السبت، 8 فبراير 2014
1:55 م

لمحة تاريخية مختصرة عن الإنترنت



لمحة تاريخية مختصرة عن الإنترنت


لجميع الروابط أدناه، والمحتوى هو باللغة الإنكليزية فقط.

مقدمة

أحدث الإنترنت ثورة في عالم الكمبيوتر والاتصالات لم يسبق لها مثيل.  لقد مهَّد اختراع التلغراف والهاتف والراديو والكمبيوتر الطريق إلى هذا الدمج غير المسبوق للقدرات.  والإنترنت هو قدرة بث فوري في جميع أنحاء العالم، وآلية لنشر المعلومات، ووسط للتعاون والتفاعل بين الأفراد وأجهزة الكمبيوتر الخاصة بهم بغض النظر عن الموقع الجغرافي. يُعتبر الإنترنت أحد أنجح الأمثلة على فوائد الاستثمار المستدام والالتزام بالأبحاث وتطوير البنية الأساسية للمعلومات.  وبداية من البحوث المبكرة في تقنية تبادل حزم البيانات، كانت الحكومة والصناعة والأوساط الأكاديمية شركاء في تطوير هذه التقنية الجديدة المثيرة ونشرها.  أما اليوم فإن مصطلحات مثل " bleiner@computer.org" و"http://www.acm.org" أصبحت متداولة بسهولة على ألسنة العامة في الشارع.  1
الغرض من ذلك هو أن يكون تاريخ مختصر وبالضرورة عابر وغير مكتمل.  والكثير من المواد المتاحة حاليًا عن الإنترنت تُغطي التاريخ والتقنية والاستخدام.  إذا ذهبت إلى أي متجر كتب فسوف تجد رفوفًا للمواد المكتوبة عن الإنترنت.  2
في هذه الورقة، 3 شارك العديد منا في تطوير وتطور الإنترنت من خلال مشاركة آرائنا عن أصوله وتاريخه.  يدور هذا التاريخ حول أربعة جوانب مميزة.  يوجد تطور تقني بدأ مع البحوث المبكرة حول تقنية تبادل حزم البيانات وشبكة وكالة مشاريع البحوث المتقدمة (والتقنيات ذات الصلة)، وبينما يستمر البحث الحالي في توسيع آفاق البنية الأساسية على العديد من الأبعاد، مثل النطاق والأداء والتشغيل رفيع المستوى.  كما توجد عمليات وجوانب إدارة للبنية الأساسية التشغيلية العالمية والمعقدة.  ويوجد الجانب الاجتماعي الذي أدى إلى مجتمع أوسع يضم مستخدمي الإنترنت الذين يعملون معًا لخلق وتطوير التقنية.  وأيضًا يوجد جانب التسويق الذي يؤدي إلى التحول الفعال بشدة لنتائج البحث إلى بنية أساسية للمعلومات المنشورة والمتاحة على نطاق واسع.
يُعتبر الإنترنت في الوقت الحالي بنية أساسية للمعلومات واسعة الانتشار، ونموذج أولي لما يُطلق عليه غالبًا البنية الأساسية الوطنية (أو العالمية أو المجرية) للمعلومات.  كما يتسم تاريخه بالتعقد ويشمل العديد من الجوانب – تقنية وتنظيمية ومجتمعية.  ولا يقتصر تأثيره على المجالات التقنية لاتصالات الكمبيوتر، ولكن في جميع أنحاء المجتمع بينما نتجه نحو الاستخدام المتزايد للأدوات القائمة على الإنترنت لإنجاز عمليات التجارة الإلكترونية واكتساب المعلومات وعمليات المجتمع.

