Лоуренс Робертс и ARPANET
В начале 1960-х годов, когда цифровая революция только начиналась, амбициозные умы работали над тем, что впоследствии стало прародителем Интернета — ARPANET.
Проект, инициированный Агентством Министерства обороны США (DARPA), стал прорывом в мире коммуникаций, представляя собой первую сеть, соединяющую удаленные компьютеры для обмена данными. Он был создан в 1969 году, а спустя 14 лет сеть перешла на маршрутизацию пакетов данных. Для этого использовался всем известный протокол IP, который и сегодня остается основным протоколом для передачи данных в Сети.
Вряд ли современный пользователь может в полной мере осознать, какой революцией была технология, которая позволяет обмениваться сообщениями, получать за несколько секунд ответ на любой вопрос или просматривать смешные видео про котиков. Однако представьте, что испытали люди, когда смогли попробовать нечто подобное впервые.
ARPANET, запущенный в 1969 году, стал полигоном для многих инноваций, которые мы сегодня считаем самоочевидными. Например, была впервые использована концепция пакетной коммутации данных, которая разбивает информацию на небольшие пакеты для более эффективной передачи. За этими исследованиями и разработками стояли гениальные люди, один из таких — Лоуренс Робертс. Робертс, будучи физиком и информатиком, руководил проектом ARPANET и участвовал в разработке многих его основных принципов и концепций.
При этом участие в проекте ARPANET было, скажем так, вынужденным — Министерство обороны США шантажировало Робертса, чтобы он согласился заняться разработкой. Есть версия, согласно которой руководству лаборатории, где работал ученый, заявили, что финансирование будет прекращено. Сам Лоуренс Робертс не подтверждал данной версии, но как бы то ни было, приступил к разработке сети.
Первые успешные соединения были опробованы на компьютерах Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и Стэнфордского исследовательского института, по другую сторону океана.
В ноябре 1988 года около шести тысяч узлов ARPANET поразил один из первых сетевых червей — Червь Морриса. Для нейтрализации негативных последствий были собраны лучшие специалисты по компьютерной безопасности того времени.
ARPANET просуществовал более 20 лет и не только сделал возможным обмен данными по всему миру, но и заложил фундамент для развития нового вида коммуникаций. Однако быстро развивающийся Интернет стал популярнее своего предшественника, и в 1990 году руководство приняло решение о закрытии проекта.
Архитектор Всемирной паутины: Тим Бернерс-Ли
Создание системы Всемирной паутины (WWW — World Wide Web) стало революционным моментом в истории информационных технологий. Пользователи по всему миру получили инструмент, который открывает доступ к информации каждому человеку, независимо от местоположения или социального статуса. Один из его творцов — Тим Бернерс-Ли, который обладал уникальным сочетанием инженерного мышления и визионерского взгляда на будущее.
Тим Бернерс-Ли родился в Лондоне в 1955 году. Его родители были математиками и работали над созданием компьютера «Марк I», одного из первых программируемых компьютеров в США.
Уже учась в колледже, Бернерс-Ли собрал свой собственный компьютер. Вместо монитора изобретатель использовал телевизор.
Карьера Бернерса-Ли началась в лаборатории по ядерным исследованиям ЦЕРН в Женеве. Спустя годы он стал основателем Консорциума Всемирной паутины при Массачусетском технологическом институте. Сегодня организация занимается разработкой единых правил для Интернета, которые затем внедряются в программы и оборудование.
В 1989 году Бернерс-Ли, еще работая в ЦЕРН, предложил ученым-коллегам внутреннюю систему обмена информации — Enquire. Проект утвердили. Эта концепция стала основой для известной всем Всемирной паутины.
Помимо этого Бернерс-Ли разработал сетевой протокол HTTP (HyperText Transfer Protocol) и язык разметки HTML (HyperText Markup Language), что позволило создавать веб-страницы с гиперссылками. В рамках своего проекта ученый написал первый в мире веб-сервер, веб-браузер и веб-сайт. Сайт был запущен 6 августа 1991 года и содержал информацию о том, что такое Всемирная паутина, как работать с веб-сервером и браузером.
