Эндрю Блам - Сеть. Как устроен и как работает Интернет

Вот что собой представляла ARPANET : случайное место встреч ученых и связанных с высокими технологиями военных, оказавшихся под общим зонтом компьютерной сети. Под передним клапаном суперобложки справочника – логическая карта ARPANET , на которой узлы, подписанные крошечным шрифтом, соединены жирными и тонкими прямыми линиями. Она похожа на сложную и запутанную схему производственного процесса. Все компьютеры сети ARPANET легко уместились на одной странице. Но эта компактность оказалась недолгой.

К началу 1980-х годов крупные компьютерные компании (например, IBM, XEROX и Digital Equipment Corporation ), а также важные правительственные агентства (такие как NASA или Министерство энергетики) уже имели собственные компьютерные сети с собственными названиями. У физиков высоких энергий была сеть HEPnet . Специалисты по космической физике пользовались SPAN . Исследователи ядерного синтеза с магнитным удержанием плазмы подключались к MFEnet .

В это же время возникло несколько европейских сетей, в том числе EUnet и EARN (Европейская исследовательская академическая сеть). Росло также число региональных академических сетей, которые назывались так, словно все они были детьми каких-то мистера и миссис net: BARRnet, MIDnet, Westnet, NorthWestnet, SESQUInet.

Проблема заключалась в том, что все эти сети не были связаны между собой. Простираясь через страну, а иногда и через океан, они, по сути, работали как частные каналы, наложенные поверх общественной телефонной системы. Они частично перекрывали друг друга географически, иногда даже обслуживали один и тот же университетский кампус. И они могли совпадать физически, так как использовали одни и те же кабели междугородней телефонной связи. Однако в сетевом, логическом смысле они были обособленными, отделенными друг от друга, словно солнце и луна.

Все изменилось в канун нового 1983 года, когда после долгого периода планирования все компьютеры в системе ARPANET приняли электронные правила, до сих пор остающиеся краеугольными камнями в фундаменте Интернета. Если говорить техническим языком, то они переключили свой протокол связи («язык») с NCP ( Network Control Protocol – «протокол управления сетью») на TCP/IP ( Transmission Control Protocol/Internet Protocol – «протокол управления передачей / интернет-протокол»). В истории Интернета это был момент, когда ребенок сам стал отцом. Эта «перестройка», возглавленная инженерами компании Bolt Beranek and Newman , вынудила несколько десятков системных администраторов сидеть за своими столами в новогоднюю ночь, пытаясь успеть к сроку (это испытание даже увековечено в виде значков с надписью: I survived the TCP/IP transition [18]). Всякий узел, использовавший старый протокол, отсекался, пока не переходил на новый. Но как только несколькими месяцами позже пыль наконец улеглась, взору специалистов предстал компьютерный эквивалент единого международного языка. TCP/IP превратился из диалекта (пусть и основного) в официально признанный язык межсетевого общения.

Как отмечает историк Интернета Джанет Аббейт, этот переход знаменовал не просто административный сдвиг, но важную концептуальную трансформацию: «Теперь было уже недостаточно придумать, как соединить несколько компьютеров : инженерам отныне приходилось заботиться о взаимодействии сетей ». ARPANET превратилась из обнесенного забором сада с официальным правительственным справочником его обитателей в одну из многочисленных сетей, соединенных в так называемую «между-сеть» ( inter-net ).

Стандартизация протокола TCP/IP в новом 1983 году навсегда закрепила распределенную структуру Интернета, по сей день гарантируя отсутствие центрального контроля над ним. Каждая сеть действует независимо или «автономно», потому что TCP/IP дает ей «словарь» для взаимо действия. По словам Тима Ву – писателя и профессора факультета права Колумбийского университета, в этом заключена принципиальная идеология Интернета, который имеет немало общих черт с другими децентрализованными системами, в частности с федеративным устройством США. Поскольку на первых порах Интернет использовал уже существовавшие телефонные провода, его основателям пришлось «изобрести протокол, учитывавший наличие многочисленных сетей, над которыми они почти не имели власти», пишет Ву. Это была «система допустимых различий, система, признававшая и принимавшая автономию членов Cети».

Хотя эта автономия явилась следствием инфраструктуры, которую получил Интернет, она сама вскоре стала важнейшей силой, влияющей на эту инфраструктуру. Уинстон Черчилль однажды сказал об архитектуре: «Мы создаем наши дома, а затем наши дома создают нас». То же самое справедливо и в отношении Интернета. С протоколом TCP/IP и новыми автономными сетями, которые теперь появлялись все чаще, Интернет начал быстро расширяться, но расширяться беспорядочно. Он обретал форму случайно, как город. Его свободная структура способствовала спонтанному органическому росту. География и форма Интернета не задавались в каком-нибудь проектном отделе компании AT&T , как в случае телефонной системы. Скорее, они определялись независимыми действиями первых нескольких сотен, а позже тысяч сетей.

Протокол TCP/IP дал нам Интернет, каким мы его знаем сегодня, и открыл замечательный период роста. В 1982 году в Интернете действовали лишь 15 сетей (или «автономных систем»), общавшихся между собой на TCP/IP . К 1986 году их было свыше 400. (В 2011-м – более 35 000.) Количество компьютеров в этих сетях увеличивалось еще быстрее. Осенью 1985 года насчитывалось 2000 машин с доступом к Интернету; к концу 1987 года их было уже 30 000, а к концу 1989 года – 159 000. (В 2011-м в мире было два миллиарда интернет-пользователей, а число устройств в их руках существенно превышало эту цифру.)

Интернет, который почти двадцать лет оставался городком ученых под названием ARPANET , превращался в настоящий мегаполис. Если прежде каждый роутер представлялся чем-то вроде тихой обители на вершине горы, то теперь в результате невероятного роста числа компьютеров роутеры громоздились друг над другом, образуя целые поселки. Некоторые из этих населенных пунктов даже как будто бы намекали на то, что в скором будущем обзаведутся небоскребами. Для меня это самый захватывающий момент ранней истории Сети – Интернет становился физическим местом .

К концу 1980-х годов горстка компаний начала прокладывать собственные междугородние информационные магистрали («бэкбоны») и аналог городских улиц (сети масштаба города). Но если вы сейчас вообразили себе десятки бульдозеров, прокладывающих кабели где-нибудь в полях Пенсильвании, то вынужден вас огорчить – бульдозеры пока не приехали, хотя ждать их оставалось недолго. В те годы сети дальней и местной связи все еще использовали телефонные линии в сочетании со специальным оборудованием. К началу 1990-х годов ручеек превратился в бурный поток, когда такие компании, как MCI, PSI, UUnet, MFS и Sprint , привлекли крупные инвестиции и принялись копать собственные траншеи и укладывать в них передовые оптоволоконные кабели (серийный выпуск которых начался как раз в 1980-х).