أصول الإنترنت

إن أول وصف مسجل للتفاعلات الاجتماعية التي يمكن تمكينها من خلال الربط الشبكي كان عبارة عن سلسلة من المذكرات  كتبها جي سي آر ليكلايدر من معهد ماساتشوستس للتقنية  (MIT) في أغسطس 1962 لمناقشة مفهوم "الشبكة " لديه.  وقد تصور الشبكة على أنها مجموعة أجهزة كمبيوتر مترابطة عالميًا يمكن من خلالها لأي شخص الحصول على البيانات والبرامج من أي موقع بسرعة.  هذا المفهوم في مغزاه كان مشابهًا جدًا للإنترنت كما هو في الوقت الحالي.  كان ليكلايدر أول رئيس لبرنامج أبحاث الكمبيوتر في وكالة مشاريع أبحاث الدفاع المتقدمة (DARPA)، 4 بداية من أكتوبر 1962.  وبينما كان في وكالة مشاريع أبحاث الدفاع المتقدمة، تمكن من إقناع من خلفوه هناك، إيفان سوثرلاند وبوب تايلور والباحث في معهد ماساتشوستس للتقنية لورنس ج. روبرتس، بأهمية مفهوم الربط الشبكي هذا.
قام ليونارد كلينروك في معهد ماساتشوستس للتقنية بنشر أول ورقة عن نظرية تبادل حزم البيانات  في يوليو 1961 وأول كتاب عن الموضوع في 1964.  أقنع كلينروك روبرتس بالجدوى النظرية للاتصالات باستخدام الحزم بدلاً من الدوائر، وهو ما كان بمثابة خطوة رئيسية على مسار الربط الشبكي عبر أجهزة الكمبيوتر.  والخطوة الرئيسية الأخرى كانت عن طريق جعل أجهزة الكمبيوتر تتحدث إلى بعضها البعض.  ولاستكشاف ذلك، قام روبرتس خلال عمله مع طوماس ميريل في عام 1965 بتوصيل كمبيوتر TX-2 في ماساتشوستس  بجهاز كمبيوتر Q-32 في كاليفورنيا عن طريق خط اتصال هاتفي بطيء السرعة لإنشاء أول (والأصغر في نفس الوقت) شبكة كمبيوتر واسعة النطاق على الإطلاق. أدَّت هذه التجربة إلى إدراك أن أجهزة الكمبيوتر المشاركة للوقت يمكن أن تعمل بشكل جيد معًا، وتشغل البرامج وتسترد البيانات حسب الضرورة على الآلة البعيدة، لكن نظام الهاتف ذي الدائرة المبدلة هذا لم يكن كافيًا على الإطلاق لأداء المهمة.  تم التأكيد على قناعة كلينروك بالحاجة إلى تبادل حزم البيانات.
وفي أواخر عام 1966، ذهب روبرتس إلى وكالة مشاريع أبحاث الدفاع المتقدمة (DARPA) لتطوير مفهوم شبكة الكمبيوتر ولكي يجمع بسرعة خطة "شبكة وكالة مشاريع الأبحاث المتقدمة (ARPANET)" الخاصة به، التي تم نشرها في عام 1967.  وخلال المؤتمر الذي قدم فيه الورقة، كانت هناك أيضًا ورقة حول مفهوم شبكة الحزمة من المملكة المتحدة مُعدّة بواسطة دونالد ديفيز وروجر سكانتلبيري من المختبر الفيزيائي الوطني (NPL).  أخبر سكانتلبيري روبرتس عن عمل المختبر الفيزيائي الوطني (NPL) بالإضافة إلى العمل الخاص ببول باران وآخرين في RAND.  كانت مجموعة RAND قد كتبت ورقة حول شبكات تبادل حزم البيانات لتوفير صوتي آمن في المجال العسكري في عام 1964.  كان العمل في معهد ماساتشوستس للتقنية (1961-1967) وفي RAND (1962-1965) وفي المختبر الفيزيائي الوطني (1964-1967) يسير بالتوازي بدون معرفة أي من الباحثين عن عمل الآخر.  وكلمة "حزمة" تم اتخاذها من العمل في المختبر الفيزيائي الوطني وتمت ترقية سرعة الخط المقترح استخدامها في تصميم شبكة وكالة مشاريع الأبحاث المتقدمة (ARPANET) من 2.4 كيلوبايت/ثانية إلى 50 كيلوبايت/ثانية.  5
في أغسطس 1968، بعد أن قام روبرتس وفريق تموله وكالة مشاريع أبحاث الدفاع المتقدمة بتعديل بنية شبكة وكالة مشاريع الأبحاث المتقدمة ومواصفاتها العامة، وتم نشر طلب العرض عن طريق الوكالة لتطوير أحد المكونات الرئيسية، وأطلق على مبدلات الحزم اسم معالجات الرسائل الموجهة (IMP).  فازت مجموعة يرأسها فرانك هارت في بولت بيرانيك ونيومان (BBN) بطلب العرض في ديسمبر 1968.  وبينما عمل فريق BBN على معالجات الرسائل الموجهة بالتعاون مع بوب كان الذي لعب دورًا رئيسيًا في التصميم الهيكلي العام لشبكة وكالة مشاريع الأبحاث المتقدمة، تم تصميم طوبولوجيا واقتصاديات الشبكة وزيادتها عن طريق عمل روبرتس مع هاوارد فرانك وفريقه في موسسة تحليل الشبكة (Network Analysis Corporation)، وتم إعداد نظام قياس الشبكة عن طريق فريق كلينروك في جامعة كاليفورنيا بلوس أنجلوس (UCLA).   6
