ARPANET (شبکه آژانس پروژه های تحقیقاتی پیشرفته) اولین شبکه سوئیچینگ بسته گسترده با کنترل توزیع شده و یکی از اولین شبکه هایی بود که مجموعه پروتکل TCP/IP را پیاده سازی کرد. هر دوی این ویژگی‌ها در ایجاد اینترنت جهانی امروزی نقش اساسی داشتند.
آغاز و روزهای اولیه ARPANET
ایده ARPANET برای اولین بار توسط سازندگان آن در یک سری یادداشت نوشته شده توسط رابرت تیلور از دفتر تکنیک های پردازش اطلاعات (IPTO) در ARPA (آژانس پروژه های تحقیقاتی پیشرفته)، شاخه ای از وزارت دفاع ایالات متحده، در سال 1966 بیان شد. این پروژه با هدف استفاده از منابع کامپیوتری غیرفعال در سراسر موسسات تحقیقاتی با اتصال آنها از طریق یک شبکه انجام شد.
اولین پیوند کاربردی ARPANET در 21 نوامبر 1969 بین دانشگاه کالیفرنیا، لس آنجلس (UCLA) و موسسه تحقیقاتی استنفورد (SRI) ایجاد شد. تا پایان سال 1971، 15 سایت، متشکل از بخش های تحقیقاتی دانشگاه و تاسیسات نظامی، به شبکه ARPANET متصل شدند.
کاوش در جزئیات ARPANET
ستون فقرات طراحی ARPANET سوئیچینگ بسته بود که یک تکنیک شبکه انقلابی در آن زمان بود. قبل از سوئیچینگ بسته، انتقال داده بین رایانه‌ها از سوئیچینگ مدار استفاده می‌کرد که مانند یک خط تلفن اختصاصی بود و برای مدت زمان انتقال حفظ می‌شد. از سوی دیگر، سوئیچینگ بسته، داده ها را به قطعات یا بسته های کوچک تقسیم می کند، که سپس می توانند کارآمدترین مسیر را از طریق شبکه پیش از مونتاژ مجدد در مقصد خود دنبال کنند.
ARPANET همچنین یکی از اولین شبکه‌هایی بود که مجموعه پروتکل TCP/IP را پیاده‌سازی کرد که به استانداردی برای تمام اتصالات اینترنتی تبدیل شد. TCP/IP توسط Vint Cerf و Bob Kahn در سال 1973 طراحی و پیاده سازی شد و ARPANET آن را در 1 ژانویه 1983 پذیرفت.
معماری و عملکرد ARPANET
ساختار داخلی ARPANET شامل گره‌های سوئیچینگ بسته است که به عنوان پردازنده‌های پیام رابط (IMP) شناخته می‌شوند. هر IMP یک مینی کامپیوتر Honeywell DDP-516 بود که با سخت افزار ارتباطی تخصصی جفت شده بود. IMP ها توسط خطوط پرسرعت به هم متصل شدند. هر IMP می تواند تا شش میزبان را پشتیبانی کند و ارتباطات بین میزبان ها از طریق سوئیچینگ بسته به دست می آید.
میزبان ها می توانند مین فریم، مینی کامپیوترها، ایستگاه های کاری و موارد مشابه باشند که هر کدام نرم افزار شبکه را برای مجموعه پروتکل انتخابی اجرا می کنند. پروتکل ها به صورت سلسله مراتبی پیاده سازی شدند. در سطح پایین تر، پروتکل های رابط شبکه بر تعامل بین کامپیوتر میزبان و IMP که به آن متصل شده بود، نظارت می کردند. در سطح بالاتر، پروتکل‌های میزبان به میزبان امکان تبادل داده‌ها را بین میزبان‌ها فراهم می‌کرد.
ویژگی های کلیدی و مشارکت های ARPANET
ویژگی های کلیدی ARPANET عبارتند از:
-
فناوری سوئیچینگ بسته: این یک تغییر عمده از سیستم های سوئیچینگ مدار سنتی بود و اکنون استاندارد واقعی در ارتباطات اینترنتی مدرن است.
-
مجموعه پروتکل TCP/IP: ARPANET یکی از اولین شبکه هایی بود که TCP/IP را پیاده سازی کرد که اکنون پایه اینترنت است.
