互聯(lián)網(wǎng)的摩登時代

王東南

有人說，電腦的發(fā)明是信息時代的敲門磚，那么互聯(lián)網(wǎng)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?？梢哉f，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(chǎn)方式的改變，目力所及，世界的各個角落都在迅速互聯(lián)網(wǎng)化。然而，與很多人的想像相反，互聯(lián)網(wǎng)并非某一完美計劃的結(jié)果，它的創(chuàng)始人當(dāng)初也絕沒有想到它能發(fā)展成目前這般規(guī)模，具有如此這般的影響力。在互聯(lián)網(wǎng)面世之初，沒有人能想到它會進(jìn)入千家萬戶，也沒有人能想到它的商業(yè)用途。如今，互聯(lián)網(wǎng)已是一個再尋常不過的概念了，但互聯(lián)網(wǎng)自誕生以來的發(fā)展歷程卻是鮮為人知的。

面向終端的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)雛形

1946年2月14日，在美國賓夕法尼亞大學(xué)的莫爾電機(jī)學(xué)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?yàn)樗麄円獏⒓尤祟悮v史上第一臺現(xiàn)代電子計算機(jī)的揭幕典禮。呈現(xiàn)在人們面前的是一個外形奇怪、渾身閃閃發(fā)光的龐然大物。它，就是世界上第一臺現(xiàn)代電子計算機(jī)“埃尼阿克”（ENIAC）。這個龐然大物占地面積達(dá)170平方米，重達(dá)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(nèi)進(jìn)行了5000次加法運(yùn)算和500次乘法運(yùn)算，這比當(dāng)時最快的繼電器計算機(jī)的運(yùn)算速度要快1000多倍。從此，整個世界開始對電子計算機(jī)的功能有了新的認(rèn)識，電子計算機(jī)的發(fā)展進(jìn)入了一個新時代。

自從ENIAC誕生后，計算機(jī)在被廣泛用于科學(xué)計算的同時，也逐步在數(shù)據(jù)處理、過程控制方面得到應(yīng)用，并進(jìn)一步向其他應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展。當(dāng)時，由于大型計算機(jī)的數(shù)量非常少，且非常昂貴，因此，能夠共享主機(jī)資源進(jìn)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(jī)技術(shù)與通信技術(shù)還沒有直接的聯(lián)系，只能通過磁盤進(jìn)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(jī)主機(jī)中的資源，1954年，聯(lián)機(jī)終端首次運(yùn)用。在這套系統(tǒng)中，用戶通過終端機(jī)向主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)運(yùn)算處理請求，主機(jī)運(yùn)算后再發(fā)給終端機(jī)，數(shù)據(jù)只能儲存在主機(jī)里。這種系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式實(shí)際上并不是真正意義上的網(wǎng)絡(luò)，人們把這種以單臺計算機(jī)為中心的聯(lián)機(jī)系統(tǒng)稱為面向終端的遠(yuǎn)程聯(lián)機(jī)系統(tǒng)，是計算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)相結(jié)合而形成的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)雛形，也稱為面向終端的單主機(jī)互聯(lián)系統(tǒng)。聯(lián)機(jī)終端系統(tǒng)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)誕生后，逐漸開始在全美廣泛應(yīng)用，其中的典型范例是美國航空公司與IBM公司在20世紀(jì)60年代投入使用的飛機(jī)訂票系統(tǒng)（SABRE-I），該系統(tǒng)由一臺中心計算機(jī)和分布在全美范圍內(nèi)的2000多個終端組成，各終端通過電話線連接到中心計算機(jī)上。

