ARPANET (Mạng đại lý dự án nghiên cứu nâng cao) là mạng chuyển mạch gói diện rộng đầu tiên có điều khiển phân tán và là một trong những mạng đầu tiên triển khai bộ giao thức TCP/IP. Cả hai đặc điểm này đều có ý nghĩa quan trọng trong việc hình thành Internet toàn cầu ngày nay.
Sự khởi đầu và những ngày đầu của ARPANET
Ý tưởng về ARPANET lần đầu tiên được những người tạo ra nó trình bày rõ ràng trong một loạt bản ghi nhớ được viết bởi Robert Taylor thuộc Văn phòng Kỹ thuật Xử lý Thông tin (IPTO) tại ARPA (Cơ quan Dự án Nghiên cứu Nâng cao), một chi nhánh của Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ, vào năm 1966. dự án nhằm mục đích sử dụng tài nguyên máy tính nhàn rỗi giữa các tổ chức nghiên cứu bằng cách kết nối chúng qua mạng.
Liên kết ARPANET chức năng đầu tiên được thành lập vào ngày 21 tháng 11 năm 1969, giữa Đại học California, Los Angeles (UCLA) và Viện nghiên cứu Stanford (SRI). Đến cuối năm 1971, 15 địa điểm, bao gồm các khoa nghiên cứu của trường đại học và các cơ sở quân sự, đã được kết nối với mạng ARPANET.
Đi sâu vào chi tiết về ARPANET
Cốt lõi trong thiết kế của ARPANET là chuyển mạch gói, một kỹ thuật mạng mang tính cách mạng vào thời điểm đó. Trước khi chuyển gói, việc truyền dữ liệu giữa các máy tính sử dụng chuyển mạch, giống như đường dây điện thoại chuyên dụng, được duy trì trong suốt thời gian truyền. Mặt khác, chuyển mạch gói chia dữ liệu thành các phần hoặc gói nhỏ, sau đó có thể đi theo lộ trình hiệu quả nhất qua mạng trước khi được tập hợp lại tại đích.
ARPANET cũng là một trong những mạng đầu tiên triển khai bộ giao thức TCP/IP, bộ giao thức này đã trở thành tiêu chuẩn cho mọi kết nối Internet. TCP/IP được thiết kế và triển khai bởi Vint Cerf và Bob Kahn vào năm 1973 và ARPANET đã áp dụng nó vào ngày 1 tháng 1 năm 1983.
Kiến trúc và chức năng của ARPANET
Cấu trúc bên trong của ARPANET bao gồm các nút chuyển mạch gói được gọi là Bộ xử lý thông báo giao diện (IMP). Mỗi IMP là một máy tính mini Honeywell DDP-516 được ghép nối với phần cứng truyền thông chuyên dụng. Các IMP được kết nối với nhau bằng đường dây tốc độ cao. Mỗi IMP có thể hỗ trợ tối đa sáu máy chủ và liên lạc giữa các máy chủ được thực hiện thông qua chuyển mạch gói.
Các máy chủ có thể là máy tính lớn, máy tính mini, máy trạm, v.v., mỗi máy chủ đều chạy phần mềm mạng cho bộ giao thức đã chọn. Các giao thức được thực hiện theo cách phân cấp. Ở cấp độ thấp hơn, các giao thức giao diện mạng chi phối sự tương tác giữa máy chủ và IMP được gắn vào. Ở cấp độ cao hơn, các giao thức giữa máy chủ với máy chủ cho phép trao đổi dữ liệu giữa các máy chủ.
Các tính năng và đóng góp chính của ARPANET
Các tính năng chính của ARPANET bao gồm:
-
Công nghệ chuyển mạch gói: Đây là một sự thay đổi lớn so với các hệ thống chuyển mạch truyền thống và hiện là tiêu chuẩn thực tế trong truyền thông Internet hiện đại.
-
Bộ giao thức TCP/IP: ARPANET là một trong những mạng đầu tiên triển khai TCP/IP, hiện là nền tảng của Internet.
-
Kiểm soát phân tán: Không giống như các hệ thống khác vào thời điểm đó, việc kiểm soát không được tập trung vào ARPANET. Tính năng này góp phần vào sự mạnh mẽ và khả năng phục hồi của mạng.
