Touto dnes jiz klasickou vetou zacina "Stoparuv pruvodce po Internetu", jeden z prvnich a nejznamejsich textu, popisujicich historii i soucasnost teto site siti, a pokracuje slovy ....
.......coby experimentalni rozlehla sit vzajemne propojujici hostitelske pocitace a terminalove servery. Byly vytvoreny postupy pro pridelovani adres a pro vypracovani standardu pro provoz site. Diky stale sirsimu nasazovani lokalnich siti se mnohe hostitelske pocitace staly branami do lokalnich siti. Byla vytvorena sitova vrstva, umoznujici vzajemnou soucinnost s temito sitemi, a byla nazvana Internet Protocol (IP). Casem vznikly dalsi site s velkym dosahem, zalozene na protokolu IP (NASA, NSF, site v jednotlivych statech USA ....). Take s temito sitemi je diky protokolu IP mozna soucinnost. Souhrn vsech techto vzajemne propojenych a spolupracujicich siti je Internetem.....
Ovsem pro spravne pochopeni nekterych zakladnich myslenek a principu, na kterych je postaven dnesni Internet, je vhodne jit jeste hloubeji do historie, pred vznik samotneho ARPANETu. Tedy do obdobi konce padesatych a pocatku sedesatych let, kdy studena valka byla v plnem proudu, a nad lidstvem jak Damokluv mec visel prizrak nuklearni valky.
Nejvetsi mozkovy trust tehdejsi Ameriky, firma RAND Corporation, az po usi zavalena zakazkami z resortu obrany, tehdy prave resila nemaly ukol - vymyslet, jak by jednotlive organy administrativy USA mohly uspesne komunikovat i po jaderne valce. Pokud by vubec prestala prvni nuklearni uder, Amerika by velmi nalehave potrebovala fungujici system rizeni a veleni, ktery by dokazal spojit jednotliva mesta, jednotlive staty, jednotlive vojenske zakladny atd. System fungujici i presto, ze nektere jeho casti mohou byt rozbity doslova na padrt.
Reseni by jiste melo byt zalozeno na existenci vhodne komunikacni site, ale jak tuto sit koncipovat, jak ji ridit a jak zajistovat jeji spravu? Vzdyt jakakoli jeji vyznacna cast - ridici centrum, centralni prepojovaci uzel, ustredna apod. - bude zcela jiste stredem zajmu nepritele, a bude tedy "odstrelena" nejspise jako prvni?
RAND Corporation nakonec prisla s moznym resenim, ktere bylo v roce 1964 dokonce zverejneno. Je zalozeno na nasledujicich dvou principech:
| sit nebude mit zadnou centralni slozku | |
| sit bude od zacatku navrhovana tak, aby fungovala i kdyz jsou nektere jeji casti v troskach |
Svetlo sveta tedy spatrila technika, oznacovana priznacne jako prepojovani paketu (packet switching), navic jeste v takove variante, ktere se dnes rika datagramova sluzba (datagram service). Obvykle je sice mene efektivni nez takovy zpusob prenosu dat, ktery modeluje fungovani telefonni site (a ktery je oznacovan jako prepojovani okruhu, angl. Circuit Switching), ale na druhe strane zase prinasi maximalni moznou robustnost. A o to prave slo.
Na scenu vstupuje ARPA
Myslenka silne decentralizovane, maximalne robustni a "vybuchuvzdorne" site, pracujici na principu prepojovani paketu, se tedy zrodila pocatkem sedesatych let v USA. Poprve vsak byla v praxi implementovana ve Velke Britanii, v podobe experimentalni site tamni National Physical Laboratory (Narodni laboratore pro fyziku), pocatkem roku 1968. Netrvalo dlouho, a k obdobnemu experimentu se odhodlali i v USA. Podnet, a nastesti i potrebne financni prostredky prisly z resortu obrany, konkretne od grantove agentury ministerstva obrany USA, s nazvem ARPA (Advanced Research Projects Agency). Podle teto grantove agentury byla experimentalni sit take pojmenovana jako ARPANET. Na tom jiz nic nezmenil ani fakt, ze samotna agentura ARPA se posleze prejmenovala na DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency), coz melo zduraznit jeji zamereni na potreby resortu obrany.