當(dāng)時的主機(jī)負(fù)責(zé)兩方面的任務(wù)：一是負(fù)責(zé)終端用戶的數(shù)據(jù)處理和存儲；二是負(fù)責(zé)主機(jī)與終端之間的通信過程。隨著終端用戶對主機(jī)的資源需求量增加，主機(jī)的作用就改變了，原因是通信控制處理機(jī)（Communication Control Processor，CCP）的產(chǎn)生，它的主要作用是完成全部的通信任務(wù)，讓主機(jī)專門進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，以提高數(shù)據(jù)處理的效率。至此，主機(jī)的主要作用變成處理和存儲終端用戶發(fā)給它的數(shù)據(jù)請求，而通信任務(wù)主要由通信控制器（CCP）來完成，這種結(jié)構(gòu)也被稱為具有通信功能的多機(jī)系統(tǒng)。這樣把通信任務(wù)分配給通信控制器，從而使主機(jī)的性能就會有很大的提高，集線器主要負(fù)責(zé)從終端到主機(jī)的數(shù)據(jù)集中收集及主機(jī)到終端的數(shù)據(jù)分發(fā)。

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)雛形的另一個典型范例就是美國的賽其系統(tǒng)。20世紀(jì)50年代初，美國為了自身的安全，在本土北部和加拿大境內(nèi)建立了一個半自動地面防空系統(tǒng)——賽其系統(tǒng)（SAGE），該系統(tǒng)首次進(jìn)行了計算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)相結(jié)合的嘗試。這個系統(tǒng)分為17個防區(qū)，每個防區(qū)的指揮中心裝有兩臺IBM計算機(jī)，通過通信線路連接防區(qū)內(nèi)各雷達(dá)觀測站、機(jī)場、防空導(dǎo)彈和高射炮陣地，形成聯(lián)機(jī)計算機(jī)系統(tǒng)，由計算機(jī)程序輔助指揮員決策，自動引導(dǎo)飛機(jī)和導(dǎo)彈進(jìn)行攔截。賽其系統(tǒng)最早采用了人機(jī)交互的顯示器，研制了小型計算機(jī)形式的前端處理器，制訂了數(shù)據(jù)通訊的最初規(guī)程，并提供了多種路徑選擇算法。這個系統(tǒng)于1963年建成，被認(rèn)為是計算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)結(jié)合的先驅(qū)。

軍事目的揭開互聯(lián)網(wǎng)真實(shí)起源

為了克服面向終端的計算機(jī)通信網(wǎng)的缺點(diǎn)，提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性和可用性，人們開始研究將多臺計算機(jī)相互連接的方法。從20世紀(jì)60年代中期到70年代中期，隨著計算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的進(jìn)步，一種將多個單主機(jī)互聯(lián)系統(tǒng)相互連接起來，組成多處理機(jī)為中心的網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)了，它利用通信線路將多臺主機(jī)連接起來，為終端用戶提供服務(wù)。這就是計算機(jī)的第二代網(wǎng)絡(luò)，即互聯(lián)網(wǎng)的前身。

你或許有所不知，真正推動這種多臺主機(jī)相互連接形成互聯(lián)網(wǎng)的卻是美國的冷戰(zhàn)思維。作為對蘇聯(lián)1957年發(fā)射的第一顆人造地球衛(wèi)星Sputnik的直接反應(yīng)，以及由蘇聯(lián)衛(wèi)星技術(shù)潛在的軍事用途所導(dǎo)致的恐懼，美國國防部組建了高級研究項(xiàng)目局（ARPA）。當(dāng)時美國國防部認(rèn)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(lián)的核武器摧毀，全國的軍事指揮系統(tǒng)就將處于癱瘓狀態(tài)，后果不堪設(shè)想。因此，有必要設(shè)計出一種全新指揮系統(tǒng)：它由一個個分散的指揮點(diǎn)組成，一旦部分指揮點(diǎn)被摧毀，其他點(diǎn)仍能正常工作，并且這些點(diǎn)之間，還能夠避開那些已被摧毀的指揮點(diǎn)，繼續(xù)保持聯(lián)系。

