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标题: 【互联网传奇】 [打印本页]
作者: 教师之友网    时间: 2011-2-22 15:34
标题: 【互联网传奇】
【互联网传奇】

序  曲

早在20世纪80年代初， 美国太阳微系统（Sun）公司，几个青年喊出“网络就是计算机”的口号，喊得声嘶力竭，喊得人们不知所云，喊得连他们自己后来都几乎要放弃这个奇怪的命题。可是某一天早上醒来，他们突然发现，周围的人不仅完全接受了这一口号，而且把它奉为圭臬。

美国前副总统艾尔·戈尔（A.Gore，）秉承其父之遗愿，把其父老戈尔当年在田纳西州开拓“州际高速公路”的法案加以一番演绎，冠上了“信息高速公路”的名称。1993年克林顿入主白宫，人们读到了一个“NII” 即“国家信息基础设施”的缩略语。戈尔亲自主持实施该项规划，要在下世纪初用光缆把美国所有的企业、商店、研究机构、学校和家庭连接成一体。对此，西方发达国家七国首脑自然不愿美国独领风骚，紧跟着提出“全球信息基础设施”计划（GII）谋求共同发展。几年光阴过去，无论是“NII”还是“GII”，似乎再也没有多少人记得，却仿佛在一夜之间，Internet就成了“信息高速公路”的代名词，尽管它离戈尔的梦想差距甚远。虽然这位戈尔在2001年总统竞选中输给小布什，热情的美国人仍把他尊称为“信息高速公路之父”。

Internet，海峡两岸的中国人曾分别译作“互联网络”和“网际网路”。当中国大陆将其译名规范为“因特网”的时候，全球范围的网络热，已经不可遏制地极度膨胀，其疯狂增长态势,只好用“大爆炸”作描述。传媒以最大的激情为这股网络热火上加油，从《网络时代》、《网络为王》、《网络商战》和《网络化生存》，到《世纪之赌》、《极限超速》 ……仅这些时髦名词的狂轰滥炸， 就足以让世人惊讶万分。“上网”、“冲浪”、“漫游”，对普通百姓也变成耳熟能详的字眼。直到1997年，“世界经济论坛”在达沃斯举行年会，论坛主席施瓦布宣布当年年会的主题是“建立网络社会”，“网络”这一计算机领域的专业名词，终于被一向谨慎的社会经济学者认同，开始弥漫于人类社会的各种理念之中。

极富传奇色彩的因特网，就这样旋风般向我们走来，它正在造就有史以来最奇特的人文景观；它就像那部进口电影大片，让全球每个角落每个人都实实在在感觉到历经“网络惊魂”后莫名的兴奋。

美国《福布斯》杂志评论说：“这是信息时代真正的曙光。不到十几年时间，网络就从一帮个人电脑奇才们发起的晦涩的技术，变成20世纪最强大的独立的通讯手段。随着数据包在公司之间以及更大的万维网上穿梭，信息已经超过声音通讯成为电讯世界最重要的通讯业务。在几十亿张网页中蕴含着无穷无尽的信息，所有信息从任何因特网浏览器都可以迅速得到，而且奇迹只是刚刚开始。”

奇迹还只是刚刚开始？是的，虽然到了20世纪最后一年，全世界连接因特网的主机已经从1969年的4台增长到接近1亿；上网用户人数已达3亿；万维网网页已达30亿页，每天还在以300万页的速度增加；虽然到了2000年底，连中国的“网民”人数也已跨越了2000万大关，但是，人类社会也才刚刚跨进网络时代。

所有关心和关注网络发展的人都会情不自禁地发问：从何年何月起，电脑从一种高速快捷的计算工具，演变为“吞噬”信息的处理设备，又悄悄变化为信息传输的通讯媒体？变成了支撑知识经济时代的信息基础设施？这张“一网打尽”全球的互联网络，究竟是从哪里来？会在哪里结束？

美国一家虚拟电脑博物馆在介绍网络起源的文字中，把“网络通讯”的历史一直上溯到远古时期——据《圣经》记载，古罗马广场就建有网络状的道路，不仅便于军队快速集结，而且也方便了通讯兵策马送信。按照这种诠释，中国古代的秦始皇也可称为“网络先驱”人物。他在称帝后大力推行“车同轨”，修驰道，通水路，去险阻，统一后的神州大地同样形成了古代的交通网络。

互联网络指的是电脑和电脑网络的相互连接，无疑是电脑发展史中一个最伟大的转折。互联网络的历史只能从20世纪60年代算起。实事求是讲，无论是早期的阿帕网，还是目前的因特网，都不再是哪一个天才的个人发明。电脑科学发展到联网时期，任何人都不可能像19世纪巴贝奇制造分析机那样，独立完成某项重大的科学创举。最有说服力的例证是在1997年,当记者访问文特·塞尔夫（V.Cerf）博士，并尊敬地称他为“因特网之父”时，塞尔夫回答说：“你应该清楚这个头衔很不公平，有很多人参与了因特网的创建，我只是在最初十年里做了一些早期工作罢了。”

文特·塞尔夫只讲对了一半。虽然网络技术源于科学家、发明家的共同创造，但“发明家未必是创新者，只有企业家将发明引进经济系统，发明者才成为创新者”（著名经济学家J.A.熊彼德语）。互联网络的技术创新雄辩地说明了这一论断，它值得我们回过头来，去探寻网络的起源和先驱者的足迹，让这并不久远的历史告诉未来：“创新是一个民族进步的灵魂”。正是无数科学家、工程师和企业家携手合作，人类社会这一场最激动人心的技术创新才得以实现；它将激励我们高擎“创新”的旗帜，去迎接知识经济新的世纪。
作者: 教师之友网    时间: 2011-2-22 15:35
《网络传奇》连载(2)

