文：MARK SULLIVAN

最近，在我訪問加州大學(xué)洛杉磯分校的Boelter Hall時(shí)，我走上三樓尋找3420室，卻與它擦肩而過渾不自知。站在走廊望去，這是一個(gè)非常不起眼的房間。

然而，50年前的今天這個(gè)房間卻發(fā)生了一件銘記史冊的大事。一位名叫Charley Kline的研究生坐在ITT電傳打字機(jī)終端前，將計(jì)算機(jī)歷史上的第一則數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸發(fā)送給了Bill Duvall，后者正坐在加利福尼亞州另一邊斯坦福研究所（現(xiàn)稱SRI International）的另一臺計(jì)算機(jī)前。這就是阿帕網(wǎng)（ARPANET）的開始。阿帕網(wǎng)是學(xué)術(shù)計(jì)算機(jī)的小型網(wǎng)絡(luò)，是互聯(lián)網(wǎng)的前身。

當(dāng)時(shí)，此次短暫的數(shù)據(jù)傳輸在世界各地引起了軒然大波。就連Kline和Duvall也沒有意識到他們此次行為的真正意義，Kline說：“我不記得那天晚上有什么特別值得紀(jì)念的事情，當(dāng)然我也沒有意識到我們所做的一切在當(dāng)時(shí)是很特別的。”然而，他們之間的通訊聯(lián)系證明了網(wǎng)絡(luò)通信概念的可行性，最終人們利用這些概念實(shí)現(xiàn)了通過計(jì)算機(jī)在全世界范圍內(nèi)互相傳播信息。

如今，從智能手機(jī)到車庫自動(dòng)開關(guān)，所有設(shè)備都是網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)，這些節(jié)點(diǎn)正是那天Kline與Duvall測試節(jié)點(diǎn)的傳承。那么，究竟這二人以及其他人是如何為世界范圍內(nèi)傳送字節(jié)建立了最初的一套規(guī)則呢？這是一個(gè)值得分享的故事，特別是由當(dāng)事人來講述。

“這種事情決不允許再發(fā)生”

早在1969年，許多人就為Kline和Duvall在10月29日晚上取得的突破奠定了基礎(chǔ)，其中包括加州大學(xué)洛杉磯分校（UCLA）教授Leonard Kleinrock。在50周年之際，我有幸與他、Kline和Duvall一起進(jìn)行了交談。Kleinrock如今仍就職于UCLA，他告訴我從某種意義上說，阿帕網(wǎng)是冷戰(zhàn)的產(chǎn)物。1957年10月，蘇聯(lián)的1號人造衛(wèi)星呼嘯著劃過了美國的天際，震驚了科學(xué)界和各個(gè)政治機(jī)構(gòu)。

3420室，復(fù)原到了1969年輝煌的樣子

當(dāng)我在3420室（現(xiàn)稱Kleinrock互聯(lián)網(wǎng)歷史中心）與Kleinrock進(jìn)行交談時(shí)，他回憶道，人造衛(wèi)星的發(fā)射“讓美國張皇失措”，當(dāng)時(shí)艾森豪威爾（美國第三十四任總統(tǒng)）說，“這種事情決不允許再發(fā)生。”于是，1958年1月，他在國防部內(nèi)成立了高級研究計(jì)劃局（ARPA），以支持美國大學(xué)和研究實(shí)驗(yàn)室的STEM（科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)）。”

60年代中期，ARPA已為全美各個(gè)大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)的研究人員使用的大型計(jì)算機(jī)提供了大量資金。負(fù)責(zé)這筆資金的是ARPA官員Bob Taylor，他是計(jì)算機(jī)歷史上重要的人物，后來他又負(fù)責(zé)施樂公司的PARC實(shí)驗(yàn)室。在ARPA時(shí)，他痛苦地意識到所有這些計(jì)算機(jī)都在講不同的語言，而且彼此之間無法通話。

人們必須擁有單獨(dú)的終端（每個(gè)終端都有各自的租用通信線路）才能與各種遠(yuǎn)程研究計(jì)算機(jī)連接，Taylor對此非常不滿。他的辦公室里塞滿了電傳打字機(jī)。

1969年，Teletype等終端是必不可少的計(jì)算設(shè)備

1999年，Taylor對《紐約時(shí)報(bào)》的John Markoff說，“我們需要克服的難題就擺在眼前。如果你有三個(gè)終端，那么應(yīng)該有一個(gè)終端可以通往任何你想去的地方。這個(gè)想法催生了阿帕網(wǎng)。”

