Интернет: цифровая революция эры мгновенной коммуникации. Мегасила, история и влияние на общество

Телеграфу своим появлением были обязаны соединившие материки подводные кабельные линии электросвязи. Их прокладка началась уже в XIX веке. В 1866 году со второй попытки удалось уложить кабель, который обеспечил долговременную телеграфную связь между Европой и Америкой, а в 1870 году была установлена прямая телеграфная связь между Лондоном и Бомбеем (Мумбаи).

В 1860 году в США Антонио Меуччи (Antonio Meucci) продемонстрировал устройство, которое могло передавать звуки по проводам, и названное им «Telectrophon». В 1876 году Александр Белл (Alexander Graham Bell) запатентовал в США «говорящий телеграф». Трубка Белла служила по очереди для передачи и для приёма человеческой речи. С этого времени стало возможным устное общение на расстоянии. Это повысило оперативность использования информации во всех видах человеческой деятельности и, прежде всего – в научных исследованиях. Для учёных телефон сыграл туже роль, что и спустя полвека Интернет.

Благодаря телефонной связи повысилась эффективность науки и техники. Учёные различных стран смогли координировать свои изыскания, а печатные издания оперативно информировать исследователей об успехах их коллег, содействуя появлению прорывных открытий XX века в генетике, кибернетике, медицине и ядерной физике.

Новый шаг в средствах электросвязи стал возможен с изобретением радио благодаря открытию в 1888 году Генрихом Герцем способов передачи и приёма электромагнитных волн (Hertzian Waves). Уже в 1893 году Никола Тесла запатентовал в США радиопередатчик, а в 1895 году приёмник. Конструкция его устройств позволяла модулировать акустическим сигналом колебательный контур передатчика, осуществлять радиопередачу сигнала на расстояние и принимать его приёмником, который преобразовывал сигнал в акустический звук. Все современные радиоустройства, в основе которых лежит колебательный контур, имеют предложенную Тесла конструкцию.

В 1906 году осуществлена первая официальная передача голоса и музыки из США для судов в Атлантическом океане. С этого момента радио начало победоносное шествие по миру. 18 октября 1907 года заработала первая регулярная трансатлантическая линия радиосвязи, а спустя год трансатлантические радиотелеграфные станции в Глейс Бей (Канада) и Клифдене (Ирландия) начали предоставлять любому желающему возможность по цене в пятнадцать центов за слово посылать сообщения через Атлантику.

В 1909 году переданный по радио сигнал бедствия позволил спасти жизни 1700 человек при столкновении судна «Республика США» с итальянским океанским лайнером «Флорида». Однако потребовалось еще три года, чтобы последовательность кода Морзе «SOS» начала использоваться как международно признанный сигнал бедствия судов. 14 апреля 1912 года произошло кораблекрушение «Титаника» и сигнал «SOS», поданный с корабля с помощью искрового передатчика, был принят на удалении 58 миль от места трагедии судном «Carpathia». Через три с половиной часа лайнер подошел к тонущему судну и начал спасательные работы. Гибель «Титаника» стала причиной принятия закона США, по которому все суда, должны были оснащаться лицензированными радиостанциями с двумя операторами и системой резервного электропитания. Отныне радио стало обязательным средством связи на морских судах.

Через пятнадцать лет после создания технологии радиосвязи проведены первые пробные сеансы массового радиовещания. Ещё 25 лет спустя в американском городе Питтсбург заработала первая в мире лицензионная вещательная радиостанция KDKA. С тех пор дата 2 ноября считается днем рождения радиовещания.

В отличие от телеграфа радио стало феноменом массовой культуры. Уже в начале тридцатых годов прошлого века ежедневная мировая радиоаудитория достигла пятидесяти миллионов человек. Этот факт был осознан в гитлеровской Германии. Здесь, как десять лет ранее в Советской России, телекоммуникации начали использовать в качестве инструмента политического диктата.

В 1933 году около тридцати ведущих фирм Германии приступили к разработке дешевого радиоприемника для прослушивания только немецких радиостанций. Со 2 сентября 1939 года, на следующий день после начала Второй мировой войны, населению страны запрещалось слушать зарубежные радиостанции – нарушителям грозило обвинение в измене Родине и смертная казнь.