网络第一束火炬

电脑互联的设想，无疑从实验室发端。究竟从哪一时刻起，电脑科学家想到了要把电脑连接在一起？

本世纪50年代末到60年代初，还在大型计算机一统天下的时代，美国大学校园里出现了计算机供不应求的危机。数以千计的工科学生带着成箱的穿孔卡片涌进电脑机房，申请处理数据的机时，却常常需要等待一个星期以上的时间才可能轮到一次。象IBM709那样的大型机，其计算速度早已足够应付学生们的所有要求，但它们只都具有同时执行一件任务的本领。程序员们早就知道，大型机即使在处理一叠卡片时，大部分时间也是闲着的，为什么不能让许多用户同时分享计算机的处理能力呢？

分享而不是组合，这种看似与电脑网络风马牛不相及的概念，却实实在在地通向了联网的第一步。在这个过程中，麻省理工学院（MIT）和MIT林肯实验室功不可没。

林肯实验室创建于1951年。当时，苏联爆炸了第一颗原子弹，冷战日趋加剧，美国政府希望把电脑的优势用于军事目的，建立一个能使国家边境免遭空袭的半自动地面防御系统（SAGE） 。美国空军跑到麻省理工学院求援，希望把“旋风”（Whirlwind）电脑作为SAGE的主要部件，并许以每年100万美元的巨额研制经费。

“旋风”是MIT计算机实验室主任杰·弗雷斯特（J. Forrester）的得意之作。在4年时间里，杰·弗雷斯特领导着实验室呕心沥血，使它成为50年代初运算速度最高的计算机。“腰缠”着空军提供的“万贯”，杰·弗雷斯特振臂一呼应者云集。MIT当即为他召来400名优秀的工程师，林肯实验室于是应运而生，主要从事远距离早期预警研究。

时任MIT心理声学教授约瑟夫·立克里德（J.Licklider），一次偶然的机会走进林肯实验室的地下室，遇到电脑工程师卫斯理·克拉克（W. Clark），后者给他看了一台奇妙的机器TX-2，即林肯实验室工程师肯·奥尔森（K. Olsen）创办DEC公司时，研制PDP小型机的原型。立克里德从此迷上了电脑，转而掉头把他研究项目的主题“人际关系”，改换成了“人机关系”。

随着立克里德对计算机科学的兴趣日愈浓厚，他愈来愈固执地确信计算机将改变整个社会。他认为，大部分的人都会像他这样对待电脑：了解，继而产生兴趣，最后亲自参与。他甚至天才地预测说：未来无数的“家用计算机控制盘”将与电视连接起来，组成一张巨大的网，人们能与计算机进行真正有效的信息交流。

1960年，心理学家发表了一篇重要的计算机研究论文《人机共生关系》。立克里德写道：人与其“合作伙伴电子计算机”将携手共创合作型决策方式，人机联手远比各自单干优越，工作会出色得多。就是这位立克里德，在他担任美国高级研究规划署（ARPA）信息处理技术处（IPTO）负责人期间，独具慧眼，看到了分时系统可以促进“人机共生”，于是，拨款资助MIT将一台IBM大型机进行再加工，增添了一批带有键盘的监视器终端，使一群终端共享计算机强大的处理能力。这基本上就是最早的一种分时系统，即把时间分割成片段实现多人共用一台电脑， 但几乎感觉不到别人也在操作。这些终端分布于MIT校园各处，然后用导线与大型机连接。立克里德以他天才的思想和实践，点燃了网络第一束火炬。

麻省理工学院的学生们欢腾雀跃，依托这种“联网”的终端组成了一个个电脑小组，研究操作系统软件，通宵达旦地编写各种各样的程序。当DEC公司推出PDP-1小型机并配置了圆形屏幕显示器后， 为感谢林肯实验室的支持，奥尔森把首批PDP-1中的一台送给了母校。MIT的学生认为科幻游戏或许更能发挥电脑的优势，格拉兹（S.Graetz)等三位大学生编制出世界上第一款游戏程序“空间大战”（Space War），多个选手可以同时在“太空”里搏杀——这也是联网用户分时运行同一程序的第一个实例。

更重要的是，分时系统蹒跚学步，使林肯实验室的工程师们逐渐熟悉了人机交互和联网技术，一批电脑通讯技术人才在这里成长，为即将进行的网络实验创造了有利的基础。到60年代末， 世界上约有3万台大型机，分时系统和联网终端，越来越成为发挥这种价值数百万电脑能力的最明智的选择。
作者: 教师之友网    时间: 2011-2-22 15:36
《网络传奇》连载(3)

阿帕启动阿帕网络

今天的人们大都知道， 因特网起源于早期的阿帕网（ARPANet）；各大传媒则异口同声地认为：是美苏之间的冷战孕育了这个网络。然而，当时发起并领导阿帕网研制项目的鲍伯·泰勒（B.Taylor）却一再强调，阿帕网及其后嗣因特网，既不用于发起战争，也不用于应付战争，建立网络的初衷是资源共享，与应付核武器入侵等军事用途完全无关。他认为多数人都不明真相。