-
کنترل توزیع شده: برخلاف سایر سیستم های آن زمان، کنترل در ARPANET متمرکز نبود. این ویژگی به استحکام و انعطاف پذیری شبکه کمک کرد.
-
استفاده از پردازشگرهای پیام رابط (IMP): استفاده از IMP ها پیش درآمدی برای مفهوم مدرن روترها بود.
انواع ARPANET
با گذشت زمان، چندین شبکه مرتبط از ARPANET تکامل یافتند که بسیاری از ویژگی های کلیدی آن را به اشتراک گذاشت. در اینجا به برخی از آنها اشاره می کنیم:
| شبکه | شرح |
|---|---|
| MILNET | شبکه ای در سال 1983 از ARPANET جدا شد تا یک شبکه اختصاصی برای ارتش ایالات متحده فراهم کند. |
| CSNET | شبکه علوم کامپیوتر در سال 1981 به منظور ارائه خدمات شبکه به دانشمندان کامپیوتر دانشگاه تاسیس شد. |
| NSFNET | شبکه بنیاد ملی علوم برنامه ای بود که در سال 1985 برای ترویج شبکه های تحقیقاتی و آموزشی پیشرفته در ایالات متحده آغاز شد. |
استفاده، مسائل و راه حل ها
ARPANET اساساً برای تحقیقات باز و ارتباط بین مؤسسات مرتبط مورد استفاده قرار گرفت. به اشتراک گذاری ابر رایانه ها در میان محققان را تسهیل کرد و به یک اداره پست دیجیتال پرسرعت برای ارسال نامه الکترونیکی تبدیل شد که اولین کاربرد اینترنت بود.
با این حال، ARPANET با چندین چالش از جمله فقدان مجموعه ای از پروتکل های مورد توافق جهانی و کمبود برنامه های کاربردی شبکه مواجه بود. این موارد از طریق پذیرش TCP/IP به عنوان مجموعه پروتکل جهانی و توسعه برنامه های کاربردی مختلف مانند پست الکترونیکی، انتقال فایل، و ورود از راه دور مورد بررسی قرار گرفت.
تحلیل مقایسه ای با شبکه های مشابه
در حالی که ARPANET پیشرو اینترنت مدرن بود، شبکه های دیگر نیز به اینترنت آنگونه که ما می شناسیم کمک کردند. این یک جدول مقایسه ای است:
| شبکه | مشارکت های کلیدی |
|---|---|
| ARPANET | توسعه و پیاده سازی مفاهیم سوئیچینگ بسته، و پروتکل های TCP/IP. |
| شبکه NPL | امکان سوئیچینگ بسته را نشان داد. |
| شبکه شایستگی | فناوری های شبکه را توسعه داده و استانداردهای تحت تأثیر قرار داده است. |
| سیکلاد | مفهوم دیتاگرام را توسعه داد و TCP/IP را تحت تأثیر قرار داد. |
در حالی که ARPANET به طور رسمی در سال 1990 از رده خارج شد، فناوری های اصلی آن همچنان به توسعه اینترنت ادامه می دهند. فن آوری هایی که می توانند نسب خود را به ARPANET ردیابی کنند شامل محاسبات ابری، VPN ها و شبکه های مقیاس بزرگ مانند اینترنت اشیا (IoT) می شود.
ARPANET و سرورهای پروکسی
در حالی که خود ARPANET از سرورهای پراکسی استفاده نمی کرد، این سرورها به بخشی جدایی ناپذیر از اینترنت مدرن تبدیل شده اند که از ARPANET رشد کرده است. سرورهای پروکسی به عنوان واسطه در جریان ترافیک اینترنت عمل می کنند و به بهبود امنیت، عملکرد و حفظ حریم خصوصی سرویس کمک می کنند - ویژگی هایی که همچنان ماهیت توزیع شده و قوی ARPANET را منعکس می کنند.
لینک های مربوطه
برای کسانی که مایل به کشف بیشتر هستند، در اینجا چند پیوند به منابع اضافی وجود دارد:
-
گزارش تکمیل ARPANET - خلاصه ای دقیق از ARPANET از آغاز تا پایان.
-
تاریخچه اینترنت - تاریخچه جامع اینترنت، از جمله نقش ARPANET.
-
موزه تاریخ کامپیوتر - مجموعه گسترده ای از مصنوعات و اطلاعات در مورد تاریخچه محاسبات، از جمله توسعه ARPANET.