В 1922 году, когда скончался изобретатель телефонной связи Александр Грейм Белл, шотландский инженер Джон Лоджи Бэрд (John Logie Baird) приступил к разработке телевизионного оборудования. Спустя три года он смог передать первые распознаваемые изображения человеческих лиц. В 1927 году Бэрд осуществил передачу телевизионного сигнала между Лондоном и Глазго на расстояние 705 километров по телефонным проводам.

В 1928 году в США запатентована конструкция первого цветного телевизора, разработанная под руководством Владимира Зворыкина, а американская компания General Electric приступила к трансляции регулярных телевизионных передач. Практическое освоение систем телевидения быстро превратило его в средство массовой коммуникации.

В 1936 году ВВС, на то время радиовещательная компания, начинает первые регулярные трансляции телевизионных программ в Англии. В это же время Алан Тьюринг (Alan Mathison Turing) публикует статью «О вычислительных числах». Независимо от него Эмиль Пост (Post Emil Leon) в США разрабатывает концепцию абстрактной вычислительной машины. Своими исследованиями Тьюринг и Пост показали принципиальную возможность решения автоматами любой проблемы. Тем самым были заложены первые вехи вступления человечества в кибернетический мир.

В 1937 году в Германии заработала вычислительная машина Z1 Конрада Цуза (Konrad Zuse). Она была способна обрабатывать 22-х разрядные двоичные числа с плавающей запятой, и обладала памятью на 64 числа. Z1 стало первым в мире вычислительным устройством на основе двоичной логики. В том же году в университете науки и техники штата Айова США (Iowa State University of Science and Technology) Джон Атанасов (John Vincent Atanasoff) приступил к работе по созданию электронно-вычислительных машин (ЭВМ) для решения задач математической физики на основе двоичной логики. Впервые в мире эта вычислительная машина проектировалась на основе электронных ламп. В 1942 году она была собрана и протестирована.

Период Второй мировой войны ознаменовался работами по дешифровке сообщений с использованием вычислительной техники. Это был важный этап. Вкупе с исследованиями, по созданию атомного оружия требовавшими большого объёма вычислений эти работы ускорили создание больших ЭВМ. Одновременно в Англии, Германии, Европе и США проводятся исследования в области полупроводниковой техники, теории коммутации сигналов и ракетной техники. В 1950 году был выполнен первый успешный численный прогноз погоды в США на компьютере ENIAC Джоном фон Нейманом совместно с метеорологами.

В 1957 году Советский Союз вывел на орбиту первый в мире искусственный спутник. Началась беспрецедентная технологическая гонка в области вооружений между СССР и США. При Министерстве обороны США создаётся Advanced Research Projects Agency (ARPA, Агентство передовых исследовательских Проектов, позднее именуется DARPA). Одним из направлений деятельности ARPA стало создание компьютерных технологий для военных целей. В этот период времени вычислительная техника уже рассматривалась как важнейший компонент оборонных систем.

Человечество находилось в ожидании новой мировой войны, но уже с применением атомного оружия. СССР и США проводят испытания атомных и водородных бомб, и совершенствуют средства их доставки. Англия (1957), Франция (1960) и Китай (1964) становятся членами «ядерного клуба» осуществив первые собственные ядерные взрывы.

В 1960 году, когда над территорией СССР сбит (1960) американский высотный разведывательный самолет Lockheed U-2, пилотируемый Гари Пауэрсом (Francis Gary Powers) у США появились твердотопливные баллистические ракеты, и были развёрнуты на орбите Земли первые спутники раннего предупреждения о ракетных атаках. В этом же году первой в мире «Фабрикой мысли» – центром Research and Development (RAND) в США был подготовлен доклад, в котором указывалось, что в современной ядерной войне иерархически организованная система управления и связи окажется неустойчивой. При повреждении одного или нескольких ее узлов подобная система полностью выйдет из строя. Распределенная же система связи, в которой каждый узел соединен не менее чем с двумя другими узлами, будет функционировать даже при повреждении 50% инфраструктуры.

К этому времени совершил первый рейс по Северному морскому пути советский атомный ледокол «Ленин», а в составе ВМФ СССР находятся опытная головная и несколько серийных атомных подводных лодок, оснащенных торпедами и ракетами с ядерными боеголовками. Вопрос сохранения коммуникаций, при ядерном ударе опасно приблизившегося к берегам США советского ядерного флота стал более чем актуален.

