Протокол TCP/IP
|
|
Назвать конкретный день рождения стека невозможно, но только вместе с протоколом TCP/IP глобальная сеть приобрела современные черты. |
|
Джонатан Постел вынес в 1979 году на рассмотрение общественности окончательную спецификацию протокола TCP/IP Version 3 Ирония судьбы: событие, возможно, более значимое для человечества, чем, скажем, полет на Луну, остается недопонятым, поэтому — недооцененным. |
|
Почему? |
|
Ответ вполне очевиден: к Internet уже успели привыкнуть, причем так быстро, что можно лишь удивляться. |
|
Ведь если не считать «эмбрионального» периода развития, публичная жизнь глобальной сети длиться не более 15 лет. |
|
Свидетельством этого служит такой факт: «Нью-Йорк Таймс» начала упоминать на своих страницах Internet только начиная с 1988 года — до этого он был глубокой «академической провинцией». |
|
Более близкий пример: еще пару лет назад в Москве были единицы Internet-кафе, а сейчас их количество не поддается оценке. |
|
Сегодня Internet-услуги не менее доступны, чем другие коммунальные службы. |
|
За считанные годы Сеть стала таким же обыденным бытовым явлением, как газ или электричество, — а кому интересно знать устройство газопровода, по которому мы получаем топливо? |
|
Для большинства пользователей по определению не может быть важным сообщение о том, что 1 января 1983 года предшественница Internet сеть ARPAnet была полностью переведена с протокола NetWork Control Protocol (NCP) на протокол TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol). |
|
В такой чисто технической интерпретации событие выглядит не более интересным, чем трансформация любой иной инфраструктуры. |
|
Когда говорят о смене протокола, о переходе с NCP на TCP/IP, часто упускают из виду одно наиважнейшее обстоятельство: принятие именно этого протокола стало оформлением столь привычной нам современной сетевой философии, которая и привела к появлению децентрализованной и практически самоуправляемой информационной инфраструктуры. |
|
Поворот событий, приведший к тому, что развитие Сети пошло именно в подобном «анархическом» направлении, — большая удача для нас всех. |
|
При другом раскладе все могло бы быть совсем иначе. |
|
О TCP/IP так много говорят и пишут в специальных изданиях, что он невольно представляется чем-то незыблемым, и из большинства публикаций можно сделать вывод о том, что появление именно этого стека протоколов является неизбежной производной эволюционного процесса. |
|
На самом деле все не так однозначно и просто. |
|
Важно подчеркнуть, что триумф Internet стал возможен благодаря тому, что идеологами новых коммуникаций стали специалисты-компьютерщики, зараженные духом либерализма, но при этом работавшие на деньги военных, а не традиционно занимающие эту нишу связисты. |
|
Связисты имели неплохие шансы повернуть телекоммуникации в более удобном для себя направлении. |
|
Конфликты между этими двумя лагерями были настолько серьезными и затяжными, что даже получили название «война протоколов». |
|
Это было типичное противостояние поколений. |
|
Телефония существует с 80-х годов XIX века, и за более чем столетнюю историю этой технологии в большинстве стран сформировались национальные телекоммуникационные монополии, привычные к централизованному подходу и иерархической структуре, ориентированной на соединение и создание обычных или виртуальных цепей. |
|
При создании Internet этим монополиям противостояли молодые частные организации, предлагавшие распределенный и децентрализованный подход. |
|
Связисты, следуя традиционным для них технологическим принципам, предлагали интегрированные и надежные сети, интеллект которых находился во владении операторов, а компьютерщики-«еретики» разносили интеллект между достаточно простыми маршрутизаторами и подключенными к ним серверами. |
|
Нельзя сказать, что идеология, которой придерживаются связисты, не имеет своих преимуществ. |
|
В частности, эти преимущества обнаруживаются сейчас, когда возрастает объем трафика, когда возникает необходимость передавать мультимедийные файлы. |
|
Коммутация пакетов в ее первозданном смысле становится препятствием к этому. |
|
Не исключено, что через какое-то время произойдет возврат к коммутации цепей, но на более высоком технологическом уровне. |
|
Чтобы понять суть противоречий, следует сделать небольшое отступление и вернуться к ARPAnet. |
|
Эту сеть вполне справедливо считают прямой предтечей Internet, но, скорее, не по использованным техническим решениям, а потому, что и ARPAnet, и Internet создавала практически одна и та же команда специалистов, которая всего на несколько лет опережала коллективы, работавшие в других странах. |
|
Этот временной гандикап и финансовые возможности, предоставленные им администрацией США, обеспечивали американской команде преимущества перед конкурентами. |
|
На ARPAnet были отработаны приемы создания сетей, основанных на коммутации пакетов. |
|
Но ARPAnet недолго была единственной сетью. |
|
Идеи коммутации пакетов буквально витали в воздухе, и в разных странах, в том числе в СССР, стали создавать аналогичные сети. |
|
Наиболее известна среди них французская сеть Cyclades, тоже на основе коммутации пакетов, разработанная в 1974 году под руководством Луиса Пуссена. |
|
В 1981 году на ее основе во Франции была внедрена уникальная сеть Minitel, поставленная France Telecom. |
|
Minitel или, как ее иначе называют, Teletel, представляет собой зримый пример того, в каком направлении могло бы пойти развитие, если бы инициативу по созданию глобальных сетей перехватили связисты. |
|
Это простейшие терминалы, устанавливавшиеся бесплатно, централизованные информационно-справочные ресурсы. |
|