-
Sử dụng Bộ xử lý thông báo giao diện (IMP): Việc sử dụng IMP là tiền thân của khái niệm hiện đại về bộ định tuyến.
Các biến thể của ARPANET
Theo thời gian, một số mạng liên quan đã phát triển từ ARPANET, có nhiều tính năng chính giống nhau. Dưới đây là một số trong số họ:
| Mạng | Sự miêu tả |
|---|---|
| SỮA | Một mạng tách ra khỏi ARPANET vào năm 1983 để cung cấp mạng chuyên dụng cho quân đội Hoa Kỳ. |
| CSNET | Mạng Khoa học Máy tính được thành lập vào năm 1981 để cung cấp dịch vụ mạng cho các nhà khoa học máy tính ở trường đại học. |
| NSFNET | Mạng lưới Quỹ Khoa học Quốc gia là một chương trình được khởi xướng vào năm 1985 nhằm thúc đẩy mạng lưới giáo dục và nghiên cứu tiên tiến ở Hoa Kỳ. |
Cách sử dụng, vấn đề và giải pháp
ARPANET chủ yếu được sử dụng cho nghiên cứu mở và liên lạc giữa các tổ chức được kết nối. Nó tạo điều kiện thuận lợi cho việc chia sẻ siêu máy tính giữa các nhà nghiên cứu và trở thành bưu điện kỹ thuật số tốc độ cao để gửi thư điện tử, ứng dụng đầu tiên của Internet.
Tuy nhiên, ARPANET phải đối mặt với một số thách thức, bao gồm việc thiếu một bộ giao thức được thống nhất rộng rãi và số lượng ít các ứng dụng được nối mạng. Những vấn đề này được giải quyết thông qua việc áp dụng TCP/IP làm bộ giao thức phổ quát và phát triển các ứng dụng khác nhau như thư điện tử, truyền tệp và đăng nhập từ xa.
Phân tích so sánh với các mạng tương tự
Trong khi ARPANET là tiền thân của Internet hiện đại, các mạng khác cũng đóng góp cho Internet như chúng ta biết. Đây là một bảng so sánh:
| Mạng | Đóng góp chính |
|---|---|
| ARPANET | Phát triển và triển khai các khái niệm về chuyển mạch gói và giao thức TCP/IP. |
| Mạng lưới NPL | Chứng minh tính khả thi của chuyển mạch gói. |
| Mạng lưới khen thưởng | Phát triển công nghệ mạng và các tiêu chuẩn bị ảnh hưởng. |
| ĐI XE ĐẠP | Phát triển khái niệm về datagram và ảnh hưởng đến TCP/IP. |
Mặc dù ARPANET chính thức ngừng hoạt động vào năm 1990 nhưng các công nghệ cốt lõi của nó vẫn tiếp tục thúc đẩy sự phát triển của Internet. Các công nghệ có thể truy nguyên nguồn gốc của chúng từ ARPANET bao gồm điện toán đám mây, VPN và các mạng quy mô lớn như Internet of Things (IoT).
ARPANET và máy chủ proxy
Mặc dù bản thân ARPANET không sử dụng máy chủ proxy nhưng những máy chủ này đã trở thành một phần không thể thiếu của Internet hiện đại, phát triển từ ARPANET. Máy chủ proxy đóng vai trò trung gian trong luồng lưu lượng truy cập internet, giúp cải thiện tính bảo mật, hiệu suất và quyền riêng tư của dịch vụ – các tính năng tiếp tục thể hiện tính chất phân tán, mạnh mẽ của ARPANET.
Liên kết liên quan
Đối với những người muốn khám phá thêm, đây là một số liên kết đến các tài nguyên bổ sung:
-
Báo cáo hoàn thành ARPANET – Bản tóm tắt chi tiết về ARPANET từ khi thành lập đến khi ngừng hoạt động.
-
Lịch sử Internet – Lịch sử toàn diện của Internet, bao gồm cả vai trò của ARPANET.
-
Bảo tàng Lịch sử Máy tính – Một bộ sưu tập phong phú các hiện vật và thông tin về lịch sử điện toán, bao gồm cả sự phát triển của ARPANET.
