Internet History, Technology, and Security（week2）——History: The First Internet – NSFNet

前言：

上周学习了《电子计算机的曙光》，对战时及战后的计算机的历史发展有了更丰富的了解，今天继续coursera的课程，感觉已经有点适应了课程的节奏（除了经常有些奇奇怪怪的词汇看都看不懂@#￥%），嗯。

Supercomputers Justify a National Network：

History Through Supercomputing

70年代开始的时候，只有少数幸运的人才能用上电传打字机，就像视频中使用的一样。那时候的数据传输还依靠leased line（租用线路）来实现，和拨号上网其实有些类似，但是存在一个比较大的问题：当时的租用线路还不是光纤，受限于当时的技术而使用的是铜线，这导致了不便于长距离传输数据且价格昂贵。除此之外，租用线路在总数量一定的情况下，每被租用一根，就导致其他人能共用的数量少了一根，线路本身就是一个宝贵的资源。

为了节省费用，最终学术界研究出了所谓的Store and forward networks（存储和转发网络）——BITNET，目的是将我们为电话线支付的成本降到最低。但是你必须在电脑附近，或者在电脑附近有一个办公室，使用本地电话网络拨入，然后将有一个连接从该计算机的背面连接到另一台有用户的计算机，一直循环互联下去。

但是BITNET存在着缺点，例如图中的绿点、黄点、紫点代表着从小到大的三个数量的数据，当你只想发送小绿点的时候，你会发现了一个惊天大秘密：这特么竟然要排队？还是排在一个巨大紫点后面（(╯°Д°)╯︵ ┻━┻），正是因为数据按照一个线性的队列来排列，因此有可能每次经过路由的时候，你都要收到前面大数据的阻碍，消耗了大量的时间，导致最后一封邮件可能要花费数个小时甚至一两天。

于是20世纪60年代到80年代，由美国国防部主持研发的网络研究项目——ARPANET出现了，为了更有效地进行信息的交流。它使用了一种全新的思路——packet switching（分组交换网络技术），将数据切割成小块的包，这样就不会出现BITNET中大的数据阻碍队列后排的小数据最终导致耗费大量时间的情况。每一个小块的包上都有一个标签，标签定义了它从何而来到哪而去，因此不用担心它会迷失在网络中。ARPANET是一个巨大的进步，可惜的是它是一个比较排外的网络，基本上只能在军方内部使用。

由于对超级计算机的需求，许多大学都向NSF（National Science Foundation，美国国家科学基金会）申请资金购买一台超级计算机，左一千万美元，又一千万美元，NSF终于不堪其烦提出一个观点：我们为什么不建造一个全国性的共享网络呢？当然，这一切肯定没有说得那么轻松。

Larry Smarr – NCSA

上个视频结尾说道要带我们要见一个人，他见证了网络的历史，他叫Larry Smarr，来自NCSA（National Center for Supercomputing Applications，美国国家超级应用计算中心），于是紧接着课程，点开了视频。

"我是一个受过训练的相对论天体物理学家。"——Larry Smarr

不得不说这哥们是个猛人……本来以为又是一个计算机科学怪人，没想到自我介绍是个天文学家？？？

Larry Smarr是物理系的博士，研究涉及广义相对论、气体动力学等的天体物理学问题。在70年代，由于他正在开发一种现在称之为数值广义相对论的东西时，需要一个计算能力超强的超级计算机，由于在当时超级计算机一半用于陆军，另一半用于阿伯丁（一半用于军队的轨道计算，另一半则用于恒星演化）。所以他想拥有一台超级计算机，就必须要做纯粹的天体物理学研究，必须获得绝密的核武器许可，这显然有些不太容易。

直到80年代初，第一只CRAY（克雷超级计算机）进入了欧洲大陆一个开放的科学研究所——马克斯普朗克物理和天体物理研究所。他得知消息后第一时间和Dave Arnet（戴夫·阿内特）一起去了那里，Dave Arnet是伟大的超级计算机专家之一，也是化学家。这听起来有些滑稽，为了弄清楚这是一台美国制造的超级计算机，他们居然跑到了德国慕尼黑，要知道二战后德国是战败国，凑了非常久才有钱买一台超级计算机。

回国后，他发现在60年代的“人造卫星计划”之后，联邦政府资助了大学，建造了科学大楼，建立了超级计算机中心，投入巨大。但是大约在1970年，随着越南战争的开始，这些都停止了。例如70年代当他在利弗莫尔的时候，有四台CDC 7600，它只是有史以来最优秀的超级计算机之一，但是当时却没有一所美国大学接收过一台CDC 7600。于是他打电话给学校的同事，因为他意识到，很多时候他们知道如何做科学，却因为没有超级计算机而没有机会。所以他让学校的那些教授们发一份小说明书给他，说明如果有一台超级计算机，可以做什么科学。最后他和联邦政府报告这些并据理力争，使得当时最先进的超级计算机进入了大学。

Smarr还构建新的网络，虽然期间受到了许多阻碍，例如那时他遇到了来自华盛顿的telecom lobbyists的阻拦（大概是出于利益冲突），但这些阻碍最终并不会影响时代和科技进步的大趋势。

看完以后只是觉得，短短9分钟的视频，根本说不完这哥们的牛逼经历……

The First "Internet"：

本节主要是三段采访资料，之所以给"Internet"打上了引号，是因为此时的Internet还不是现在真正意义上的Internet，大概类似于一个雏形。

密歇根大学的 Doug Van Houweling

Doug Van Houweling刚到密西根大学时，密西根大学正因为没有得到国家科学基金会（NSF）项目资助而发愁，于是在Doug Van Houweling的提议下，密西根大学开始尝试转变研究方向——负责网络连接，试图建立一个网络，把所有的国家超级计算中心连接在一起。

从88年开始，这个网络的网络流量以及网络主机数量的增长速度有每个月百分之十五左右，因为他们采用了TCP/IP网络协议体系结构以及当初的网络设计观念，才能够支持这样的网络增长速度。除此之外，他们做了很多创新，比如边界网关协议得以开发出来支持多个网络通讯交互，还增建了很多路由和通讯设施。

1990年，网络速度发展太快，很明显T1的线路将很快不能支持我们的网络需求，必须升级到DS3，就是说从1.5兆（1-1/2）升级到45兆每秒。这是个很大的扩容，大概是30倍左右。为了做到这一步，他们成立了另一个非盈利机构叫Advanced Network and Services，仍然由Merit牵头做项目资助的主要申请机构，这个45兆网络的开发工作则转包给总部设在Armonk的Advanced Network and Services国家科学基金会网（NSF Net），最终建立了最快的网际网络。

加州大学的Leonard Klienrock

当你走进UCLA（加州大学洛杉矶分校）的Boelter Hall（博尔特大厅）后门时，你可能会注意到入口的地砖图案看起来很随意。

但是你花一点时间观察这个模式，就会发现这些图块代表0和1，是ASCII字符（恕在下眼拙….实在没看出来），表示的是L和O。

关于L和O是有历史典故的，本节标题的The First Two Packets是ARPANET从UCLA发送到Stanford的，内容LO是通过ARPANET发送的第一条信息，本来是要发送单词LOGIN，但由于中途系统BOOM了，最终发送了前两个字母——L和O，即使如此也足以成为计算机历史上值得记录的一刻。