インターネットの台頭、パート1:指数関数的な成長





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1990年、ネットワーキングコンサルタントでUNIXの専門家であるJohn Quatermanは、当時のコンピュータネットワークの状態の包括的な概要を公開しました。コンピューティングの将来に関する小さなセクションで、彼は「電子メール、会議、ファイル転送、リモートログイン-今日の世界的な電話ネットワークと世界的なメールと同じように」単一のグローバルネットワークの出現を予測しました。しかし、彼はインターネットに特別な役割を与えませんでした。彼は、この世界規模のネットワークは、「ベル運営会社の地域部門と長距離事業者によって運営される」米国以外の「政府の通信サービスによって運営される可能性が高い」と示唆した。



この記事の目的は、突然の爆発的な指数関数的成長により、インターネットが完全に自然な仮定を非常に大きく反駁した方法を説明することです。



バトンを渡す



現代のインターネットの出現につながった最初の重大なイベントは、防衛通信庁(DCA)[現在のDISA]がARPANETを2つに分割することを決定した1980年代初頭に発生しました。 DCAは1975年にネットワークの制御を引き継ぎました。それまでに、理論研究機関であるARPAの情報処理技術(IPTO)部門が、通信研究ではなく日常の通信に使用されるネットワークの開発に参加する理由がないことは明らかでした。 ARPAは、民間企業AT&Tからネットワークの制御を奪おうとしましたが失敗しました。軍事通信を担当するDCAは、最良の2番目の選択肢のように思われました。



新しい状況の最初の数年間、ARPANETは至福の無視のモードで繁栄しました。しかし、1980年代初頭までに、国防総省の老朽化した通信インフラストラクチャは、アップグレードが切実に必要でした。DCAがWesternUnionを請負業者として選択した提案された交換プロジェクトであるAUTODINIIは、失敗したように見えました。その後、DCAの長は、ハイジ・ヘイデン大佐に代替案の選択を任せました。彼は、DCAがすでにARPANETの形で持っていたパケット交換技術を、新しい防衛データネットワークの基盤として使用することを提案しました。



しかし、ARPANETを介した軍事データの送信には明らかな問題がありました。たとえば、ネットワークには長髪の科学者が溢れ、その一部はコンピューターのセキュリティや秘密に積極的に反対していました。リチャード・ストールマンMIT Artificial IntelligenceLabで仲間のハッカーと一緒に。ヘイデンは、ネットワークを2つの部分に分割することを提案しました。彼は、防衛産業で働くコンピューターがMILNETと呼ばれる新しいネットワークに割り当てられている間、ARPAが資金提供する研究科学者をARPANETに留めておくことを決定しました。この有糸分裂は2つの重要な結果をもたらしました。第一に、ネットワークの軍事的部分と非軍事的部分の分割は、インターネットを市民に、続いて民間の管理に移すための第一歩でした。第二に、それは実り多いインターネット技術の実行可能性の証拠でした-TCP / IPプロトコルは5年前に最初に発明されました。 DCAは、1983年の初めまでにすべてのARPANETノードをレガシープロトコルからTCP / IPに移行する必要がありました。当時、TCP / IPを使用したネットワークはほとんどありませんでしたが、このプロセスの後、プロトインターネットの2つのネットワークが統合されました。メッセージトラフィックが必要に応じて研究と軍事企業をリンクできるようにします。軍事ネットワークでのTCP / IPの寿命を確保するために、Haydenは、システムにTCP / IPを実装するソフトウェアを作成するコンピューターメーカーをサポートするために2,000万ドルの基金を設立しました。



インターネットを軍事から民間の管理に徐々に移行する最初のステップは、ARPAとIPTOに別れを告げる良い機会でもあります。彼の資金提供と影響力は、Joseph Carl Robnett Licklider、Ivan Sutherland、Robert Taylorによって率いられ、直接的および間接的に、インタラクティブコンピューティングとコンピューターネットワーキングのすべての初期の開発につながりました。しかし、1970年代半ばにTCP / IP規格が作成されたことで、それはコンピュータの歴史において最後に重要な役割を果たしました。