ونتيجة لقيام كلينروك بالتطوير المبكر لنظرية تبادل حزم البيانات وتركيزه على التحليل والتصميم والقياس، تم اختيار مركز قياس الشبكة (NMC) التابع له في جامعة كاليفورنيا بلوس أنجلوس ليكون أول وحدة فرعية (عقدة) على شبكة وكالة مشاريع الأبحاث المتقدمة.   كل ذلك حدث في سبتمبر 1969 عندما قامت BBN  بتثبيت أول برنامج للتراسل عبر الإنترنت (IMP) في جامعة كاليفورنيا بلوس أنجلوس وتم توصيل أول كمبيوتر مضيف.    كما قُدم مشروع دوج إنجلبرت حول "تكبير العقل البشري" (الذي شمل NLS، وهو نظام نص تشعبي مبكر) في معهد أبحاث ستانفورد (SRI) وحدة فرعية (عقدة) ثانية.  قدَّم معهد أبحاث ستانفورد (SRI) الدعم لمركز معلومات الشبكة، الذي قادته إليزابيث (جيك) فينلر ويشمل وظائف مثل الحفاظ على جداول اسم المضيف إلى تعيين عنوان بالإضافة إلى دليل لطلب التعليقات. 
وبعد شهر واحد، عندما تم توصيل SRI مع ARPANET، تم إرسال أول رسالة من مضيف إلى مضيف من معمل كلينروك إلى SRI.  كما تمت إضافة وحدتين فرعيتين (عقدتين) إضافيتين في يو سي سانتا باربارا وجامعة يوتا.  وهاتان الوحدتان الفرعيتان (العقدتان) الأخيرتان اشتملتا على مشاريع تصور التطبيق، مع أساليب التحقق الخاصة بجلين كالر وبيرتون فرايد في جامعة كاليفورنيا بسانت باربرا (UCSB) لعرض الدوال الرياضية باستخدام شاشات قوية للتعامل مع مشكلة التحديث على الشبكة، وأساليب التحقق الخاصة بكل من روبرت تايلور وإيفان ساذرلاند في يوتا للعروض الثلاثية الأبعاد على الشبكة.   وهكذا، بنهاية عام 1969، تم توصيل أربعة أجهزة كمبيوتر مضيفة مع بعضها البعض في ARPANET الأولية، وانطلق الإنترنت ليحلق في عنان السماء.  وحتى في هذه المرحلة المبكرة، تجدر الإشارة إلى أن أبحاث الربط الشبكي شملت كلاً من العمل على الشبكة الأساسية والعمل على كيفية استغلال الشبكة.  وهذا التقليد مستمر حتى وقتنا هذا.
تمت إضافة أجهزة الكمبيوتر بسرعة إلى ARPANET خلال السنوات اللاحقة، ومضى العمل على استكمال بروتوكول المضيف إلى المضيف المكتمل وظيفيًا وبرمجيات الشبكة الأخرى.  وفي ديسمبر 1970، أنهت مجموعة عمل الشبكة (NWG) التي تعمل تحت رعاية س. كروكر بروتوكول المضيف إلى المضيف الأولي في ARPANET، والذي يُطلق عليه "بروتوكول مراقبة الشبكة (NCP)".  بينما استكملت مواقع ARPANET تنفيذ NCP خلال فترة 1971-1972، أخيرًا أصبح بإمكان مستخدمي الشبكة البدء في تطوير التطبيقات.
وفي أكتوبر 1972، قام كان بتنظيم عرضًا كبيرًا ناجحًا جدًا لـ ARPANET في المؤتمر الدولي للاتصالات الكمبيوترية (ICCC).  كان هذا أول عرض عام لتقنية الشبكة الجديدة أمام الجمهور.  وفي عام 1972 أيضًا، تم تقديم تطبيق البريد الإلكتروني" "السريع" الأولي.  وفي شهر مارس، كتب راي طوملينسون في BBN برمجيات إرسال وقراءة رسائل البريد الإلكتروني الأساسية، وهو ما حفز مطورو ARPANET للتوصل إلى آلية تنسيق سهلة.  وفي شهر يوليو، قام روبرتس بالتوسع في الأدوات الخاصة به عن طريق كتابة أول برنامج لخدمة البريد الإلكتروني لإضافة الرسائل إلى قائمة والقراءة الانتقائية لها وتسجيلها وإرسالها والرد عليها.   وهكذا انطلق البريد الإلكتروني كأكبر تطبيق على الشبكة لما يزيد عن عقد من الزمن.  كان ذلك نذير بنوع النشاط الذي نراه على شبكة الويب العالمية في الوقت الحالي، أي النمو الهائل في جميع أنواع حركة البيانات "من شخص إلى شخص".

