ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network) була першою глобальною мережею з комутацією пакетів із розподіленим керуванням і однією з перших мереж, яка реалізувала набір протоколів TCP/IP. Обидві ці функції були основоположними у створенні сучасного глобального Інтернету.
Початок і перші дні ARPANET
Ідея ARPANET була вперше сформульована її творцями в серії записок, написаних Робертом Тейлором з Управління техніки обробки інформації (IPTO) в ARPA (Агентство передових дослідницьких проектів), філії Міністерства оборони США, у 1966 році. Проект був спрямований на використання незадіяних комп'ютерних ресурсів дослідницьких установ шляхом їх з'єднання через мережу.
Перше функціональне з’єднання ARPANET було встановлено 21 листопада 1969 року між Каліфорнійським університетом у Лос-Анджелесі (UCLA) та Стенфордським дослідницьким інститутом (SRI). До кінця 1971 року до мережі ARPANET було підключено 15 об'єктів, що складалися з університетських науково-дослідних відділів і військових об'єктів.
Заглиблення в деталі ARPANET
Основою дизайну ARPANET була комутація пакетів, революційна техніка мереж на той час. До комутації пакетів для передачі даних між комп’ютерами використовувалась комутація каналів, яка нагадувала виділену телефонну лінію, яка підтримувалася під час передачі. Комутація пакетів, з іншого боку, розділяла дані на невеликі фрагменти або пакети, які потім могли слідувати найефективнішим маршрутом через мережу, перш ніж повторно зібратися в місці призначення.
ARPANET також була однією з перших мереж, яка реалізувала набір протоколів TCP/IP, який став стандартом для всіх підключень до Інтернету. TCP/IP був розроблений і реалізований Вінтом Серфом і Бобом Каном у 1973 році, а ARPANET прийняла його 1 січня 1983 року.
Архітектура та функціонування ARPANET
Внутрішня структура ARPANET включала вузли комутації пакетів, відомі як процесори інтерфейсних повідомлень (IMP). Кожен IMP являв собою мінікомп’ютер Honeywell DDP-516 у поєднанні зі спеціальним комунікаційним обладнанням. ІМП були з'єднані між собою високошвидкісними лініями. Кожен IMP міг підтримувати до шести хостів, а зв’язок між хостами здійснювався за допомогою комутації пакетів.
Хостами можуть бути мейнфрейми, міні-комп'ютери, робочі станції тощо, на кожному з яких працює мережеве програмне забезпечення для вибраного набору протоколів. Протоколи були реалізовані в ієрархічній манері. На нижчому рівні протоколи мережевого інтерфейсу керували взаємодією між головним комп’ютером і IMP, до якого він був приєднаний. На вищому рівні протоколи хост-хост уможливили обмін даними між хостами.
Основні функції та внески ARPANET
Ключові функції ARPANET включають:
-
Технологія комутації пакетів: це була серйозна зміна традиційних систем комутації каналів і зараз є стандартом де-факто в сучасних Інтернет-комунікаціях.
-
Набір протоколів TCP/IP: ARPANET була однією з перших мереж, яка реалізувала TCP/IP, який зараз є основою Інтернету.
-
Розподілений контроль: на відміну від інших систем того часу, контроль в ARPANET не був централізованим. Ця функція сприяла надійності та стійкості мережі.
-
Використання процесорів інтерфейсних повідомлень (IMP): використання IMP було попередником сучасної концепції маршрутизаторів.
Варіації ARPANET
З часом кілька пов’язаних мереж розвинулися з ARPANET, які мали багато спільних ключових функцій. Ось деякі з них:
| Мережа | опис |
|---|---|
| МІЛНЕТ | Мережа відокремилася від ARPANET у 1983 році, щоб забезпечити спеціальну мережу для армії США. |
| CSNET | Комп’ютерна наукова мережа була створена в 1981 році для надання мережевих послуг університетським комп’ютерникам. |
| NSFNET | Мережа національних наукових фондів — це програма, започаткована в 1985 році для сприяння передовим науковим та освітнім мережам у Сполучених Штатах. |
Використання, проблеми та рішення
ARPANET в основному використовувався для відкритого дослідження та спілкування між підключеними установами. Він сприяв спільному використанню суперкомп’ютерів серед дослідників і став високошвидкісним цифровим поштовим відділенням для надсилання електронної пошти, першим застосуванням Інтернету.
Однак ARPANET зіткнулася з кількома проблемами, включаючи відсутність узгодженого набору протоколів і нестачу мережевих програм. Ці проблеми були вирішені шляхом прийняття TCP/IP як універсального набору протоколів і розробки різних програм, таких як електронна пошта, передача файлів і віддалений вхід.
Порівняльний аналіз із подібними мережами
Хоча ARPANET був попередником сучасного Інтернету, інші мережі також зробили свій внесок у розвиток Інтернету, яким ми його знаємо. Ось порівняльна таблиця:
| Мережа | Ключові внески |
|---|---|
| ARPANET | Розробив і впровадив концепції комутації пакетів і протоколів TCP/IP. |
| Мережа NPL | Продемонстровано доцільність комутації пакетів. |
| Мережа заслуг | Розвинув мережеві технології та вплинув на стандарти. |
| КІКЛАДИ | Розробив концепцію дейтаграми та вплинув на TCP/IP. |
Хоча ARPANET було офіційно виведено з експлуатації в 1990 році, його основні технології продовжують стимулювати розвиток Інтернету. Технології, які ведуть свій початок від ARPANET, включають хмарні обчислення, VPN і великомасштабні мережі, такі як Інтернет речей (IoT).
ARPANET і проксі-сервери
Хоча сама ARPANET не використовувала проксі-сервери, ці сервери стали невід’ємною частиною сучасного Інтернету, який виріс із ARPANET. Проксі-сервери діють як посередники в потоці інтернет-трафіку, допомагаючи покращити безпеку, продуктивність і конфіденційність послуг – функції, які продовжують повторювати розподілену, надійну природу ARPANET.
Пов'язані посилання
Для тих, хто хоче дізнатися більше, ось кілька посилань на додаткові ресурси:
-
Звіт про завершення ARPANET – Детальний опис ARPANET від її створення до виведення з експлуатації.
-
Історія Інтернету – Всебічна історія Інтернету, включаючи роль ARPANET.
-
Музей історії комп'ютерів – Велика колекція артефактів та інформації про історію комп’ютерної техніки, включаючи розробку ARPANET.