或许泰勒 “当事者迷” ， 既使建立阿帕网并非是备战所需， 但他供职的“阿帕”（ARPA），即美国国防部高级研究规划署，却真真切切是冷战的直接产物。60年代初，苏美冷战加剧，美国把大批部队驻扎在世界各地，军方急需一种有效的手段与这些士兵保持联络。艾森豪威尔总统启用商界奇才麦克尔罗伊（N. McElroy）担任国防部长，此公即当时的宝洁公司总裁，以首创“肥皂剧”（电视连续剧）闻名遐迩，宝洁公司的“飘柔”洗发水至今仍在实施着他的创意。麦克尔罗伊刚入主五角大楼，就听说苏联成功发射了第一颗人造地球卫星的消息。震惊万分的“肥皂商”当即拍板：成立一个由他直接领导的战略研究机构，慷慨地拨出20多亿美元预算资金，ARPA由此而诞生，其核心部门之一叫“信息处理技术办公室”（IPTO）。

1962年10月，立克里德被请出来主持IPTO业务。重视“人机共生关系”的立克，在不到半年的时间里，就把全美最好的电脑专家团结到“阿帕”周围，包括麻省理工学院、斯坦福大学、加州大学伯克利分校和洛杉矶分校的一批科学家和工程师，ARPA署长开玩笑地称他们是立克里德的“祭师”，而他们则自称为“星际网络”。实际上，这些人就是后来研制阿帕网的中坚力量。

立克里德只在ARPA呆了两年。 1964年，他举荐伊凡·苏泽兰（I. Sutherland）接手IPTO。苏泽兰是著名的电脑图形专家，人称“虚拟现实之父”。第二年，苏泽兰从国家宇航局（NASA）聘请到33岁的鲍伯·泰勒当他的副手，不久，又把全部技术工作交给年轻人主管。

当IPTO的接力棒传到泰勒手中后，离“阿帕网”诞生的日子已不遥远。泰勒早年毕业于德州大学实验心理学专业，对心理学泰斗立克里德的仰慕几乎到了崇拜的程度。他不仅全盘接受了立克的思想，而且“接管”了“星际网络”的所有“祭师”。

泰勒的办公室座落在五角大楼的第3层，放置着3台电脑终端，分别连接着麻省理工学院、加州大学伯克利分校和圣莫尼卡市的主机，以便他与“祭师”们交流信息。可笑的是，3台终端机分属3种不同类型的电脑， 必须使用3套不同的操作系统和上机步骤，常常把泰勒弄得头昏脑胀。一不小心，便混淆了上机后必须键入的一连串的不同指令。多年后，泰勒回忆说：“这就像一间小破屋里乱糟糟地开着好几台电视机，同时播放着不同频道的节目。很明显，我们得想办法把这些活宝联到一块去。”

1966年某日，泰勒终于走进隔壁ARPA署长查尔斯·赫兹菲尔德（C.Herzfeld）的办公室，大胆提出一个联网项目的建议。项目启动的过程，就象研制世界第一台电脑“埃历阿克”那样带有戏剧性色彩。

“这件工作困难吗？”物理学家出身的赫兹菲尔德询问道。
“没问题。我们早已想好了怎样去做。”泰勒以他一向的率直拍着胸。
“很好，”赫兹菲尔德看也不看泰勒，接着说，“你已经拿到100万，去干吧。”

走出办公室， 泰勒低头看了看手表：“我的天，20分钟就到手100万美元。要知道，项目计划八字还没有一撇啊！”他乐不可支地自言自语。

泰勒（中）在因特网30年庆典

不管怎么说， 从这一刻起，泰勒提出的联网项目，也就是后来被称为ARPANet的阿帕网络，就这样由“阿帕”正式启动，整个过程不到20分钟。

20多年后，为纪念“阿帕网”诞生组织的一次座谈会上，丹尼·科恩（D. Cohen）即兴赋诗，摹仿《圣经》“创世记”的口气写道：

“起初， 阿帕创造了阿帕网/阿帕网空虚而黑暗/阿帕之灵行走于网面/阿帕说，要有一个协议/就有了协议， 阿帕看它是好的/阿帕说，要有更多的协议/于是就有了，阿帕看它是好的/阿帕说，要有更多的网络/事情就这样成了。”

或许，“上帝”创造世界就是这样简单和不容置疑。但是，由泰勒揭开序幕的“网络创世”却远非如此。
作者: 教师之友网    时间: 2011-2-22 15:37
《网络传奇》连载(4)

“阿帕网之父”出山

鲍伯·泰勒拿到了100万经费， 准备实施雄心勃勃的联网计划，但他深知，世间一切事物中，人是第一个可宝贵的，成功的关键是找到最合适的人主持这个项目，这个人不仅要通晓计算机，还必须精通远程通讯技术。

泰勒思前想后，把立克里德“网罗”的科学家、工程师在脑海中一个个掂量。突然间，他想起了ARPA去年拨款资助林肯实验室的一个远程联网项目， 项目负责人拉里·罗伯茨（L.Roberts）是担此重任的最佳人选。

拉里·罗伯茨是MIT林肯实验室高级研究员， 年仅28岁。与立克里德博士类似，他也是在卫斯理·克拉克等人研制的TX-0电脑（即PDP小型机原型） 上，自学计算机技术，继而成为行家里手，甚至为后一代机型TX-2写作了操作系统和分时系统。林肯实验室的人都知道，罗伯茨学习新知识非常快，一本新书10分钟就能读完；难能可贵的是，他还具备组织和管理才能，主持的科研项目大都能高效率地完成。例如，ARPA资助的那个项目就是网络史上的一个经典试验——罗伯茨将TX-2电脑，以电话线传输和声音调制方式，连接到千里之外的加州圣莫尼卡，与一台Q-32大型机实现了远程通讯，虽然连接的效果不太稳定，不到1分钟就出现了传输错误，但毕竟首次证明了远程联网的可能性。