Своим видением децентрализованной системы, которая позволяет свободно обмениваться информацией в масштабах всей планеты, Тим Бернерс-Ли сделал огромный шаг к объединению мира через технологии.
Бернерс-Ли также является сторонником принципа «свободного и открытого интернета», утверждая, что доступ к знаниям и информации должен быть у каждого. Его работа сформировала основы современного интернета, превратив его из простой научной сети в глобальное средство коммуникации, обмена информацией и культурного взаимодействия.
В 2004 году королева Елизавета II посвятила Бернерса-Ли в рыцари Ордена Британской империи за его заслуги в области развития интернета. Официальное звание звучит как «Сэр Тимоти Джон Бернерс-Ли».
Оптоволоконные кабели связи
Передача данных с помощью подводных оптоволоконных кабелей быстрее, чем спутниковые каналы или радиосвязь. Помимо этого они гораздо надежнее и имеют резервные темные волокна на случай аварии.
Предпосылки
До появления подводных кабелей связь между континентами была ограничена использованием радиочастот и передачей сообщений через телеграфные линии. Именно благодаря телеграфу были проложены первые подводные кабели. Изначально их делали из медной проволоки, которую защищала каучуковая изоляция и пеньковая обмотка от попадания воды. Современная версия состоит из оптических волокон с защитным буферным слоем — из пластика или кевлара.
В XVIII веке физик Жорж-Луи Лесаж создал одну из первых моделей электрического телеграфа. Сообщения передавались между комнатами его собственного дома. Для каждой буквы французского алфавита — а их 26, подбирался отдельный провод. Через 20 лет технология была усовершенствована, и вся информация передавалась по одному проводу.
Еще спустя несколько лет телеграфные линии получили широкое распространение по миру, однако они были дорогостоящими и не всегда надежными. Ученые стали задумываться о том, как не только ускорить передачу сообщений, но и обеспечить связью континенты, которые разделяет океан.
Одним из главных пионеров в области прокладки подводных кабелей был американский предприниматель Сайрус Уэст, который в 1850-х годах начал активное исследование возможностей межконтинентальной связи. Он же организовал прокладку первого в мире трансатлантического кабеля.
Первые шаги
Кабель для передачи сигналов проложили через пролив Британской Колумбии в 1858 году. Он соединил остров Ньюфаундленд (Канада) с Ирландией. Однако эксплуатация кабеля была кратковременной из-за технических проблем. Следующие попытки были в 1865 и 1866 годах. Они оказались более успешными. Кабели прокладывали с помощью самого крупного в те времена парохода — Грейт Истерн. Весь процесс начинался с суши, где закрепляется требуемый отрезок кабеля для дальнейшей прокладки по океанскому дну. Затем кабели вытравливали за борт идущего по воде судна. Технология имела существенный недостаток — на пути могли встречаться преграды в виде увеличения глубин. Из-за этого было сложно понять, ровно ли ложится кабель и какое у него натяжение. Тем не менее, этот опыт считался успешным, так как даже с постоянными авариями и неисправностями оказался востребован.
Эра современных подводных кабелей
С течением времени технология подводных кабелей продолжала развиваться, становясь более эффективной и надежной. Сейчас, по оценкам, по дну мирового океана протянуто более 1,3 миллиона километров подводных кабелей, соединяющих различные части света.
Современные кабели состоят из оптоволоконных проводов, способных передавать данные со скоростью до 40 Гбит/с. Они устойчивы к внешним воздействиям и обеспечивают стабильную связь на протяжении десятилетий. Однако, с ними также случаются аварии. Причиной могут быть диверсии, природное воздействие или… акулы!
Благодаря подводным кабелям человечество обменивается более 95% всей цифровой информации. От них зависит то, как будут взаимодействовать банки, интернет-магазины, социальные сети и многое другое.
История интернета и подводных кабелей — это история человеческого стремления к расширению границ связи. В ней множество ярких героев и интересных изобретений, о которых, к сожалению, в рамках одного поста не рассказать. Читайте другие серии нашего цикла «Кто придумал интернет», чтобы открыть для себя новую информацию о технологиях и людях, которые сформировали современный цифровой мир.
