1.1 TCP/IP的产生背景
TCP/IP是伴随着互联网的发展而研发出来的,还是让我们从头说起吧。
第二次世界大战结束,苏美两国各自发展了自己的势力范围,成为世界的两极。这两极不是在好好发展经济上竞争,而是在军备上展开竞争。这两个庞大的国家机器进行着无声的对垒。这就是著名的“冷战”。
1962年,苏联向古巴运送导弹,企图在古巴建立导弹发射场,被美国U-2侦察机发现。美国总统肯尼迪下令对古巴实行军事封锁,并进行战争威胁,苏联被迫撤走导弹,危机才平息。古巴核导弹危机导致美国和原苏联之间的冷战状态随之升温,核毁灭的威胁成了人们日常生活的话题。
美国国防部(DoD)认为,如果仅有一个集中的军事指挥中心,万一这个中心被原苏联的核武器摧毁,全国的军事指挥将处于瘫痪状态,其后果将不堪设想,因此有必要设计这样一个分散的指挥系统——它由一个个分散的指挥点组成,当部分指挥点被摧毁后其他点仍能正常工作,而这些分散的点又能通过某种形式的通信网取得联系。
1969年,美国国防部高级研究计划署(ARPA)的领导利克利德提出“巨型网络”的概念,设想“每个人可以通过一个全球范围内相互连接的设施,在任何地点都可以快速获取各种数据和信息”。哇!领导就是领导,这个概念的提出无疑是今天的互联网的精辟总结!
当然,革命的实践比革命的理论更牛,这是领导始料未及的。紧接着,在利克利德的资助下,一群天才的科学家们建立了名为阿帕网(ARPAnet)的网络。
1969年9月美国军方阿帕网问世。
图1.1 阿帕网的设计师们
在阿帕网产生运作之初,大部分计算机相互之间不兼容。在一台计算机上完成的工作,很难拿到另一台计算机上去用;想让硬件和软件都不一样的计算机联网,也有很多困难。当时美国陆军用的计算机是DEC系列产品,海军用的计算机是Honeywell中标机器,空军用的是IBM公司中标的计算机,每一个军种的计算机在各自的系统里都运行良好,但却有一个大弊病:不能共享资源。
当时科学家们提出这样一个理念:“所有计算机生来都是平等的。”为了让这些“生来平等”的计算机能够实现“资源共享”就得在这些系统的标准之上,建立一种大家共同都必须遵守的标准,这样才能让不同的计算机按照一定的规则进行“谈判”,并且在谈判之后能“握手”。这里说到的标准、规则就是我们现在所说的通信“协议”的概念。
在确定今天因特网各个计算机之间“谈判规则”过程中,最重要的人物当数温顿·瑟夫(Vinton G.Cerf)。正是他的努力,才使今天各种不同的计算机能按照协议上网互联。温顿·瑟夫也因此获得了与蒂姆·伯纳斯·李(Tim Berners-Lee)、罗伯特·卡恩(Robert Elliot Kahn)一样的美称——“互联网之父”。
图1.2 温顿·瑟夫
1970年12月制定出来了最初的通信协议是由罗伯特·卡恩开发、温顿·瑟夫参与的“网络控制协议”(NCP),但要真正建立一个共同的标准很不容易。
1972年,计算机业和通信业的拔尖儿人才齐聚美国首都华盛顿,大伙儿一起参加了第一届国际计算机通信会议。
在热烈的讨论氛围中(第一次会议往往都是热闹非凡的,大家都有新鲜感),会议决定在不同的计算机网络之间达成共通的通信协议。
随后,石破天惊的互联网处女秀开场了——会议决定成立互联网工作组(The Internet Engineering Task Force,IETF),负责建立这种标准规范。这是互联网第一次出现在世人面前,也是第一次从“官方”的嘴中蹦出来!
