Hãy bắt đầu bằng cách xóa bỏ một số quan niệm sai lầm về Internet. Internet không phải là Web. Internet không phải là một đám mây. Và Internet không phải là ma thuật.
Nó có vẻ giống như một cái gì đó tự động mà chúng ta cho là đương nhiên, nhưng có cả một quá trình diễn ra đằng sau hậu trường khiến nó chạy.
Vì vậy ... Internet. Nó là gì?
Internet thực sự là một sợi dây. Chà, nhiều dây kết nối các máy tính trên khắp thế giới.
Internet cũng là cơ sở hạ tầng. Đó là một mạng toàn cầu gồm các máy tính được kết nối với nhau giao tiếp thông qua một cách tiêu chuẩn hóa với các giao thức đã định.
Thực sự, đó là một mạng lưới các mạng lưới. Đó là một hệ thống phân tán đầy đủ các thiết bị máy tính và nó đảm bảo kết nối đầu cuối thông qua mọi phần của mạng. Mục đích là để mọi thiết bị có thể giao tiếp với bất kỳ thiết bị nào khác.
Internet là thứ mà tất cả chúng ta sử dụng hàng ngày, và nhiều người trong chúng ta không thể tưởng tượng được cuộc sống của mình nếu không có nó. Internet và tất cả những tiến bộ công nghệ mà nó mang lại đã thay đổi xã hội của chúng ta. Nó đã thay đổi công việc của chúng tôi, cách chúng tôi tiếp nhận tin tức và chia sẻ thông tin cũng như cách chúng tôi giao tiếp với nhau.
Nó cũng đã tạo ra rất nhiều cơ hội và đã giúp nhân loại tiến bộ và đã hình thành kinh nghiệm của con người chúng ta.
Không có gì khác giống như nó - đó là một trong những phát minh vĩ đại nhất mọi thời đại. Nhưng chúng ta có bao giờ dừng lại để suy nghĩ tại sao nó được tạo ra ngay từ đầu, tất cả đã xảy ra như thế nào, hay nó được tạo ra bởi ai? Làm thế nào để Internet trở thành như ngày nay?
Bài viết này là một cuộc hành trình ngược thời gian. Chúng ta sẽ tìm hiểu về nguồn gốc của Internet và nó đã phát triển như thế nào trong suốt những năm qua, vì điều này có thể có lợi trong hành trình viết mã của chúng ta.
Tìm hiểu về lịch sử của cách Internet được tạo ra đã khiến tôi nhận ra rằng mọi thứ đều nằm ở việc giải quyết vấn đề. Và đó là tất cả những gì về mã hóa. Gặp sự cố, cố gắng tìm giải pháp cho nó và cải thiện nó khi giải pháp đó được tìm thấy.
Internet, một công nghệ rất mở rộng và luôn thay đổi, không phải là công việc của riêng một cá nhân hay tổ chức. Nhiều người đã đóng góp vào sự phát triển của nó bằng cách phát triển các tính năng mới.
Vì vậy, nó đã phát triển theo thời gian. Nó đã mất ít nhất 40 năm được tạo ra và giữ (tốt, vẫn đang tiếp tục) tiếp tục phát triển.
Và nó không được tạo ra chỉ vì mục đích tạo ra thứ gì đó. Internet mà chúng ta biết và sử dụng ngày nay là kết quả của một cuộc thử nghiệm, ARPANET, mạng tiền thân của Internet.
Và tất cả bắt đầu vì một vấn đề.
Sợ Sputnik
Vào giữa Chiến tranh Lạnh, ngày 4 tháng 10 năm 1957, Liên Xô đã phóng vệ tinh nhân tạo đầu tiên vào không gian có tên là Sputnik.
Vì nó là vật thể nhân tạo đầu tiên trên thế giới bay vào vũ trụ, điều này thật đáng báo động đối với người Mỹ.
Liên Xô không chỉ đi trước về khoa học và công nghệ mà họ còn là một mối đe dọa. Người Mỹ lo sợ rằng Liên Xô sẽ do thám kẻ thù của họ, giành chiến thắng trong Chiến tranh Lạnh và các cuộc tấn công hạt nhân trên đất Mỹ là có thể xảy ra.
