互联网传奇

最早提出网络概念的美国科学家利克莱德

最早提出构建电脑网络思想的是美国科学家利克莱德。1960年，他发表了一篇题为《人与电脑的共生》的文章，为人们勾画出未来电脑系统的模样。他认为，在10到15年内会有一种电脑网络，将世界上所有的电脑都联成一体，任何人都可以使用任何电脑中的数据，或用很多电脑来做一件事。利克莱德把它称为“思维中心”，全世界有很多个“思维中心”，用通信线路互相联接，资源共享，为全世界用户服务。

过了六年，美国科学家泰勒想实现利克莱德的电脑网络思想，他建立了一个电脑共享的科研项目，并争取到100万美元的经费。泰勒是一位心理学博士，对电脑技术知之甚少，但他对全国顶尖的电脑科学家都很熟悉，看中了麻省理工学院林肯实验室的罗伯兹，请他来作这个项目的首席科学家。但是，罗伯兹并不愿意，从1966年2月到1966年秋天，泰勒与罗伯兹一共谈了六次，都被罗伯兹婉言谢绝了。泰勒没有办法，只好去找他的上司赫芝菲尔德。

赫芝菲尔德打了一个很短的电话。两星期后，29岁的罗伯兹同意当后来被称为“阿帕网”的项目负责人，这个项目也成为今天互联网的起源。

阿帕网最初只是将位于洛杉矶的加利福利尼亚大学、位于圣芭芭拉的加利福尼亚大学、斯坦福大学和位于盐湖城的犹太州州立大学的四台电脑，通过租用速度为50 Kbps（千位/秒）的专用通信线路连接起来。

电脑之间的通信采用克莱因洛克的“分组交换”理论。当时，电话通信都采用“独占线路”方式。假如A想与B通话，A用他的电话拨通B的电话，电信局的自动交换机为他们建立一条从A到B的通话线路。在A、B通话期间，这条线路一直被他们独占，直到挂上电话为止。这种通信方式，线路利用率很低，只有2%左右的利用率，不适用于电脑数据通信，无法支持多用户的交互计算。假设电脑A上有100个用户，需要使用电脑C的资源，用独占线路方式，只能一个个地排队等候，待前面用户做完操作，才轮到后面用户。哪怕一个用户只操作2分钟，最后一位用户就将会有200分钟的等待，这是让人无法忍受的。

克莱因洛克的“分组交换”原理是将每个用户的消息分成很多小单元，称为“包”。通信线路每个时候只能传输一个包。但在1秒钟内，它可以传输许多包，而这些包可以来自不同的用户。这样，从用户的角度来看，100个用户的消息几乎同时在一条线路上传输。这不仅提高了线路的利用率，也增加了用户感觉的实时性和交互性。

阿帕网创建成员

今天，世界上的绝大多数电子通信都采用了分组交换技术。即使我们打电话，电信局的主干网上也采用了分组交换。一条线路上，很多客户在同时进行谈话，只是我们感觉不到罢了。

接下来的问题是电脑之间的不兼容问题，他们设计了一台“接口信息处理机”，让各台电脑不是直接地连在一起，而是通过“接口信息处理机”连接。在两台电脑通信时，电脑A先把通信内容（称为信息）传给它的“接口信息处理机”，然后由“接口信息处理机”把信息转换成一种“接口信息处理机”之间可以理解的格式，传给电脑B的“接口信息处理机”。“接口信息处理机”再把它翻译成电脑B能够理解的格式传给电脑B。为了提高可靠性，增加了一个“回应机制”。当电脑A的“接口信息处理机”向电脑B的“接口信息处理机”传送一条信息时，它会一直存储这条完整信息，直到电脑B的“接口信息处理机”收到这条信息并送回一个确认信息。如果在一段预先规定好的时间里，电脑A的“接口信息处理机”没有收到确认信息，它会认为传输失败，再重新传送同样的信息。“接口信息处理机”还有“自测试和周边测试”功能。每个“接口信息处理机”都有自我测试电路，定期检查自己工作是否正常。同时，“接口信息处理机”也能测试与它相联的周边硬件。

1969年10月1日，阿帕网在加州大学洛杉矶分校和斯坦福大学之间进行试验。两边的操作人员除了使用电脑网络通信外，还使用了电话。

洛杉矶分校的操作人员把登录命令（LOGIN）传送到斯坦福大学的电脑上。洛杉矶分校在电脑的键盘上敲了一个L，然后用电话问：“你们有没有看到L？”斯坦福大学那边用电话回答说：“我们看到了L。”然后是：“你们有没有看到O？”。回答：“我们看到了O。”“你们看到G没有？”这时，电脑死机了。过了两小时，修复了故障，终于成功登录到了斯坦福大学的电脑上，圆满完成了试验。因此，互联网上传送的第一个信息是“LO”，也就是“你好”（Hello）的简称。

到了1973年，“阿帕网”扩展到了几十台电脑，甚至与英国和挪威的电脑相连接。但是新的问题又出现了。电脑的远程通信问题解决了，但相近的电脑，哪怕一墙之隔的两台电脑却无法通信。当然，人们可以用“阿帕网”来连接相邻的两台电脑，但是昂贵的“接口信息处理机”使人无法承受。同时，越来越多的电脑使“阿帕网”采用的电脑直接连接方式变得不切实际了，因为100台电脑，需要1万根通信线路。