المفاهيم الأولية للربط عبر الإنترنت

لقد نمت ARPANET الأصلية لتكون الإنترنت المعروف حاليًا.  كان الإنترنت قائمًا على فكرة أنه سوف توجد العديد من الشبكات المستقلة ذات التصميم الاختياري، بداية من ARPANET كشبكة رائدة في استخدام تقنية تبادل حزم المعلومات، لكن سريعًا ما شمل شبكات الحزم الفضائية وشبكات الحزم اللاسلكية الأرضية وغيرها من الشبكات.  والإنترنت كما نعرفه يُجسد فكرة تقنية أساسية رئيسية، الربط الشبكي المفتوح البنية.  وفي هذا النهج، لم يتم تخصيص اختيار أي تقنية شبكة فردية عن طريق بنية شبكة محددة، ولكن يمكن اختيارها بحرية عن طريق موفر الخدمة وإتاحتها للعمل البيني مع الشبكات الأخرى من خلال "بنية ربط شبكي" فوقية المستوى.   وحتى ذلك الحين، كانت هناك وسيلة عامة واحدة فقط لاتحاد الشبكات.  كانت تلك هي وسيلة تبديل الدوائر التقليدية حيث تترابط الشبكات على مستوى الدائرة، مع تمرير البتات الفردية على أساس تزامني على طول جزء من دائرة نهاية إلى نهاية بين زوج من المواقع النهائية.   ذلك مع التذكير بما شرحه كلينروك في عام 1961 فيما يتعلق بأن تبادل حزم البيانات كان وسيلة التبادل الأكثر فعالية.  وجنبًا إلى جنب مع تبادل حزم البيانات، كانت هناك إمكانية أيضًا لترتيبات الترابط البيني لأغراض خاصة ببين الشبكات.  وفي حين أنه كانت هناك وسائل محدودة للترابط البيني فيما بين الشبكات المختلفة، لكنها تطلبت استخدام إحداها كمكون للأخرى، بدلاً من العمل كنظراء لبعضها البعض في تقديم خدمة النهاية إلى النهاية.
وفي الشبكة المفتوحة البنية، يمكن تصميم الشبكات الفردية وتطويرها بشكل منفصل وقد تكون لكل منها واجهتها الخاصة المتميزة التي يمكن أن تقدمها للمستخدمين و/أو موفري الخدمة الآخرين.  يشمل ذلك موفري خدمة الإنترنت الآخرين.  يمكن تصميم كل شبكة حسب البيئة المُحددة ومتطلبات المستخدم بالنسبة لهذه الشبكة.  وبشكل عام، لا توجد أي قيود مفروضة على أنواع الشبكات التي يمكن إدخالها أو على نطاقها الجغرافي، على الرغم من وجود اعتبارات عملية معينة سوف تُحدد الشيء المناسب الذي يجب تقديمه.
إن فكرة البنية المفتوحة للربط الشبكي تم طرحها لأول مرة عن طريق كان بعد فترة قصيرة من وصوله إلى وكالة مشاريع أبحاث الدفاع المتقدمة (DARPA) في عام 1972.  وهذا العمل كان بشكل أساسي جزء من برنامج الحزمة اللاسلكية، لكنه فيما بعد أصبح برنامجًا منفصلاً مستقلاً بذاته.  في هذا الوقت كان البرنامج يُطلق عليه "الربط عبر الإنترنت".  من العوامل الرئيسية لتمكين عمل نظام حزمة اللاسلكي وجود بروتوكول نهاية إلى نهاية موثوق فيه يمكن أن يحافظ على الاتصال الفعال في مواجهة التكدس وتداخلات اللاسلكي الأخرى، أو يصمد أمام التعتيم المتقطع مثل الناتج عن التواجد في نفق أو الذي تعيقه التضاريس المحلية.  في البداية، فكَّر كان في تطوير بروتوكول محلي لشبكة حزمة اللاسلكي فقط، لأن ذلك سوف يساعد في تجنب التعامل مع تعددية أنظمة التشغيل المختلفة، والاستمرار في استخدام برتوكول مراقبة الشبكة (NCP).
ومع ذلك، لم يمكن لبروتوكول مراقبة الشبكة (NCP) التعامل مع الشبكات (والآلات) التي تزيد التدفق عن برنامج التراسل عبر الإنترنت (IMP) الوجهة على ARPANET وبناء عليه سوف توجد حاجة إلى إجراء بعض التغييرات في NCP أيضًا.      (الافتراض السائد في السابق هو أن ARPANET لم تكن قابلة للتغيير في هذا الصدد).  اعتمد NCP على ARPANET في توفير موثوقية النهاية إلى النهاية.  وفي حال فقد أي حزم، سوف يتوقف البروتوكول (ويحتمل أن تتوقف أي تطبيقات يدعمها أيضًا).  في هذا النموذج، لم يكن NCP يشتمل على مراقبة خطأ مضيف النهاية إلى النهاية، حيث أن ARPANET هي الشبكة الوحيدة الموجودة وسوف تكون موثوقة بحيث لا توجد أي حاجة لمراقبة الخطأ من جانب المضيفين.
وهكذا، قرر كان تطوير نسخة جديدة من البروتوكول يمكن أن تلبي الاحتياجات الخاصة ببيئة شبكة مفتوحة البنية.  هذا البروتوكول سوف يُطلق عليه في النهاية بروتوكول مراقبة الإرسال/ بروتوكول الإنترنت (TCP/IP).  وفي حين أن NCP يميل إلى العمل كمحرك جهاز، لكن البروتوكول الجديد سوف يعمل كبروتوكول اتصالات أكثر من أي شيء آخر.