Vì vậy, người Mỹ bắt đầu suy nghĩ nghiêm túc hơn về khoa học và công nghệ. Sau cuộc gọi đánh thức của Sputnik, cuộc chạy đua không gian bắt đầu. Không lâu sau đó vào năm 1958, Chính quyền Hoa Kỳ đã tài trợ cho các cơ quan khác nhau, một trong số đó là ARPA.
ARPA là viết tắt của Advanced Research Project Agency. Đó là một dự án nghiên cứu của Bộ Quốc phòng về Khoa học Máy tính, một cách để các nhà khoa học và nhà nghiên cứu chia sẻ thông tin, phát hiện, kiến thức và giao tiếp. Nó cũng cho phép và giúp lĩnh vực Khoa học Máy tính phát triển và phát triển.
Chính ở đó, tầm nhìn của J.C.R. Licklider, một trong những giám đốc của ARPA, sẽ bắt đầu thành lập trong những năm tới.
Nếu không có ARPA, Internet sẽ không tồn tại. Chính vì tổ chức này mà phiên bản đầu tiên của Internet đã được tạo ra - ARPANET.
Tạo Mạng Máy tính Toàn cầu
Mặc dù Licklider đã rời ARPA vài năm trước khi ARPANET được tạo ra, nhưng ý tưởng và tầm nhìn của ông đã đặt nền tảng và các khối xây dựng để tạo ra Internet. Thực tế là nó đã trở thành điều mà chúng ta biết ngày nay, chúng ta có thể coi đó là điều hiển nhiên.
Máy tính vào thời điểm đó không như chúng ta biết bây giờ. Chúng rất lớn và cực kỳ đắt tiền. Chúng được xem như những cỗ máy xử lý số và chủ yếu là máy tính, và chúng chỉ có thể thực hiện một số tác vụ hạn chế.
Vì vậy, trong thời đại của máy tính lớn, mỗi máy chỉ có thể chạy một nhiệm vụ cụ thể. Để một thử nghiệm diễn ra đòi hỏi nhiều tác vụ, nó sẽ yêu cầu nhiều hơn một máy tính. Nhưng điều đó có nghĩa là phải mua phần cứng đắt tiền hơn.
Giải pháp cho điều đó?
Kết nối nhiều máy tính với cùng một mạng và làm cho các hệ thống khác nhau đó nói cùng một ngôn ngữ để giao tiếp với nhau.
Ý tưởng về nhiều máy tính được kết nối với một mạng không phải là mới. Cơ sở hạ tầng như vậy tồn tại vào những năm 1950 và được gọi là WAN (Mạng diện rộng).
Tuy nhiên, mạng WAN có nhiều hạn chế về công nghệ và bị hạn chế cả trong phạm vi nhỏ và những gì chúng có thể làm. Mỗi máy nói ngôn ngữ riêng của nó khiến nó không thể giao tiếp với các máy khác.
Vì vậy, ý tưởng về một 'mạng toàn cầu' mà Licklider đề xuất và sau đó được phổ biến vào đầu những năm 1960 là một cuộc cách mạng. Nó gắn liền với tầm nhìn lớn hơn mà anh ấy có, đó là sự cộng sinh hoàn hảo giữa máy tính và con người.
Ông chắc chắn rằng trong tương lai, máy tính sẽ cải thiện chất lượng cuộc sống và loại bỏ các công việc lặp đi lặp lại, để lại khoảng trống và thời gian cho con người suy nghĩ sáng tạo, chuyên sâu hơn và để trí tưởng tượng bay bổng.
Điều đó chỉ có thể thành hiện thực nếu các hệ thống khác nhau phá vỡ rào cản ngôn ngữ và tích hợp vào một mạng lưới rộng lớn hơn. Ý tưởng về "Kết nối mạng" này chính là thứ tạo nên Internet mà chúng ta sử dụng ngày nay. Về cơ bản, đó là nhu cầu về các tiêu chuẩn chung cho các hệ thống khác nhau để giao tiếp.
Xây dựng mạng chuyển mạch gói phân tán
Cho đến thời điểm này (cuối những năm 1960), khi bạn muốn chạy các tác vụ trên máy tính, dữ liệu được gửi qua đường dây điện thoại bằng một phương pháp gọi là "Chuyển mạch kênh".
