互聯網的摩登時代

王東南

有人說，電腦的發明是信息時代的敲門磚，那么互聯網的建立與普及就是這個時代的主旋律。它徹底地改變了世界的格局和人類的生存模式，給人們帶來了無盡的益處。可以說，從信息的獲取和傳播，到人們社交的方式與范圍的變化，再到與世界的溝通方式和生產方式的改變，目力所及，世界的各個角落都在迅速互聯網化。然而，與很多人的想像相反，互聯網并非某一完美計劃的結果，它的創始人當初也絕沒有想到它能發展成目前這般規模，具有如此這般的影響力。在互聯網面世之初，沒有人能想到它會進入千家萬戶，也沒有人能想到它的商業用途。如今，互聯網已是一個再尋常不過的概念了，但互聯網自誕生以來的發展歷程卻是鮮為人知的。

面向終端的計算機網絡雛形

1946年2月14日，在美國賓夕法尼亞大學的莫爾電機學院，到處洋溢著喜慶的氣氛。許多來賓懷著激動的心情來到這里，因為他們要參加人類歷史上第一臺現代電子計算機的揭幕典禮。呈現在人們面前的是一個外形奇怪、渾身閃閃發光的龐然大物。它，就是世界上第一臺現代電子計算機“埃尼阿克”（ENIAC）。這個龐然大物占地面積達170平方米，重達30噸。在揭幕儀式上，“埃尼阿克”為來賓表演了它的“絕招”——分別在1秒鐘內進行了5000次加法運算和500次乘法運算，這比當時最快的繼電器計算機的運算速度要快1000多倍。從此，整個世界開始對電子計算機的功能有了新的認識，電子計算機的發展進入了一個新時代。

自從ENIAC誕生后，計算機在被廣泛用于科學計算的同時，也逐步在數據處理、過程控制方面得到應用，并進一步向其他應用領域擴展。當時，由于大型計算機的數量非常少，且非常昂貴，因此，能夠共享主機資源進行信息的采集及綜合處理就顯得尤為迫切。但是由于那時計算機技術與通信技術還沒有直接的聯系，只能通過磁盤進行信息的交換和資源的傳遞。為了更快、更便捷、更有效地利用計算機主機中的資源，1954年，聯機終端首次運用。在這套系統中，用戶通過終端機向主機發送數據運算處理請求，主機運算后再發給終端機，數據只能儲存在主機里。這種系統的結構形式實際上并不是真正意義上的網絡，人們把這種以單臺計算機為中心的聯機系統稱為面向終端的遠程聯機系統，是計算機技術與通信技術相結合而形成的計算機網絡雛形，也稱為面向終端的單主機互聯系統。聯機終端系統計算機網絡誕生后，逐漸開始在全美廣泛應用，其中的典型范例是美國航空公司與IBM公司在20世紀60年代投入使用的飛機訂票系統（SABRE-I），該系統由一臺中心計算機和分布在全美范圍內的2000多個終端組成，各終端通過電話線連接到中心計算機上。

當時的主機負責兩方面的任務：一是負責終端用戶的數據處理和存儲；二是負責主機與終端之間的通信過程。隨著終端用戶對主機的資源需求量增加，主機的作用就改變了，原因是通信控制處理機（Communication Control Processor，CCP）的產生，它的主要作用是完成全部的通信任務，讓主機專門進行數據處理，以提高數據處理的效率。至此，主機的主要作用變成處理和存儲終端用戶發給它的數據請求，而通信任務主要由通信控制器（CCP）來完成，這種結構也被稱為具有通信功能的多機系統。這樣把通信任務分配給通信控制器，從而使主機的性能就會有很大的提高，集線器主要負責從終端到主機的數據集中收集及主機到終端的數據分發。

計算機網絡雛形的另一個典型范例就是美國的賽其系統。20世紀50年代初，美國為了自身的安全，在本土北部和加拿大境內建立了一個半自動地面防空系統——賽其系統（SAGE），該系統首次進行了計算機技術與通信技術相結合的嘗試。這個系統分為17個防區，每個防區的指揮中心裝有兩臺IBM計算機，通過通信線路連接防區內各雷達觀測站、機場、防空導彈和高射炮陣地，形成聯機計算機系統，由計算機程序輔助指揮員決策，自動引導飛機和導彈進行攔截。賽其系統最早采用了人機交互的顯示器，研制了小型計算機形式的前端處理器，制訂了數據通訊的最初規程，并提供了多種路徑選擇算法。這個系統于1963年建成，被認為是計算機技術和通信技術結合的先驅。

軍事目的揭開互聯網真實起源

為了克服面向終端的計算機通信網的缺點，提高網絡的可靠性和可用性，人們開始研究將多臺計算機相互連接的方法。從20世紀60年代中期到70年代中期，隨著計算機技術和通信技術的進步，一種將多個單主機互聯系統相互連接起來，組成多處理機為中心的網絡出現了，它利用通信線路將多臺主機連接起來，為終端用戶提供服務。這就是計算機的第二代網絡，即互聯網的前身。