DARPAが主催する次の主要なコンピューティングプロジェクトは、2004年から2005年の自律型車両コンペティションです。それ以前の最も有名なプロジェクトは、1980年代の10億ドル規模の戦略的AI搭載コンピューターイニシアチブであり、市民社会にほとんどまたはまったく影響を与えることなく、いくつかの有用な軍事アプリケーションを生み出します。ベトナム戦争



は、組織の影響力の喪失の決定的な触媒でした。..。ほとんどの学術研究者は、冷戦中に軍が研究に資金を提供したとき、彼らは正当な理由のために戦い、民主主義を擁護していると信じていました。しかし、1950年代と1960年代に育った人々は、軍隊への信頼を失い、軍隊がベトナム戦争の沼地で行き詰まった後、彼らの目標を失いました。最初の人の中には、1969年にIPTOを去り、彼のアイデアとXeroxPARCとのつながりを持ったテイラー自身がいました。戦争資金が基礎科学研究に与える壊滅的な影響を懸念していた民主党が管理する議会は、防衛資金を軍事研究にのみ費やさなければならないという改正案を可決した。 ARPAは、1972年に、米国国防総省の防衛先端研究プロジェクト庁であるDARPAに改名することにより、この資金調達文化の変化を反映しました



したがって、バトンは民間の国立科学財団(NSF)に渡されました1980年までに、2,000万ドルの予算で、NSFは米国の連邦コンピューター研究プログラムの約半分に資金を提供する責任がありました。そして、これらの資金のほとんどは、まもなく新しい全国的なコンピュータネットワークNSFNETに向けられます



NSFNET



1980年代初頭、イリノイ大学の物理学者であるラリー・スマーが研究所を訪れました。ヨーロッパの研究者がアクセスを許可された、Crayスーパーコンピューターが動作するミュンヘンのMaxPlanck。米国の科学者にとって同様のリソースが不足していることに不満を感じた彼は、NSFが全国にいくつかのスーパーコンピューティングセンターの設立に資金を提供することを提案しました。この組織は、1984年に高度な科学コンピューティング部門を設立することで、同様の苦情を申し立てたSmarrや他の研究者の主張に応え、5年間の予算が4,200万ドルの5つのセンターに資金を提供しました。南西に。その間に位置する、スマーが働いていたイリノイ大学は、独自のセンターである国立スーパーコンピューティングアプリケーションセンター(NCSA)を受け取りました。



ただし、コンピューティング能力へのアクセスを改善するセンターの能力は限られていました。 5つのセンターのいずれか以外のユーザーにとって、コンピューターの使用は困難であり、学期または夏の科学旅行のための資金が必要になります。そのため、NSFはコンピュータネットワークも構築することを決定しました。歴史は繰り返されました-テイラーは1960年代後半にARPANETを推進し、研究コミュニティに強力なコンピューティングリソースへのアクセスを提供しました。 NSFは、大陸全体の主要なスーパーコンピューティングセンターをリンクするバックボーンを提供し、地域のグリッドを接続して、これらのセンターへのアクセスを他の大学や研究所に提供します。 NSFは、ヘイデンが推進したインターネットプロトコルを利用します。ローカルネットワークの作成に対する責任をローカルの科学コミュニティに移します。



NSFは当初、イリノイ大学からのNCSAネットワークの構築と保守のタスクを、全国的なスーパーコンピュータープログラムの最初の提案のソースとして言及しました。次に、NCSAは、ARPANETが1969年から使用していたのと同じ56 kbps回線をリースし、1986年にネットワークを立ち上げました。ただし、これらの回線はすぐにトラフィックで詰まりました(このプロセスの詳細は、DavidMillsのNSFNETバックボーンに記載されています。また、ARPANETの歴史は繰り返されました。ネットワークの主なタスクは、科学者がコンピューターの電源にアクセスすることではなく、アクセスした人々の間でメッセージを交換することであることがすぐに明らかになりました。ARPANETの作成者は、それを知らないことを許すことができます。これは起こり得ることですが、ほぼ20年後に同じ過ちが繰り返される可能性はありますか?考えられる理由の1つは、計算能力の使用に対して7桁の助成金を正当化する方が、そのような金額をそのようなものに費やすよりもはるかに簡単であるということです。電子メールを交換する能力などの取るに足らない目標。NSFが誰かを故意に誤解させたとは言えませんが、人類の原則として、宇宙の物理的定数は彼らが何であるかを主張しています。そうでなければ、私たちは単に存在せず、それらを観察することもできず、その存在について同様の、いくぶん架空の言い訳がなければ、政府の資金提供を受けたコンピューターネットワークについて書く必要はありません。



