1、 1945年 ,美国科学家 范内瓦·布什 定义了 信息大爆炸时代 ,人类将通过一个叫做 memex(Memory- Extender)的扩大存储设备 将储存知识的大脑无限扩容,当人类要使用某个储存起来的“所见所闻”时,可以迅速通过memex调取,无须再在沉重且繁杂的历史记录中进行翻阅。与此同时,memex除了存储、调用使用者的“所见所闻”,还可以通过“检索”的方式查看到他人的“所见所闻”。就这样,范内瓦·布什为人类勾画了一个信息时代的愿景,但是他并没有提供一个更加具体的解决方案。而这个问题最终由美国计算机科学家利克莱德给出了答案。
2、 1960年 ,美国计算机科学家 利克莱德 发表了《 人机共生 》一文,提出人类通过 电子计算机协同工作 来实现“ 信息大爆炸 ”。在“人机共生”状态下,人类做任何复杂的事,只需设定目标、制定假设、确定标准,并执行评估,剩下的反复验证、计算的工作可以交给电子计算机自动完成。
3、1962年,美国成立高级研究计划署(简称“阿帕”ARPA),专攻未来科技。利克莱德被任命为阿帕信息处理技术办公室主任,主要负责解决阿帕体系内信息太多、太杂造成的低效率问题。 1963年,利克莱德提出了建立“分时网络”的解决方案 ,首先建立一个巨大的电脑主机服务器,然后主机服务器分别连接多个主机终端(电子计算机)。每台主机终端都可以任意调用主机服务器里面的数据资源,这便是互联网前身-阿帕网的第一个雏形。
4、范内瓦提出了memex设想,为人类勾画了一个信息时代的愿景;利克莱德提出了“人机共生”,解决了如何去发展互联网技术的问题。但是具体该怎样去实践,将互联网的概念变成现实, 1964年,保罗·巴兰的“分布式通信系统” 迈出了第一步。按照保罗·巴兰的理论,“分布式通信系统”需要在传输数据的计算机上设定一种特殊接口,达到将计算机链接到一起的目的,且每个节点至少有2条链路跟它相连,形成一个“渔网”状的连接网络,传输路线被分割成了一小段一小段。这种“分布式通信网络”结构,可以轻松规避“中心式网络”状态下,中心主机被摧毁造成整个网络瘫痪的隐患。
5、保罗·巴兰的“分布式通信系统”将互联网中计算机连接的形式确定为“渔网状”。虽然通道有了,但是如何将数据放在通道上传输,传输的形式是什么,仍有待解决。这个问题的解决来自于由 伦纳德·克兰罗克提出的“分组交换” ,即采用多点对多点的设计,信息在从A节点传输到B节点时,在A出发的瞬间分裂成一定数量的“块”,并在块上打上“从哪里来”“到哪里去”的标签。然后不同的“块”分别通过链接AB节点的N条链路直冲B点,最后在B点完成组装。如此一来便解决了点对点整体传输对传输硬件造成的负担,让数据传输变得容易起来。
6、但是对于正处于起步阶段的终端接口计算机来说,运算能力很难满足大规模数据传输的需求。为了解决这个问题,阿帕网信息处理技术负责人 拉里·罗伯茨提出了“接口信息处理机”(IMP)的想法 ,在每台被操作的计算机和传输网络之间插入接口信息处理机作为数据分配中心。若一个数据到达某个IMP,目的地又是该IMP连接的计算机,那么数据就会直接输送至目的地;反之,IMP会将数据转发至新的IMP传递,履行分布式网络节点传输的“中转”职能。可以说,IMP是当今互联网不可或缺的硬件路由器的前身。 1969年,美国BBN公司接受阿帕网的委托,将IMP由理论变为了实物 。
7、1969年,美国国防部在高级研究计划署制定的协议下将美国西南部的大学加利福尼亚大学洛杉矶分校、斯坦福大学研究学院、加利福尼亚大学圣塔芭芭拉分校和犹他大学的4台主要计算机连接起来,首先建立了 由4台计算机构成的、分布式控制的分组交换网-阿帕网 。阿帕网的诞生主要是基于冷战时期出于与苏联争霸的需要,目的是保证在核打击下的军事通信畅通。阿帕网的诞生通常被认为是网络传播的“创世纪”。1971年4月,阿帕网连接了美国加利福尼亚大学洛杉矶分校、斯坦福大学研究学院、加利福尼亚大学圣塔芭芭拉分校、犹他大学、BBN公司、麻省理工学院等15个节点,共23台主机。
