互联网的摩登时代

王东南

有人说，电脑的发明是信息时代的敲门砖，那么互联网的建立与普及就是这个时代的主旋律。它彻底地改变了世界的格局和人类的生存模式，给人们带来了无尽的益处。可以说，从信息的获取和传播，到人们社交的方式与范围的变化，再到与世界的沟通方式和生产方式的改变，目力所及，世界的各个角落都在迅速互联网化。然而，与很多人的想像相反，互联网并非某一完美计划的结果，它的创始人当初也绝没有想到它能发展成目前这般规模，具有如此这般的影响力。在互联网面世之初，没有人能想到它会进入千家万户，也没有人能想到它的商业用途。如今，互联网已是一个再寻常不过的概念了，但互联网自诞生以来的发展历程却是鲜为人知的。

面向终端的计算机网络雏形

1946年2月14日，在美国宾夕法尼亚大学的莫尔电机学院，到处洋溢着喜庆的气氛。许多来宾怀着激动的心情来到这里，因为他们要参加人类历史上第一台现代电子计算机的揭幕典礼。呈现在人们面前的是一个外形奇怪、浑身闪闪发光的庞然大物。它，就是世界上第一台现代电子计算机“埃尼阿克”（ENIAC）。这个庞然大物占地面积达170平方米，重达30吨。在揭幕仪式上，“埃尼阿克”为来宾表演了它的“绝招”——分别在1秒钟内进行了5000次加法运算和500次乘法运算，这比当时最快的继电器计算机的运算速度要快1000多倍。从此，整个世界开始对电子计算机的功能有了新的认识，电子计算机的发展进入了一个新时代。

自从ENIAC诞生后，计算机在被广泛用于科学计算的同时，也逐步在数据处理、过程控制方面得到应用，并进一步向其他应用领域扩展。当时，由于大型计算机的数量非常少，且非常昂贵，因此，能够共享主机资源进行信息的采集及综合处理就显得尤为迫切。但是由于那时计算机技术与通信技术还没有直接的联系，只能通过磁盘进行信息的交换和资源的传递。为了更快、更便捷、更有效地利用计算机主机中的资源，1954年，联机终端首次运用。在这套系统中，用户通过终端机向主机发送数据运算处理请求，主机运算后再发给终端机，数据只能储存在主机里。这种系统的结构形式实际上并不是真正意义上的网络，人们把这种以单台计算机为中心的联机系统称为面向终端的远程联机系统，是计算机技术与通信技术相结合而形成的计算机网络雏形，也称为面向终端的单主机互联系统。联机终端系统计算机网络诞生后，逐渐开始在全美广泛应用，其中的典型范例是美国航空公司与IBM公司在20世纪60年代投入使用的飞机订票系统（SABRE-I），该系统由一台中心计算机和分布在全美范围内的2000多个终端组成，各终端通过电话线连接到中心计算机上。

当时的主机负责两方面的任务：一是负责终端用户的数据处理和存储；二是负责主机与终端之间的通信过程。随着终端用户对主机的资源需求量增加，主机的作用就改变了，原因是通信控制处理机（Communication Control Processor，CCP）的产生，它的主要作用是完成全部的通信任务，让主机专门进行数据处理，以提高数据处理的效率。至此，主机的主要作用变成处理和存储终端用户发给它的数据请求，而通信任务主要由通信控制器（CCP）来完成，这种结构也被称为具有通信功能的多机系统。这样把通信任务分配给通信控制器，从而使主机的性能就会有很大的提高，集线器主要负责从终端到主机的数据集中收集及主机到终端的数据分发。

计算机网络雏形的另一个典型范例就是美国的赛其系统。20世纪50年代初，美国为了自身的安全，在本土北部和加拿大境内建立了一个半自动地面防空系统——赛其系统（SAGE），该系统首次进行了计算机技术与通信技术相结合的尝试。这个系统分为17个防区，每个防区的指挥中心装有两台IBM计算机，通过通信线路连接防区内各雷达观测站、机场、防空导弹和高射炮阵地，形成联机计算机系统，由计算机程序辅助指挥员决策，自动引导飞机和导弹进行拦截。赛其系统最早采用了人机交互的显示器，研制了小型计算机形式的前端处理器，制订了数据通讯的最初规程，并提供了多种路径选择算法。这个系统于1963年建成，被认为是计算机技术和通信技术结合的先驱。

军事目的揭开互联网真实起源

为了克服面向终端的计算机通信网的缺点，提高网络的可靠性和可用性，人们开始研究将多台计算机相互连接的方法。从20世纪60年代中期到70年代中期，随着计算机技术和通信技术的进步，一种将多个单主机互联系统相互连接起来，组成多处理机为中心的网络出现了，它利用通信线路将多台主机连接起来，为终端用户提供服务。这就是计算机的第二代网络，即互联网的前身。