NSFは、ネットワーク自体が少なくともその存在を正当化するスーパーコンピューターと同じくらい価値があることを確信した後、T1(1.5 Mbps)でネットワークバックボーンをアップグレードするために外部の支援に目を向けました。 /から)。 T1標準は1960年代にAT&Tによって設立され、最大24の電話を処理することになっており、それぞれが64kbpsのデジタルストリームにエンコードされていました。



契約はMeritNetwork、Incが勝ち取りました。 MCIおよびIBMと提携し、ネットワークを構築および維持するために、最初の5年間にNSFから5,800万ドルの助成金を受け取りました。 MCIは通信インフラストラクチャを提供し、IBMはルーターにコンピューティングパワーとソフトウェアを提供しました。ミシガン大学のキャンパスをつなぐコンピューターネットワークを運営する非営利企業であるメリットは、科学的なコンピューターネットワークを維持する専門知識をもたらし、NSFとNSFNETを使用する科学者がそれを受け入れやすくする大学精神をパートナーシップに与えました。しかし、NCSAからメリットへの引き継ぎは、民営化に向けた明らかな第一歩でした。



MERITは、もともとミシガン教育研究情報トライアドの略でした。ミシガン州は、T1ホームネットワークの成長を支援するために独自の500万ドルを追加しました。







コーネル大学とイサカに接続されたニューヨークの研究教育ネットワークであるNYSERNetから、サンディエゴに接続されたカリフォルニア連合の研究教育ネットワークであるCERFNetまで、12を超える地域ネットワークがメリットバックボーンを通過しました。何百ものUnixマシンが大学の研究室や学部のオフィスで稼働していたため、これらの各地域ネットワークは無数のローカルキャンパスグリッドに接続されていました。この連邦ネットワークのネットワークは、現代のインターネットの種の結晶になっています。 ARPANETは、エリート科学機関で働く資金の豊富な情報学研究者のみをリンクしました。そして1990年までに、ほとんどすべての大学生または教師がオンラインに接続できるようになりました。パケットをノードからノードに(ローカルイーサネットを介して、さらに地域ネットワークに、次にNSFNETバックボーンに沿って光の速度で長距離を介して)転送することにより、電子メールを交換したり、Usenetで国内の他の地域の同僚と気軽にチャットしたりできます。



ARPANETよりもNSFNETを介してより多くの科学組織が利用可能になった後、1990年に、DCAはレガシーネットワークを廃止し、国防省を民間ネットワークの開発から完全に排除しました。



離陸



この全期間にわたって、NSFNETに接続されているコンピューターとそれに接続されているネットワークの数(そして今ではこれをすべてインターネットと呼ぶことができます)は、毎年約2倍になっています。 1987年12月に28,000、1988年10月に56,000、1989年10月に159,000など。この傾向は1990年代半ばまで続き、その後成長はわずかに鈍化しました。この傾向を考えると、Quatermanは、インターネットが世界を支配する運命にあることに気付かなかったのではないでしょうか。最近の流行が私たちに何かを教えてくれたとしたら、それは私たちが日常生活で遭遇するものに対応していないので、人が指数関数的な成長を想像することは非常に難しいということです。



もちろん、インターネットの名前と概念はNSFNETよりも前のものです。インターネットプロトコルは1974年に発明され、NSFNETの前でさえ、IPを介して通信するネットワークがありました。 ARPANETとMILNETについてはすでに説明しました。しかし、3層のNSFNETが登場するまで、「インターネット」(単一の世界規模のネットワークネットワーク)についての言及は見つかりませんでした。