8、阿帕网问世之际,大部分电脑还互不兼容。由于采用了不同的编码方式和计算机语言,除了相同厂家的计算机勉强能够相互交流外,在绝大多数情况下,在一台计算机上完成的数据资料,拿到另一台计算机上就成了乱码。如何使硬件和软件都不同的电脑实现真正的互联,成为人们力图解决的难题。由于网络通信系统本质上来说是一种为数据传输选择路径的软件系统,可以在任何一台计算机上运行,因此80年代初期的网络数据都是通过计算机来直接处理和转发数据包的。这种方式一旦主机故障,则其他终端都将失去通信能力。因此,计算机专家们纷纷在研究能否专门设计一种设备来解决异种计算机之间的互联问题。
9、在早期的网络转发设备设计中,研究者们提出了许多创新方案,最终这些创新演化成了一件产品-多协议路由器,简称路由器。路由器是将包转发和处理软件烧制在一块微处理器上,直接安装到路由器的电路板上,软硬件结合大大提高了网络转发的效率,降低了成本。
10、 1973年,美国的文顿·瑟夫和罗伯特·卡恩 开始思考如何将阿帕网和另外两个已有的网络相连接,尤其是连接卫星网络和基于夏威夷的分组无线业务的阿罗哈网。他们设想了新的计算机交流协议,这种新协议并不要求各个网络规则必须按照一个特定标准来写,而是以方便相互识别为出发点,在原有的各方传输协议之上再套个“外套协议”,这一新协议被称为 传输控制协议/网络间互连协议(TCP/IP),后来成为了互联网的主流协议 。他们也因此被称为“互联网之父”。根据TCP协议的要求,数据传输中的最小传输单位数据按一定规则组合打包成报文,TCP制定了一个严格的反馈机制,即报文的组成结构中除了所包含的相关数据流外,还会显著地标注该报文从哪里来,到哪里去,确保数据从输出方准确无误达到接收方。IP协议规定了互联网中数据传输基本单元和格式及输送方法与路线,具体方案是将TCP协议组合打包的报文再次按一定规则组合打包为数据包,该数据包允许一台计算机在任何时刻发送数据给任何一台其他计算机。IP协议允许被分割的数据包小块借助分布式网络选择不同的线路奔向目的地,然后再在目的地完成组装。当数据包在接收方完成组装后,报文的TCP协议就会生效,触发特定的回复系统,告知输出方数据已经顺利达到接收方。
11、1975年,阿帕网被转交给美国国防部通信处。与此同时,大量新的网络开始出现,包括计算机科学研究网、加拿大网络、因时网和美国国家科学基金网络等。1982年,阿帕网被暂时停用,原先的交流协议被禁用,只允许使用TCP/IP协议的网站交流。1983年1月1日,美国国防部正式将TCP/IP作为阿帕网的网络协议,并命名为“Internet”。作为Internet的早期骨干网,阿帕网试验并奠定了Internet存在和发展的基础,TCP/IP协议的开发和利用较好地解决了异种机网络互联的一系列理论和技术问题,局域网和广域网的产生及蓬勃发展对Internet的进一步发展起了重要的作用。1985年,TCP/IP借助美国作为世界霸权的背书,获得了全球民用领域的一致认可,被确定为网络间连接的基础协议,成为了互联网的基石,也拉开了互联网全球“互联”的序幕。