罗伯茨此时考虑的是如何改进他的联网性能，压根没想到ARPA正在打他的主意。当泰勒首次登门拜访请他出山，出于礼节，他委婉地回绝了对方的盛情邀请。泰勒仍不死心，不久后再次前往林肯实验室，甚至暗示说罗伯茨将出任下一任IPTO处长。罗伯茨只好明确地告诉泰勒，他不愿去华盛顿当什么技术官僚，林肯实验室是他人生最佳的选择。

据罗伯茨后来回忆说，他基本上是在受到泰勒的“勒索”后，才被迫前往ARPA任职的。那天下午，实验室主任突然把他叫到办公室，吞吞吐吐地动员他去ARPA，说什么那里对他将有一个更好的前途等等。看着主任为难的模样，罗伯茨心里明白了，他没有办法争辨，无可奈何地离开了林肯实验室，于1966年12月赴ARPA任职。

泰勒笑着告诉他实情：为了“请到”罗伯茨这位高人，最后竟使出了“杀手锏”，找ARPA署长赫兹菲尔德求助。泰勒这样对署长说：“你不是掌握着林肯实验室的经费吗？难道你就没有办法让拉里来为我们工作？”赫兹菲尔德听后立即拿起电话，不一会儿，转头对泰勒讲：“让我们等着瞧吧。”

听完泰勒叙述的“故事”，罗伯茨只好苦笑着摇摇头，从此把全部精力转移到设计阿帕网络。这就是网络史上“三顾茅庐”的一段趣话，阴错阳差之间成全了罗伯茨这位“阿帕网之父”。

罗伯茨上任依始，果然不负众望。他雷厉风行地调度人马，设计项目方案，不到一年时间，就提出了阿帕网的构想。随着计划的不断改进和完善，罗伯茨在描图纸上陆续绘制了数以百计的网络连接设计图， 阿帕网框架结构逐渐成熟。 1968年6月， 罗伯茨正式向ARPA提交了一份题为“资源共享的电脑网络” 的报告，提出首先在美国西海岸选择4个节点进行试验。

第一个节点选在加州大学洛杉矶分校（UCLA），因为他过去MIT的同事雷纳德·克兰罗克（L.Klenrock）教授在该校主持网络研究。克兰罗克既是他的挚友，也是他网络通讯技术入门的良师——早在1962年，克兰罗克就以一篇通讯排队论的博士论文而闻名电脑科学界， 而罗伯茨直到1964年才知道什么是网络。 第二个节点选在斯坦福研究院（SRI），那里有道格拉斯·恩格巴特（D.Engelbart）等一批电脑网络先驱人物。此外，
加州大学圣巴巴拉分校（UCSB）和犹他大学（UTAH）分别被确定为第三和第四节点，这两所大学都是电脑绘图研究的先驱，泰勒的前任伊凡·苏泽兰教授此时正任教于UTAH。参加联网试验的机器包括Sigma-7、IBM360、PDP-10和XDS-940等不同类的大型计算机，正好满足了泰勒梦寐以求的心愿。

但是，怎样才能把这些不同型号的电脑连在一起呢？1967年初，在密歇根州安阿伯市（Ann Arbor） ，泰勒和罗伯茨召开了一次联网试验研讨会，请各路研究人员各抒己见。

整个会议吵吵嚷嚷，大型主机联网如何能兼容？多数人对罗伯茨的阿帕网计划持怀疑态度。会议结束时，罗伯茨接到一个纸条，递条子的人是他崇敬的TX-0电脑发明人卫斯理·克拉克。罗伯茨低头看了看纸条：“你把事情全给弄颠倒了。”他顿时惊讶得说不出话来。
作者: 教师之友网    时间: 2011-2-22 15:38
《网络传奇》连载(5)


从“小精灵”到路由器

罗伯茨拉着克拉克上了他的汽车，迫不及待地想问个究竟。克拉克坦诚地告诉他，你和所有与会者争论的焦点，无非是如何让自己的大型机与其它机器直接通讯。不同的机器硬件和软件各不兼容，这样做不仅困难重重，而且管理也十分不便，你们怎么也吵不出个结果来的。我想，最简单的解决办法是设计一种小型专用电脑，让它充当信息传递和转换的中介。

接着克拉克详细地介绍了他多年的研究心得。克拉克10年前就是出色的电脑专家，曾设计过当时最先进的非IBM系列电脑。在大型电脑一统天下的年代，他和奥尔森等人一起，在林肯实验室设计出最早的一批晶体管电脑TX-0和TX-2， 为奥尔森下海创办DEC公司、推动“小型机革命”打下坚实的基础。做完了这些工作后，克拉克又对制造所谓“工具计算机”产生了浓厚的兴趣，他希望能为实验人员提供一种最简单、最便宜的工具。

克拉克称他发明的工具电脑为LINC（实验室工具计算机英文缩写）。LINC只有1K内存，成本不超过2.5万美元。 除了缺少微处理器之外（当时微处理器尚未被发明），它实际上就是一台个人计算机。由于缺乏资金，克拉克的LINC电脑计划并没有实现，但安阿伯会议的争执触动了他的灵感——类似于LINC这种简单的电脑可以解决阿帕网棘手的问题。

按照克拉克的设想，所有提供资源的大型主机都不必“亲自”参与联网，而在网络与主机之间插入一台中介电脑。中介电脑只需做两件事：第一，接受远程网络传来的信息并转换为本地主机使用的格式；第二，负责线路调度工作，也就是说，为本地传出的信息规定路线（路由），然后传递出去。这样一来，在网络上实际相互“对话”的只是统一的中介计算机。