インターネット内のグリッドの数も同様の速度で増加しました。1988年7月の170から1991年の秋には3,500になりました。科学界は境界を知らないため、1988年に確立されたフランスとカナダとのリンクをはじめ、多くのグリッドが海外に配置されています。 1995年までに、アルジェリアからベトナムまで、ほぼ100か国からインターネットにアクセスできるようになりました。マシンとネットワークの数は実際のユーザーの数よりもはるかに簡単に計算できますが、1994年末までの合理的な見積もりによると、1,000万〜2,000万人でした。誰が、なぜ、いつインターネットを使用したかに関する詳細なデータがないため、かなり困難です。またはそのような信じられないほどの成長のためのいくつかの他の歴史的な説明。物語や逸話の小さなコレクションでは、1991年1月から1992年1月までに35万台のコンピューターがインターネットに接続され、翌年には60万台がインターネットに接続された方法を説明できません。そして次のために-さらに110万。



しかし、私はあえてこの不安定な領域に足を踏み入れ、インターネットの爆発的な成長の原因である、接続の独自の理由を持つ3つの重複するユーザーの波は、メトカーフの法則の容赦ない論理によって引き起こされたと主張します。ネットワークの価値(したがって、引力)は、参加者数の2乗に比例して増加します。



科学者が最初に来ました。 NSFは、コンピューティングをできるだけ多くの大学に意図的に広めました。その後、他の全員がすでにそこにいたので、すべての科学者がプロジェクトに参加したかった。メールを受信して​​いない場合、Usenetでの最新のディスカッションを見て参加していない場合は、重要な会議の発表を見逃したり、メンターを見つけたり、公開前に最先端の研究に気づかなかったりするリスクがありました。オンラインで学術的な会話に参加せざるを得ないと感じた大学は、NSFNETバックボーンに接続できる地域のグリッドにすばやく接続しました。たとえば、ニューイングランド地域の6つの州をカバーするNEARNETには、1990年代初頭までに200を超えるメンバーがいました。



同時に、教職員や大学院生からはるかに大きな学生コミュニティへのアクセスが浸透し始めました。 1993年までに、ハーバードの新入生の約70%が電子メールアドレスを持っていました。その時までに、ハーバードのインターネットは物理的に隅々と関連機関に到達していました。大学は、教育機関のすべての建物だけでなく、すべての学生寮にイーサネットを導入するためにかなりの費用を費やしました。確かに、嵐の夜の後、学生の1人が最初に自分の部屋に飛び込んで椅子に倒れ、メールメッセージをタップするのに苦労した瞬間まで、残り時間はほとんどありませんでした。それが愛の宣言であろうと猛烈な叱責であろうと、翌朝送信したことを後悔しました。敵。



次の波、1990年頃、商用ユーザーが到着し始めました。その年に、1,151の.comドメインが登録されました。最初の商業参加者は、テクノロジー企業の研究部門(Bell Labs、Xerox、IBMなど)でした。彼らは本質的に科学的な目的でウェブを使用していました。リーダー間のビジネスコミュニケーションは他のネットワークを経由しました。しかし、1994年まで、60,000を超える.comドメイン名が存在し、インターネットでの収益化が実際に始まりました。



