ARPANET),由西海岸的4个节点构成。第一个节点选在加州大学洛杉矶分校(UCLA),因为罗伯茨过去的麻省理工学院同事L.克莱因罗克教授,正在该校主持网络研究。第二个节点选在斯坦福研究院(SRI),那里有道格拉斯·恩格巴特(D.Engelbart)等一批网络的先驱人物。此外,加州大学圣巴巴拉分校(UCSB)和犹他大学(UTAH)分别被选为三、四节点。这两所大学都有电脑绘图研究方面的专家,而泰勒之前的信息处理技术处处长伊凡·泽兰教授,此时也任教于犹他大学。

  上世纪六十年代广泛使用的网络都是中央控制式的。这种网络有一个明显的弱点:如果中央控制系统受到攻击,整个网络就会瘫痪。为了解决这一难题,美国的保罗·巴兰提出了一种全新的网络理论。在这种方式下,网络通信不象由中央控制那样简单的把数据直接传送到目的地,而是在网络的不同站点之间象接力赛一样的传送。这种网络中数据的传送方式称做“包交换”(或分组交换)。我们现在的互联网就是按照“包交换”的原理运行的。从此以后,阿帕网的规模不断扩大。

  1970年,网络工作小组制定出最初的主机对主机的通信协议——“网络控制协议”,用来控制网络信号的传输。从此,阿帕网的运行有了标准,联入阿帕网的电脑日益增多。怎样使不同类型的电脑按照共同的方式、共同的标准来连接,成了阿帕网的关键问题。1973年,网络专家制定出了新的协议,就是我们现在还一直使用的——“传输控制协议”和“网络间协议”。1977年7月,阿帕网上已经有111台电脑,美国国防部高等研究计划署组织了第一次不同网路之间的互联。信包首先通过点对点的卫星网络跨越了大西洋到达挪威,又从挪威经过陆地电缆到达伦敦;然后再通过大西洋信包卫星网络,分别由埃当、西弗吉尼亚、贡希利、塔努姆和瑞士的地面站传送再回到美国。全部路程要经过9.4万英里。实验的顺利进行,证明了TCP/IP协议的成功。1971年,为阿帕网工作的汤姆林森编写出一种通信软件,通过这种软件,可以实现不同电脑系统之间的通信。这就是在阿帕网上使用最为普遍的——电子邮件。电子邮件这种新的方式使网络通信前所未有的方便起来。

  当初的阿帕网是在美国国防计划署的资助和指导下建立起来的,它的本意是为美国军队服务的。然而,在运行阿帕网的过程中,人们越来越清楚的看到,它的真正功能还是为电脑科学家服务。美国国防部于1990年正式取消阿帕网,终于使其回到本来应有的位置上,起到真正的“互联网”的作用。

  从1969年阿帕网的第一台主机投入运行,到1989年底,阿帕网运行了20年。在这20年中,网络技术不断进步,网络用户的队伍也在不断扩大。尤其是1987年,用户的数量直线上升。从1988年开始,互联网的用户更是以每年翻一翻的速度迅速增长。1995年,互联网的主干网从传输速度为5.6万波特率的6个节点,发展到21个节点,数据传输速度也增长到45兆波特率。这时,整个美国联入互联网的网站一共有大约2.9万个,而全世界联入互联网的网站则超过了5万个。互联网日益成为人们日常生活的组成部分。

历史

诞生

  所谓“阿帕”(ARPA),是美国高级研究计划署(Advanced Research Project Agency)的简称。他的核心机构之一是信息处理处(IPTO, Information Processing Techniques Office),一直在关注电脑图形、网络通讯、超级计算机等研究课题。

  1962年,J·C·R·利克里德(J.C.R.Licklider)离开MIT,加入ARPA,并在后来成为IPTO的首席执行官。也就是他在任期间将办公室名称从命令控制研究(Command and Control Research)改为IPTO。也就是在他任职期间,据估计,整个美国计算机科学领域研究的70%由ARPA赞助,并在许多人看来与一个严格意义上的军事机构相去甚远,并给许多研究者自由领域来实验,结果ARPA不仅成为网络诞生地,同样也是电脑图形、平行过程、计算机模拟飞行等重要成果的诞生地。

