發明互聯網,那些不為人知的秘辛

在40年的時間裡,互聯網已經從一個軍事通信網路演變成一個龐大的全球性網路空間,而這一切都始於美國加州的一處啤酒園。

在應用程序和「獨角獸」的王國中,Rossotti』s屬於罕見事物。這處位於矽谷心臟地帶的啤酒園自1852年屹立至今,從來沒有挪過位置。它不具顛覆性,也沒有可擴展性。不過,在150多年時間裡,Rossotti』s做了一件事,而且做得很好:它讓加州居民有了一個可以一醉方休的好地方。

在其漫長的發展歷程中,Rossotti』s曾是居於潮流前沿的沙龍、淘金熱中的賭場,也曾是「地獄天使」聚集的巢穴。如今,Rossotti』s已經改名為Alpine Inn啤酒園,而這裡也一如既往地吸引著各類人群。在房子後面的庭院里,既能看到穿著緊身衣的自行車騎行者,也能看到穿著皮衣的摩托車騎手。一個頭髮蓬亂的人在筆記本上寫著什麼,他可能是一名教授,也可能是一個瘋子,或者是一家公司的首席執行官。啤酒園的停車場里,停放著一輛哈雷摩托車、一輛瑪莎拉蒂,還拴著一匹馬。

從外表上看,這裡不太像一個重大創新的誕生地。但在40年前的8月份,一群科學家在Rossotti』s的一張野餐桌上架設了一台計算機終端,並進行了一項非同尋常的實驗。他們一邊喝著啤酒,一邊證明了,一個名為互聯網的奇怪想法是行得通的。

互聯網非常龐大,而且無跡可尋,以至於我們很難想象它是被發明出來的。我們很容易想象愛迪生髮明燈泡的場景,因為燈泡是非常具象的。你可以把它拿在手中,從各個角度進行審視。

互聯網正好相反。它無處不在,但我們對它只有驚鴻一瞥。互聯網就像是聖靈:它佔據著我們屏幕上的像素,展現著網站、應用程序和電郵,以此向我們彰顯它的可知性,但它的本質卻總是在別處。

互聯網的這一特性使它看起來非常複雜。一種如此普遍卻又隱匿無形的東西必然需要深厚的技術素養才能理解。但事實並非如此,互聯網的本質極其簡單,而這種簡單正是其成功的關鍵。

互聯網的發明者來自五湖四海,他們工作的地方五花八門——有法國政府資助的計算機網路Cyclades,有英國的國家物理實驗室,也有夏威夷大學和施樂公司(Xerox)。不過,主要發明者是美國國防部旗下的研究部門——高級研究計劃署(ARPA)及其眾多承包商。這家資金充裕的研究機構后更名為國防部高級研究計劃署(DARPA)。沒有當年的高級研究計劃署,互聯網就不會存在。

Rossotti』s的一張老照片,這裡是互聯網的誕生地之一。

作為一家軍事研究機構,高級研究計劃署在創建互聯網時帶有特定的軍事目的:它可以提供一種辦法,把計算能力帶到前線。1969年,高級研究計劃署創建了一個名為「阿帕網」(Arpanet)的計算機網路,它把全美大學院校、政府機構和國防承包商的主機連在了一起。阿帕網增長迅速,到上世紀70年代中期,已擁有近60個節點。

但是,阿帕網存在一個問題:它無法移動。按照如今的標準,阿帕網的那些計算機堪稱龐然大物,而且它們是通過固定線路相互通訊的。這對研究人員來說可能沒問題,因為他們可以坐在坎布里奇市或門洛帕克市的計算機終端前。然而,對深入敵區的士兵來說,它就是遠水難救近火了。要讓阿帕網在戰鬥中派上用場,它必須在世界任何地方都能進行訪問。

想象一輛行駛在扎伊爾叢林中的吉普車,或是一架盤旋在北越上空的B-52轟炸機。然後,把它們想象成一個無線網路中的節點,這個網路又連接著數千英里之外的另一個網路,而後者由一系列強大的計算機組成。這正是美軍的網路化夢想,即利用計算能力擊敗蘇聯及其盟國。正是這個夢想催生出了互聯網。

要讓這個夢想成真,需要做兩件事。首先是打造一個無線網路,它要能夠通過無線電或衛星,對美國軍事機器廣泛分佈的組件所構成的數據包進行中繼轉發。其次是把這些無線網路連接到阿帕網的有線網路,如此一來,那些價值數百萬美元的主機才能為前線士兵服務。科學家稱之為「網路互連」(Internetworking)。