1980年代後半までに、コンピューターは米国市民の日常業務と家庭生活の一部になり始め、深刻なビジネスにとってデジタルプレゼンスの重要性が明らかになりました。電子メールは、同僚、顧客、およびサプライヤーと簡単かつ非常に迅速にメッセージを交換する方法を提供しました。メーリングリストとUsenetは、専門家コミュニティの発展に遅れないようにするための新しい方法と、幅広いユーザーに非常に安価な広告の新しい形式の両方を提供しました。法律、医療、金融、政治など、多種多様な無料のデータベースにインターネット経由でアクセスできます。接続された寮に住んで仕事をした昨日の学生は、彼らの雇用者と同じくらいインターネットに恋をしました。それははるかに多くのユーザーのセットへのアクセスを提供しました、個々の商業サービスのどれよりも(そして再びメトカーフの法則)。 CompuServeや他の同様のサービスが要求した、使用時間や送信メッセージの多額の支払いとは対照的に、1か月のインターネットアクセスの料金を支払った後、他のほとんどすべてが無料で入手できます。インターネット市場への初期の参入者には、Usenetグループで宣伝されたコネチカット州リッチフィールドのThe Corner Storeや、Little、Brown andCompanyの元編集者によって設立された電子書籍ストアであるTheOnlineBookstoreなどのメールオーダー会社が含まれていました。 Kindleより10年先。CompuServeや他の同様のサービスが要求した、使用時間や送信されたメッセージの請求に多額の費用がかかるのとは対照的です。インターネット市場への初期の参入者には、Usenetグループで宣伝されているコネチカット州リッチフィールドのThe Corner Storeや、Little、Brown andCompanyの元編集者によって設立された電子書籍ストアであるTheOnlineBookstoreなどのメールオーダー会社が含まれていました。 Kindleより10年先。CompuServeや他の同様のサービスが要求した、使用時間や送信されたメッセージの請求に多額の費用がかかるのとは対照的です。インターネット市場への初期の参入者には、Usenetグループで宣伝されているコネチカット州リッチフィールドのThe Corner Storeや、Little、Brown andCompanyの元編集者によって設立された電子書籍ストアであるTheOnlineBookstoreなどのメールオーダー会社が含まれていました。 Kindleより10年先。Brown and Companyは、Kindleより10年以上進んでいます。Brown and Companyは、Kindleより10年以上進んでいます。



そして、1990年代半ばにインターネットを大量に閲覧し始めた一般消費者を呼び込み、成長の第3の波が訪れました。この時までに、メトカーフの法則はすでにトップギアにありました。ますます、「オンラインであること」は「インターネット上にあること」を意味しました。消費者はT1クラスのホームリース回線を延長する余裕がなかったため、ほとんどの場合、ダイヤルアップモデムを介してオンラインになりました。..。商用BBSが徐々にインターネットプロバイダーに進化したとき、私たちはすでにこの話の一部を見てきました。この変更は、ユーザー(デジタルプールが突然海に成長した)とBBS自身の両方に利益をもたらしました。彼らは、独自のサービスを維持することなく、電話システムとT1インターネットバックボーンの間のはるかに単純な仲介ビジネスに移行しました。



より大規模なオンラインサービスも同じ方針で進化してきました。 1993年までに、米国のすべての全国的なサービス(Prodigy、CompuServe、GEnie、および新興のAmerica Online(AOL))は、350万人のユーザーにインターネットアドレスに電子メールを送信する機能を提供していました。遅れているDelphi(10万人の加入者)だけが完全なインターネットアクセスを提供しました。しかし、今後数年間で、指数関数的に成長し続けたインターネットアクセスの価値は、商用サービス自体からの独自のフォーラム、ゲーム、ショップ、その他のコンテンツへのアクセスをすぐに上回りました。 1996年は分水嶺の年でした。10月までに、オンラインにアクセスしたユーザーの73%がWWWを使用し、前年の21%から増加しました。 「ポータル」という新しい用語は、AOLが提供するサービスの基本的な残骸を表すために造られました。人々がオンラインになるためだけにお金を払ったプロディジーと他の会社。



秘密の成分



それで、私たちはインターネットがこのような爆発的な速度でどのように成長したかを大まかに知りましたが、なぜこれが起こったのか十分に理解していませんでした。断片化の前の時代に成長しようとしている他の多くのさまざまなサービスで、なぜそれがそれほど支配的になったのですか?



もちろん、政府の助成金も一役買っています。バックボーン通信への資金提供は別として、NSFがスーパーコンピューター開発プログラムに関係なくネットワーク開発に真剣に投資することを決定したとき、それは些細なことではありませんでした。 NSFNETプログラムの概念的リーダーであるSteveWolfeとJaneCavinesは、スーパーコンピューターのネットワークだけでなく、アメリカの大学向けの新しい情報インフラストラクチャを構築することを決定しました。そこで彼らは、できるだけ多くの人々にキャンパスのネットワークを提供する代わりに、大学をネットワークに接続するコストの一部を負担する接続プログラムを作成しました。これにより、直接的にも間接的にもインターネットの普及が加速しています。間接的に-地域グリッドの多くが同じインフラストラクチャを使用して営利企業を生み出したため、商業組織にインターネットアクセスを販売するための助成金に基づいて構築されました。