  1964年伊凡·沙日尔兰德(Ivan Sutherland)继任担任该处处长,2两年后的鲍勃·泰勒(Bob Taylor)上任,他在任职期间萌发了新型计算机网络的想法,并筹集资金启动试验。在鲍勃·泰勒的一再邀请下,日后成为“阿帕网之父”的拉里·罗伯茨出任信息处理处处长。

  1967年,罗伯茨来到高级研究计划署ARPA,着手筹建“分布式网络”。人员调度和工程设计很顺利,不到一年,就提出阿帕网的构想。随着计划的不断改进和完善,罗伯茨在描图纸上陆续绘制了数以百计的网络连接设计图,使之结构日益成熟。

  1968年,罗伯茨提交研究报告《资源共享的计算机网络》,其中着力阐发的就是让“阿帕”的电脑达到互相连接,从而使大家分享彼此的研究成果。根据这份报告组建的国防部“高级研究计划网”,就是著名的“阿帕网”,拉里·罗伯茨也就成为“阿帕网之父”。

  1969年底,阿帕网正式投入运行。

退出历史舞台

  ARPA网无法做到和个别计算机网络交流,这引发了研究者的思考。根据诺顿的看法,他的设计需要太多的控制和太多的网络中机器设备的标准化。因此,1973年春,文顿·瑟夫和鲍勃·康(Bob Kahn)开始思考如何将ARPA网和另外两个已有的网络相连接,尤其是连接卫星网络(SAT NET)和基于夏威夷的分组无线业务的ALOHA网(ALOHA NET)瑟夫设想了新的计算机交流协议,最后被称为传送控制协议/互联网协议(TCP/IP)。 1975年,ARPA网被转交到美国国防部通信处(Defense Department Communicationg Agence)。此后ARPA网不再是实验性和独一无二的了。大量新的网络在1970年代开始出现,包括计算机科学研究网络(CSNET,Computer Science Research Network),加拿大网络(CDnet,Canadian Network),因时网(BITNET,Because It's Time Network)和美国国家自然科学基金网络(NSFnet,National Science Foundation Network)。最后一个网络最终将在它自身被商业网络取代前代替ARPA网作为互联网的高速链路。

  1982年中期ARPA网被停用,原先的交流协议NCP被禁用,只允许使用Cern的TCP/IP语言的网站交流。1983年1月1日,NCP成为历史,TCP/IP开始成为通用协议。

  1983年ARPA网被分成两部分,用于军事和国防部门的军事网(MILNET)和用于民间的ARPA网版本。

  1985年成为TCP/IP协议突破的一年,当时它成为UNIX操作系统的组成部分。最终将它放进了Sun公司的微系统工作站。

  当免费的在线服务和商业的在线服务兴起后,例如Prodigy、FidoNet、Usenet、Gopher等,当NSFNET成为互联网中枢后,ARPA网的重要性被大大减弱了。系统在1989年被关闭,1990年正式退役。

影响和评价

  90年代初,美国国防部正式宣布取消阿帕网。人们评价说,阿帕网“由于它自己的巨大成功,而成为了一种快乐的牺牲品”,当然,原本打算建立一个在核战争中免受毁灭性打击的系统,最后竟成了和平条件下的民用交互通信网,这也是阿帕始料不及的。从阿帕网到因特网的发展再一次证实:一项技术诞生以后,不管它的最初目的如何,往往会因为社会的需要和技术本身的发展规律而发生变化。

  以现在的水平论,这个最早的网络显得非常原始,传输速度也慢的让人难以接受。但是,阿帕网的四个节点及其链接,已经具备网络的基本形态和功能。所以阿帕网的诞生通常被认为是网络传播的“创世纪”。

  不过,阿帕网问世之际,大部分电脑还互不兼容。于是,如何使硬件和软件都不同的电脑实现真正的互联,就是人们力图解决的难题。这个过程中,文顿·瑟夫为此做出首屈一指的贡献,从而被称为“互联网之父”。