Konkretnim ukolem site ARPANET bylo predevsim prakticke overeni techniky prepojovani paketu. Krome toho mela byt tato sit vyuzita i k mnohem konkretnejsim a prozaictejsim ucelum - mela na dalku umoznit pristup k tehdejsim nejvykonnejsim superpocitacum (resp. k tomu, co bylo v tehdejsi dobe povazovano za superpocitace), a co se nachazelo predevsim na vyznamnych univerzitach, v jejich vypocetnich strediscich. Proto take prvni uzly site ARPANET byly umisteny prave na univerzitach - prvni z nich byl na podzim roku 1969 instalovan na zname UCLA (University of California Los Angeles), dalsi pak na UCSB (University of California Santa Barbara), ve Stanfordu (Stanford Research Institute, SRI), a na univerzite v Utahu. Vlastni uzel pritom byl realizovan univerzalnim pocitacem (konkretne slo o pocitac Honeywell DDP516), ktery byl naprogramovan tak, aby fungoval jako tzv. Interface Message Processor (IMP). Pro vzajemnou komunikaci pouzivaly uzly IMP pevne okruhy s prenosovou rychlosti 50 kbps, a prenosovy protokol NCP (Network Control Protocol). Jeste do konce roku 1969 byla vlastni sit uvedena do provozu, a jeji uzivatele tak mohli na dalku vyuzivat moznosti a vypocetni kapacitu superpocitacu, ktere tato sit propojovala.
ARPANET vsak rychle rostl, a v roce 1971 jiz mel celkem 15 uzlu, pricemz tento pocet neustale rostl: v roce 1972 mel ARPANET 37 uzlu, a v roce 1973 se k nemu pripojuji take prvni zahranicni uzly, ve Velke Britanii a v Norsku.
Komunikace vitezi nad pocitanim na dalku
Jiz pomerne brzy se ale zjistilo, ze puvodni predstava o zpusobu vyuziti ARPANETu nebyla prilis realisticka. Jestlize predpoklad byl takovy, ze uzivatele budou vyuzivat predevsim moznost prace na vzdalenych pocitacich (prostrednictvim tzv. vzdaleneho prihlasovani, remote login), pak praxe ukazala, ze uzivatele si z ARPANETu udelali spise statem sponzorovany postovni urad. Zacali totiz vyuzivat prenosove moznosti ARPANETu hlavne k prenosu vice ci mene osobnich vzkazu prostrednictvim elektronicke posty, a pro diskuse v ramci elektronickych konferenci. Vyuzivali tedy ARPANET k tomu, aby na dalku spolupracovali na ruznych vyzkumnych projektech, aby si predavali zkusenosti a ziskane poznatky, aby se vzajemne informovali o aktualnim deni, a eventuelne se i podelili o nektere zakulisni informace. To sice prilis neladilo spravcum site, ale uzivatele si prosadili sve. Moznosti komunikace prostrednictvim site je lakaly mnohem vic, nez moznost "pocitani na dalku". No a tento trend v podstate vydrzel az do dnesnich dni.
NCP je mrtve. At zije TCP/IP!
Sit ARPANET byla ve sve dobe bezesporu velkym technickym lakadlem, ktere muselo zakonite pritahnout pozornost mnoha sikovnych lidi. Mezi nimi byla i skupina pedagogu a postgradualnich studentu z UCLA (University of California Los Angeles), kteri na zaklade grantu od agentury ARPA zridili laborator (Network Measurement Center), ve ktere testovali a merili chovani ARPANETu. Cleny teto skupiny byli takovi lide, jako napr. Vinton Cerf, Steven Crocker ci Jon Postel, kteri dnes jsou temer legendou, ale tehdy byli teprve postgradualnimi studenty. Kdyz potrebovali "hodit na papir" neco, co vymysleli a co chteli dat ostatnim ve znamost, aby jim k tomu sdelili sve pripominky a nazory, nemohli se oprit o zadnou formalni autoritu a vydat nejaky oficialneji koncipovany dokument. Krome toho zrejme nemeli ani v umyslu komukoli vnucovat sve predstavy. Misto toho sve myslenky a vysledky publikovali ve forme pracovnich dokumentu, ktere nazvali velmi skromne a soucasne i vystizne jako "Request For Comment" - doslova "zadost o komentar". Slo navic i o vtipnou parafrazi na oficialni dokumenty "Request For Proposal", ktere prichazely od grantovych agentur (zejmena od agentury ARPA), a byly ve sve podstate vybidnutim k na podani zadosti o ucelove granty.