早期协议,如Telnet(用于虚拟终端仿真)和文件传输协议(FTP)是最早开发的,以指定通过阿帕网共享信息所需的基本实用程序。随着阿帕网在规模和作用范围上的日益扩大,出现了其他协议。
1973年的世界正处在冷战的高峰期,美国仅有三个互相联系的计算机网络都用于国防或学术,并不对公众开放。温顿·瑟夫与罗伯特·卡恩提出将三个网络合并,尝试设计一个“网关”计算机互连具有不同协议的网络,让计算机和计算机之间的沟通敞开和透明。1974年他们提出命名为TCP的分组网互通协议,随后发表的著名的论文将TCP分为TCP/IP,开始布设可以架构在现有和新的技术上的互联网,让大家使用它自由的分享。
“互联网一直面临斗争和挑战”,如果温顿·瑟夫和罗伯特·卡恩当年把TCP/IP视为私有财产而申请专利,就不会有今天的互联网的成功。更重要的是他为其统一标准,花了整整十年的时间推广这项新技术,用各种方式说服人们认可并尝试使用它。
在1974年,传输控制协议(TCP)作为规范草案引入,它描述了如何在网络上建立可靠的、主机对主机的数据传输服务。这意味着处于散兵游勇状态的计算机网络能够通过协议进行通信,也表示互联网不但有了名头,并且在“团结就是力量”的真理指引下,具备了令世人瞩目的话语权!
1975年,比尔·盖茨与保罗·艾伦创办了微软公司。
1981年,Internet协议(IP)以草案形式引入,它描述了如何在互联的网络之间实现寻址的标准以及如何进行数据包路由。
1983年1月1日,阿帕网开始对所有的网络通信和基本通信都要求标准化,由过去的NCP改变为TCP和IP。
1983年,阿帕网分裂为两部分:用于军事和国防部门的军事网(MILNET)和用于民间的阿帕网版本。同时,局域网、广域网的产生和蓬勃发展对Internet的进一步发展起了重要的作用。其中最引人注目的是美国国家科学基金会ASF(National Science Foundation)基于IP建立的名为NSFNET的广域网。NSF在全美国建立了按地区划分的计算机广域网并将这些地区网络和超级计算机中心互联起来。阿帕网为主干网的互联网,只对少数的专家以及政府要员开放,而以NFSNET为主干网的互联网向社会开放。
1984年,美国国防部将TCP/IP作为所有计算机网络的标准。
1989年蒂姆·伯纳斯·李(Tim Berners-Lee)发明了首个网页浏览器——万维网(World Wide Web,WWW),1991年5月WWW在Internet上首次露面,立即引起轰动,获得了极大的成功,并被广泛推广应用。TCP/IP网络大发展时代的序幕由此拉开。
图1.3 蒂姆·伯纳斯·李
1990年6月NSFNET彻底取代了阿帕网而成为Internet的主干网。到1991年,NSFNET的子网已经扩展到3 000多个,由此奠定了今天异常繁荣的互联网之基础。
蝼蚁再多,也无法撼动大象,NSFNET独木难支,并不足以支撑起今天互联网时代华丽的开局。实际上,NSFNET吸引的用户当中不仅包含有很多学术团体、研究机构,至为重要的是,个人用户也开始参与到这个网络当中。越来越多不同类型用户的加入,让这个无趣的资源共享区开始变得热闹非凡。
人们渐渐地不安分于板着面孔交流资料,各种形式的沟通也开始盛行并越来越有吸引力。E-mail、BBS、FTP、Telnet等,都是互联网产生初期人类智慧的结晶。
1995年,微软Internet Explorer浏览器(IE1)诞生。
1996年,4个并不是科班出身的以色列籍犹太小伙发明了ICQ。
至此,互联网完成了由资源传播通道到交流通信平台的角色转换,这个转换过程缓慢而细微,就如同一场天街小雨,轻柔地滋润着这多彩的世界。
1996年,美国克林顿政府提出“下一代Internet计划(NGI)”。
随后的20年,一大批太阳、月亮和星星一样的企业横空出世,一大批业界精英粉墨登场,一大批新技术、新思路、新理念、新思维风起云涌、叱咤风云……
1999年,腾讯公司推出腾讯QQ(简称QQ),同年新浪公司推出“新浪微博”。
图1.4 TCP/IP大行其道
2001年,微软发布Windows XP操作系统。
2003年,淘宝网成立。
2011年,腾讯公司推出微信(WeChat)。
2012年,伦敦奥运会开幕式上,蒂姆·伯纳尔斯·李出现在场地中央,他在键盘上敲出一行字,此时大屏幕上显示“This is for everyone”,意喻万维网是送给世界上每一个人的礼物。
2016年,TCP/IP大行其道,它无所不在,无坚不摧,无往不利,战无不胜,攻无不克……