しかし、Minitelには補助金もありました。しかし、何よりも、インターネットは、その多層化された分散型構造とその固有の柔軟性によって際立っていました。 IPにより、物理特性が大きく異なるネットワークが同じアドレス指定システムで動作できるようになり、TCPではパケットが宛先に確実に配信されました。そしてそれがすべてです。ネットワークの基本的なスキームの単純さは、その上にほとんどすべてのアプリケーションを構築することを可能にしました。重要なことに、他のユーザーに自分のプログラムを使用するように説得できれば、どのユーザーも新しい機能の形で貢献できます。たとえば、FTPファイル転送は、初期のインターネットを使用する最も一般的な方法の1つでしたが、口コミ以外の関心のあるファイルを提供するサーバーを見つけることは不可能でした。そのため、進取の気性に富んだユーザーは、FTPサーバーのリストをカタログ化および保守するためのさまざまなプロトコル(Gopher、Archie、Veronicaなど)を作成しました。



理論的には、OSIネットワーキングモデルには同じ柔軟性があり、相互接続の標準として国際的な組織や通信大手の公式の祝福がありました。ただし、実際には、この分野はTCP / IPに任されており、その決定的な利点は、最初に数千台、次に数百万台のマシンで実行されるコードでした。



アプリケーション層の制御をネットワークの端に移すと、他の重要な結果が生じました。これは、自分の分野の管理に慣れている大規模な組織が快適に感じることができることを意味しました。組織は、独自の電子メールサーバーをセットアップし、コンテンツ全体を他の人のコンピューターに保存しなくても、電子メールを送受信できます。彼らは自分のドメイン名を登録し、オンラインになったすべての人がアクセスできる独自のWebサイトを設定できましたが、完全に自分の管理下に置いていました。



当然、多層構造と分散化の最も顕著な例は、世界中のWebです。 20年間、1960年代の時分割コンピューターから、CompuServeやMinitelなどのサービスまでのシステムは、電子メール、フォーラム、チャットルームなどの基本的な通信サービスの小さなセットを中心に展開していました。ウェブは根本的に新しいものになりました。ウェブが完全にユニークな手作りのページで構成されていた初期の頃は、現在の状態とはまったく異なります。しかし、リンクからリンクへのジャンプはそれでも奇妙な魅力があり、企業に非常に安価な広告と顧客サポートを提供する能力を与えました。インターネットのアーキテクトは誰もウェブを計画していませんでした。これは、欧州原子力研究センター(CERN)の英国人エンジニアであるTimBerners-Leeの創造性の成果でした。実験室の研究者の間で情報を便利に広めることを目的として1990年にそれを作成した人。しかし、彼は簡単にTCP / IPに住み、ユビキタスURLのために他の目的のために作成されたドメインネームシステムを使用しました。インターネットにアクセスできる人なら誰でもウェブサイトを作成でき、90年代半ばまでには、市役所、地元の新聞、中小企業、あらゆる種類のアマチュアなど、誰もが作成したように見えました。



民営化



インターネットの台頭についてのこの話では、いくつかの重要なイベントを省略しました。いくつか質問が残っているかもしれません。たとえば、企業や消費者は、もともと研究コミュニティにサービスを提供するために設計されたと思われる米国政府資金によるネットワークであるNSFNETを中心としたインターネットにどのように正確にアクセスできたのでしょうか。この質問に答えるために、次の記事では、まだ言及していないいくつかの重要なイベントに戻ります。徐々にではあるが必然的に、州の科学インターネットを私的で商業的なものに変えた出来事。



他に読むべきもの



  • Janet Abatte、インターネットの発明(1999)
  • Karen D. Fraser「NSFNET:高速ネットワーキングのパートナーシップ、最終レポート」(1996)
  • ジョンS.クォーターマン、マトリックス(1990)
  • Peter H. Salus、Casting the Net(1995)



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