Uplne prvni material RFC (Request For Comment) spatril svetlo sveta v dubnu roku 1969. Napsal jej Steven Crocker, a tykal se problematiky programoveho vybaveni uzlovych pocitacu site.
Take dalsi osudy tehdejsich postgradualnich studentu velmi vyznamnym zpusobem ovlivnily vyvoj ARPANETu a jeho postupne prerustani v to, co dnes zname jako Internet. Klicovou osobnosti byl v tomto ohledu Vinton G. Cerf, ktery v roce 1972 po ukonceni svych postgradualnich studii nastoupil na misto docenta na univerzite ve Stanfordu. Kratce nato zacal poradat sitove seminare, v ramci kterych byly polozeny zaklady pro novou generaci komunikacnich protokolu pro sit ARPANET - protokolu, ktere "ziji" dodnes, a jsou znamy jako protokoly rodiny TCP/IP.
Jejich vyvoj pod vedenim Vintona Cerfa ovsem urcitou dobu trval, a byl financovan z prostredku agentury ARPA (mezitim prejmenovane na DARPA). Prvni verze specifikaci protokolu TCP byla v zari roku 1973 prezentovana na pocitacove konferenci na University of Sussex. Publikovana byla nasledujiciho roku, v kvetnovem cisle casopisu IEEE Transactions on Communications (autory byli Vinton Cerf a Robert Kahn). Prvni implementace protokolu TCP pak probihaly soubezne na trech mistech, krome Stanfordu i u firmy BBN (Bolt, Beranek and Newman) a na University College v Londyne. Slo tedy od zacatku o mezinarodni zalezitost.
V roce 1977 probehly prvni prakticke zkousky TCP, ktere prokazaly zivotaschopnost noveho protokolu. Prace na jeho dokonceni pak zacaly vrcholit.
V te dobe vsak ale dochazi i k jedne zasadni koncepcni zmene. Dosud totiz tvurci protokolu TCP vychazeli z predstavy, ze schopnosti a vlastnosti prenosovych cest jsou ruzne, ale ze prenosovy protokol TCP by je mel zcela zakryt, a sve uzivatele dusledne odstinit od jakychkoli specifik prenosovych cest. Tedy vytvaret iluzi, ze vsechna data jsou prenasena po zcela homogenni prenosove siti, ktera ma vzdy stejne vlastnosti. Navic se tvurci protokolu TCP rozhodli odstinit uzivatele a jejich aplikace i od nespolehlivosti prenosu, a prevzit na sva bedra veskere akce, spojene s napravou chyb pri prenosech, ztratach prenasenych dat atd. Koncipovali tedy protokol TCP jako tzv. spolehlivy protokol - i za cenu toho, ze k zajisteni spolehlivosti bude vyzadovat urcitou rezii, ktera pujde na ukor rychlosti prenosu.
S postupem casu se ale ukazalo, ze tento pristup nemusi byt vzdy nejvyhodnejsi. Existuji totiz i takove aplikace, ktere se radeji obejdou s ponekud poskozenymi daty, nez se zpozdenim v prisunu novych dat (ke kteremu dochazi tehdy, kdyz se spolehlivy prenosovy protokol snazi o napravu drivejsi chyby pri prenosu). V pripade puvodniho protokolu TCP slo hlavne o prenos hlasu - k pracovni skupine, ktera se vyvojem protokolu TCP zabyvala, se totiz casem pridali i lide, kteri se predtim zabyvali prave problematikou prenosu lidskeho hlasu. Tito lide pak prinesli i novy pohled na celkovou koncepci prenosovych protokolu, ktery nakonec vyustil v rozdeleni puvodniho protokolu TCP na dva samostatne protokoly - na protokol IP (Internet Protocol), ktery se staral zejmena o vlastni prenos a o zakryti vsech specifik konkretnich prenosovych cest, ale nikoli na spolehlivem principu (tj. kdyz doslo k nejakemu vypadku, ztrate ci poskozeni dat, sam se nestaral o napravu), a na "novy" protokol TCP, ktery sam vyuzival prenosovych sluzeb protokolu IP, a navic k nim pridaval i zajisteni spolehlivosti. Jako alternativa ke spolehlivemu protokolu TCP pak byl vytvoren protokol UDP (User Datagram Protocol), ktery take vyuzival prenosovych sluzeb protokolu IP, ale jiz k nim nepridaval zadne zajisteni spolehlivosti (a je tedy urcen pro takove aplikace, ktere pred spolehlivosti davaji prednost rychlosti a pravidelnejsimu prisunu dat).
