从科技创新史的视角看互联网技术从发明到商业化的演进

7.3.1　互联网技术的发明与商业化的历程^[1]

互联网技术的发明能够被追溯到ARPANET的早期电脑网路。1962年，利克利德（Licklider）为ARPA（Advanced Research Projects Agency）服务，这是一个政府部门，为美国国防部资助军事研究项目。在ARPA，他主管的项目是研究如何使用计算机用于军事目的和控制（Hauben，1993）。作为ARPA研究项目的主管，利克利德开始资助网络计算的研究项目。与此同时，计算机网络的核心思想源自伦纳德·克莱因罗克（Leonard Kleinrock）。克莱因罗克思考通过打包群组（或者数据包交换，packet switching）发送信息。数据包交换使得计算机能够集中发送信息，这样并不需要占用通讯线路很长时间，能够大大提高网络线路的通讯能力。

1965年，劳伦斯·罗伯特（Lawrence Robert）通过一个电话线在MIT将一台电脑连接到加州的另外一台电脑。1966年，罗伯特向ARPA提出一个建议，要开发计算机网络用于军事目的，在美国遭到突发性核打击时能够防卫美国军方的通讯。美国考虑建立一个分布式网络系统，即使部分节点被摧毁，整个系统仍然可以运行，这个网络被称为先进研究项目管理网（Advanced Research Projects Administration Network，简称ARPANET），后来发展为互联网。

之后，泰勒（Rober W.Taylor）取代利克利德作为ARPA信息过程技术办公室的项目主管，他阅读了Licklider备忘录中关于计算机网络重要性的思考；他也从ARPA项目中资助计算机网络：“互联网之父有很多提法，但是很少有人能比泰勒更加实至名归。在1966年，泰勒资助了ARPANET”（Markoff，1999）^〔208〕。

泰勒曾经在Martin公司担任系统工程师，后来在国家宇航管理局（NASA）担任研究经理，当时他批准了由NASA资助的计算知识的研究项目。随后他来到了ARPA，对计算机之间的通讯甚感兴趣。1965年，泰勒向ARPA的负责人查理·赫茨菲尔德（Charlie Herzfeld）提出了计算机网络通讯的想法，倡导使用标准的协议。在1967年，ARPA举办会议讨论在不同计算机之间发送信息标准化协议的技术规范，用于连接计算机网络的数据包交换节点被称为界面信息处理（Interface Messaging Processor，IMP）。使用这些规范来设计消息软件，新的ARPA网的第一个节点被安装在加州大学洛杉矶分校。第二个节点安装在斯坦福研究所，在1969年12月，ARPANET拥有4个节点（IMP）。除了加州大学洛杉矶分校（UCLA）和斯坦福研究所（SRI）之外，另外两家节点分别是加州大学圣芭芭拉分校（UC Santa Barbara）和犹他大学（University of Utah），它们都位于美国的中西部。

图7-5　1969年12月的ARPANET

当ARPANET在不断发展的过程中，产生了控制整个系统的需要。随后提出了控制整个系统的另一个协议，即网络控制协议（Network Control Protocol，NCP）。ARPA网的发展是通过与独立的多个小型网络集合建立连接，ARPA的新的项目主管罗伯特·卡恩（Robert Kahn）提出了预先设计一个通讯协议，作为可能连接到任何人的开放架构。这个协议被表述为传输控制协议（Transmission Control Protocol／Internet Protocol，TCP／IP）。

1970年，ARPANET向美国东部发展。美国东部沿海聚集了大量高等学府和政府机构，为ARPANET的快速发展提供了条件。ARPANET到6月已经有了9个节点，到年底发展到13个节点。到了1971年9月，节点数增加到了18个。如图7-6所示。

图7-6　1971年9月的ARPANET

1973年，ARPANET从美国大陆开始向外延伸。由于当时还没有海底电缆，采用的通讯方式是卫星。1974年6月，节点数达到46个。

图7-7　1974年6月的ARPANET

接下来ARPANET以平均每20天就增加一个节点的速度发展着。下面分别是1977年和1980年的拓扑图。到了1980年，节点数已经太多，无法画进一张图上了。

图7-8　1977年3月的ARPANET

图7-9　1980年10月的ARPANET

建立ARPANET的初衷是军事用途，但是越来越多的用户来自非军事领域。1983年，出于军事安全的考虑，ARPANET剥离了其中45个节点，成立专用的军事网络（即MILNET）。这样，ARPANET的节点数降到了68个。同年，TCP／IP协议在ARPANET网络中被采用。