كانت هناك أربع قواعد أساسية لتفكير كان المبكر:

  • كل شبكة مميزة سوف تحتاج إلى الإرسال من تلقاء نفسها ولن تكون هناك حاجة إلى أي تغييرات داخلية في أي جزء من أجزاء هذه الشبكة للاتصال بالإنترنت.
  • سوف تكون الاتصالات على أساس أفضل جهد.  إذا لم تكن الحزمة توصل إلى الوجهة النهائية، سوف تتم إعادة الإرسال بعد وقت قصير من المصدر.
  • سوف تُستخدم الصناديق السوداء في توصيل الشبكات؛  وهي التي سيطلق عليها فيما بعد "البوابات" و"الموجهات".  لن تحتجز البوابات أي معلومات عن التدفقات الفردية للحزم التي تمر عبرها، وبالتالي يتم الحفاظ على بساطتها ويتم تجنب التعديلات المعقدة والاسترداد من أنماط الفشل المختلفة.
  • لن تكون هناك أي مراقبة عالمية على مستوى العمليات.


والمسائل الرئيسية الأخرى التي كانت هناك حاجة إلى التعامل معها هي كالتالي:

  • الخوارزميات لمنع فقد الحزم من التعطيل الدائم للاتصالات وتمكين إعادة إرسالها بنجاح من المصدر.
  • توفير "التنفيذ على خط التعليمات" للمضيف إلى المضيف حتى يمكن إعادة توجيه الحزم المتعددة من المصدر إلى الوجهة بناء على تقدير المضيفين المشاركين، إذا سمحت الشبكات الوسيطة بذلك.
  • وظائف البوابة للسماح لها بإرسال الحزم بشكل ملائم.  شمل ذلك ترجمة عناوين بروتوكول الإنترنت للتوجيه والتعامل مع الواجهات وتقسيم الحزم إلى أجزاء أصغر عند الضرورة...إلخ.
  • الحاجة إلى مجاميع اختبارية للنهاية إلى النهاية وإعادة تجميع الحزم من الأجزاء واكتشاف النسخ المطابقة، إن وجدت.
  • الحاجة إلى عنونة عالمية
  • أساليب مراقبة التدفق من مضيف إلى مضيف.
  • التواصل مع أنظمة التشغيل المختلفة
  • كانت هناك مخاوف أخرى أيضًا، مثل فعالية التنفيذ وأداء عمل الإنترنت، لكنها كانت اعتبارات ثانوية في البداية.

بدأ كان العمل على مجموعة موجهة بالاتصالات لمبادئ نظام التشغيل عندما كان في BBN وقام بتوثيق بعض أفكاره الأولى في مذكرة داخلية في BBN تحت عنوان "مبادئ الاتصالات لأنظمة التشغيل". وفي هذه المرحلة، أدرك أنه سيكون من الضروري تعلم تفاصيل التنفيذ لكل نظام تشغيل حتى تكون الفرصة متاحة لتضمين أي بروتوكولات جديدة بطريقة فعَّالة.  وهكذا، في ربيع عام 1973، بعد بدء جهد الربط عبر الإنترنت، طلب من فينت كيرف (فيما بعد في ستانفورد) العمل معه على تصميم تفصيلي للبروتوكول.  كان كيرف يشارك بحميمية في تصميم وتطوير NCP الأصلي وكانت لديه بالفعل المعرفة عن الترابط مع أنظمة التشغيل الحالية.  وهكذا، كونا فريقًا متسلحين بنهج كان البنائي فيما يتعلق بجانب الاتصالات وخبرة كيرف مع NCP لتوضيح تفاصيل ما أصبح فيما بعد TCP/IP.
كان أسلوب تبادل الآراء مثمرًا جدًا والنسخة الأولى المكتوبة 7 من النهج الناتج تم توزيعها في اجتماع خاص لمجموعة العمل الدولية المعنية بالشبكة (INWG) انعقد في مؤتمر في جامعة ساسكس في سبتمبر عام 1973.  وُجهت دعوة إلى كيرف لرئاسة هذه المجموعة واستغل المناسبة لعقد اجتماعًا لأعضاء INWG الذين تم تمثيلهم بشكل مكثف في مؤتمر ساسكس.

نشأت بعض المناهج الأساسية من هذا التعاون بين كان وكيرف:

  • والاتصال بين عمليتين سوف يتكون بشكل منطقي من تدفق طويل جدًا للبتات (يُطلق عليها "المجموعة الثمانية").  سوف يُستخدم وضع أي مجموعة ثمانية في التدفق لتحديدها.
  • وسوف تتم مراقبة التدفق باستخدام نوافذ منزلقة وإقرارات (acks).  كما يمكن أن تُحدد الوجهة متى يتم الإقرار وكل إقرار عائد سوف يكون تراكميًا بالنسبة لجميع الحزم المستلمة في هذه النقطة.
  • لقد تم ترك الأمر مفتوحًا فيما يتعلق بالطريقة المثلى لاتفاق المصدر والوجهة على معلمات النوافذ المستخدمة.  وتم استخدام الإعدادات الافتراضية مبدئيًا.
  • على الرغم من أن شبكة الإثيرنت كانت قيد التطوير في Xerox PARC في ذلك الوقت، لم يكن تكاثر شبكات المناطق المحلية (LAN) متصورًا حينها، كما أن أعداد أجهزة الكمبيوتر ووحدات العمل كانت أقل بكثير.   كان النموذج الأصلي عبارة عن شبكات على المستوى الوطني مثل ARPANET وكان يتوقع وجود عدد صغير نسبيًا منها فقط.  وهكذا اُستخدم عنوان IP 32 بت، أول 8 بتات منه كانت لتمييز الشبكة والـ 24 بت المتبقية كانت لتعيين المضيف على هذه الشبكة.  هذه الفرضية القائلة بأن 256 شبكة سوف تكون كافية بالنسبة للمستقبل القريب كانت تحتاج بوضوح إلى إعادة البت فيها عندما بدأت شبكات المناطق المحلية في الظهور في أواخر سبعينيات القرن العشرين. 

إن ورقة كيرف/كان الأصلية عن الإنترنت كانت تصف بروتوكولاً واحدًا، يُطلق عليه TCP، قدم كل خدمات النقل والإرسال على الإنترنت.  كان "كان" يقصد من TCP دعم عددًا من خدمات النقل، من التسليم المتوالي الموثوق فيه تمامًا للبيانات (نموذج الدائرة الافتراضية) إلى خدمةبرنامج بيانات استفاد التطبيق فيها بشكل مباشر من خدمة الشبكة الأساسية، الأمر الذي قد يكون أدى إلى الفقد المؤقت للحزم أو تلفها أو إعادة ترتيبها. ومع ذلك، أدى الجهد الأولي لتنفيذ TCP إلى نسخة سمحت بوجود دوائر افتراضية فقط.  عمل هذا النموذج بشكل رائع في تطبيقات نقل الملفات وتسجيل الدخول عن بعد، لكن بعض العمل المبكر على تطبيقات الشبكة المتقدمة، صوت الحزمة في سبعينيات القرن العشرين على وجه الخصوص، جعل من الواضح أن خسائر الحزمة في بعض الحالات لا يجب تصحيحها عن طريق TCP، لكن يجب تركها للتطبيق ليتعامل معها.   أفضى ذلك إلى إعادة تنظيم TCP الأصلي في بروتوكولين، بروتوكول الإنترنت (IP) البسيط الذي تم تقديمه فقط من أجل التعامل مع الحزم الفردية وإرسالها، و TCPالمنفصل الذي كان معنيًا بميزات الخدمة مثل مراقبة التدفق والاسترداد من الحزم المفقودة.  وبالنسبة للتطبيقات التي لم تكن تتطلب خدمة TCP، تمت إضافة بديلاً يُطلق عليه "بروتوكول برنامج بيانات المستخدم (UDP)" لإتاحة الوصول المباشر إلى خدمة IP الأساسية.
كانت مشاركة الموارد من المحفزات الأولية الرئيسية لكل من ARPANET والإنترنت – مثل السماح للمستخدمين على شبكات الحزمة اللاسلكية بالوصول إلى أنظمة مشاركة الوقت المرفقة مع ARPANET.  والتوصيل بين الاثنين كان يُعتبر خيارًا اقتصاديًا أكثر بكثير من نسخ أجهزة الكمبيوتر الباهظة الثمن هذه .  ومع ذلك، في حين أن نقل الملفات وتسجيل الدخول عن بعد (Telnet) كانت من التطبيقات المهمة للغاية، لكن ربما كان البريد الإلكتروني صاحب الأثر الأكبر بين ابتكارات هذا العصر.  قدَّم البريد الإلكتروني نموذجًا جديدًا لكيفية تواصل الأفراد مع بعضهم البعض، وغير من طبيعة التعاون، في بناء الإنترنت نفسه أولاً (كما سنتناوله بالمناقشة أدناه) وفيما بعد بالنسبة لقطاعات كثيرة من المجتمع.
كانت هناك تطبيقات أخرى مقترحة في أوائل أيام الإنترنت، بما في ذلك الاتصال الصوتي المعتمد على الحزمة (النواة الأولى للاتصال الهاتفي عبر الإنترنت)، والعديد من نماذج مشاركة الملفات والأقراص، وبرامج "الدودة" المبكرة التي ساعدت في إظهار مفهوم الوحدات التابعة (والفيروسات بالطبع).  من المفاهيم الرئيسية للإنترنت أنه لم يتم تصميمه لتطبيق واحد فقط، لكن كبنية أساسية عامة يمكن أن تقوم عليها التطبيقات الجديدة، كما سيتضح فيما بعد مع نشأة شبكة الويب العالمية.  وطبيعة الغرض العام للخدمة المقدمة عن طريق TCP و IP هي ما تجعل ذلك ممكنًا.