Svou dnesni podobu tak protokoly TCP/IP ziskavaji v letech 1978 az 1979. V roce 1980 se pro ne nadchl i Pentagon a rozhodl, ze budou preferovanymi protokoly pro rezort obrany (nezapominejme, ze jejich vyvoj byl financovan prave z prostredku tohoto resortu, prichazejicich skrz agenturu ARPA). V roce 1982 se pak tentyz Pentagon rozhodl, ze vsechny pocitace pripojene k ARPANETu musi povinne prejit na protokoly TCP/IP. Tento prechod byl skutecne proveden, a to velmi razantne - od prvniho ledna roku 1983 totiz ARPANET jednoduse prestal byt pruchozi pro jakekoli pakety protokolu NCP.
Obdobi 1983 az 1986 pak bylo obdobim nastupu protokolu TCP/IP do zivota. Postarala se o to jak jejich kvalita a vhodna koncepce, tak i sikovna grantova politika agentury DARPA. Ta si totiz nechala na zakazku vyvinout implementaci protokolu TCP/IP pro prostredi Unixu (u firmy BBN), a pote jeste financovala i jejich zacleneni do BSD Unixu, pochazejiciho ze strediska BSD (Berkeley Software Distribution). Bylo to zrovna v dobe, kdy vetsina akademickych pracovist v USA prave "prezbrojovala" sve vypocetni arzenaly, a ve velke vetsine sahla prave po BSD Unixu. Diky tomu se protokoly TCP/IP velmi rychle rozsirily po cele akademicke komunite USA. Krome toho byly samozrejme implementovany i v jinych systemovych prostredich, nez jen v BSD Unixu.
Jak vznikal Internet
Osudy site ARPANET, jak jsme si je az dosud licili, se odehravaly plne v rezii resortu obrany USA - ktery take vse financoval. Pritom se choval i dosti filantropicky (alespon na nase pomery): v roce 1983 totiz oddelil od puvodniho ARPANETu ty jeho casti, ktere mely neco spolecneho s vojenstvim, a ustavil je jako samostatnou sit MILNET (samozrejme propojenou a schopnou komunikace s ARPANETem). Samotny ARPANET tak ziskal mnohem civilnejsi napln prace, ale presto byl nadale financovan z prostredku resortu obrany.
ARPANET ovsem nebyl zdaleka jedinou pocitacovou siti na svete ci alespon v USA. Sve pocitacove site si budovaly i jine resorty, a vzhledem ke kvalitam a verejne dostupnosti protokolu TCP/IP byly tyto site stale casteji budovany na bazi prave techto protokolu. No a pro jejich provozovatele i uzivatele se ukazalo jako velmi vyhodne, kdyz je mohli propojit s ARPANETem. Ten se tak stale vice staval spise zarodecnou siti, na kterou se postupne "nabalovaly" dalsi a dalsi site, az vznikal cely konglomerat vzajemne propojenych siti. No a tomu se zacalo rikat priznacne Internet - s velkym I.
Souviselo to ostatne i s nastupem lokalnich siti, ke kteremu dochazi nekdy po roce 1983, kdy plne vyzrava nejznamejsi a nejpouzivanejsi prenosova technologie pro site LAN - Ethernet. Take pro myriady techto lokalnich siti bylo velmi vyhodne vyuzit protokoly TCP/IP, a pripojit se ke stale se rozsirujici soustave vzajemne propojenych siti na bazi techto protokolu, tj. k Internetu. Tento trend pritom jen posilil skutecnost, ze puvodni ARPANET, neustale "obalovany" dalsimi a dalsimi sitemi, se stale vice dostaval jen do role paterni site, pres kterou prochazi provoz, vznikajici i smerujici do jinych siti.