Перед ARPA была поставлена задача по созданию неуязвимой компьютерной сети между командными пунктами системы обороны США. Первой исследовательской программой в этом направлении руководил Джозеф Ликлайдер (Joseph Carl Robnett Licklider) опубликовавший в 1962 году работу «Galactic Network».

Вклад Ликлайдера в возникновение Интернет огромен и состоит из идей и принципов, по которым в последующем начал развиваться Интернет. Благодаря Ликлайдеру появилась первая и детально разработанная концепция компьютерной сети. Она была подкреплена работами Леонарда Клейнрока (Leonard Kleinrock) в области теории коммутации пакетов для передачи данных (1961—1964).

Следует отметить, что оборонные программы, в отличие от университетских специалистов, преследовали цель создания неуничтожимой компьютерной сети, которая при любом раскладе была бы работоспособна, а также невозможность перехвата данных противником. В 1962 году Пол Беран из RAND Corporation подготовил доклад «On Distributed Communication Networks». Он предложил использовать децентрализованную систему связанных между собой компьютеров (все компьютеры в сети равноправны) которая даже при разрушении её части будет работоспособна. Этим решались главные на то время задачи – невозможность перехвата данных сторонней стороной, их доставка без искажений до точки назначения и сохранение, поскольку они оказывались в памяти разнесённых друг от друга компьютерах.

Тем самым осуществлялось выдвинутая Ликлайдером идея о Глобальной компьютерной сети, обеспечивающей мгновенный доступ к программам и базам данных из любой точки земного шара. Предлагалось передавать сообщения в цифровом, а не аналоговом виде. Само сообщение разбивалось на небольшие порции – «пакеты», и передавалось по распределенной сети пакетами одновременно. В месте назначения из принятых дискретных пакетов сообщение заново «собиралось».

К середине 70-х годов прошлого века появились все необходимые предпосылки для возникновения глобальной компьютерной сети – Интернет. Обеспеченное ARPA финансирование, теоретическая концепция Сети, базирующаяся на отсутствии центрального компьютера с пакетным способом передачи данных Клейнрока и, наконец, размещённые на орбите Земли геостационарные спутники связи.

В 1945 году в журнале Wireless World Артур Кларк (Sir Arthur Charles Clarke) опубликовал статью «Extra-Terrestrial Relays» (Внеземные ретрансляторы) о перспективных системах космической беспроводной связи. Его идея была осуществлена спустя почти двадцать лет, когда 14 февраля 1963 года США вывели на орбиту спутник «Syncom 3». На то время, грандиозное значение этих двух событий – геостационарных спутников и компьютерных сетей для человечества были далеко не очевидны.

10 июля 1962 года США выводят на орбиту спутник связи и телевидения «Telstar 1». Через 15 часов после запуска изображение американского флага развевающегося перед передающей станцией в Андовере было передано в Англию, Францию и на американскую станцию в штате Нью-Джерси. Трансатлантическую пресс-конференцию через спутник провёл президент США Джон Кеннеди (John Fitzgerald Kennedy).

Схема Артура Кларка глобальной связи и схема расположения некоторых спутников на геостационарной орбите Земли к 2010 году (Arthur Clarke, 1945; ПСТ, 2014).

В 1967 году Ларри Робертс (Lawrence G.Roberts) предложил связать между собой компьютеры ARPA. Начинается работа над созданием первой интернет-сети ARPAnet. В Британии Дональд Дэвис (Donald Watts Davies) разработал собственную концепцию Сети, и добавил в неё существенную деталь – компьютерные узлы должны не только передавать данные, но и стать переводчиками для различных компьютерных систем и языков. Именно Дэвису принадлежит термин «пакет» для обозначения фрагментов файлов, пересылаемых раздельно.

26 июля 1968 года Ларри Робертс рассылает 140 фирмам США предложение принять участие в тендере на создание проекта компьютерной сети. Специалисты IBM, AT&T и других крупных компаний отказались от участия. Однако, в малоизвестной тогда компании Heart Bolt Beranek and Newman (BBN), занимающейся задачами акустики при выполнении строительных работ, берутся за решение задачи.