你或許有所不知，真正推動這種多臺主機相互連接形成互聯網的卻是美國的冷戰思維。作為對蘇聯1957年發射的第一顆人造地球衛星Sputnik的直接反應，以及由蘇聯衛星技術潛在的軍事用途所導致的恐懼，美國國防部組建了高級研究項目局（ARPA）。當時美國國防部認為，如果僅有一個集中的軍事指揮中樞，那么萬一這個中樞被蘇聯的核武器摧毀，全國的軍事指揮系統就將處于癱瘓狀態，后果不堪設想。因此，有必要設計出一種全新指揮系統：它由一個個分散的指揮點組成，一旦部分指揮點被摧毀，其他點仍能正常工作，并且這些點之間，還能夠避開那些已被摧毀的指揮點，繼續保持聯系。

為了實現這一構想，美國聘請羅伯茨設計網絡。1968年，由羅伯茨設計的“資源共享的電腦網絡”研究計劃被批準。1969年，美國國防部開始對委托開發的阿帕網（ARPANET）進行聯網研究：在美國國防部高級研究項目局（ARPA）制定的協議框架下，將美國加州大學洛杉磯分校（UCLA）、斯坦福大學研究學院（Stanford Research Institute）、加州大學圣巴巴拉分校（UCSB）和猶他大學（The University of Utah）的4臺主要的計算機連接起來。這個網絡采用的是分組交換技術，這種技術能夠保證一旦這4所大學之間的某一條通訊線路因某種原因被切斷（如核打擊），信息仍能夠通過其它線路在各主機之間傳遞。這個阿帕網就是今天互聯網最早的雛形。

當時，阿帕網使用的是NCP協議，它允許計算機相互交流。從1970年開始，加入阿帕網節點數不斷地增加，當年就連接上了15個節點23臺主機，到1972年時， 阿帕網上的節點數已經達到40個。這40個節點彼此之間可以發送小文本文件（當時稱這種文件為電子郵件，也就是我們現在的E-mail ）和利用文件傳輸協議發送大文本文件，包括數據文件（即現在互聯網中的FTP）。同時，還發現了通過把一臺電腦模擬成另一臺遠程電腦的一個終端而使用遠程電腦上資源的方法，這種方法被稱為Telnet。可見，E-mail、FTP和Telnet是互聯網上較早出現的重要工具，特別是E-mail，仍然是目前互聯網上最主要的應用。而現在最為流行的WWW在當時還沒有誕生呢！

標準協議促使互聯網成長定型

互聯網形成發展的重要階段是網絡體系結構的形成與網絡協議的國際化和標準化。在互聯網標準協議出現之前的網絡是無法在不同廠家生產的設備之間實現互連的。早期，各廠家為了霸占市場，各自采用自己獨特的技術并開發了各自的網絡體系結構，比如IBM公司發布了系統網絡體系結構（System Network Architecture，簡稱SNA），而DEC公司則發布了數字網絡體系結構（Digital Network Architecture，簡稱DNA）。不同的網絡體系結構之間是無法互連的，因而不同廠商，甚至是同一家公司不同時期開發的產品也無法互連，阻礙了大范圍網絡的發展。

為了實現網絡大范圍的發展和不同廠商設備的互連，20世紀70年代末，國際標準化組織（International Organization for Standardization ，簡稱ISO）與信息處理標準化技術委員會成立了一個專門機構，研究和制訂網絡通信標準，以實現網絡體系結構的國際標準化。遵循國際標準化協議的計算機網絡具有統一的網絡體系結構，廠商需按照共同認可的國際標準開發自己的網絡產品，從而保證不同廠商的產品可以在同一個網絡中進行通信。這就是“開放”的含義。1984年，國際標準化組織正式頒布了一個稱為“開放系統互聯參考模型”的國際標準ISO 7498，簡稱OSI/RM （Open System Interconnection/Reference Model），即著名的OSI七層模型。OSI/RM及標準協議的制定和完善，大大加速了計算機網絡的發展。很多大型計算機廠商相繼宣布支持OSI標準，并積極研究和開發符合OSI標準的產品。

在國際標準化組織制定OSI/RM的同時，互聯網中最關鍵的TCP/IP協議——TCP（傳輸控制協議）和IP（Internet協議）——也競相形成并逐步發展成熟。現在我們說一個網絡是否屬于互聯網，關鍵看它在通信時是否采用TCP/IP協議。當今世界上90%以上的電腦網絡在和其他電腦網絡通信時都是采用TCP/IP協議，這就是為什么互聯網如此之大的原因。