Все удобно, дешево, но далеко от того функционального богатства, которое может дать Internet. |
|
ARPAnet не только стимулировала отдельные проекты, но и дала толчок к созданию целого ряда альтернативных международных стандартов, X.25. |
|
Со временем на основе этого стандарта была создана первая коммерческая служба на основе коммутации пакетов — Telnet, позже переименованная в Sprint X.25 service. |
|
TCP/IP: первые десять лет. |
|
Абсолютизировать 1 января 1983 года не стоит. |
|
Стек протоколов TCP/IP создавался долго, он имеет почти десятилетнюю предысторию. |
|
Впервые о TCP/IP было сказано в 1973 году на заседании International NetWork Working Group, прошедшем в Великобритании. |
|
Здесь Роберт Кан и Винт Серф выступили с проектом статьи, которая позже, в мае 1974 года, была опубликована в одном из самых престижных журналов Transactions on Communications, который издавал институт IEEE. |
|
В статье, озаглавленной A Protocol for Packet Network Intercommunication, были изложены основы будущего протокола TCP/IP. |
|
Каждый из соавторов внес свою лепту. |
|
Кан был одним из ведущих сотрудников компании BBN, которая изготовила связное оборудование для ARPAnet, и самостоятельно подошел к идеям, близким к TCP, а Серф занимался аналогичными задачами в Стэндфордском университете. |
|
Главная идея, предложенная авторами, состояла в том, чтобы перенести обеспечение надежности коммуникаций из сети в подключенные к ней серверы. |
|
Идея оказалась блестящей, она пришлась по вкусу и либерально настроенным ученым, и военным одновременно. |
|
После этого протокол начал жить своей жизнью, пока еще под названием TCP. |
|
К совершенствованию нового протокола приложили руку многие инженеры и ученые, и к октябрю 1977 года его работу удалось продемонстрировать не только в ARPAnet, но и в пакетной радиосети и спутниковой сети SATNET. |
|
К разработке протокола подключились Джонатан Постел и Дэни Коэн. |
|
Они и Кан с Серфом пришли к выводу о необходимости разделить протокол на две части: так появились «близнецы-братья» TCP и IP. |
|
Часть TCP отвечает за разбиение сообщения на датаграммы, за сборку их на стороне получателя, обнаружение ошибок и восстановление порядка пакетов, если он был нарушен в процессе передачи. |
|
IP, или Internet Protocol, отвечает за маршрутизацию отдельных датаграмм. |
|
К 1978 году окончательно оформилось то, что сегодня мы называем TCP/IP. |
|
Одними из первых преимущества TCP/IP оценили норвежские специалисты, которые уже в 1982 году подключились к ARPAnet. |
|
Вскоре к такому же решению пришли в Калифорнийском университете Лос-Анджелеса. |
|
Таким образом, можно сказать, что Internet начал действовать еще до официального перехода, юбилей которого отмечается. |
|
Тогда же появились официальные определения: Internet со строчной буквы — это множество объединенных сетей, а Internet с прописной — множество сетей, объединенных по TCP/IP. |
|
Вскоре было принято и решение о принятии TCP в качестве стандарта Министерства обороны США и о последующем выделении военного сегмента сети MILnet. |
|
В это же время произошли другие весьма важные события. |
|
Протокол TCP/IP вошел в Berkeley Unix (4.2 BSD), что стало толчком для появления целого поколения компьютеров — рабочих Unix-станций. |
|
Возможность состоявшегося в 1984 году разделения одной и той же технологии, разработанной под руководством ARPA, на два принципиально разных сегмента — Internet и MILnet — очень показательно. |
|
Дело в том, что она изначально разрабатывалась как технология двойного назначения и в итоге оказалась одинаково удобной, как для широкой публики, благодаря простоте масштабирования, так и для военных, поскольку обладала высокой выживаемостью. |
|
X.25 против TCP/IP Открывшиеся перспективы использования глобальных сетей для передачи данных в дополнение к голосу не могли не привлечь к себе внимание заинтересованных компаний, и в первую очередь монополиста того времени — IBM. |
|
Корпорация и далее пыталась усилить свою монополию, предложив технологию SNA. |
|
Телефонные операторы должны были найти какое-то общее для них решение. |
|
В середине 70-х годов главным координирующим органом связистов CCITT (ныне ITU-T) был предложен собственный стандарт сети с коммутацией пакетов X.25. |
|
Этот протокол представляет собой альтернативу TCP/IP и построен по принципам, близким связистам: «сложная» сеть и «простые» устройства в ней. |
|
Дальнейшее развитие этот подход получил в технологии Asynchronous Transfer Mode. |
|
Хотя в стандартах X.25 и ATM пакеты коммутируются, эти стандарты все же сохраняют близость к традиционной телефонии, так как воспроизводят виртуальные подключения. |
|
И это не недостаток, а просто другое видение проблемы. |
|
Стандарты X.25 и TCP/IP можно назвать антиподами. X.25 гарантирует безошибочную передачу пакетов средствами самой сети, не предъявляя значительных требований к терминалам. |
|
Напротив, Internet по определению должен обеспечить высокое качество обслуживания при низкокачественных сетях, например, в случае если часть сетевой инфраструктуры будет разрушена атомной бомбой. |
|
Живучесть Internet обеспечивает протокол TCP, а в X.25 те же функции реализует сама сеть. |
|
International Standards Organization в 1975 году выступила с проектом Open Systems Interconnection (ISO/TC 97/SC 16 1978, 60), который отражал опасения в отношении монополизации глобальных сетей и стремление найти консенсус с CCITT, с одной стороны, и Минобороны США — с другой. |
|
В 1977 году была опубликована модель Open Systems Interconnection. |
|
В 1983 году она была принята Национальным бюро стандартов США, а в 1987 году — и Пентагоном. |
|
Протокол X.25 был принят ISO как один из «открытых» протоколов. |