Через месяц BBN подготовили подробный проект, потратив на создание спецификаций около ста тысяч долларов. Их риск окупается. В августе ARPA делает заказ компании BBN на «Interface Message Processor» (IMP) для смешанных компьютерных сетей стоимостью в один миллион долларов.

Между Калифорнийским университетом в Лос-Анджелесе (UCLA, University of California, Los Angeles), Стэндфордским исследовательским институтом (Stanford Research Institute), Калифорнийским университетом в Санта-Барбаре (University of California, Santa Barbara) и университетом штата Юта (Utah State University) прокладываются специальные кабеля связи.

Группа из 12 специалистов Фрэнка Харта (Frank Hart) из BBN приступила к решению технических проблем по организации сети ARPANET. В короткий срок были подготовлены основные сетевые программы и приспособлен к задачам проекта компьютер «Honeywell DDP-516».

Этот компьютер, размером с холодильник и весом почти полтонны, стоил восемьдесят тысяч долларов, а объём его оперативной памяти составлял 12 килобайт. Созданные на его основе сетевые устройства получили название Interface Message Processor (IMP). Они были соединены линиями связи способными осуществлять передачу данных со скоростью 56 Кбит/с. Каждый IMP должен быть связан как минимум с двумя другими IMP. При отказе одного из узлов или линии сообщения могли бы автоматически направляться по альтернативному маршруту.

ARPANET 1971 года и Интернет 2005 года (отображена небольшая часть сетей класса «C»). Каждая линия соединяет два узла с IP-адресом. Её длина – временная задержка (пинг) между узлами, местоположению показано согласно RFC 1918. На 2013 год число используемых IP-адресов в мире составило около 1,3 миллиарда.

30 августа 1969 года первый IMP отправлен в UCLA и спустя месяц к сети был подключен Университет Стэнфорда (Stanford University), удаленный от Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе на 520 километров. Начинаются первые испытания ARPANET. К 1 декабря 1969 года к ней подключаются университеты в Санта-Барбаре и Юте, ARPA оплатила BBN все работы, и представила новые субсидии.

Тем временем программист из компьютерной фирмы BBN Рэй Томлинсон (Ray Samuel Tomlinson) разрабатывает систему электронной почты и предлагает использовать значок @. В октябре 1971 года Томлисон отправил с одного компьютера на другой послание «QWERTYUIOP» – простой набор клавиш верхней строки клавиатуры. До Томлинсона первую систему обмена текстовыми сообщениями создал Дуг Энгельбарт (Douglas Engelbart) из Стэнфорда, а Томлинсон придал ей вид почтового конверта с графами «куда», «кому» и самим текстом письма. Он также для удобства предложил завести на каждом компьютере виртуальный почтовый ящик, что и было реализовано в программе Send Message.

Знакомый вид электронная почта приобрела после доработки Лоуренсом Робертсом (Lawrence Roberts). В своей программе он предусмотрел просмотр списка писем, выборочное чтение, сохранение письма в отдельном файле, пересылку другому адресату и возможность автоматической подготовки ответа.

Основные этапы становления Интернет, так как их обозначили сами отцы-основатели: Barry M. Leiner, Vinion G. Cerf, David D. Clark, Robert E. Kahn, Leonard Kieinrock, Daniel C. Lynch, Jon Postel, Lawrence G. Roberts, Stephen Wolff в 1997 году.

Оставался не решенным вопрос объединения сетей на общей платформе. Его смогли решить Роберт Кан (Robert Elliot Kahn) и Винтон Серф (Vinton Gray Cerf). В мае 1974 года они публикуют в специализированном журнале IEEE «Transaction Communications» статью «A Protocol for Packet Network Intercommunication» и предложили подключить к имеющимся сетям специальный компьютер, который служил бы отправителем, получателем и переводчиком данных. Стандарту программного обеспечения для межсетевой связи Кан и Серф дали название TCP (Transmission Control Protocol).

Протокол TCP разбивает пересылаемые данные на кодированные пакеты. Это позволяло в точке приёма правильно собирать исходное сообщение. Позже TCP был дополнен протоколом IP (Internet Protocol) и получил название ТСР/IP – сердце будущей Всемирной Сети. Протокол IP был необходим для того чтобы сообщение было получено точно в пункте назначения.