Taylor十分渴望網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)樗€有一個(gè)更實(shí)際的理由：他經(jīng)常收到來自全美各地研究人員的請求，他們請求購買更大、更好的大型計(jì)算機(jī)。Kleinrock解釋道，他知道政府資助的許多計(jì)算機(jī)都被浪費(fèi)了。例如，當(dāng)某個(gè)研究人員想方設(shè)法最大限度地利用加利福尼亞SRI的系統(tǒng)資源時(shí)，可能麻省理工學(xué)院的另一臺大型機(jī)正處于閑置狀態(tài)，可能東海岸的人已經(jīng)下班計(jì)算機(jī)也都閑置了。

或者，某個(gè)站點(diǎn)的大型機(jī)包含的某些軟件正是其他地方求之不得的資源。例如猶他大學(xué)開發(fā)的由ARPA資助的圖形軟件，Kleinrock表示，如果沒有網(wǎng)絡(luò)，“如果我在UCLA工作，但我需要做圖形處理，那我就需要找到ARPA，請求他們給我買一臺那樣的計(jì)算機(jī)。每個(gè)人都希望擁有一切。”到1966年的時(shí)候，這類的要求已經(jīng)讓ARPA應(yīng)接不暇了。

Leonard Kleinrock

問題是所有這些計(jì)算機(jī)使用的語言都不一樣?；氐轿褰谴髽?，Taylor的計(jì)算機(jī)科學(xué)家解釋說，所有的研究計(jì)算機(jī)都運(yùn)行了不同的代碼集。沒有通用的網(wǎng)絡(luò)語言或協(xié)議，然而，異地而居的計(jì)算需要通過某種語言或協(xié)議才能彼此連接，以共享內(nèi)容或資源。

情況很快就發(fā)生了轉(zhuǎn)變。Taylor與ARPA主任Charles Herzfeld商量，投入一百萬美元的研發(fā)資金打造一個(gè)全新的網(wǎng)絡(luò)，以連接麻省理工學(xué)院、UCLA、SRI和其他諸多站點(diǎn)的計(jì)算機(jī)。為了獲得這筆資金，Herzfeld將彈道導(dǎo)彈研究計(jì)劃的資金轉(zhuǎn)移到了ARPA預(yù)算中。國防部各界認(rèn)可了這筆費(fèi)用，因?yàn)锳RPA的任務(wù)是建立一個(gè)“高存活性”的網(wǎng)絡(luò)，即便任何部分遭到破壞，即便遭遇核攻擊，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)也不會崩潰。

ARPA找到了麻省理工學(xué)院的Larry Roberts（Kleinrock的老伙伴）來管理阿帕網(wǎng)項(xiàng)目。Roberts在英國計(jì)算機(jī)科學(xué)家Donald Davies和美國Paul Baran發(fā)明的基礎(chǔ)之上，研究了數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。

很快，Roberts就請求Kleinrock研究該項(xiàng)目的理論方面，因?yàn)樽?962年還在麻省理工學(xué)院期間，Kleinrock就一直在思考數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的問題。

Kleinrock說：“在麻省理工學(xué)院讀研究生時(shí)，我就下決心要解決這個(gè)問題，我周圍全是計(jì)算機(jī)，但它們之間卻無法互相交談，我相信遲早要有人來解決這個(gè)問題。然而，當(dāng)時(shí)沒人關(guān)心這個(gè)問題，他們都在研究信息和編程理論。”

Kleinrock對阿帕網(wǎng)的主要貢獻(xiàn)就是我們常說的“排隊(duì)論”。當(dāng)時(shí)，通信鏈路只有從AT&T租用的模擬線路。在這些電路交換線路中，無論是兩個(gè)人之間的電話通話，還是某個(gè)連接到遠(yuǎn)程主機(jī)的終端，都需要通過中央交換機(jī)在發(fā)送者和接收者之間建立專用連接。在無人講話或沒有比特需要傳送時(shí)，這些電路就會陷入大量的停機(jī)時(shí)間。

Leonard Kleinrock在MIT論文中提出的一些概念后來為阿帕網(wǎng)所用

Kleinrock認(rèn)為在計(jì)算機(jī)之間建立這種連接是一種極其低效的方法。排隊(duì)論為來自不同通信會話的數(shù)據(jù)包提供了一種動(dòng)態(tài)共享鏈接的方法。當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)包流暫停時(shí)，可以由另一個(gè)完全不相關(guān)的數(shù)據(jù)包來使用這個(gè)鏈接。包含通信會話（如電子郵件發(fā)送）的數(shù)據(jù)包可能會使用四種不同的路由找到通往接收者的路徑。如果某個(gè)路由被禁用，那么網(wǎng)絡(luò)還可以通過其他路由來傳輸數(shù)據(jù)包。