Phương pháp này chỉ hoạt động tốt đối với các cuộc gọi điện thoại nhưng rất kém hiệu quả đối với máy tính và Internet.
Sử dụng phương pháp này, bạn chỉ có thể gửi dữ liệu dưới dạng một gói đầy đủ, đó là dữ liệu được gửi qua mạng và chỉ đến một máy tính tại một thời điểm. Thông thường bị mất và phải bắt đầu lại toàn bộ quy trình từ đầu. Nó tốn thời gian, không hiệu quả và tốn kém.
Và sau đó trong thời kỳ Chiến tranh Lạnh, nó cũng nguy hiểm. Một cuộc tấn công vào hệ thống điện thoại sẽ phá hủy toàn bộ hệ thống liên lạc.
Câu trả lời cho vấn đề đó là chuyển mạch gói.
Đó là một phương pháp truyền dữ liệu đơn giản và hiệu quả. Thay vì gửi dữ liệu dưới dạng một luồng lớn, nó sẽ cắt nó thành nhiều phần.
Sau đó, nó chia nhỏ các gói thông tin thành các khối và chuyển tiếp chúng nhanh nhất có thể và theo nhiều hướng có thể, mỗi gói đi theo các tuyến đường khác nhau trong mạng, cho đến khi chúng đến đích.
Khi đó, chúng được lắp ráp lại. Điều đó có thể thực hiện được vì mỗi gói có thông tin về người gửi, điểm đến và một số. Sau đó, điều này cho phép người nhận kết hợp chúng lại với nhau ở dạng ban đầu.
Phương pháp này đã được nghiên cứu bởi các nhà khoa học khác nhau, nhưng ý tưởng của Paul Baran về mạng phân tán sau đó đã được ARPANET áp dụng.
Baran đang cố gắng tìm ra một hệ thống liên lạc có thể tồn tại sau một cuộc tấn công hạt nhân. Về cơ bản, ông muốn khám phá một hệ thống liên lạc có thể xử lý sự cố.
Ông đưa ra kết luận rằng các mạng có thể được xây dựng xung quanh hai loại cấu trúc:tập trung và phân tán.
Từ những cấu trúc đó đã hình thành ba loại mạng:tập trung, phi tập trung và phân tán. Trong số ba con đó, nó là con cuối cùng phù hợp để sống sót sau một cuộc tấn công.
Nếu một phần của loại mạng đó bị phá hủy, phần còn lại của mạng sẽ vẫn hoạt động và nhiệm vụ chỉ đơn giản là được chuyển sang phần khác.
Vào thời điểm đó, họ không nghĩ đến việc mở rộng mạng lưới nhanh chóng - chúng tôi không cần nó. Và chỉ trong những năm sau đó, sự mở rộng này mới bắt đầu hình thành. Tuy nhiên, những ý tưởng của Baran đã đi trước thời đại của ông, chúng đặt nền tảng cho cách thức hoạt động của Internet hiện nay.
Mạng chuyển mạch gói thử nghiệm đã thành công. Nó dẫn đến sự ra đời sớm của kiến trúc ARPANET áp dụng phương pháp này.
ARPANET được xây dựng như thế nào
Những gì bắt đầu như một phản ứng đối với mối đe dọa Chiến tranh Lạnh đang biến thành một cái gì đó khác. Nguyên mẫu đầu tiên của Internet từ từ bắt đầu hình thành và mạng máy tính đầu tiên được xây dựng, ARPANET.
Mục tiêu bây giờ là chia sẻ tài nguyên, cho dù đó là dữ liệu, phát hiện hay ứng dụng. Nó sẽ cho phép mọi người, cho dù họ ở đâu, khai thác sức mạnh của máy tính đắt tiền ở rất xa, như thể họ đang ở ngay trước mặt họ.
Cho đến thời điểm này, các nhà khoa học không thể sử dụng các tài nguyên có sẵn trên các máy tính ở vị trí khác. Mỗi máy tính lớn nói ngôn ngữ riêng của nó nên thiếu giao tiếp và không tương thích giữa các hệ thống.
Tuy nhiên, để các máy tính hoạt động hiệu quả, chúng cần phải nói cùng một ngôn ngữ và được liên kết với nhau thành một mạng.
Vì vậy, giải pháp cho điều đó là xây dựng một mạng thiết lập các liên kết giao tiếp giữa nhiều siêu máy tính lớn chia sẻ tài nguyên cách xa nhau hàng dặm.
