ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network) była pierwszą rozległą siecią z przełączaniem pakietów z rozproszoną kontrolą i jedną z pierwszych sieci, w których zaimplementowano zestaw protokołów TCP/IP. Obie te cechy odegrały kluczową rolę w powstaniu dzisiejszego globalnego Internetu.
Powstanie i początki ARPANET
Idea ARPANET została po raz pierwszy sformułowana przez jej twórców w serii notatek napisanych przez Roberta Taylora z Biura Technik Przetwarzania Informacji (IPTO) w ARPA (Agencji Zaawansowanych Projektów Badawczych), oddziale Departamentu Obrony USA, w 1966 roku. Celem projektu było wykorzystanie niewykorzystanych zasobów komputerów w instytucjach badawczych poprzez połączenie ich siecią.
Pierwsze funkcjonalne łącze ARPANET zostało ustanowione 21 listopada 1969 roku pomiędzy Uniwersytetem Kalifornijskim w Los Angeles (UCLA) a Instytutem Badawczym Stanforda (SRI). Do końca 1971 roku do sieci ARPANET przyłączono 15 obiektów, na które składały się wydziały badawcze uczelni oraz instalacje wojskowe.
Zagłębianie się w szczegóły ARPANET
Podstawą projektu ARPANET było przełączanie pakietów, rewolucyjna wówczas technika sieciowa. Przed przełączaniem pakietów transmisja danych między komputerami korzystała z komutacji obwodów, która działała jak dedykowana linia telefoniczna, utrzymywana przez czas transmisji. Z drugiej strony przełączanie pakietów dzieli dane na małe fragmenty lub pakiety, które mogą następnie podążać najbardziej efektywną trasą w sieci, zanim zostaną ponownie złożone w miejscu docelowym.
ARPANET była także jedną z pierwszych sieci, które wdrożyły zestaw protokołów TCP/IP, który stał się standardem dla całej łączności internetowej. Protokół TCP/IP został zaprojektowany i wdrożony przez Vinta Cerfa i Boba Kahna w 1973 r., a ARPANET przyjął go 1 stycznia 1983 r.
Architektura i funkcjonowanie ARPANET
Wewnętrzna struktura ARPANET składa się z węzłów przełączania pakietów, znanych jako procesory komunikatów interfejsowych (IMP). Każdy IMP był minikomputerem Honeywell DDP-516 połączonym ze specjalistycznym sprzętem komunikacyjnym. IMP były połączone liniami dużych prędkości. Każdy IMP mógł obsługiwać do sześciu hostów, a komunikację między hostami osiągano poprzez przełączanie pakietów.
Hostami mogą być komputery typu mainframe, minikomputery, stacje robocze i tym podobne, z których każdy działa z oprogramowaniem sieciowym dla wybranego zestawu protokołów. Protokoły zostały zaimplementowane w sposób hierarchiczny. Na niższym poziomie protokoły interfejsu sieciowego regulują interakcję między komputerem hostem a IMP, do którego był podłączony. Na wyższym poziomie protokoły host-to-host umożliwiały wymianę danych między hostami.
Kluczowe cechy i wkład ARPANET
Kluczowe funkcje ARPANET obejmowały:
-
Technologia przełączania pakietów: była to zasadnicza zmiana w porównaniu z tradycyjnymi systemami przełączania obwodów i obecnie jest de facto standardem we współczesnej komunikacji internetowej.
-
Zestaw protokołów TCP/IP: ARPANET była jedną z pierwszych sieci, które wdrożyły protokół TCP/IP, który jest obecnie podstawą Internetu.
-
Sterowanie rozproszone: W przeciwieństwie do innych ówczesnych systemów, kontrola nie była scentralizowana w ARPANET. Ta funkcja przyczyniła się do solidności i odporności sieci.
-
Zastosowanie procesorów komunikatów interfejsowych (IMP): Zastosowanie IMP było prekursorem nowoczesnej koncepcji routerów.
Odmiany ARPANET
Z biegiem czasu z sieci ARPANET wyewoluowało kilka powiązanych sieci, które łączyły wiele kluczowych funkcji. Tutaj jest kilka z nich:
| Sieć | Opis |
|---|---|
| MILNET | Sieć oddzieliła się od ARPANET w 1983 roku, aby zapewnić dedykowaną sieć dla armii amerykańskiej. |
| CSNET | Sieć Computer Science Network powstała w 1981 roku w celu świadczenia usług sieciowych dla informatyków uniwersyteckich. |
| NSFNET | Sieć National Science Foundation Network to program zainicjowany w 1985 roku w celu promowania zaawansowanych sieci badawczych i edukacyjnych w Stanach Zjednoczonych. |
Użycie, problemy i rozwiązania
ARPANET był używany głównie do otwartych badań i komunikacji pomiędzy połączonymi instytucjami. Ułatwiło udostępnianie superkomputerów wśród badaczy i stało się szybką cyfrową pocztą do wysyłania poczty elektronicznej, co stanowiło pierwsze zastosowanie Internetu.
Jednak ARPANET stanął przed kilkoma wyzwaniami, w tym brakiem powszechnie uzgodnionego zestawu protokołów i niedoborem aplikacji sieciowych. Problemy te rozwiązano poprzez przyjęcie protokołu TCP/IP jako uniwersalnego zestawu protokołów i rozwój różnych aplikacji, takich jak poczta elektroniczna, przesyłanie plików i zdalne logowanie.
Analiza porównawcza z podobnymi sieciami
Chociaż ARPANET był prekursorem współczesnego Internetu, inne sieci również wniosły swój wkład w Internet, jaki znamy. Oto tabela porównawcza:
| Sieć | Kluczowy wkład |
|---|---|
| ARPANET | Opracowano i wdrożono koncepcje przełączania pakietów oraz protokołów TCP/IP. |
| Sieć NPL | Zademonstrowano wykonalność przełączania pakietów. |
| Sieć Zasługi | Opracował technologie sieciowe i wpłynął na standardy. |
| CYKLADY | Opracował koncepcję datagramu i wywarł wpływ na protokół TCP/IP. |
Choć sieć ARPANET została oficjalnie zamknięta w 1990 r., jej podstawowe technologie w dalszym ciągu napędzają rozwój Internetu. Technologie, które mogą wywodzić się z ARPANET, obejmują przetwarzanie w chmurze, sieci VPN i sieci wielkoskalowe, takie jak Internet rzeczy (IoT).
ARPANET i serwery proxy
Chociaż sam ARPANET nie korzystał z serwerów proxy, serwery te stały się integralną częścią współczesnego Internetu, który wyrósł z ARPANET. Serwery proxy działają jako pośrednicy w przepływie ruchu internetowego, pomagając poprawić bezpieczeństwo usług, wydajność i prywatność – funkcje, które w dalszym ciągu odzwierciedlają rozproszony, solidny charakter ARPANET.
powiązane linki
Dla tych, którzy chcą dowiedzieć się więcej, oto kilka linków do dodatkowych zasobów:
-
Raport o zakończeniu ARPANET – Szczegółowe podsumowanie ARPANET od jego powstania do likwidacji.
-
Historia Internetu – Obszerna historia Internetu, w tym rola ARPANET.
-
Muzeum Historii Komputerów – Obszerny zbiór artefaktów i informacji na temat historii informatyki, w tym rozwoju ARPANET.