我們在3420室談話期間，Kleinrock向我展示了桌子上紅色活頁夾中他的論文。1964年，他以書本形式發(fā)表了他的研究成果。

在這種新型網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)的移動(dòng)不是由中央交換機(jī)控制的，而是由網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上的設(shè)備控制。1969年，這些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備被稱為IMP，即“互聯(lián)網(wǎng)消息處理器”。每臺機(jī)器都是堅(jiān)固耐用的Honeywell DDP-516計(jì)算機(jī)的改良版，其中包含網(wǎng)絡(luò)控制的專用硬件。

最初的IMP于1969年勞動(dòng)節(jié)在UCLA交到了Kleinrock的手上。今天，它猶如一塊巨石矗立在Boelter Hall的一角，經(jīng)過修復(fù)后，這臺設(shè)備與50年前處理第一次互聯(lián)網(wǎng)傳輸時(shí)并無二樣。

“每天工作15個(gè)小時(shí)”

1969年秋天，Charley Kline正在努力攻讀工程學(xué)學(xué)位。在Kleinrock獲得政府資助并開始著手開發(fā)阿帕網(wǎng)后，Kline就作為研究生的一員加入了阿帕網(wǎng)項(xiàng)目。8月，Kline和該項(xiàng)目的其他成員一起努力工作，準(zhǔn)備通過UCLA的Sigma 7大型計(jì)算機(jī)上的軟件連接到IMP上。由于計(jì)算機(jī)和IMP之間沒有標(biāo)準(zhǔn)接口（直到1973年Bob Metcalfe和David Boggs才發(fā)明了以太網(wǎng)），所以他們從零開始架設(shè)了15英尺長的連接電纜。接下來，他們需要另一臺計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信。

Charley Kline

10月初，SRI成為了第二個(gè)獲得IMP的研究機(jī)構(gòu)。對于Bill Duvall來說，那段時(shí)期的準(zhǔn)備非常緊張，為了完成從UCLA到SRI SDS 940的首次傳輸，他們做了大量準(zhǔn)備工作。他告訴我，UCLA和SRI團(tuán)隊(duì)決心在10月31日之前完成第一次傳輸。

他回憶說：“我參與了該軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，此次傳輸是該軟件最驚心動(dòng)魄的時(shí)刻，每天我們都需要工作15個(gè)小時(shí)以上。”

隨著萬圣節(jié)臨近，UCLA和SRI都在加快工作步伐。他們決定提前完成這次傳輸。

Kleinrock說：“當(dāng)時(shí)我們有兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，我們租用的AT&T線路可以提供每秒5萬比特的超快速度，我們已經(jīng)做好了充分的準(zhǔn)備，是時(shí)候放手一博了。”

“我們計(jì)劃的第一個(gè)測試在10月29日，”Duvall補(bǔ)充說，“當(dāng)時(shí)軟件還處于準(zhǔn)Alpha的版本。而且，我們認(rèn)為我們有三天的測試時(shí)間來啟動(dòng)并運(yùn)行。”

29日晚，Kline工作到很晚，SRI的Duvall也遲遲沒有下班。兩人計(jì)劃在當(dāng)天晚上嘗試發(fā)送第一條阿帕網(wǎng)消息，這樣即便一臺計(jì)算機(jī)崩潰了，也不會影響到其他人的工作。Kline 獨(dú)自坐在3420室的終端機(jī)前，這是一臺連接了計(jì)算機(jī)的ITT電傳打字機(jī)。

以下是Kline和Duvall親口陳述的當(dāng)晚經(jīng)過，計(jì)算機(jī)歷史將永遠(yuǎn)銘記這一時(shí)刻：

Kline：我登錄到Sigma 7操作系統(tǒng)，然后運(yùn)行了我編寫的程序，接下來我需要告訴該程序嘗試將數(shù)據(jù)包發(fā)送到SRI。同時(shí)，SRI的Bill Duvall運(yùn)行了他的程序以接受傳入的連接。當(dāng)時(shí)，我們通過電話交談。

剛開始時(shí)，我們遇到了一些問題。我遇到了代碼轉(zhuǎn)換的問題，因?yàn)槲覀兊南到y(tǒng)使用了EBCDIC（擴(kuò)充二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制交換碼），這是IBM使用的標(biāo)準(zhǔn)，也是Sigma 7使用的標(biāo)準(zhǔn)。然而，SRI計(jì)算機(jī)使用的是ASCII（美國信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼），這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)后來成了阿帕網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)，并且?guī)缀醭闪耸澜鐦?biāo)準(zhǔn)。

因此，在解決了其中的一些小bug之后，我們開始嘗試實(shí)際的傳輸（需要通過輸入“login”一詞來完成操作）。SRI系統(tǒng)經(jīng)過編程后非常智能，因此它可以識別有效的命令。如果你在高級模式下使用這個(gè)系統(tǒng)，當(dāng)你鍵入“ L”、“ O”和“ G”時(shí)，它會意識到你在鍵入“ LOGIN”，并且會為你自動(dòng)鍵入“ IN” 。所以我輸入了L。