也是在這個時期，一件最令人感到不可思議的，甚至連很多局內人都認為不可能發生的事終于發生了：美國國防部決定向全世界無條件免費提供TCP/IP協議，這等于是向全世界公布了解決電腦網絡之間通信的核心技術。就像當年微軟公司把DOS的核心技術公開于世而導致它后來風靡全球一樣，TCP/IP協議核心技術的公開，最終也導致今天互聯網遍及天下。到了1980年，世界上既有使用TCP/IP協議的阿帕網，又有很多使用其他通信協議的各種網絡。如何讓這些網絡之間能夠連接起來呢？一個名叫溫頓·瑟夫的美國人提出了一套解決方案：在每個網絡內部依然使用自己的通訊協議，但與其它網絡通信時使用TCP/IP協議。這一方案就如同一道閃電劃破夜空，導致了盛行于今的真正互聯網的誕生，并確立了TCP/IP協議在網絡互聯方面不可動搖的地位。

功能拓展推動互聯網高速發展

互聯網的第一次快速發展源于美國國家科學基金會（National Science Foundation，簡稱NSF）的介入，其標志是建立了主干網絡NSFNet。

20世紀80年代中期，美國國家科學基金會（NSF）為鼓勵大學和研究機構共享他們非常昂貴的6臺計算機主機，希望各大學、研究所的計算機與這6臺巨型計算機連接起來。最初NSF曾試圖使用ARPANET作為NSFNet的通信干線，但由于ARPANET的軍用性質，并且受控于政府機構，這個決策沒有成功。于是他們決定自己出資，利用ARPANET發展出來的TCP/IP協議，建立名為NSFNet的廣域網。由于美國國家科學基金會的鼓勵和資助，很多大學、政府資助的研究機構，甚至私營的研究機構紛紛把自己的局域網并入NSFNet中。1986-1991年，并入其中的計算機子網從100個增加到3000多個，其間加盟的子網幾乎每年都以百分之百的速度增長。到了20世紀90年代初，互聯網（主干網絡NSFNet）事實上已成為一個“網際網”：各個子網分別負責自己的架設和運作費用，而這些子網又通過NSFNet互聯起來。由于NSFNet是由政府出資建設，因此，直到20世紀90年代初，互聯網最大的老板還是美國政府，僅在一定程度上吸納了一些個人投資者。

歷史上互聯網的第二次飛躍歸功于它的商業化。

在20世紀90年代之前，互聯網的使用一直僅限于研究與學術領域。一旦商業性機構涉足互聯網，就會遭受這樣或那樣的法規或傳統問題的困擾。事實上，像美國國家科學基金會等曾經出資建造互聯網的政府機構，對網上的商業活動是不感興趣的。他們制訂了一系列“使用準則”，限制公眾把他們用納稅人的錢建造起來的網絡用于商業活動。例如，美國國家科學基金會頒布的“互聯網使用準則”就這樣描述：“ NSFNet主干線僅限于如下使用：美國國內的科研及教育機構把它用于公開的科研及教育目的，以及美國企業的研究部門把它用于公開的學術交流，任何其他使用均不允許。”這類使用準則的存在，畢竟還是為工商企業使用互聯網設置了法律上的難題。

那么，如何解開將互聯網用于商業用途這一法律的死扣呢？幸好，到了20世紀90年代初，互聯網已不是全部由政府機構出錢，而有了一些個人投資者。正由于這種投資者的多元化，使在互聯網上進行商業活動有了可能。首先發難的是General Atomics、Performance Systems International和UUnet Telchnologies這三家公司。這三家公司分別經營著自己的CERFnet、PSLnet及Alternet網絡，這些網絡可以在一定程度上繞開由美國國家科學基金會出資建設的主干網絡NSFNet向客戶提供聯網服務。1991年，他們成立了“商用互聯網協會”（Commercial Internet Exchange Association），宣布用戶可以把各個互聯網子網用于任何商業用途。這個決定真可謂一石激起千層浪，看到把互聯網用于商業用途的巨大潛力，其他互聯網的商業子網也紛紛作出類似的承諾。到1991年底，連專門為NSFNet建立高速通信線路的ANSI公司也推出了自己的商業化互聯網骨干網。互聯網商業化服務提供商的出現，使工商企業終于可以堂堂正正地從正門進入互聯網。

工商企業一踏入互聯網這一陌生的世界，很快就發現了它在通訊、資料檢索、客戶服務等方面的巨大潛力，其勢一發不可收拾。世界各地無數的企業及個人紛紛涌入互聯網，從而使互聯網發展產生一個新的飛躍。看到互聯網的羽翼已豐滿，NSFNet意識到自己已經完成了歷史使命。1995年4月30日，NSFNet正式宣布停止運作，代替它的是由美國政府指定的三家私營企業Pacific Bell、Ameritech Advanced Data Services and Bellcore和Sprint。至此，互聯網的商業化進程徹底完成。

歷史造就了當今的互聯網。它由遍布全球的幾萬個子網通過自愿原則互聯起來，卻沒有任何一家機構能夠完全擁有互聯網。從某種意義上說，這幾萬個子網的所有者都是互聯網的老板。

回望人類歷史長河中，科學技術帶給人類社會發展的巨大推動，比照農耕時代、工業時代和互聯網時代創造的社會變革，互聯網技術正開創人類一個全新的紀元。