إثبات الأفكار

منحت DARPA ثلاثة عقود لستانفورد (كيرف) و BBN (راي طوملينسون) وUCL (بيتر كيرستين) لتنفيذ TCP/IP (كان يُطلق عليها اختصارًا TCP في ورقة كيرف/كان لكنها اشتملت على كلا المكونين).  قام فريق ستانفورد، تحت قياده كيرف، بوضع المواصفات التفصيلية وخلال سنة واحدة تقريبًا كانت هناك ثلاثة تطبيقات مستقلة لبروتوكول TCP يمكن أن تتفاعل مع بعضها البعض. 
كانت هذه هي بداية نشأة ونضوج مفاهيم وتقنية الإنترنت عن طريق التجريب والتطوير على المدى الطويل.  وبداية مع أول ثلاث شبكات (ARPANET والحزمة اللاسلكية والحزمة الفضائية) والجماعات البحثية الأولية لها، نمت البيئة التجريبية لتشمل بشكل أساسي كل شكل من أشكال الشبكة وجماعة أبحاث وتطوير واسعة جدًا.  [REK78] مع كل توسع كانت هناك تحديات جديدة.
وقد تمت تنفيذ التطبيقات المبكرة لـ TCP على أنظمة مشاركة الوقت الكبيرة مثل Tenex وTOPS 20.  عندما ظهرت أجهزة كمبيوتر سطح المكتب لأول مرة، كان البعض يعتقدون أن TCP كان كبيرًا ومعقدًا للغاية بحيث لا يمكن تشغيله على كمبيوتر شخصي.  عمل ديفيد كلارك ومجموعته البحثية في معهد ماساتشوستس (MIT) على توضيح أن التطبيق المدمج والبسيط لـ TCP كان ممكنًا.  وقد أعدوا تطبيقًا هو الأول بالنسبة لـ Xerox Alto (محطة العمل الشخصية المبكرة التي تم تطويرها في Xerox PARC) ثم لأجهزة الكمبيوتر الشخصي من نوع IBM.  هذا التطبيق كان متوافقًا تمامًا مع بروتوكولات TCP الأخرى، لكن تم تخصيصه حسب مجموعة التطبيقات وأهداف الأداء للكمبيوتر الشخصي، وأوضح أن محطات العمل، بالإضافة إلى أنظمة مشاركة الوقت الأخرى، يمكن أن تكون جزءً من الإنترنت.  وفي عام 1976، نشر كلينروك أول كتاب عن ARPANET.  وقد تضمن التأكيد على تعقيد البروتوكولات والأخطار التي غالبًا ما تسببها.  أثر هذا الكتاب في نشر المعرفة بشبكات تبادل حزم المعلومات في مجتمع واسع جدًا.
إن التطور الواسع لشبكات المناطق المحلية (LAN) وأجهزة الكمبيوتر الشخصي ومحطات العمل في ثمانينيات القرن العشرين سمح بازدهار الإنترنت الوليد.  وربما تعتبر الآن تقنية شبكة الإثيرنت، التي طورها بوب ميتكاف في Xerox PARC في عام 1973، تقنية الشبكة الرئيسية في الإنترنت وأجهزة الكمبيوتر الشخصي ومحطات العمل وأجهزة الكمبيوتر الأكثر انتشارًا.  هذا التحول، من وجود شبكات قليلة ذات عدد متوسط من مضيفين مشاركة الوقت (نموذج ARPANET الأصلي) إلى وجود الكثير من الشبكات، أدى إلى عدد من المفاهيم الجديدة والتغييرات في التقنية الأساسية.  أولاً، أدى إلى تعريف ثلاث فئات للشبكة ("أ" و"ب" و"ج") لاستيعاب هذا النطاق من الشبكات.  الفئة "أ" كانت تمثل الشبكات الوطنية الكبيرة (عدد صغير من الشبكات التي تشتمل على أعداد كبيرة من المضيفين)؛  والفئة "ب" كانت تمثل الشبكات الإقليمية؛  والفئة "ج" كانت تمثل شبكات المناطق المحلية (عدد كبير من الشبكات التي تشتمل على عدد قليل نسبيًا من المضيفين).
وقد حدث تحول كبير نتيجة للزيادة في نطاق الإنترنت ومسائل الإدارة المرتبطة به.  ولتسهيل استخدام الشبكة على الأفراد، تم تعيين أسماء للمضيفين، ولذلك لم يكن من الضروري تذكر العناوين الرقمية.  في السابق، كان يوجد عدد محدود تمامًا من المضيفين، ولذلك كان من المجدي الحفاظ على جدول واحد يضم جميع المضيفين والأسماء والعناوين المرتبطة بهم.  والتحول إلى وجود عدد كبير من الشبكات المدارة بشكل مستقل (مثل شبكات المناطق المحلية) كان يعني أن وجود جدول واحد للمضيفين لم يعد ذي جدوى، وهكذا تم اكتشاف نظام اسم المجال (DNS) عن طريق بول موكابتريس من معهد علوم المعلومات (ISI) بجامعة جنوب كاليفورنيا (USC).  سمح نظام اسم المجال (DNS) بوجود آلية موزعة قابلة للتوسع لتحليل أسماء المضيف الهرمية (مثل www.acm.org) إلى عنوان إنترنت.