為了實(shí)現(xiàn)這一構(gòu)想，美國聘請羅伯茨設(shè)計網(wǎng)絡(luò)。1968年，由羅伯茨設(shè)計的“資源共享的電腦網(wǎng)絡(luò)”研究計劃被批準(zhǔn)。1969年，美國國防部開始對委托開發(fā)的阿帕網(wǎng)（ARPANET）進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)研究：在美國國防部高級研究項(xiàng)目局（ARPA）制定的協(xié)議框架下，將美國加州大學(xué)洛杉磯分校（UCLA）、斯坦福大學(xué)研究學(xué)院（Stanford Research Institute）、加州大學(xué)圣巴巴拉分校（UCSB）和猶他大學(xué)（The University of Utah）的4臺主要的計算機(jī)連接起來。這個網(wǎng)絡(luò)采用的是分組交換技術(shù)，這種技術(shù)能夠保證一旦這4所大學(xué)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(jī)之間傳遞。這個阿帕網(wǎng)就是今天互聯(lián)網(wǎng)最早的雛形。

當(dāng)時，阿帕網(wǎng)使用的是NCP協(xié)議，它允許計算機(jī)相互交流。從1970年開始，加入阿帕網(wǎng)節(jié)點(diǎn)數(shù)不斷地增加，當(dāng)年就連接上了15個節(jié)點(diǎn)23臺主機(jī)，到1972年時， 阿帕網(wǎng)上的節(jié)點(diǎn)數(shù)已經(jīng)達(dá)到40個。這40個節(jié)點(diǎn)彼此之間可以發(fā)送小文本文件（當(dāng)時稱這種文件為電子郵件，也就是我們現(xiàn)在的E-mail ）和利用文件傳輸協(xié)議發(fā)送大文本文件，包括數(shù)據(jù)文件（即現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)中的FTP）。同時，還發(fā)現(xiàn)了通過把一臺電腦模擬成另一臺遠(yuǎn)程電腦的一個終端而使用遠(yuǎn)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(lián)網(wǎng)上較早出現(xiàn)的重要工具，特別是E-mail，仍然是目前互聯(lián)網(wǎng)上最主要的應(yīng)用。而現(xiàn)在最為流行的WWW在當(dāng)時還沒有誕生呢！

標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議促使互聯(lián)網(wǎng)成長定型

互聯(lián)網(wǎng)形成發(fā)展的重要階段是網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的形成與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的國際化和標(biāo)準(zhǔn)化。在互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議出現(xiàn)之前的網(wǎng)絡(luò)是無法在不同廠家生產(chǎn)的設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)互連的。早期，各廠家為了霸占市場，各自采用自己獨(dú)特的技術(shù)并開發(fā)了各自的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，比如IBM公司發(fā)布了系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)（System Network Architecture，簡稱SNA），而DEC公司則發(fā)布了數(shù)字網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)（Digital Network Architecture，簡稱DNA）。不同的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)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(fā)的產(chǎn)品也無法互連，阻礙了大范圍網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。

為了實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)大范圍的發(fā)展和不同廠商設(shè)備的互連，20世紀(jì)70年代末，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（International Organization for Standardization ，簡稱ISO）與信息處理標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會成立了一個專門機(jī)構(gòu)，研究和制訂網(wǎng)絡(luò)通信標(biāo)準(zhǔn)，以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的國際標(biāo)準(zhǔn)化。遵循國際標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)具有統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，廠商需按照共同認(rèn)可的國際標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)自己的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，從而保證不同廠商的產(chǎn)品可以在同一個網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行通信。這就是“開放”的含義。1984年，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織正式頒布了一個稱為“開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型”的國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 7498，簡稱OSI/RM （Open System Interconnection/Reference Model），即著名的OSI七層模型。OSI/RM及標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的制定和完善，大大加速了計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。很多大型計算機(jī)廠商相繼宣布支持OSI標(biāo)準(zhǔn)，并積極研究和開發(fā)符合OSI標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。