你或许有所不知，真正推动这种多台主机相互连接形成互联网的却是美国的冷战思维。作为对苏联1957年发射的第一颗人造地球卫星Sputnik的直接反应，以及由苏联卫星技术潜在的军事用途所导致的恐惧，美国国防部组建了高级研究项目局（ARPA）。当时美国国防部认为，如果仅有一个集中的军事指挥中枢，那么万一这个中枢被苏联的核武器摧毁，全国的军事指挥系统就将处于瘫痪状态，后果不堪设想。因此，有必要设计出一种全新指挥系统：它由一个个分散的指挥点组成，一旦部分指挥点被摧毁，其他点仍能正常工作，并且这些点之间，还能够避开那些已被摧毁的指挥点，继续保持联系。

为了实现这一构想，美国聘请罗伯茨设计网络。1968年，由罗伯茨设计的“资源共享的电脑网络”研究计划被批准。1969年，美国国防部开始对委托开发的阿帕网（ARPANET）进行联网研究：在美国国防部高级研究项目局（ARPA）制定的协议框架下，将美国加州大学洛杉矶分校（UCLA）、斯坦福大学研究学院（Stanford Research Institute）、加州大学圣巴巴拉分校（UCSB）和犹他大学（The University of Utah）的4台主要的计算机连接起来。这个网络采用的是分组交换技术，这种技术能够保证一旦这4所大学之间的某一条通讯线路因某种原因被切断（如核打击），信息仍能够通过其它线路在各主机之间传递。这个阿帕网就是今天互联网最早的雏形。

当时，阿帕网使用的是NCP协议，它允许计算机相互交流。从1970年开始，加入阿帕网节点数不断地增加，当年就连接上了15个节点23台主机，到1972年时， 阿帕网上的节点数已经达到40个。这40个节点彼此之间可以发送小文本文件（当时称这种文件为电子邮件，也就是我们现在的E-mail ）和利用文件传输协议发送大文本文件，包括数据文件（即现在互联网中的FTP）。同时，还发现了通过把一台电脑模拟成另一台远程电脑的一个终端而使用远程电脑上资源的方法，这种方法被称为Telnet。可见，E-mail、FTP和Telnet是互联网上较早出现的重要工具，特别是E-mail，仍然是目前互联网上最主要的应用。而现在最为流行的WWW在当时还没有诞生呢！

标准协议促使互联网成长定型

互联网形成发展的重要阶段是网络体系结构的形成与网络协议的国际化和标准化。在互联网标准协议出现之前的网络是无法在不同厂家生产的设备之间实现互连的。早期，各厂家为了霸占市场，各自采用自己独特的技术并开发了各自的网络体系结构，比如IBM公司发布了系统网络体系结构（System Network Architecture，简称SNA），而DEC公司则发布了数字网络体系结构（Digital Network Architecture，简称DNA）。不同的网络体系结构之间是无法互连的，因而不同厂商，甚至是同一家公司不同时期开发的产品也无法互连，阻碍了大范围网络的发展。

为了实现网络大范围的发展和不同厂商设备的互连，20世纪70年代末，国际标准化组织（International Organization for Standardization ，简称ISO）与信息处理标准化技术委员会成立了一个专门机构，研究和制订网络通信标准，以实现网络体系结构的国际标准化。遵循国际标准化协议的计算机网络具有统一的网络体系结构，厂商需按照共同认可的国际标准开发自己的网络产品，从而保证不同厂商的产品可以在同一个网络中进行通信。这就是“开放”的含义。1984年，国际标准化组织正式颁布了一个称为“开放系统互联参考模型”的国际标准ISO 7498，简称OSI/RM （Open System Interconnection/Reference Model），即著名的OSI七层模型。OSI/RM及标准协议的制定和完善，大大加速了计算机网络的发展。很多大型计算机厂商相继宣布支持OSI标准，并积极研究和开发符合OSI标准的产品。

在国际标准化组织制定OSI/RM的同时，互联网中最关键的TCP/IP协议——TCP（传输控制协议）和IP（Internet协议）——也竞相形成并逐步发展成熟。现在我们说一个网络是否属于互联网，关键看它在通信时是否采用TCP/IP协议。当今世界上90%以上的电脑网络在和其他电脑网络通信时都是采用TCP/IP协议，这就是为什么互联网如此之大的原因。