Леонард Клейнрок и пакетная коммутация
Леонард Клейнрок — имя, которое нельзя не упомянуть, когда речь заходит о развитии интернета. Ученый считается одним из основоположников метода пакетной коммутации и иерархической маршрутизации данных. Его исследования до сих пор актуальны в рамках развития современного интернета.
Образование
Леонард Клейнрок родился 13 июня 1934 года в Нью-Йорке. Он с детства проявлял интерес к инженерным наукам. Клейнрок получил степень бакалавра в области электротехники в Сити-Колледже Нью-Йорка в 1957 году. Затем продолжил обучение в Массачусетском технологическом институте (MIT), где получил сначала магистерскую, а потом и докторскую степень в области электротехники и компьютерных наук.
Исследования
Один из ключевых вкладов Клейнрока в интернет-технологии — его работа над теорией пакетной коммутации. В 1961 году, будучи аспирантом в MIT, он опубликовал свое первое исследование по этому вопросу. В диссертации Клейнрок предложил идею разделения данных на небольшие блоки, называемые пакетами, которые могут передаваться независимо друг от друга через сеть. Предложенная Клейнроком концепция позволяла более эффективно использовать сетевые ресурсы, а также снижала задержки при передаче данных.
Идеи ученого были воплощены в жизнь в рамках проекта ARPANET — предшественника современного интернета. В 1969 году Клейнрок руководил первой успешной передачей данных между двумя узлами ARPANET, расположенными в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе и Стэнфордском исследовательском институте в Пало-Альто. Это стало историческим моментом.
Первым сообщением должно было стать слово «login», но из-за технической неполадки пришла только его первая часть — «lo». Спустя время эксперимент успешно повторили, и получатель увидел на экране целое слово.
Термин «пакет» придумал ученый Дональд Дэвис — он, как и его коллега Клейнрок, в свое время работал над развитием проекта ARPANET, о котором мы уже писали ранее. В дальнейшем Дональд Дэвис заинтересовался сферой защиты компьютерных сетей и стал одним из ведущих специалистов безопасности банковской отрасли.
Пакетная коммутация
Технология пакетной коммутации, разработанная Клейнроком, стала основой для протоколов, которые используются в интернете сегодня. Она позволила создать сеть, способную передавать данные быстро и надежно, независимо от их объема и расстояния между узлами.
Если упростить все шаги, которые задействованы в коммутации, то она выглядит примерно так:
- Распределение данных на пакеты. Файлы или сообщения разбиваются на небольшие блоки (пакеты) определенного размера. Каждый из них содержит важную информацию, которая помогает достигнуть цели, а также сохранить целостность сообщения.
- Маршрутизация. Пакеты передаются через сеть по оптимальным маршрутам, в зависимости от загруженности сети и доступности ресурсов. Маршрутизаторы и коммутаторы анализируют информацию из пакетов и отправляют их к конечному пункту назначения.
- Сборка пакетов на конечном узле. Пакеты собираются обратно в исходные данные.
Признание
За вклад в развитие интернета Леонард Клейнрок получил множество наград. Он является членом Национальной инженерной академии США и Американской академии искусств и наук. Также был удостоен Национальной медали США в области технологий и инноваций — одной из самых престижных наград в области науки в Америке. Медаль вручал в 2008 году Джордж Буш — младший в Белом доме.
Леонард Клейнрок до сих пор активен в сфере интернет-технологий по многим направлениям. Он занимается исследованиями в области технологии блокчейн, изучает возможность создания новых платформ для социальных сетей, а также обучает молодых ученых в Калифорнийском университете.
В одном из своих интервью Леонард Клейнрок сказал фразу, которая определила всю суть созданной им и его коллегами технологии: «Вначале мы соединяли компьютеры, но и не подозревали, что соединяем людей».
Интернет в СССР
В 1950-х в Советском Союзе встречались разные мнения о технологиях, которые сегодня нам кажутся обыденными. Статьи в газетах нередко отрицали возможность создания ИИ, а также описывали кибернетику как лженауку. Но время шло, и мнение общественности менялось.