在國際標(biāo)準(zhǔn)化組織制定OSI/RM的同時，互聯(lián)網(wǎng)中最關(guān)鍵的TCP/IP協(xié)議——TCP（傳輸控制協(xié)議）和IP（Internet協(xié)議）——也競相形成并逐步發(fā)展成熟?，F(xiàn)在我們說一個網(wǎng)絡(luò)是否屬于互聯(lián)網(wǎng)，關(guān)鍵看它在通信時是否采用TCP/IP協(xié)議。當(dāng)今世界上90%以上的電腦網(wǎng)絡(luò)在和其他電腦網(wǎng)絡(luò)通信時都是采用TCP/IP協(xié)議，這就是為什么互聯(lián)網(wǎng)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(nèi)人都認(rèn)為不可能發(fā)生的事終于發(fā)生了：美國國防部決定向全世界無條件免費(fèi)提供TCP/IP協(xié)議，這等于是向全世界公布了解決電腦網(wǎng)絡(luò)之間通信的核心技術(shù)。就像當(dāng)年微軟公司把DOS的核心技術(shù)公開于世而導(dǎo)致它后來風(fēng)靡全球一樣，TCP/IP協(xié)議核心技術(shù)的公開，最終也導(dǎo)致今天互聯(lián)網(wǎng)遍及天下。到了1980年，世界上既有使用TCP/IP協(xié)議的阿帕網(wǎng)，又有很多使用其他通信協(xié)議的各種網(wǎng)絡(luò)。如何讓這些網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)內(nèi)部依然使用自己的通訊協(xié)議，但與其它網(wǎng)絡(luò)通信時使用TCP/IP協(xié)議。這一方案就如同一道閃電劃破夜空，導(dǎo)致了盛行于今的真正互聯(lián)網(wǎng)的誕生，并確立了TCP/IP協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)方面不可動搖的地位。

功能拓展推動互聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展

互聯(lián)網(wǎng)的第一次快速發(fā)展源于美國國家科學(xué)基金會（National Science Foundation，簡稱NSF）的介入，其標(biāo)志是建立了主干網(wǎng)絡(luò)NSFNet。

20世紀(jì)80年代中期，美國國家科學(xué)基金會（NSF）為鼓勵大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)共享他們非常昂貴的6臺計算機(jī)主機(jī)，希望各大學(xué)、研究所的計算機(jī)與這6臺巨型計算機(jī)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(zhì)，并且受控于政府機(jī)構(gòu)，這個決策沒有成功。于是他們決定自己出資，利用ARPANET發(fā)展出來的TCP/IP協(xié)議，建立名為NSFNet的廣域網(wǎng)。由于美國國家科學(xué)基金會的鼓勵和資助，很多大學(xué)、政府資助的研究機(jī)構(gòu)，甚至私營的研究機(jī)構(gòu)紛紛把自己的局域網(wǎng)并入NSFNet中。1986-1991年，并入其中的計算機(jī)子網(wǎng)從100個增加到3000多個，其間加盟的子網(wǎng)幾乎每年都以百分之百的速度增長。到了20世紀(jì)90年代初，互聯(lián)網(wǎng)（主干網(wǎng)絡(luò)NSFNet）事實(shí)上已成為一個“網(wǎng)際網(wǎng)”：各個子網(wǎng)分別負(fù)責(zé)自己的架設(shè)和運(yùn)作費(fèi)用，而這些子網(wǎng)又通過NSFNet互聯(lián)起來。由于NSFNet是由政府出資建設(shè)，因此，直到20世紀(jì)90年代初，互聯(lián)網(wǎng)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(lián)網(wǎng)的第二次飛躍歸功于它的商業(yè)化。