試圖在不同網路間轉移數據,就好像是用漢語寫一封信寄給某個只懂匈牙利語的人

發明互聯網的初衷就是為了解決「網路互連」的問題。它給人們帶來了巨大的挑戰。讓計算機相互溝通——即「連網」(networking)——本已非常困難。但是,讓計算機網路相互溝通——即「網路互連」——呈現了一系列全新的難題,因為網路當中也有「外語」和不相容「方言」的存在。試圖在不同網路間轉移數據,就好像是用漢語寫一封信寄給某個只懂匈牙利語的人。這是行不通的。

因此,互聯網的建築師們開發出了一種數字版本的「世界語」:這種通用語言能夠讓數據在任何網路之間進行傳輸。1974年,高級研究計劃署的兩位研究人員——羅伯特·卡恩(Robert Kahn)和文頓·瑟夫(Vint Verf)——發表了一份早期的藍圖。他們借鑒國際同行的討論,勾勒出「一種簡單但非常靈活的協議」:這是一套通用的規則,對計算機相互之間的溝通方式做出了規定。

這些規則必須取得一種非常微妙的平衡。一方面,它們必須足夠嚴格,以確保數據得到可靠的傳輸。另一方面,它們也要足夠寬鬆,從而容納所有可能的數據傳輸方式。

文頓·瑟夫(左)和羅伯特·卡恩,他們設計了最早的互聯網協議。

瑟夫說,「它必須是永不過時的。」你不能只為某一個時間階段制定協議,因為它會很快過時。軍事技術在不斷發展革新,新的網路和新的技術會不斷出現。網路協議必須跟上時代的步伐:它必須兼容「大量獨一無二、且可能不具互操作性的分組交換網路。」瑟夫說——包括那些尚未被發明出來的網路。這個特性不僅可以讓整個網路系統永不過時,而且還可能變得無邊無際。如果這些規則足夠強大,「網路總和」可以無限增長,在其不斷擴展的多線程網格中吸收所有的數字內容。

最終,這些規則成為了互聯網的通用語言。但首先,人們需要對它們進行實施、調整和測試,並且一遍又一遍地重複進行。關於互聯網的誕生,一切都是偶然。對很多人、甚至對某些設計者來說,互聯網似乎一度是一個可笑的想法。這關乎規模和夢想——互聯網是一棟摩天大樓,而人們的視野從未超過幾層樓的高度。即使擁有冷戰背景下的軍事資金支持,互聯網看上去仍然像是一次輕率的冒險。

1976年的夏天,互聯網開始上線。

如果你在1976年8月27日走進Rossotti』s啤酒園,你會看到這樣的情景:7名男士和1名女士聚在一張桌子旁,他們圍著一台計算機終端走來走去,那名女士正在打字。兩根電線從終端上伸出來,一直延伸到停車場,連接到一輛大型灰色麵包車裡。

麵包車裡的機器負責把終端上輸入的文字轉換為數據包。然後,車頂的一根天線把這些數據包轉換為無線電信號。這些信號被發送到附近山頂的一個中繼器,在那裡被放大和轉播。通過中繼器的幫助,信號可以一路傳輸至門洛帕克市,由一棟辦公樓屋頂的天線進行接收。

正是在那裡,真正的魔法開始了。在辦公樓內,接收過來的數據包從一個網路無縫傳輸到另一個網路:一直從分組無線網路傳到阿帕網。為了實現這種「跳躍」,數據包必須經歷一個微妙的變形過程。它們必須改變自己的形態,但同時不能改變內容。想一想水這種物質:它可以是蒸汽,可以是液體,也可以是冰塊,但其化學組成沒有改變。這種神奇的靈活性正是大自然的一個特性——這是一件幸事,因為生命有賴於此。

Rossotti』s里的一塊銘牌講述了1976年8月的那場實驗。

相比之下,互聯網所依賴的靈活性不得不通過工程技術來實現。在1976年8月的那一天,它讓只存在於一個無線網路中的無線電信號變成了阿帕網有線網路中的電信號。引人注目的是,這次轉換完好地保存了數據,數據包完好無損。

事實上,數據包非常完好,以至於它們可以再次穿越3000英里,到達位於波士頓的一台計算機,在那裡被重新組合成Rossotti』s終端上輸入的那則信息,並且絲毫不差。為這次「網路互連長征」提供動力的正是卡恩和瑟夫提出的新協議。兩個網路連為一體,互聯網變成了現實。