克拉克的建议让罗伯茨十分兴奋，这真是一个完美的方案，从根本上解决了计算机系统不兼容的问题。回到华盛顿后，他立即拟定了一份备忘录，将中介电脑正式命名为“界面信息处理机”（英文缩写IMP）。IMP的本义是“小精灵”，未来的阿帕网将由许许多多的“小精灵” 实施连接、 调度和管理。当然，他还必须制定一套详细的规则，明确规定“小精灵”的通讯格式，以及它们如何与各类主机交换信息等等。现在，人们都已经知道，克拉克提出的“中介电脑” ，就是风靡于因特网或局域网之“路由器”（Routers）的前身和雏形。

当年10月， 美国计算机学会（ACM）于田纳西州盖特林堡（Gatlinburg）召开年会。罗伯茨抓住机会，在会议上宣读了有关阿帕网的论文。虽然有路由器设计的支撑，但网络通讯可靠性差的缺陷还是让他时刻不得安宁， 无论如何，阿帕网都不允许在1分钟之后就发生传输错误。此外，ARPA要求他建设的是一个能够经受核攻击的通信网络。 当时正处于冷战的最紧张时期，象电话系统那种高度集中式的网络，即使主要系统的一小部分遭到损害，所有的长途通信都会被中断。迄今为止，罗伯茨还没有找到一条既能高效传送信息，又能承受攻击的途径。

会议另一篇论文的宣读，让罗伯茨感到极度兴奋。论文作者罗杰·斯坎里伯来自英国国家物理实验室（NPL），他介绍了英国科学家唐纳德·戴维斯（D.Davies）的研究成果。戴维斯提出的“分组交换技术”，犹如“冬天里的一把火”，使罗伯茨突然发现了光明的前景。罗伯茨急忙找到斯坎里伯的房间，详细询问“分组交换技术”在提高网络传输可靠性上的优势，两个人一直谈到深夜。

谈话结束前，斯坎里伯不解地问罗伯茨：“其实，你们国家早就有人完成了类似研究，保罗·巴兰的《论分布式通信》，难道你没有看过？”罗伯茨虽然有些不好意思，但他终于从斯坎里伯口中得知，保罗·巴兰供职于著名的兰德（Rand）公司，在1962年发表的这篇具有里程碑意义的报告中，率先提出“分组交换”通讯技术，虽然他用术语是“分布式自适应信息块交换”。
作者: 教师之友网    时间: 2011-2-22 15:38
《网络传奇》连载(6)

“分组交换”建奇勋

盖特林堡会议一结束，返回华盛顿的罗伯茨立即从积满灰尘的档案里，翻出了保罗·巴兰的报告反复研读。不久后，他还亲自上门拜访心仪已久的巴兰博士，聘请他担任联网计划的非正式顾问。当然，英国同行的研究成果同样不容忽视，唐纳德·戴维斯那份论文也成了他的“技术指南”，以致于当戴维斯后来参观ARPA时惊讶地发现，他的论文被罗伯茨逐字逐句地研究过，都翻得快要脱页了。

巴兰和戴维斯在不同的国家分别从事截然不同的项目，但是，他们先后得出的结论却惊人地相似：既能高效、可靠传送信息，又能承受攻击的组网方法非“分组交换技术”莫属。

众所周知， 早期通讯应用最广泛的是电话交换系统。100多年来，电话交换机经过多次更新换代， 从人工接续一直发展到现代程控交换， 其本质始终未变，采用的都是所谓“线路交换”。它需要有一个集中式的控制中心，某一条中继线路或一台交换机损坏，都有可能导致所有的电话通讯中断；此外，在电话网任何两点间进行通话期间，都必须占用一条专用线路。这种方式，显然不适合具有突发性特点、且待用时间长的电脑网络通讯。

保罗·巴兰是来自东欧的移民，孩提时代不得不帮助父亲干活，在艰难困苦的生活中读完了大学。1959年，他到兰德公司谋到了一份职位，一边工作，一边还在加州大学洛杉矶分校（UCLA）攻读博士学位，但很快就毅然放弃学业，一头扎进通讯技术研究里，幻想构造出一种更稳定、更坚韧的基础通讯网络。

受MIT一位精神病学家的启发， 巴兰借助大脑神经网组织的模式，首先提出了分布式网络的概念。这种布局结构没有网络中心，参与联网的各台主机既提供资源，又承担通讯调度任务。这就象人脑细胞那样，哪个神经元都不能自称是大脑的“中心”。他还设想，分布式网络的通讯，可以把传送的信息切分为被称作“信息块”的较小单元，每个信息块自动选择网络中最快的路径传输，同时携带着有关其起始地和目的地的数据；一旦所有的“块”都到达了目的地，可重新编排恢复成原来的信息。因此，巴兰将他的发明称为“分布式自适应信息块交换”。

巴兰把这种通讯方式的优越性向AT&T公司宣传，四处游说，然而，就连贝尔实验室的科学家都拒绝了他的建议。“人们一致认为，这家伙疯了。”巴兰回忆道。他不知道，最主要的原因在于信息块交换需要数字网络，而处于垄断地位的AT&T担心数字网络会引发新的竞争。就这样，1965年，在付出5年艰辛努力后，巴兰不得不告别心爱的网络研究。

