网络互连遭遇“语言不通”
网络互连是互联网要解决的问题,这是一个巨大的挑战。让计算机能够互相沟通交流已是非常困难,而要实现网络之间的连接,更是产生了一系列新的难题。
发明互联网的人来自世界各地,他们工作的地方有法国政府资助的计算机网络Cyclades,有英国的国家物理实验室,有夏威夷大学,还有施乐公司,但主要发明者是美国国防部重点资助的一个研究机构———高等研究计划局 (ARPA) 和它下面众多的承包商。ARPA是美国国防部属下的一个行政机构,负责研发用于军事用途的高新科技,后更名为国防部高级研究计划局 (DARPA)。可以说,没有ARPA,就没有互联网的存在。
作为一家军事研究机构,ARPA在创建互联网时带有特定的军事目的,为的是将计算机的移动功能带上战场。1969年,ARPA建造了名为“阿帕网”(Arpanet) 的计算机网络,连接了美国各大学院校、政府机构和国防承包商的电脑主机。阿帕网发展迅速,到上世纪70年代中期,已拥有了近60个连接节点。
但阿帕网存在一个问题:不具备移动性。另外,以今天的标准来看,连接阿帕网的电脑都是庞然大物,而且必须通过固定的通讯线路连接。这对于研究人员来说不是什么问题,因为他们可以坐在剑桥或门洛帕克的电脑终端前,但对于需要进入敌区纵深的士兵来说,几乎没有什么帮助。要让阿帕网在战场上起作用,就必须要做到在世界上任何地方都可以上网访问。
想象一下,某丛林里的一辆吉普车,或是空中的一架B-52轰炸机,都可以通过无线网络的节点,与数千英里外另一个强大的计算机网络相连,这正是美军军事网络化的设想。也正是这个梦想,催生了强大的互联网。
要想让这个梦想成为现实,需要做两件事。首先要建立一个通过无线电或卫星对数据包进行中继转发的无线网络;第二是要将无线网络与阿帕网的有线网络连接起来,只有如此,价值数百万美元的主机才能为战场上的士兵提供服务,科学家们将其称之为网络互连或网际交换(internetworking)。
网络互连正是互联网要解决的问题,也是一个巨大的挑战。让计算机能够互相沟通交流,即联网(networking),已是非常困难;而要实现网络之间的连接,即网络互连(internetworking),更是产生了一系列新的难题。由于各个网络所用的“语言”不同,说着各不兼容的“方言”,试图将数据从某个网络转移到另一个网络,就像某个人用汉语给一个只懂匈牙利语的人写信并希望对方能看懂一样,是完全行不通的。
创建数字化“世界语”
为了应对这一难题,互联网的架构师开发了一种数字化的“世界语”,一种能够在任何网络间互传的通用语言。1974年,两名“阿帕网”的研究者罗伯特·卡恩和文顿·瑟夫发表了最早的互联网蓝图,拟定了设计简单而灵活的互联网协议,即计算机应该如何交流的一组通用规则。
通过这些规则,在网络世界里达成了一种非常微妙的平衡。一方面,它们需要足够严谨,以确保数据的可靠传输;另一方面,它们需要足够宽松的兼容性,以兼顾并容纳所有可能出现的不同形式的数据传输。
“它必须是一种经得住未来考验的技术。”瑟夫说。它不能是只适用于某个时期并很快过时的协议。军方需要持续创新,新的网络和新的技术会不断出现。协议必须要能跟上创新的步伐,它必须适用于大量不同的、没有互操作性的分组交换网络,包括那些目前还没有出现的网络。瑟夫说:“拥有了这一特性的互联网系统不仅不会过时,而且潜力无穷。如果协议规则足够强大,‘网络总体’可以无限增长,将所有数字形式吸收进入这个‘多重线串’的网络中。”
最终,这些协议规则成为互联网的通用语。但首先需要的是具体实施,并进行反复调整和测试。互联网的诞生也许不是一种必然,在许多人的眼里,建立互联网的主意,更像是一种荒唐的异想天开,即使是那些构建互联网的人本身,也未能预见到它巨大的成功与强大的潜力。互联网的规模之庞大就好比是一幢摩天大楼,而人们视野所及之处只有区区几层楼的高度而已。即使互联网的研究拥有冷战时期美国军方的全力支持,当时仍然不被许多人看好。
之后,就到了1976年夏天,互联网开始进行连网上线的实验。
唐?尼尔森当年曾代表斯坦福研究院 (SRI) 领导了在罗索蒂啤酒屋的互联网实验 (SRI是阿帕网的主要承包商之一)。如今已80多岁的尼尔森身材高大,说话温和,为人谦和。他甚至不以自己是互联网技术的创始人之一而自诩,他也从没想过利用这一技术建立公司来牟取利益。
尼尔森坚称,互联网是团队努力的结果,SRI只是许多为互联网之梦而努力的机构组织中的一个。这也许是为什么他们在罗索蒂啤酒屋实验成功后没有立即开香槟庆祝的原因之一,因为这个荣耀并不只属于某个团队,他们不愿违反国际网络社区的协作精神,但或许他们只是没有时间来庆祝。
戴夫?雷茨也是当年参与了罗索蒂实验的研究人员之一。他回忆道,当时他们非常担心实验是否能成功,而实验成功之后,他们又开始担心接下来会发生什么。总是有更多的事情需要他们来完成。在他们将两个网络成功连接一年多之后的1977年11月,他们又成功地实现了三个网络的连接。
随着时间的推移,罗索蒂啤酒屋互联网实验渐渐被人淡忘,甚至尼尔森自己都几乎忘了这回事,直到20年后记者的采访让他又想起了当年。有一天他办公室的电话响了,电话的另一端是一名记者,他说他听说了罗索蒂实验的事儿,想要了解这次实验与互联网诞生之间的关系。20年后的1996年,互联网早已超越其军事目的初衷,成为人们社会生活中不可或缺的一部分,很多人开始对互联网的起源产生了强烈的兴趣。尼尔森从过去的文件中找出了当年的几份报告,开始回忆互联网是如何开始的。“它将成为一个了不起的大事件。”这是他当时的想法。
让互联网成为一个大事件的正是那年夏天尼尔森的团队在罗索蒂所展示的一种特性:灵活性。40年前,互联网通过无线电波和铜质电话线这两种不同的渠道,将大量信息从海湾地区瞬间传送到波士顿,如今的互联网信息可有更多的媒介形式,传输到更远的地方。它可以通过数十亿台设备,在多个网络间以毫秒计的瞬时速度,传输我们在网络空间产生的各种数据,包括我们在网上写下的微博,我们在网上通过电子邮件与他人的沟通交流等。