В октябре 1977 года предложения Серфа и Кана воплощаются в жизнь, а ARPANET объединяется с региональными сетями. Уже в ноябре была продемонстрирована работа сети из трех компьютерных подсетей. В 1973 году к этой сети через трансатлантический телефонный кабель подключились первые иностранные организации из Англии и Норвегии. С этого времени Интернет начал быстро расширяться, охватывая с каждым годом все новые и новые страны.

В 1984 году Национальный научный фонд США (NSF) основал межуниверситетскую сеть NSFNET (National Science Foundation Network). За один год к ней подключились около десяти тысяч компьютеров. Однако те, кто желал пользоваться Сетью в то время, должны были хорошо разбираться в компьютере и программном обеспечении.

Пользователь образца 1990 года должен был быть учёным, инженером или программистом – теми, кто в своей работе, так или иначе, использовал компьютерную технику. Обычно она имелась только на рабочем месте, а доступных в домашних условиях персональных компьютеров было немного. Сама скорость передачи данных была небольшой, а пользователь должен был точно знать, что он ищет и, где это может находиться в Сети.

Ситуация кардинально изменилась благодаря специалисту по компьютерам из Европейской организации по ядерным исследованиям (CERN) Тиму Бернерсу-Ли (Sir Timothy John Berners-Lee) придумавшего язык гипертекстовой разметки HTML. В 1989 году он предложил протокол World Wide Web (Web, WWW) – интерфейс работающих поверх Интернет приложений для получения в удобной для пользователя форме данных. Тем самым было положено начало формирования современной инфосферы Интернет.

Основные этапы становления Интернет и число его пользователей в мире. Ускорение темпов прироста пользователей начинается с принятия закона США в 1993 году, а затем благодаря технологии сотовой связи 3G и формированию социальных сетей.

Осенью 1990 года сотрудники CERN получили в пользование первый веб-сервер и веб-браузер, написанные Бернерс-Ли в среде NeXTStep. Данная разработка первоначально предназначалась для международного взаимодействия физиков. Собственно, последние, как и многие другие исследователи до и после означенных событий, уже имели электронную почту и доступ в базы данных по протоколам ftp и telnet, но новое средство значительно облегчило их работу.

В августе 1991 года Бернерс-Ли выложил своё программное обеспечение для WWW в Сеть для широкого использования, но только с появлением в 1993 году веб-браузера NCSA Mosaic Марка Андриссена (Marc Andreesen) любой пользователь Сети смог самостоятельно формировать её информационное содержание. Интернет стал публичным. К этому времени уже имелись магистральные кабельные линии связи, и появись два главных компонента эры мгновенных коммуникаций – спутниковая связь и Глобальная компьютерная сеть.

Интересно, что и первая и вторая системы своим возникновением обязаны в первую очередь военным бюджетам. Тем не менее, у них было еще одно общее свойство – их жизнедеятельность и развитие обуславливалась работой крупных коллективов специалистов. По-настоящему общедоступным для миллионов людей Интернет ещё не был. Не хватало третьего компонента – персонального компьютера (ПК) с доступом в Глобальную сеть.

В 1981 году компания Osborne Computers выпустила первый в мире портативный компьютер. Он весил одиннадцать килограммов при стоимости 1795 долларов США. В том же году компания International Business Machines (IBM, Ай-Би-Эм) также занялась производством персональных компьютеров. Началась гонка на рынке ПК.

Компания IBM выпускает на рынок собственный первый персональный компьютер IBM 5150 (Personal Computer – PC) и решает не патентовать его BIOS (Basic input/output system). Благодаря этому появились много аппаратно и программно совместимых компьютерных клонов использовавших программное обеспечение IBM PC. Это сделало его промышленным стандартом и обеспечено доминирование на рынке совместимых с IBM PC компьютеров, а также новых поколений игровых приставок. Главное, чем PC отличался от своих старших собратьев – больших ЭВМ, была цена и размеры.

Число подписчиков сотовой связи и доля интернет-пользователей на сто человек в мире. Резкий рост абонентской базы происходит с появлением в 2003—2010 годах технологии 3G, позволившей использовать Интернет с мобильных устройств электросвязи.