也是在这个时期，一件最令人感到不可思议的，甚至连很多局内人都认为不可能发生的事终于发生了：美国国防部决定向全世界无条件免费提供TCP/IP协议，这等于是向全世界公布了解决电脑网络之间通信的核心技术。就像当年微软公司把DOS的核心技术公开于世而导致它后来风靡全球一样，TCP/IP协议核心技术的公开，最终也导致今天互联网遍及天下。到了1980年，世界上既有使用TCP/IP协议的阿帕网，又有很多使用其他通信协议的各种网络。如何让这些网络之间能够连接起来呢？一个名叫温顿·瑟夫的美国人提出了一套解决方案：在每个网络内部依然使用自己的通讯协议，但与其它网络通信时使用TCP/IP协议。这一方案就如同一道闪电划破夜空，导致了盛行于今的真正互联网的诞生，并确立了TCP/IP协议在网络互联方面不可动摇的地位。

功能拓展推动互联网高速发展

互联网的第一次快速发展源于美国国家科学基金会（National Science Foundation，简称NSF）的介入，其标志是建立了主干网络NSFNet。

20世纪80年代中期，美国国家科学基金会（NSF）为鼓励大学和研究机构共享他们非常昂贵的6台计算机主机，希望各大学、研究所的计算机与这6台巨型计算机连接起来。最初NSF曾试图使用ARPANET作为NSFNet的通信干线，但由于ARPANET的军用性质，并且受控于政府机构，这个决策没有成功。于是他们决定自己出资，利用ARPANET发展出来的TCP/IP协议，建立名为NSFNet的广域网。由于美国国家科学基金会的鼓励和资助，很多大学、政府资助的研究机构，甚至私营的研究机构纷纷把自己的局域网并入NSFNet中。1986-1991年，并入其中的计算机子网从100个增加到3000多个，其间加盟的子网几乎每年都以百分之百的速度增长。到了20世纪90年代初，互联网（主干网络NSFNet）事实上已成为一个“网际网”：各个子网分别负责自己的架设和运作费用，而这些子网又通过NSFNet互联起来。由于NSFNet是由政府出资建设，因此，直到20世纪90年代初，互联网最大的老板还是美国政府，仅在一定程度上吸纳了一些个人投资者。

历史上互联网的第二次飞跃归功于它的商业化。

在20世纪90年代之前，互联网的使用一直仅限于研究与学术领域。一旦商业性机构涉足互联网，就会遭受这样或那样的法规或传统问题的困扰。事实上，像美国国家科学基金会等曾经出资建造互联网的政府机构，对网上的商业活动是不感兴趣的。他们制订了一系列“使用准则”，限制公众把他们用纳税人的钱建造起来的网络用于商业活动。例如，美国国家科学基金会颁布的“互联网使用准则”就这样描述：“ NSFNet主干线仅限于如下使用：美国国内的科研及教育机构把它用于公开的科研及教育目的，以及美国企业的研究部门把它用于公开的学术交流，任何其他使用均不允许。”这类使用准则的存在，毕竟还是为工商企业使用互联网设置了法律上的难题。

那么，如何解开将互联网用于商业用途这一法律的死扣呢？幸好，到了20世纪90年代初，互联网已不是全部由政府机构出钱，而有了一些个人投资者。正由于这种投资者的多元化，使在互联网上进行商业活动有了可能。首先发难的是General Atomics、Performance Systems International和UUnet Telchnologies这三家公司。这三家公司分别经营着自己的CERFnet、PSLnet及Alternet网络，这些网络可以在一定程度上绕开由美国国家科学基金会出资建设的主干网络NSFNet向客户提供联网服务。1991年，他们成立了“商用互联网协会”（Commercial Internet Exchange Association），宣布用户可以把各个互联网子网用于任何商业用途。这个决定真可谓一石激起千层浪，看到把互联网用于商业用途的巨大潜力，其他互联网的商业子网也纷纷作出类似的承诺。到1991年底，连专门为NSFNet建立高速通信线路的ANSI公司也推出了自己的商业化互联网骨干网。互联网商业化服务提供商的出现，使工商企业终于可以堂堂正正地从正门进入互联网。

工商企业一踏入互联网这一陌生的世界，很快就发现了它在通讯、资料检索、客户服务等方面的巨大潜力，其势一发不可收拾。世界各地无数的企业及个人纷纷涌入互联网，从而使互联网发展产生一个新的飞跃。看到互联网的羽翼已丰满，NSFNet意识到自己已经完成了历史使命。1995年4月30日，NSFNet正式宣布停止运作，代替它的是由美国政府指定的三家私营企业Pacific Bell、Ameritech Advanced Data Services and Bellcore和Sprint。至此，互联网的商业化进程彻底完成。

历史造就了当今的互联网。它由遍布全球的几万个子网通过自愿原则互联起来，却没有任何一家机构能够完全拥有互联网。从某种意义上说，这几万个子网的所有者都是互联网的老板。

回望人类历史长河中，科学技术带给人类社会发展的巨大推动，比照农耕时代、工业时代和互联网时代创造的社会变革，互联网技术正开创人类一个全新的纪元。