我在電話這頭問Duvall：“你收到L了嗎？”他說收到了，然后我說我看到“L”回來并輸出到我的終端上了。然后我繼續(xù)輸入“O”，然后他說：“我收到O了。”接著我又輸入了“G”，然后他說：“等等，我的系統(tǒng)崩潰了。”

Bill Duvall

Duvall：在接收到幾個(gè)字母后，系統(tǒng)出現(xiàn)了緩沖區(qū)溢出的問題。這個(gè)問題很容易檢測和修復(fù)，所以我們立即修復(fù)了它，然后系統(tǒng)就正常工作了。我之所以提到這個(gè)問題是因?yàn)?，這件事的意義不在于修復(fù)bug本身，而是它證明阿帕網(wǎng)成功了。
Kline：他那邊遇到了一個(gè)小bug，他花了20分鐘修復(fù)后，我們繼續(xù)重試。他做了一些軟件上的改動(dòng)，我也仔細(xì)檢查了我的軟件。然后他打過電話來，我們開始再次嘗試。我們需要重新開始，因此我輸入了“L”，“O”和“G”，這次我終于收到了“IN”。

“工程師的工作”

首次連接發(fā)生在當(dāng)晚10點(diǎn)30分。連接成功后，Kline能夠使用Duvall為他創(chuàng)建的SRI計(jì)算機(jī)上的賬號登錄，并使用遠(yuǎn)在350英里之外的UCLA計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源運(yùn)行程序。至此，阿帕網(wǎng)已經(jīng)初步完成了使命。

Kline說：“那時(shí)，天色已晚，所以我回家了。”

3420房間的一塊牌匾

整個(gè)團(tuán)隊(duì)都得知了這個(gè)成功的消息，但是他們沒有過分在意此次的成就，“這只是工程師的工作，”Kleinrock說。Duvall認(rèn)為10月29日的連接只是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)面臨的更大挑戰(zhàn)中的一步。Kleinrock的工作重點(diǎn)是如何在網(wǎng)絡(luò)上確定數(shù)據(jù)包的方向，而SRI研究人員則承擔(dān)起了如何構(gòu)造數(shù)據(jù)包以及如何組織數(shù)據(jù)的研究工作。

Duvall說：“這基本上就是我們開發(fā)出來的范式，如今我們在互聯(lián)網(wǎng)上看到的包含鏈接的文檔以及類似的內(nèi)容都基于該范式。我們一直設(shè)想建立一系列相互聯(lián)網(wǎng)的工作站和相互連接的人員。屆時(shí)我們就可以稱它們?yōu)橹R中心，因?yàn)槲覀兠嫦虻氖菍W(xué)術(shù)。”

在Kline和Duvall首次通信成功后的幾周內(nèi)，阿帕網(wǎng)迅速擴(kuò)展到了圣塔芭芭拉分校和猶他大學(xué)的計(jì)算機(jī)。70年代以及80年代期間，阿帕網(wǎng)迅速發(fā)展了起來，連接了越來越多的政府和學(xué)術(shù)計(jì)算機(jī)。后來，阿帕網(wǎng)創(chuàng)造的概念應(yīng)用到了今時(shí)今日的互聯(lián)網(wǎng)。

早在1969年，UCLA的新聞公告就大力宣揚(yáng)阿帕網(wǎng)。引用Kleinrock的話說：“如今，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)還處于起步階段。但是隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的成長，變得越來越復(fù)雜，我們可能會看到計(jì)算機(jī)公共事業(yè)的普及，就像現(xiàn)在的電力和電話一樣，為世界各地的家庭和辦公室提供服務(wù)。”

如今，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了家庭和辦公室，甚至嵌入了最小的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，因此這個(gè)概念聽起來有點(diǎn)奇怪。然而，Kleinrock關(guān)于“計(jì)算機(jī)實(shí)用程序”的陳述非常有先見之明，因?yàn)楝F(xiàn)代商業(yè)化的互聯(lián)網(wǎng)直到幾十年后才出現(xiàn)。即使如今計(jì)算資源像電力一樣普遍且易于使用，這個(gè)想法在2019年仍然很新鮮。

也許50年的周年紀(jì)念日是一個(gè)很好的機(jī)會，不僅可以讓我們記住人類進(jìn)入這個(gè)高度互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的過程，還可以讓我們像Kleinrock一樣展望未來，思考網(wǎng)絡(luò)下一步的發(fā)展方向。
原文：https://www.fastcompany.com/90423457/50-years-ago-today-the-internet-was-born-in-room-3420丨翻譯：CSDN（ID：CSDNnews）彎月

來源：fastcompany