Việc xây dựng một mạng chuyển mạch gói thử nghiệm trên toàn quốc kết nối các trung tâm do các cơ quan và trường đại học điều hành đã bắt đầu.
Vào ngày 29 tháng 10 năm 1969 các máy tính khác nhau thực hiện kết nối đầu tiên và nói chuyện, một giao tiếp 'nút tới nút' từ máy tính này sang máy tính khác. Đó là một thử nghiệm nhằm tạo ra một cuộc cách mạng về truyền thông.
Thông điệp đầu tiên được gửi từ UCLA (Đại học California, Los Angeles) đến SRI (Viện Nghiên cứu Stanford).
Nó chỉ đơn giản là "LO".
Lúc đầu, điều có nghĩa là "ĐĂNG NHẬP" không khả thi vì hệ thống bị lỗi và phải khởi động lại. Nhưng nó đã hoạt động! Bước đầu tiên đã được thực hiện và rào cản ngôn ngữ đã bị phá vỡ.
Vào cuối năm 1969, một kết nối đã được thiết lập giữa bốn nút trên toàn mạng bao gồm UCLA, SRI, UCSB (Đại học California Santa Barbara) và Đại học Utah.
Nhưng mạng lưới đã phát triển ổn định trong suốt những năm và ngày càng có nhiều trường đại học tham gia.
Đến năm 1973, thậm chí còn có các nút kết nối với Anh và Na Uy. ARPANET đã quản lý để kết nối các trung tâm siêu máy tính này do các trường đại học điều hành với nhau thành mạng của mình.
Một trong những thành tựu lớn nhất của thời đó là một nền văn hóa mới đã hình thành. Một nền văn hóa xoay quanh việc giải quyết vấn đề thông qua chia sẻ và tìm ra giải pháp tốt nhất có thể cùng nhau thông qua mạng.
Trong thời gian đó, các nhà khoa học và nhà nghiên cứu đã đặt câu hỏi về mọi khía cạnh của mạng - khía cạnh kỹ thuật cũng như khía cạnh đạo đức của mọi thứ.
Môi trường diễn ra các cuộc thảo luận này luôn chào đón tất cả mọi người và không có sự phân cấp. Mọi người được tự do bày tỏ ý kiến của mình và hợp tác để giải quyết các vấn đề lớn nảy sinh.
Chúng ta thấy rằng loại hình văn hóa đó đã được truyền sang Internet ngày nay. Thông qua các diễn đàn, phương tiện truyền thông xã hội và những thứ tương tự, mọi người đặt câu hỏi để nhận được câu trả lời hoặc cùng nhau giải quyết các vấn đề, bất kể vấn đề có thể là gì, ảnh hưởng đến tình trạng và trải nghiệm của con người.
Thời gian trôi qua, các mạng chuyển mạch gói độc lập hơn xuất hiện không liên quan đến ARPANET (tồn tại ở cấp độ quốc tế và bắt đầu nhân lên vào những năm 1970). Đó là một thách thức mới.
Các mạng khác nhau này có phương ngữ riêng và các tiêu chuẩn riêng về cách truyền dữ liệu. Không thể nào họ có thể hòa nhập vào mạng lớn hơn này, mạng Internet mà chúng ta biết ngày nay.
Làm cho các mạng khác nhau này nói chuyện với nhau - hay Kết nối Internet, một thuật ngữ mà các nhà khoa học sử dụng cho quá trình này - được chứng minh là một thách thức.
Nhu cầu về các tiêu chuẩn chung
Giờ đây, các thiết bị của chúng tôi được thiết kế để chúng có thể tự động kết nối với mạng toàn cầu rộng lớn hơn. Nhưng hồi đó quá trình này là một nhiệm vụ phức tạp.
Cơ sở hạ tầng trên toàn thế giới này, mạng lưới các mạng mà chúng tôi gọi là Internet, dựa trên các giao thức nhất định đã được thống nhất. Chúng dựa trên cách mạng giao tiếp và trao đổi dữ liệu.
Ngay từ những ngày đầu tại ARPANET, ARPANET vẫn còn thiếu một ngôn ngữ chung để các máy tính bên ngoài mạng riêng của mình có thể giao tiếp với các máy tính trong mạng của mình. Mặc dù nó là một mạng chuyển mạch gói an toàn và đáng tin cậy.