无巧不成书， 就在这年秋天，英国国家物理实验室（NPL）唐纳德·戴维斯在研究分时系统过程中，居然也冒出了相似的念头。41岁的戴维斯曾在“人工智能之父”阿兰·图林手下工作， 在研制当时最快的ACE电脑中承担关键任务。1966年，他发表论文将研究结果公布于众。经过深思熟虑，戴维斯把“信息块”命名为“包”或“分组”，即选择“分组交换”（Packet Switching）作为这一技术的正式名称。戴维斯希望用自己的发明，为英国建立一个全国性的分组交换网络，以提供成本低廉的数据通信。 不过，他无法筹集更多的资金，不得不将工作局限于在NPL内，只建立了一个交换节点的原型网络。

直到几年后，戴维斯才得知巴兰先于自己发明了类似的东西。他诙谐地说道：“或许巴兰比我早到一步，但‘分组交换’的名字却是我取的。”而保罗·巴兰对他的贡献也十分赞许：“戴维斯造出了一个非常棒的名字。”

“分组交换”奠定了电脑网络发展的基础，人们普遍认为，它的出现标志着现代电信时代的开始。对于罗伯茨的阿帕网计划来说，分组交换技术则意味着信息传送的可靠性和安全性，因为分组交换网络抵御故障能力强，只有出了问题的“信息包”而不是全部信息需要重新传输；如果“包”遇到发生故障的电脑或者部分线路中断，它会另找其他的传输路径，既使发生局部核战争，通讯也不会中断。
作者: 教师之友网    时间: 2011-2-22 15:39
《网络传奇》连载(7)


为“小精灵”催生

“分组交换” 为阿帕网确立了技术基础，克拉克建议的“界面信息处理机”（IMP）完美地解决了不同类型主机间通讯的难题。对拉里·罗伯茨来说，下一个关键步骤是实际制造出一批“小精灵”，尽快实施联网实验。

他曾向克拉克征求意见：“你认为谁可以负责研制IMP？”
“全美只有一个人可以担此重任，”克拉克不容置疑答道，“那就是弗兰克·哈特。”

罗伯茨心领神会，因为他早就熟知这位林肯实验室的老同事，也了解克拉克为什么向他推荐哈特的理由：虽然克拉克是立克里德学习电脑的“启蒙教师”，但他的编程技术却是哈特亲手教会。

弗兰克·哈特（F.Heart）出身于一个电气工程师世家，受父亲影响，1947年进入MIT攻读电力工程。大学四年级第一次接触到计算机，竟然退出了“本科—硕士”直升班，义无返顾地转去学习这种“奇妙的东西”。直到毕业后参加“旋风”电脑研制工程，一边承担研究项目，一边刻苦学习，才拿到了早就应该到手的硕士学位。他在林肯实验室工作了15年，被一家叫BBN的小公司请去负责主持医院电脑研究项目。

虽然有克拉克的极力举荐，身为ARPA政府官员，罗伯茨还是不能直接把任务直接交给哈特，他必须按照规定的程序，用承包项目的方式向全国招标。

参加投标的公司多达20余家， 包括IBM等电脑巨头都参加了角逐，据说标书摞起来超过了一个人的高度。 IBM希望把它的360大型机推销给ARPA，昂贵的价格绝非IMP能够承受的。 投标的结果爆出了大冷门，似乎最无希望的BBN公司拿到了这个项目。该公司的项目设计书正是出自于弗兰克·哈特之手， 他正确地选择了一种名叫Honeywell 516的微型计算机作为IMP的原型， 该机不仅价格适当，而且坚固耐冲击，完全胜任APRA规定的战争环境要求。

BBN公司虽然只是个小型咨询公司，但它在计算机界素有“风水宝地”和“第三大学”的盛誉， 其原因在于该公司老板说服了立克里德加入，而立克里德又为BBN请来一些重量级的学者， 包括人工智能泰斗麦卡锡和明斯基。加上DEC公司慕名送来刚刚研制成功的小型机PDP-1样机，使该公司吸引了MIT大批优秀电脑专家加盟，哈特领导的小组就是其中最杰出的团队。

弗兰特·哈特善于组织高效的工程师队伍。IMP研制小组仅10多人，MIT电子工程教授鲍勃·卡恩（B.Kahn）最先加入并负责理论研究，小组成员多数来自林肯实验室，有硬件大师， 也有编程高手，他们自称是“IMP的家伙们”。1969年元月，这个小组开始着手设计制造第一台IMP，年底前必须交出4台实验样机，让阿帕网正式运作。

哈特小组要把Honeywell 516电脑改造成一台谁也没有见过的机器。 与当时所有的电脑一样， 516机既没有硬盘，也没有软盘，由磁芯阵列充当存储装置，穿孔纸带阅读机输入程序，用汇编语言设计软件。以如此简陋的设备完成如此艰巨的使命，他们面临着无数的困难和挑战。 除此之外，“IMP的家伙们”还要与网络各节点相互协调，一个一个解决界面问题。千钧重担压在鲍勃·卡恩肩上，许多时间他都伴随着电话生活，起草出一份精确明晰的界面技术参数说明书。在此期间，他的伙伴们也克服种种困难，按期完成了复杂的界面设备制作任务。

1969年8月底， 第一台IMP终于到了装箱的时刻。 它的外形就像一台老式冰箱，约重400公斤， 包裹在一层厚实的钢板外壳里，的确达到了APRA提出的“军用指标”。为了抢时间，这台IMP由飞机空运至洛杉矶——阿帕网第一节点UALC(加州大学洛杉矶分校）。有趣的是，尽管哈特千叮嘱万叮嘱，运输时绝不允许装倒，并让人写下“切勿倒置”的标记，可洛杉矶机场接货的人却发现，“切勿倒置”的字样必须倒着看。幸亏这台“军用品”坚固无比，没有因此发生故障。