「沒有用到氣球或者諸如此類的東西。」唐·尼爾森(Don Nielson)指出。如今已年過八旬的尼爾森是當年Rossotti』s實驗的負責人,他當時為斯坦福研究院工作,該機構是高級研究計劃署的重要承包商之一。尼爾森身材高大,但說話輕聲細語,而且極其謙虛;很少有人比他擁有更好的吹噓由頭,但他並沒有沉溺其中。

「這東西正在變成一個大事件。」他記得當時這樣想

尼爾森堅稱,互聯網是眾人努力的產物,斯坦福研究院只是參與其中的眾多機構之一。也許,這就是為什麼他們沒有在Rossotti』s打開香檳進行慶祝——如果聲稱一支團隊居功至偉,那就違背了國際網路社區的協作精神。又或者,他們可能只是沒有時間慶祝。參與當年Rossotti』s實驗的戴夫·雷茨(Dave Retz)說,他們先是非常擔心怎樣讓實驗成功,等到成功之後,他們又非常擔心後續的事情。總有更多的目標需要達成:在成功把兩個網路連在一起之後,他們開始研究如何連接三個網路——這是在一年多之後實現的,即1977年的11月。

隨著時間的推移,人們開始淡忘發生在Rossotti』s的實驗。尼爾森也把它拋諸腦後,直到一位記者在20年後提醒了他。「有一天,我坐在自己的辦公室里。」他回憶起電話鈴響起的那一天。電話另一端的記者聽說了在Rossotti』s進行的那場實驗,想了解它與互聯網誕生的關係。到1996年的時候,美國人已經在美國在線(AOL)的聊天室里玩起了網路性愛,還會利用GeoCities搭建各種醜陋和誘人點擊的主頁。互聯網已經超越其軍事根源,走向了主流,而人們開始對它的起源感到好奇。於是,尼爾森找出了幾份以前的報告,開始回憶互聯網是如何起步的。「這東西正在變成一個大事件。」他記得當時這樣想。

讓互聯網成為大事件的正是那年夏天尼爾森團隊在Rossotti』s所展示的特性:靈活性。40年前,互聯網可以把千言萬語從舊金山灣區傳輸到波士頓,使用的渠道是無線電波和銅質電話線。如今,互聯網連接的距離要遠得多,使用的渠道也變得更加多樣。它可以在數十億台設備之間傳輸數據,眨眼功夫就能在多個網路間,傳遞我們的一言一行。

今天的Alpine Inn啤酒園仍然是矽谷人群聚集的地方。

互聯網不僅僅是一個技術成就,它也是一項設計決策。尼爾森表示,要理解互聯網的起源,最重要的事情就是:它來自軍隊。雖然高級研究計劃署擁有廣泛的行動自由,但它在選擇項目時,仍然要著眼於那些能夠打勝仗的技術。研發互聯網的工程師了解這一點,並做出了相應的調整。

這就是為什麼他們會把互聯網設計成在任何地方都可以訪問:因為美國軍隊無處不在。美軍在全球70多個國家和地區擁有近800個軍事基地,還擁有數百艘軍艦、數千架戰機以及數萬輛裝甲車。互聯網之所以可以跨越任何設備、網路和媒介,原因就在於:互聯網需要像資助其建設的美國安全機構一樣無處不在。

互聯網最終對美軍提供了幫助,即便幫助的方式並不像設計者預期的那樣。不過,直到互聯網實現民用化和商業化——上世紀70年代高級研究計劃署的研究人員絕沒有料到這一景象——它才真正起飛。「坦率地講,如果有人說那時候他們就已經想象到了今天互聯網的樣子,他們是在說謊。」尼爾森說。最令他感到驚奇的是,「人們心甘情願花錢進入互聯網」。「每個人都希望參與進來。」他說,「人們希望躋身新世界的這種喧囂,對我來說是絕對驚人的。」

我們把互聯網想象為一個獨立的世界,一個可以「進入」或「身處」的地方,這同樣也是尼爾森及其同事留下的遺產。他們將不同的網路無縫連接,讓互聯網感覺就像是一個單一的地方。嚴格來說,這是一種錯覺。互聯網是由許多網路組成的:當我訪問谷歌的網站,數據要跳轉11個不同的路由器才能呈現在我眼前。但是,互聯網是一位大師級的「織工」:它把那些「針腳」掩蓋得非常好。互聯網給我們的感覺是一個無限且無國界的數字化世界,即我們所謂的網路空間。40年前,這個世界在帕洛阿爾托城外的山腳下初試啼音,並自此不斷擴大。

翻譯:何無魚

來源:The Guardian

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