1981年，国家科学基金（National Science Foundation，NSF）成立了超级计算机中心项目。该项目资助高校的计算机中心购买超级计算机，并且允许研究者在这些计算机上运行项目。因此，美国的研究者需要连接到NSF资助的超级计算机中心去完成研究项目的运算。1986年，一个全新的网络出现，它就是NSFNET。它连接了美国5大超级计算中心：普林斯顿大学（Princeton University）、匹兹堡大学（University of Pittsburgh）、加州大学圣地亚哥分校（UCSD）、伊利诺伊大学厄本那-香槟分校（UIUC）和康奈尔大学（Cornell University）。NSF和ARPA开始分享网络通讯，这使国家层面的互联网成为可能。1987年，国家科学基金（NSF）意识到互联网发展的速度和商业价值已经不能完全依靠政府来支持了。于是他们和玛利特网络（Merit Networks）公司签订协议，由这家公司来管理NSFNET的主干网。

图7-10　1987年8月的ARPANET

20年里，ARPANET从4台服务器发展到30万台，并孕育了包括电子邮件、Telnet、FTP、TCP／IP等众多网络技术。NSFNET承担起继续推进节点之间互联互通的工作。到1995年，互联网以爆炸的形式增长，NSF决定将互联网私有化，把主干网的管理工作交给网络运营商们（如MCI和AT＆T），NSF只负责管理研究机构的网络。

7.3.2　启示与思考

1995年10月24日，联邦网络委员会对互联网作出如下定义：基于互联网协议（IP），在逻辑上连接到一个全球唯一的地址空间；能够支持通讯，使用传输控制协议（Transmission Control Protocol）／互联网协议标准（Internet Protocol，TCP／IP）。互联网是技术理念、技术实践和一系列商业活动的集合，许许多多单元在不同的时间，不断地接入或者接出网络。企业直接连接到网络，家用客户通过连接服务提供商连接到互联网。这使得用户（企业或者消费者）通过各自的个人电脑或者网络服务器登录互联网，实现电脑与电脑之间的通讯。对于互联网创新来说，政府部门（ARPA）资助了高校研究电子信号的属性（电子信号传播）、信息的属性（通讯标准）、逻辑计算的属性（计算机）进行研究，目的是为了发明计算机与计算机的通讯技术。国家在宏观层面激励研究者寻找连接不同计算机的方法。计算机网络的发明需要九个技术设想的能够成为现实：

①计算机-计算机通讯。计算机以电子方式彼此连接。

②数据包-交换。计算信息的传输必须是简要的、间歇发送的电子数字信号，而不是过去人类声音电话系统所采用的持续联系。

③标准。在计算机之间形成数字信息，用于发送标准化的数据包，这些开放标准成为互联网标准（TCP／IP）。

④路由。一个普遍的地址资源库（Αddress Repository）会提供地址，计算机知道该把信息发送到什么地方。

⑤HTML。网页应该用一种语言编写，允许计算机建立彼此的联系。

⑥www。万维网登记了网站地址的目录，允许各个地址能够通过互联网连接到一起。

⑦浏览器。计算机上的软件使得用户能够连接到万维网，并且发现相应网站。

⑧搜索引擎。这是允许用户寻找并连接到相关网站的软件。

⑨网页出版。这是准备和公开互联网地址的软件。

互联网技术的功能性转变是实现计算机之间的通讯。所有技术理念在一起酝酿互联网技术。互联网创新经历了技术创新的一般模式：第一是新技术理念的发明（如ARPANET）；第二是互联网技术的商业化（通过互联网的私有化来实现）。互联网技术创新的商业化是通过各类企业来实现的：个人电脑销售商、互联网服务提供商、服务器和路由器提供商、企业内的局域网或者广域网、互联网骨干网的通讯系统、互联网搜索服务提供商等。