弗兰特·哈特在BBN公司工作达28年之久， 1995年才以68岁的高龄退休。互联网络将不会忘记他和他的小组为“小精灵”催生的业绩。
作者: 教师之友网    时间: 2011-2-22 15:40
《网络传奇》连载(8)


天 下 第 一 网

1969年8月30日， 第一台IMP乘班机从波士顿飞抵洛杉矶。 加州大学洛杉矶分校（UCLA）雷纳德·克兰罗克教授领着一班人迎候在波特大厅门前，大伙七手八脚地将这个“小精灵” 运送到3400房间，UCLA准备参加联网的主机——Sigma-7正静静地“躺”在这一房间里。

克兰罗克是电脑通讯领域最负盛名的学者之一。他儿时家境贫寒，连社区学院的学费都交不起，只得一边打工一边读书，5年后竟以优异成绩获得麻省理工学院（MIT）全额奖学金，如愿以偿进入电机工程系深造。克兰罗克从小就肯钻研，经常搞一些小发明小制作。 6岁那年根据连环画里的一幅插图，自己动手用废品装配了一台不需要电池的矿石收音机，以致媒体后来有“因特网出自于连环画”的说词。

在MIT电机工程系攻读博士期间， 克兰罗克给自己选择了一个全新的研究项目——数据网络。1961年，他发表第一篇论文《大型通讯网络的信息流》；1964年，他的博士论文《通讯网络》以著作形式出版，首次提出“分组交换”概念。他不仅为因特网奠定了最重要的技术基础，而且直接影响到同事罗伯茨和学生塞尔夫等一大批网络先驱人物。

克兰罗克原也在MIT林肯实验室工作， 被UCLA聘为教授后才来到洛杉矶。由于他在网络理论方面的学术声誉，理所当然担任了阿帕网第一节点联网技术负责人，当时年仅36岁。9月2日， 两台电脑—— 一台为大型主机（Sigma-7） ， 另一台是BBN公司改造的“开关”（接口信息处理机IMP），由一条5米长的电缆相互接驳，并且成功地交换了数据，在场的大约只有20来人。由于没有着意宣传，当时既没有作记录，也没有拍照，没有留下任何历史物证。

10月1日，BBN公司向斯坦福研究院（SRI）空运了第二台IMP。耗费了将近大半个月时间反复调后， 道格拉斯·恩格巴特领导的SRI研究人员， 也使IMP与另一台大型主机SDS940实现了相互通讯。现在，两台IMP均已分别运行成功，两台大型主机也已经启动，网络史上最激动人心的时刻就要来临。

1969年10月29日晚，克兰罗克的研究助手、UCLA大学生查理·克莱恩（C. Kline）坐在IMP终端前， 接通电传打字机电源，并戴上头戴式耳机和麦克风，以便通过长途电话线路随时与SRI终端操作员保持语音联系。据克莱恩回忆说，他准备首先传输5个字母“LOGIN”（登录），以确认是否已经连接上斯坦福的机器。根据两个节点事前的约定，主机通讯将使用SRI研究人员编写的一个临时应急程序。克莱恩只需要键入“LOG”三字母传送过去， 一旦SRI的主机接收到三个字符， 应急程序将自动产生“IN” ，合成为“LOGIN”登录。

22点30分， 克莱恩怀着激动不安的心情，轻轻敲下了第一个字母“L”。由于电话线通话噪音大，他几乎对着麦克风喊叫：“你收到‘L’吗？”“是的，我收到了‘L’。”耳机里传来SRI操作员的回答。

“你收到‘O’吗？“是的， 我收到了‘O’，请再传下一个。”

克莱恩没有迟疑，继续键入第三个字母“G”。然而，IMP仪表显示，传输系统突然崩溃，通讯无法继续进行下去。事后SRI程序员告诉他，问题出在那个应急编写的程序，当它合成了LOGIN后，却无法将两个以上字母的信息传递出来。世界上第一次分组交换远程网络通讯试验，仅仅传送了两个字母“LO”，但它却标志着“天下第一网” 问世！克莱恩把这一重大事件发生的准确时刻，记录在他的“IMP
LOG” （工作日志）上，并签上了自己姓名的缩写（CSK），作为阿帕网（ARPANet）诞生时间的历史见证。

克兰罗克教授幽默地说， 根据语音判断，“LO”可以代表“喂”（Hello），是我们向斯坦福研究院同行们致意和问候。 可媒体却评论说， “LO” 应该是 “Lo and behold！”（美国俚语，意为：哟，你瞧！），若用汉语直译则是“嗨，瞧一瞧，看一看！”，整个一街头小贩的吆喝。

数小时后， 系统完全修复，克莱恩不仅传出了“LOGIN”，而且向遥远的SDS940主机下达了一系列指令，就像操作身边的Sigma-7一样方便。

1969年11月，第三台IMP抵达阿帕网第三节点——加州大学圣巴巴拉分校（UCSB）；1969年12月，最后一台供试验的IMP在阿帕网第四节点——犹他大学（Utah）安装成功，基本实现了罗伯茨规划的设计蓝图。 于是，具有4个节点阿帕网正式启用，人类社会从此跨进了网络时代。

当年年底，“阿帕网之父”拉里·罗伯茨亲自飞往加州，观看他的“孩子”成长的情况。 克兰罗克当着他的面，不到一分钟时间就连上了SRI主机，直看得罗伯茨心花怒放，数年来辛勤的耕耘终于结出了丰硕的果实。