ARPANET odchazi, NSFNET prichazi
Zrejme nejvyznamnejsi siti, ktera se kdy "nabalila" na ARPANET a stala se tak soucasti Internetu, byla sit NSFNET. Vytvorila si ji jako svou vlastni sit instituce NSF (National Science Foundation), ktera ma v USA na starosti podporu vedy a vyzkumu obecne, nikoli jen pro potrebu nektereho konkretniho rezortu. Tato instituce mimo jine zridila pet vypocetnich stredisek na univerzitach, ktere vybavila vykonnymi superpocitaci, nacez je take potrebovala vzajemne propojit, a poskytnout tak pristup k prislusnym superpocitacum co mozna nejsirsimu okruhu vedcu. S byrokraty ve vedeni ARPANETu se ale nedohodla na tom, aby za timto ucelem mohla vyuzit prave prenosove moznosti ARPANETu. A tak agenture NSF nezbylo, nez si vybudovat vlastni sit NSFNET, ktera z pocatku pouzivala pevne okruhy s prenosovou rychlosti 56 kbps. Svou sit pritom propojila s ARPANETem, takze i NSFNET se stal soucasti Internetu.
Tim ale zdaleka vse neskoncilo. Diky relativne stedremu prisunu financnich prostredku mohla agentura NSF financovat doslova masove pripojovani dosud nepripojenych akademickych instituci k NSFNETu, a tim i k Internetu. Prenosove moznosti site NSFNET sice brzy prestaly postacovat, ale to nebylo neresitelnym problemem - NSF si mohla dovolit prubezne zvysovat prenosovou kapacitu. Napr. v roce 1989 byly vsechny paterni spoje site NSFNET provozovany rychlosti 1,544 Mbps, a pozdeji presly dokonce na rychlost 45 Mbps.
A tak se stalo, ze NSFNET diky svym prenosovym schopnostem , a posleze i na zaklade koncepcniho zameru, postupne prejimal puvodni roli ARPANETu - tedy roli paterni site, skrz kterou prochazi nejvetsi cast provozu v ramci celeho Internetu. Vse pak vyvrcholilo v breznu roku 1990, kdy byl puvodni ARPANET v tichosti odstaven a zrusen. Jen malokdo to zaznamenal, protoze NSFNET mezitim uplne prebral ulohu paterni site cele obrovske soustavy siti, ktera tvorila Internet.
..... NSFNET odchazi
Paterni sit NSFNET byla dlouha leta v ocich mnoha uzivatelu temer synonymem Internetu jako takoveho. Pravdou bylo, ze postaveni teto paterni site bylo natolik klicove, ze tento nazor nebyl zcela neopodstatneny.
Sam NSFNET pritom take prosel urcitym vyvojem, ktery nezahrnoval pouze zmeny technicke. Slo predevsim o to, ze NSFNET byl puvodne koncipovan jako vyzkumna sit, ale s postupem casu se stal predevsim provozni siti, zajistujici spise rutinni prenosy velkych objemu dat. Nikoli ale prenosy, slouzici ryze komercnim ucelum, kterym se NSFNET nadale brani.
Provozovatel NSFNETu (agentura NSF) si zmenenou roli sve paterni site uvedomil, a rozhodl se NSFNET pozvolna odstavit - s tim, ze jeho prenosove funkce postupne prevezmou jine site, fungujici jiz plne na komercnim zaklade. Tim vlastne NSF jen vzala na vedomi a prizpusobila se trendu, ktery sama vyvolala svym omezenim komercniho provozu po NSFNETu, a ktery dal vzniknout ciste komercnim paternim sitim, schopnym jiz dnes zcela se vyhnout NSFNETu (podrobneji viz clanek: "Pro koho je Internet?").
Paterni sit NSFNET tedy bude v nasledujicich letech postupne odstavovana. Samotna agentura NSF ovsem zdaleka neopusti arenu pocitacovych siti - zameri se na rozvoj spickovych vysokorychlostnich sitovych technologii v ramci vyzkumneho projektu VBNS (Very high-speed Backbone Network Service). Podobne jako v roce 1986, kdy zacala budovat svuj NSFNET, hodla i nyni zacit propojenim peti akademickych stredisek vybavenych superpocitaci. Ze by se historie opakovala?