В 1964 году Аркадий и Борис Стругацкие написали повесть, которая стала одной из культовых — «Понедельник начинается в субботу». В произведении описан институт НИИЧАВО (Научно-исследовательский институт чародейства и волшебства), где магия и научные изобретения используется для решения самых разных задач. Читателям там впервые встречается элемент, который напоминает современный интернет — глобальная сеть, через которую герои получали нужную им информацию.
За два года до выхода книги Стругацких идея создания единой компьютерной сети пришла в голову Александру Харкевичу, руководителю отдела технической физики Института физики АН УССР. В журнале «Коммунист» он описал идею Единой общегосударственной системы передачи информации на примере транспортировки грузов и электроэнергии. Харкевич предусмотрел критические ситуации, при которых структура сети может выйти из строя из-за перегрузки. Эту проблему ученый предлагал решать поиском и направлением данных по резервным путям. По схожему принципу сегодня и работает интернет.
Первые проекты
Многие выдающиеся ученые СССР в 1960-х и 1970-х годах повсеместно работали над созданием вычислительных сетей. Пионер советской кибернетики Анатолий Китов предложил использовать компьютерные сети для управления экономикой и военной сферой. Он представил проект «Красная книга», в котором описал создание автоматизированной системы управления вооруженными силами, а также идеи, связанные с новыми технологиями передачи данных. Однако предложение ученого не нашло отклика по политическим причинам и было отклонено руководством.
Еще одним проектом, который выделялся среди прочих, была идея по созданию ОГАС (Общегосударственная автоматизированная система учета и обработки информации) под руководством директора Института кибернетики Виктора Глушкова. Академик предложил концепцию распределенной системы управления, которая по сути являлась предвестником современных сетей. Несмотря на то, что ОГАС не был полностью реализован из-за бюрократических препятствий, идеи Глушкова оказали значительное влияние на дальнейшие разработки в области сетевых технологий.
Другой значимой инициативой того времени была разработка системы «АСУ» (автоматизированная система управления). Она включала в себя создание сети для передачи данных между предприятиями и учреждениями. Над проектом работала большая команда ведущих ученых и разработчиков во главе с Виктором Глушковым и Анатолием Китовым. Система управления АСУ стала одним из самых важных проектов в сфере развития информационных технологий и вычислительной техники в стране. Несмотря на огромные бюрократические и технические сложности, работы ученых заложили фундамент для будущего развития компьютерных сетей в России.
Сети в научных учреждениях
В 1980-х начали развиваться локальные сети в научно-исследовательских институтах и крупных университетах. Важным событием стало подключение СССР к сети BITNET (Because It's Time Network), это позволило советским ученым обмениваться электронной почтой и данными с зарубежными коллегами.
Появление интернета в постсоветское время
С распадом СССР в 1991 году, новые независимые государства начали активно интегрироваться в мировое информационное пространство. В России и других постсоветских республиках появились первые интернет-провайдеры.
Одним из лидеров стал «Демос», основанный в 1990 году и получивший широкую известность как первая компания, предоставляющая доступ к интернету. Еще одним значимым игроком на этом рынке была компания «Релком», которая изначально функционировала как электронная почтовая сеть для научных и образовательных учреждений. Компания «Релком» сыграла ключевую роль в становлении интернета в России, обеспечивая связь с международными сетями и предоставляя доступ к зарубежным интернет-ресурсам. В 1994 году «Релком» зарегистрировал первый российский домен .ru, событие стало новым этапом в развитии российского сегмента интернета.
Право называться первым коммерческим интернет-провайдером в СССР принадлежит компании «GlasNet». Она была основана в 1989 году. Провайдер использовал вычислительный центр Курчатовского института и уже известную читателям сеть «Релком», чтобы подключиться к Всемирной сети. Интересная особенность и главное отличие «Гласнета» от других интернет-компаний заключалось в том, что ею руководил не технический специалист, а филолог-журналист Анатолий Воронов, который хотел позиционировать проект как средство коммуникации для обычных пользователей, а не для ученых, как это было принято долгое время. Первый советский коммерческий интернет-провайдер просуществовал всего 70 дней — после распада СССР проект стал российской телекоммуникационной компанией.
Хотя в СССР не удалось создать полноценную национальную сеть, после его распада бывшие советские республики быстро догнали мировые тенденции и интегрировались в глобальное интернет-пространство.