这些问题的提出，产生了互联网的三大核心技术：以太网、路由器和TCP/IP协议。

1973年，哈佛大学的博士麦特考夫在硅谷研究局域网。他把像阿帕网这样的远程网络叫广域网；把本地（比如一个房间或一栋楼里）的多台电脑连接成的网络叫局域网。组成局域网的最简单的办法，就是将几台相近的电脑用一组电缆线互相联结起来，那么，如何让网络知道哪两台电脑需要相互通信呢？这成了一个问题。麦特考夫想了一个简单的办法：让电脑发送信息时附上一个地址。假如电脑A发送一个信息给电脑C，电脑A在信息上附上电脑C的地址，然后把这个带地址的信息发送在网络上。每台电脑都在不断地探寻网上有没有发给自己的信息。如果有的话，就把信息上附加的地址与自己电脑上的地址相比较，两个地址匹配，就接收这个信息，两个地址不匹配，就不接收这个信息。

但它有一个致命的缺点。如果几台电脑同时发送信息，网络上会产生冲突，变成了垃圾信息。麦特考夫想让每台电脑在发送信息之前先检查一下，是否有其他电脑发送信息。如果有的话，就等一会儿再发。但问题还是没有解决，其他电脑也会“等一会”再发，结果所有电脑都在“等待—再试—等待—再试……”

要让电脑等待在不同时间，使得它们在不同的时刻“再试”。麦特考夫想出了一个相当简单的办法。当第一次传输失败后，电脑等候从0到T中间的一个随机时间值（T是一个可调节的时间常数，比如是1毫秒）；第二次重试失败后，电脑等候则从0到2T之间的一个随机值；第三次重试失败后，电脑等候从0到3T之间的一个随机值……采用了这个方法，任何电脑都不会无穷地等待下去。他设计了一个“网卡”专门来做这件事，不用电脑本身来执行。麦特考夫将这种局域网称为“以太网”。

阿帕网解决了远程电脑的互联问题，以太网解决了相邻电脑的连接问题。但处于中间层次的网络却没有解决。比如，一个大学可能有好多栋楼房，分布在方圆几千米的地方，这就需要一个校园网。一个企业可能有好几个办公室和工厂，分布在一个城市的不同地方，这就需要一个城域网。

斯坦福大学就面临这个问题。当时，斯坦福大学有5 000多台电脑，分布在38.85平方千米的校园内的各个大楼里。在大楼内，电脑用局域网联结起来，但是大楼之间的电脑却无法通信，形成了很多局域网的孤岛。

斯坦福大学计算机系的电脑设备主管波沙克和他的妻子勒纳尔以及另外两个部门的电脑设备主管，开始悄悄地构造斯坦福大学的校园网。三年以后，他们悄悄进行的这个“地下网络”终于成功了，校方把它命名为“斯坦福大学网”。这个网络迅速地增长到互联100多个局域网，几千台电脑。

其他大学听到这个消息后，纷纷向波沙克要求购买校园网的技术，结果遭到斯坦福大学的拒绝。1984年，波沙克和勒纳尔在无奈之中注册了一家公司，这就是后来著名网络公司“思科”。他们开发了一种名叫“思科路由器”的产品，来代替原本要由一台电脑来实现的路由器，而获得了成功。

后来，网络也从阿帕网发展到无线网、卫星网、移动网等，它们都采用分组交换技术，但各自有不同的通信协议。如何让这些网络能够互联起来、互相通信呢？

面对这个新问题，在阿帕网做项目管理的罗伯特·康恩去找了在斯坦福大学任教的文森特·舍夫商量，两人经过几个月的研究，发明了一种后来被称为TCP/IP协议的解决方法。第一，网络的通信要分层次，每个层次只实现一种特定的功能。第二，每层之间用“信封”方式把上一层的内容封起来，再加上本层的信息，叫做包头，用来告诉网络和目的地的电脑如何处理这个信息包。这整个过程有点像邮局传递信件的过程。每封信件就是一个包。信包含的信息本身是内容，信封上的信息（如邮政编码，是否快递、航空、挂号等）就是TCP/IP的包头。我们可以假设一个邮政编码所辖地区是一个物理网。邮局收到信后，并不看内容，而是根据信封的信息负责把信件送到邮政编码指定的邮局，并做出是用飞机、火车、汽车或是轮船的方式从何条路线传递信件的决定。一旦到了指定邮局，工作人员再根据物理地址将邮件送到收信人手中。在这个过程中，邮政编码有点像IP地址，而是否航空或挂号则像TCP层的信息。

这些物理网络内部可能采用不同的通信方式（又叫协议），但是，它们之间的通信方式都采用TCP/IP。这些协议之间的翻译和转换则由路由器来完成。

互联网发明人康恩与舍夫

1974年5月，康恩和舍夫的论文在《IEEE通信技术汇刊》杂志上发表。于是，TCP/IP协议正式诞生了。它可以把很多计算机网络互联起来组成一个更大的网络。这也就是互联网的本意。到了1983年，阿帕网与美国国防部的“国防数据网”开始使用TCP/IP协议。有人把这个时间认为是互联网的真正诞生的时间，因为我们今天所说的互联网，就是指使用TCP/IP协议（或至少是IP协议）的网络。

以太网、TCP/IP协议和路由器的发明和使用，大大加速了互联网的普及。1974年，互联网的前身阿帕网上还只有几十个结点。到了1986年，结点数增长到了5 000个，1989年增长到了10万个，到了1992年，互联网上已经有了超过100万个结点。互联网是全球性的，有人形象地说：“互联网把全球一网打尽。”