12、虽然TCP/IP协议解决了数据在互联网传输的基本准则问题,但是随着互联网的商业化,无序、复杂的IP地址间接地抬高了互联网的使用门槛,成为将互联网推向大众的拦路虎。为了解决这一问题,工程师 佩吉·卡普(Peggy Karp)提出了建立“互联网名字”的概念 ,即给复杂的IP地址套上一件简约的“外衣”,并将“外衣”和IP地址转换的方式写进了计算机主机连接互联网的文件中。 1983年,南加州大学的保罗·莫卡派乔斯 对佩吉·卡普提出的”互联网名字“概念进行了完善, 建立了沿用至今的域名系统DNC的体系架构 。域名系统DNC本质上是一个分布式数据库,通过储存IP地址和域名的串联关系,让用户在访问指定域名时,可以直接访问域名背后的IP地址。如此一来用户不再需要记忆复杂的数字IP地址,一种老百姓喜闻乐见的接入互联网的方式诞生,为互联网大众化打下了基础。
13、 1986年,美国国家科学基金会(NSF)资助建成基于TCP/IP技术的主干网NSFNET,这是世界上第一个真正意义上的互联网 。NSF连接了美国若干超级计算中心、主要大学和研究机构,并迅速扩展到世界各地,形成全球性的教育科研网络。NSFNET对Internet的最大贡献是使Internet向全社会开放。当NSFNET成为互联网中枢后,阿帕网的重要性被大大减弱了,终于在1989年被关闭,1990年正式退役。于是,NFSNET于1990年6月被彻底取代了阿帕网而成为Internet的主干网。
14、1990年9月,由Merit、IBM和MCI公司联合建立了一个非营利的组织-先进网络科学公司(ANS)。ANS的目的是建立一个全美范围的T3级主干网,到1991年底,NSFNET的全部主干网都与ANS提供的T3级主干网相联通。
15、域名的发明及应用,使得用户可以轻易、准确且直观地找到自己所需要数据的储存位置,但由于文字、声音、图形等数据在计算机的世界里是一串串相互不认识的代码,怎样让更多人直观地找到东西,怎样将这些代码格式统一,并且可视化展示给用户,这些都成为拦在互联网大众化道路上的门槛。直到 1989年,瑞士高能物理研究实验室程序设计员蒂姆·伯纳斯·李研发出HTTP(超文本传输协议)和HTML(超文本标记语言) ,这些问题才迎刃而解。跟罗伯特·卡恩、文顿·瑟夫用TCP/IP协议解决不同电脑之间不可相互传输数据类似,HTTP/HTML将文字、声音和图形三种不同的数据从相互不兼容变成了可组合编写的数据模块。1991年,出于让更多人投入相关研究的需要,蒂姆上线了人类历史上第一个站点(info.cern.ch),无偿地将HTTP和HTML分享出去。由于HTML能够识别和统一视频、图片和文字等各种不同的数量类型,互联网逐渐从代码级的浏览体验走向了可视化的“阳关大道“,人们可以通过网页看视频及听音频,如此一来极大降低了互联网操作的门槛。对着这项技术,蒂姆亲切地称呼为 “World Wide Web(WWW)”(万维网) 。就这样,Web页面作为一种新事物,在互联网上正式登场。
16、蒂姆利用HTTP和HTML搭建起了被称为“网页“的互联网新模式之后,为了方便、快捷地使用这种新模式,作为网页展示端载体的”Web Browser“(网页浏览器)诞生了,它为普通用户提供了以网页为中心的万维网第一入口。1990年,蒂姆上线了人类历史上第一款浏览器,浏览器的名字叫”World Wide Web(WWW)“(万维网),它可以让用户通过TCP/IP协议及其补充协议快捷地浏览他人创建的网页,解决普通民众接入网络的问题,完成了当今互联网基础建设的最后一环,正式打开了互联网民用的大门。
启示 :
① 互联网的演变路径:
范内瓦·布什 (1945年)提出 信息大爆炸 设想 -- 利克莱德 (1960年)提出 人机共生 实现“信息大爆炸”-- 利克莱德 (1963年)提出“ 分时网络 ”-- 保罗·巴兰 (1964年)提出“ 分布式通信系统 “ -- 伦纳德·克兰罗克 提出“ 分组交换 ” -- 拉里·罗伯茨 提出 “接口信息处理机”(IMP) 的想法并由BBN公司在1969年实现 -- 1969年基于分布式通信的分组交换网- 阿帕网正式建立 -- 文顿·瑟夫和罗伯特·卡恩 (1973年)发明了 TCP/IP协议 并在1985年成为网络连接协议的标准 -- 保罗·莫卡派乔斯 (1983年)建立了 域名系统DNC -- 美国NSF(1986年)建立了 主干网NSFNET -- 蒂姆·伯纳斯·李 (1989年)发明了 HTTP和HTML ,推出了 web网页 -- 1994年,互联网向商业开放 -- 1994年,网景浏览器和Yahoo问世 -- 1995年,微软推出IE浏览器,亚马逊、易贝网诞生 -- 1996年,世界上第一款即时通讯工具ICQ出现 -- 1997年,Google诞生 -- 1998年,中国搜索百度和即时通讯腾讯相继问世,网景*身卖**AOL -- 1999年,阿里巴巴成立 -- 2002年,社交网络Friendster、LinkedIn出现 -- 2003年,MySpace诞生,百度贴吧推出 -- 2004年,Facebook问世,京东网商诞生 -- 2005年,YouTube 推出,中国版Facebook校内网推出 -- 2006年,Twitter 诞生 -- 2008年,开心网问世 -- 2009年,WhatsApp推出,中国版Twitter新浪微博问世 -- 2010年,Instagram和Skype问世 -- 2011年,Snapchat和Viber诞生。
② 纵观互联网的演变路径,可以分为两个阶段:
第一阶段,主要是在 1994年商业化之前 ,这一阶段主要是 从理论和技术层面推动互联网从0到1 , 解决了互联网商业化落地的几乎所有技术和门槛障碍 。从范内瓦·布什提出信息时代的设想到蒂姆·伯纳斯·李推出的万维网技术,上面提到的每一个节点都是推动互联网向前迈进的核心驱动力,本质上都是解决了阻碍互联网商业化大众化的“卡脖子“难题。
第二阶段,主要是在 1994年之后 ,以美国为代表的各主要国家开始了 互联网商业化的基础设施铺设 。正是在这一轮基础设施铺设的过程中诞生了 Cisco 这样的伟大网络硬件公司。中国也在1994年加入国际互联网组织,并在1995年开始筹建中国公用计算机互联网全国骨干网,受益于中国这一时期的互联网基础设施建设的巨大需求, 华为 得以迅速成长为中国的网络硬件霸主。在铺天盖地铺设网络硬件设施的同时,应用层面先后出现了浏览器、门户网站、电子商务、搜索和网络社交等诸多互联网的应用场景,最终演变成 电子商务、搜索和网络社交三大核心商业场景 ,在美国为 Amazon、Google和Facebook 三巨头(另外两大巨头Apple和微软本质上分别是移动互联网和云计算的霸主,而非互联网的赢家,关于这一点将在后面移动互联网和云计算的板块进行介绍),在中国则是 阿里巴巴、百度和腾讯 三座大山。
③ 为何互联网的第一阶段(1994年之前)没有诞生伟大的公司呢?
伟大公司的诞生需要有个至关重要的前提,那就是公司所处的赛道足够大。而 1994年之前的互联网赛道则太小了 。这里有两个非常重要的原因:其一, 1994年之前的互联网技术未真正成熟 ,尚有诸多技术难题有待逐个击破,从60年代信息传输技术(分布式通信)到70年代互联技术(TCP/IP)再到80年代域名系统DNC最后到90年代的万维网技术,因此 对于普通老百姓来说,使用互联网的门槛太高 。所以,这一阶段的互联网更多是在专业人士圈内的玩物。其二, 1994年之前的政策尚未允许互联网进行商业化 ,直到1994年美国才允许商业资本介入这一领域。因此这一阶段的互联网只能是小众群体(国防军事和科研圈)的“阳春白雪”。