والزيادة في حجم الإنترنت شكلت أيضًا تحديًا أمام إمكانات الموجهات.  وفي السابق، كانت هناك خوارزمية فردية موزعة للتوجيه تم تطبيقها بشكل موحد عن طريق جميع الموجهات على الإنترنت.  ومع الزيادة الهائلة لعدد الشبكات على الإنترنت، لم يعد بالإمكان التوسع في هذا التصميم الأولي كما هو ضروري، ولذلك تم استبداله بنموذج هرمي للتوجيه، مع استخدام بروتوكول البوابة الداخلية (IGP) في كل منطقة للإنترنت، وبروتوكول البوابة الخارجية (EGP) لربط المناطق ببعضها البعض.  سمح هذا التصميم للمناطق المختلفة باستخدام IGP مختلفًا، ولذلك لا لم يمكن استيعاب المتطلبات المختلفة للتكلفة وإعادة التهيئة السريعة والمتانة والنطاق.  وقد شددت خوارزمية التوجيه وحجم جداول العنونة على أهمية قدرة الموجهات.  توجد مناهج جديدة لتجميع العناوين، في توجيه محدد لا طبقي بين المجالات (CIDR)، تم إدخالها مؤخرًا للتحكم في حجم جداول الموجهات.
ومع تطور الإنترنت، كان من أهم التحديات كيفية نشر التغييرات في البرمجيات، خاصة فيما يتعلق ببرمجيات المضيف.  قدَّمت DARPA الدعم لجامعة كاليفورنيا بيركلي للتحقق من التعديلات التي يتم إجراؤها على نظام التشغيل يونيكس (Unix)، بما في ذلك دمج TCP/IP المطورة في BBN.  وعلى الرغم من أن بيركلي قامت فيما بعد بإعادة كتابة كود BBN ليتلائم بشكل أكثر فعالية مع نظام Unix وkernel، لكن ثبت أن دمج TCP/IP في إصدارات نظام Unix BSD من العناصر الجوهرية لنشر البروتوكولات في مجتمع الأبحاث.  بدأ قطاع كبير من مجتمع أبحاث علوم الكمبيوتر (CS) في استخدام Unix BSD في بيئة الحوسبة اليومية لهم.  وبالنظر إلى الوراء، كانت الاستراتيجية المتعلقة بدمج بروتوكولات الإنترنت في نظام تشغيل مدعوم لمجتمع الأبحاث من العناصر الرئيسية في تبني نشر الإنترنت على نطاق واسع.
كان التحدي الأهم في هذا الوقت يتمثل في تحويل بروتوكول مضيف ARPANET من NCP إلى TCP/IP في 1 يناير 1983.  هذا اليوم كان "يومًا مميزًا" لتحويل النمط، حيث كان يتطلب التحويل التزامن مع جانب جميع المضيفين وإلا سيتركون للاتصال عبر استخدام آليات مؤقتة.  وهذا التحول تم تخطيطه بعناية في المجتمع على مدار عدة سنوات قبل أن يتم بالفعل وقد حدث بسلاسة غير متوقعة (لكنه أدى إلى نشر رسائل تقول "لقد قاومت التحول إلى TCP/IP").
كان قد تم إقرار TCP/IP كمعيار دفاع قبل ثلاث سنوات في عام 1980.  وهو مما ممكن الدفاع من بدء المشاركة في قاعدة تقنية الإنترنت لدى DARPA وأدى بشكل مباشر إلى تقسيم المجتمعات العسكرية وغير العسكرية.   وبحلول عام 1983، كانت ARPANET تُستخدم عن طريق عدد كبير من منظمات أبحاث وتطوير الدفاع والمنظمات التشغيلية.  سمح تحويل ARPANET من NCP إلى TCP/IP بتقسيمها إلى شبكة عسكرية (MILNET) تدعم المتطلبات التشغيلية وARPANET تدعم الاحتياجات البحثية.
وهكذا، بحلول عام 1985، كان الإنترنت مؤسسًا بالفعل كتقنية تدعم المجتمع الأوسع للباحثين والمطورين، وبدأ يُستخدم عن طريق المجتمعات الأخرى في الاتصالات الكمبيوترية اليومية.  كما كان البريد الإلكتروني يُستخدم على نطاق واسع في العديد من المجتمعات، وغالبًا باستخدام أنظمة مختلفة، لكن الترابط البيني بين أنظمة البريد المختلفة كان يُشير إلى فائدة الاتصالات الإلكترونية الواسعة النطاق بين الأفراد.
هل أعجبك الموضوع ؟

0 التعليقات:

إرسال تعليق

ملحوظة: يمكن لأعضاء المدونة فقط إرسال تعليق.