Làm thế nào những mạng ban đầu này có thể giao tiếp với nhau? Chúng tôi cần mạng lưới mở rộng hơn nữa để tầm nhìn về một 'mạng lưới toàn cầu' trở thành hiện thực.
Để xây dựng một mạng lưới mạng mở, cần có một giao thức chung. Đó là, một tập hợp các quy tắc.
Các quy tắc đó phải đủ nghiêm ngặt để truyền dữ liệu an toàn nhưng cũng đủ lỏng để đáp ứng tất cả các cách dữ liệu được truyền.
TCP / IP Tiết kiệm trong ngày
Vint Cerf và Bob Khan bắt đầu thiết kế cái mà ngày nay chúng ta gọi là Internet. Năm 1978, Giao thức Điều khiển Truyền và Giao thức Internet được tạo ra, còn được gọi là TCP / IP.
Các quy tắc cho Kết nối là:
- Các mạng độc lập không bắt buộc phải thay đổi
- Có một nỗ lực để đạt được thông tin liên lạc
- Các mạng nội bộ sẽ tồn tại cùng với các cổng kết nối các mạng này. Công việc của họ sẽ là dịch giữa các mạng. Sẽ có một giao thức chung, được thống nhất cho điều đó.
- Sẽ không có sự kiểm soát trung tâm, không có một cá nhân hoặc tổ chức nào chịu trách nhiệm.
Như Cerf đã giải thích:
Công việc của TCP chỉ là lấy một luồng thông báo do một HOST tạo ra và sao chép luồng đó tại một HOST nhận ở nước ngoài mà không cần thay đổi.
Giao thức Internet (IP) làm cho thông tin định vị có thể thực hiện được khi tìm kiếm giữa rất nhiều máy có sẵn.
Vậy dữ liệu di chuyển như thế nào?
Vậy làm thế nào để một gói tin đi từ điểm đến này đến điểm đến khác? Nói từ đích gửi đến nơi nhận? TCP / IP đóng vai trò gì trong việc này và làm thế nào nó giúp cho hành trình trở nên khả thi?
Khi người dùng gửi hoặc nhận thông tin, bước đầu tiên là TCP trên máy của người gửi sẽ chia dữ liệu đó thành các gói và phân phối chúng. Các gói này truyền từ bộ định tuyến đến bộ định tuyến qua Internet.
Trong thời gian này, giao thức IP phụ trách việc định địa chỉ và chuyển tiếp các gói tin đó. Cuối cùng, TCP sẽ tập hợp lại các gói về trạng thái ban đầu của chúng.
Điều gì xảy ra tiếp theo với Internet?
Trong suốt những năm 80, giao thức này đã được thử nghiệm kỹ lưỡng và được nhiều mạng chấp nhận. Internet tiếp tục phát triển và mở rộng với tốc độ nhanh chóng.
Mạng lưới toàn cầu kết nối với nhau của các mạng cuối cùng đã bắt đầu xảy ra. Nó vẫn chủ yếu được sử dụng rộng rãi bởi các nhà nghiên cứu, nhà khoa học và lập trình viên để trao đổi thông điệp và thông tin. Công chúng hoàn toàn không biết về nó.
Nhưng điều đó sắp thay đổi vào cuối những năm 80 khi Internet biến hình trở lại.
Đó là nhờ Tim Berners Lee, người đã giới thiệu Web - cách chúng ta biết và sử dụng Internet ngày nay.
Internet đã chuyển từ việc chỉ gửi tin nhắn từ máy tính này sang máy tính khác để tạo ra một cách dễ tiếp cận và trực quan để mọi người duyệt qua những gì thoạt đầu là một tập hợp các trang web được liên kết với nhau. Web được xây dựng dựa trên Internet. Internet là xương sống của nó.
Tôi hy vọng bài viết này đã cung cấp một số bối cảnh và cái nhìn sâu sắc về nguồn gốc của thiên hà này của thông tin mà chúng ta sử dụng ngày nay. Và tôi hy vọng bạn thích thú khi tìm hiểu về cách nó thực sự bắt đầu và con đường để trở thành Internet mà chúng ta biết và sử dụng ngày nay.