为网络“接生”之后的克兰罗克教授，一直没有离开UCLA，他指导过一大批博士生，并享有美国国家工程院院士等头衔。直到今天，克兰罗克仍平静地在UCLA执教，同时兼任Nomadix公司领导，继续走完他“从连环画到赛伯空间”的人生旅途。
作者: 教师之友网    时间: 2011-2-22 15:40
《网络传奇》连载(9)


网络天才大本营

与个人电脑的发展史类似，描述网络传奇历史无论如何也绕不开PARC。

1969年，也就是阿帕网诞生的那一年，鲍伯·泰勒主动让贤，把信息技术处（IPTO）处长职务移交给拉里·罗伯茨，然后离开了ARPA，到犹他大学谋到一份工作。同年，以首创复印机闻名于世的施乐公司（Xerox） ，十分正确地把计算机作为下一个发展领域，在硅谷帕洛阿托市该公司废弃的西海岸实验室，紧临斯坦福大学建立了一个科研基地——帕洛阿托研究中心，简称PARC。

施乐公司CEO麦考洛（P.McColough）习惯以学究式目光看问题，他希望该中心成为尽可发挥科学家想象力和创造力的场所，不限制研究方向，也不规定什么具体任务。 他还打算提供非常优厚的研究经费，10年中投资超过1亿美元，以此吸引一批最杰出的科学家前来工作。因领导ARPA创建阿帕网名声在外，鲍伯·泰勒自然成了他网罗人才的第一人选，以帮助招聘其他人马，组建和执掌PARC业务。

1970年，泰勒走马上任，专家学者、技术高手纷至沓来。用PARC首席科学家阿伦·凯的话说： “全世界100名顶尖计算机研究人才有58名为PARC效力。”这些世界一流的专家斜躺在铺着麻袋的地板上，四周放满了黑板，幻想着电脑和网络未来的发展方向。以今天的目光看，PARC的发明和创新，可以说是彻底改变了计算机技术发展的方向：在硬件方面，有第一台个人电脑Alto、 第一台激光打印机、第一个商用鼠标、第一套客户机/服务器架构……；在软件方面，有图形用户界面、页面描述语言、图标和下拉菜单、所见即所得文本编辑器、语音压缩技术……。他们的成果直接造就了苹果、微软、阿杜比等公司后来的辉煌。正如苹果公司乔布斯所说：施乐完全有可能拥有今天整个计算机产业，可惜没有抓住战机，否则计算机的历史就将改写。PARC为个人电脑革命准备了几乎所有的关键性技术；互联网络的成长同样离不开他们巨大贡献，可圈可点的功绩也需要用浓墨重彩记录在网络史册里。

“阿帕网战役” 硝烟未尽， 泰勒便来到PARC，因此念念不忘的依然是网络。他大胆“幻想”，PARC所有的办公室都可以共享计算机的全部能力，所有人员都能在联网环境下使用自己的电脑进行合作研究和共享资源，而不是什么远程终端分时系统。这是未来办公室的美好远景，但泰勒却想让它在20世纪70年代就变成现实。

当时，还没有这种供联网的个人电脑，PARC软件专家巴特勒·兰普森（B. Lampson）对泰勒的“幻想”心领神会，于是邀请硬件大师查克·萨克尔（C. Thacker）等人一起协作攻关，打算动手制造一种能联网的电脑，使其具有大型机分时系统终端的能力。

27岁的兰普森，早年毕业于哈佛大学，后在加州大学伯克利分校获得电脑与电子工程博士学位。 人们都没有忘记，1969年10月29日阿帕网第一次“握手”，克兰罗克教授在UCLA向斯坦福研究院（SRI） 发送第一个信息，与其通讯的大型主机是SDS940。SDS940由伯克利分校研制，操作系统软件就出自兰普森的手笔，当时他只是伯克利的一名学生。这个软件是首次在市场上销售的分时系统， 大约卖出60套。 该软件的许多创意，后来又被Unix吸收，Unix的初期版本也运行于SDS940，足见兰普森的软件技术功底。

兰普森为他们研制的个人电脑取名Alto，寓意“帕洛阿托”研究中心。从一开始，这台机器的目标就定位在能连接到分组交换网络进行通讯，就连“个人电脑”的名称，也是PARC科学家首次使用， 因为那时既没有AppleⅡ，更没有IBM PC。1973年，作为Alto电脑主要设计师，兰普森等人完成了这台引发个人电脑革命的机器：视窗、图标、菜单驱动、商用鼠标、 高清晰度图形显示器、 8英寸磁盘驱动器、 所见即所得技术和面向对象的Smalltalk语言， 每一项都是了不起的突破！可惜Alto电脑的成本太高，尽管生产了近千台，但主要供公司内部使用。从另一角度讲，这种状况正好满足泰勒的要求：现在，PARC已经拥有了一大批可供联网的机器， 由局域网（LAN）支持下的“个人分布式计算”，技术创新已到了呼之欲出的时候。

在Alto基础上，兰普森和萨克尔还设计了一系列的专用计算机。这些机器中的第一种，现在人们称它为“服务器”。而服务器的第一个应用，就是控制激光打印机的打印服务器。

作为PARC计算机科学实验室的首席科学家，在施乐的10多年时间里，兰普森参与了PARC绝大多数的创造发明， 获得过一系列专利和荣誉。他曾获美国计算机学会（ACM）软件系统奖和电气和电子工程协会（IEEE）电脑先驱奖；1992年又成为计算机领域最高奖——图林奖的得主。

然而，对于互联网络的发展来说，兰普森最大的贡献，是协助他的PARC同事梅特卡尔夫完成的，那就是风靡至今的以太网技术。



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