在20世紀(jì)90年代之前，互聯(lián)網(wǎng)的使用一直僅限于研究與學(xué)術(shù)領(lǐng)域。一旦商業(yè)性機(jī)構(gòu)涉足互聯(lián)網(wǎng)，就會遭受這樣或那樣的法規(guī)或傳統(tǒng)問題的困擾。事實(shí)上，像美國國家科學(xué)基金會等曾經(jīng)出資建造互聯(lián)網(wǎng)的政府機(jī)構(gòu)，對網(wǎng)上的商業(yè)活動是不感興趣的。他們制訂了一系列“使用準(zhǔn)則”，限制公眾把他們用納稅人的錢建造起來的網(wǎng)絡(luò)用于商業(yè)活動。例如，美國國家科學(xué)基金會頒布的“互聯(lián)網(wǎng)使用準(zhǔn)則”就這樣描述：“ NSFNet主干線僅限于如下使用：美國國內(nèi)的科研及教育機(jī)構(gòu)把它用于公開的科研及教育目的，以及美國企業(yè)的研究部門把它用于公開的學(xué)術(shù)交流，任何其他使用均不允許。”這類使用準(zhǔn)則的存在，畢竟還是為工商企業(yè)使用互聯(lián)網(wǎng)設(shè)置了法律上的難題。

那么，如何解開將互聯(lián)網(wǎng)用于商業(yè)用途這一法律的死扣呢？幸好，到了20世紀(jì)90年代初，互聯(lián)網(wǎng)已不是全部由政府機(jī)構(gòu)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(lián)網(wǎng)上進(jìn)行商業(yè)活動有了可能。首先發(fā)難的是General Atomics、Performance Systems International和UUnet Telchnologies這三家公司。這三家公司分別經(jīng)營著自己的CERFnet、PSLnet及Alternet網(wǎng)絡(luò)，這些網(wǎng)絡(luò)可以在一定程度上繞開由美國國家科學(xué)基金會出資建設(shè)的主干網(wǎng)絡(luò)NSFNet向客戶提供聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。1991年，他們成立了“商用互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會”（Commercial Internet Exchange Association），宣布用戶可以把各個互聯(lián)網(wǎng)子網(wǎng)用于任何商業(yè)用途。這個決定真可謂一石激起千層浪，看到把互聯(lián)網(wǎng)用于商業(yè)用途的巨大潛力，其他互聯(lián)網(wǎng)的商業(yè)子網(wǎng)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(yè)化互聯(lián)網(wǎng)骨干網(wǎng)。互聯(lián)網(wǎng)商業(yè)化服務(wù)提供商的出現(xiàn)，使工商企業(yè)終于可以堂堂正正地從正門進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)。

工商企業(yè)一踏入互聯(lián)網(wǎng)這一陌生的世界，很快就發(fā)現(xiàn)了它在通訊、資料檢索、客戶服務(wù)等方面的巨大潛力，其勢一發(fā)不可收拾。世界各地?zé)o數(shù)的企業(yè)及個人紛紛涌入互聯(lián)網(wǎng)，從而使互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展產(chǎn)生一個新的飛躍?？吹交ヂ?lián)網(wǎng)的羽翼已豐滿，NSFNet意識到自己已經(jīng)完成了歷史使命。1995年4月30日，NSFNet正式宣布停止運(yùn)作，代替它的是由美國政府指定的三家私營企業(yè)Pacific Bell、Ameritech Advanced Data Services and Bellcore和Sprint。至此，互聯(lián)網(wǎng)的商業(yè)化進(jìn)程徹底完成。

歷史造就了當(dāng)今的互聯(lián)網(wǎng)。它由遍布全球的幾萬個子網(wǎng)通過自愿原則互聯(lián)起來，卻沒有任何一家機(jī)構(gòu)能夠完全擁有互聯(lián)網(wǎng)。從某種意義上說，這幾萬個子網(wǎng)的所有者都是互聯(lián)網(wǎng)的老板。

回望人類歷史長河中，科學(xué)技術(shù)帶給人類社會發(fā)展的巨大推動，比照農(nóng)耕時代、工業(yè)時代和互聯(lián)網(wǎng)時代創(chuàng)造的社會變革，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)正開創(chuàng)人類一個全新的紀(jì)元。