ARPA网络

ARPA网络是早期的分组交换网络，也是实现协议套件TCP/IP的第一个网络。 这两项技术成为互联网的技术基础。 ARPANET最初由美国国防部高级研究计划局（ARPA）资助。ARPANET采用的数据包交换方法基于美国Leonard Kleinrock和Paul Baran，英国科学家Donald Davies和Lawrence Roberts的概念和设计。 计算机科学家Robert Kahn和Vint Cerf为ARPANET开发了TCP/IP通信协议，并纳入了由Louis Pouzin执导的法国CYCLADES项目的概念。

历史诞生所谓“阿帕”（ARPA），是美国高级研究计划署（AdvancedResearchProjectAgency）的简称。他的核心机构之一是信息处理处（IPTO,InformationProcessingTechniquesOffice），一直在关注计算机图形、网络通讯、超级计算机等研究课题。

1962年，J·C·R·利克里德（J.C.R.Licklider）离开MIT，加入ARPA，并在后来成为IPTO的首席执行官。也就是他在任期间将办公室名称从命令控制研究（Command and Control Research）改为IPTO。也就是在他任职期间，据估计，整个美国计算机科学领域研究的70%由ARPA赞助，并在许多人看来与一个严格意义上的军事机构相去甚远，并给许多研究者自由领域来实验，结果ARPA不仅成为网络诞生地，同样也是计算机图形、平行过程、计算机模拟飞行等重要成果的诞生地。

1964年伊凡·沙日尔兰德（Ivan Sutherland）继任担任该处处长，两年后的鲍勃·泰勒（Bob Taylor）上任，他在任职期间萌发了新型计算机网络的想法，并筹集资金启动试验。在鲍勃·泰勒的一再邀请下，日后成为“阿帕网之父”的拉里·罗伯茨出任信息处理处处长。

1967年，罗伯茨来到高级研究计划署ARPA，着手筹建“分布式网络”。人员调度和工程设计很顺利，不到一年，就提出阿帕网的构想。随着计划的不断改进和完善，罗伯茨在描图纸上陆续绘制了数以百计的网络连接设计图，使之结构日益成熟。

1968年，罗伯茨提交研究报告《资源共享的计算机网络》，其中着力阐发的就是让“阿帕”的计算机达到互相连接，从而使大家分享彼此的研究成果。根据这份报告组建的国防部“高级研究计划网”，就是著名的“阿帕网”，拉里·罗伯茨也就成为“阿帕网之父”。

1969年底，阿帕网正式投入运行。

退出历史舞台ARPA网无法做到和个别计算机网络交流，这引发了研究者的思考。根据诺顿的看法，他的设计需要太多的控制和太多的网络中机器设备的标准化。因此，1973年春，文顿·瑟夫和鲍勃·康（Bob Kahn）开始思考如何将ARPA网和另外两个已有的网络相连接，尤其是连接卫星网络（SAT NET）和基于夏威夷的分组无线业务的ALOHA网（ALOHA NET）瑟夫设想了新的计算机交流协议，最后创造出传送控制协议/互联网协议（TCP/IP）。

1975年，ARPA网被转交到美国国防部通信处（Defense Department Communicationg Agence）。此后ARPA网不再是实验性和稀缺的了。大量新的网络在1970年代开始出现，包括计算机科学研究网络（CSNET，Computer Science Research Network），加拿大网络（CDnet，Canadian Network），因时网（BITNET，Because It's Time Network）和美国国家自然科学基金网络（NSFnet，National Science Foundation Network）。最后一个网络最终将在它自身被商业网络取代前代替ARPA网作为互联网的高速链路。

1982年中期ARPA网被停用，原先的交流协议NCP被禁用，只允许使用Cern的TCP/IP语言的网站交流。1983年1月1日，NCP成为历史，TCP/IP开始成为通用协议。

1983年ARPA网被分成两部分，用于军事和国防部门的军事网（MILNET）和用于民间的ARPA网版本。

1985年成为TCP/IP协议突破的一年，当时它成为UNIX操作系统的组成部分。最终将它放进了Sun公司的微系统工作站。

当免费的在线服务和商业的在线服务兴起后，例如Prodigy、FidoNet、Usenet、Gopher等，当NSFNET成为互联网中枢后，ARPA网的重要性被大大减弱了。系统在1989年被关闭，1990年正式退役。

结构最初的“阿帕网”，由西海岸的4个节点构成。第一个节点选在加州大学洛杉矶分校（UCLA），因为罗伯茨过去的麻省理工学院同事L.克莱因罗克教授，正在该校主持网络研究。第二个节点选在斯坦福研究院（SRI），那里有道格拉斯·恩格巴特（D.Engelbart）等一批网络的先驱人物。此外，加州大学圣巴巴拉分校（UCSB）和犹他大学（UTAH）分别被选为三、四节点。这两所大学都有计算机绘图研究方面的专家，而泰勒之前的信息处理技术处处长伊凡·泽兰教授，此时也任教于犹他大学。1

技术介绍1970年增加了对速率高达230.4 kbit/s的IMP电路的支持，但考虑到成本和IMP处理能力意味着这种能力没有得到有效利用。
1971年开始使用非耐用型（因此重量更轻）Honeywell 316作为IMP。它也可以配置为终端接口处理器（TIP），通过多线路控制器代替主机提供终端服务器支持多达63个ASCII串行终端。316的整合程度比516更高，这使它更便宜，更容易维护。316为TIP配置了40 kB的核心内存。核心内存的大小后来增加了，在IMP中为32 kB，在TIP中为56 kB。
1975年，BBN推出了运行在Pluribus多处理器上的IMP软件。这些出现到几个网站。

1981年，BBN推出了运行在其自己的C / 30处理器产品上的IMP软件。
1983年，TCP / IP协议取代NCP成为ARPANET的主要协议，而ARPANET则成为早期互联网的一个子网。
在引入NSFNet之后，由于ARPANET被关闭，最初的IMPs和TIPs被逐步淘汰，但一些IMPs在1990年7月底仍在服役。由BBN和ARPA联合发布的ARPANET完成报告得出结论：”关于ARPANET程序对计算机科学的支持和力量有一个强有力的直接反馈是有点合适的，网络本身就是从这里得到的。“
在1990年2月28日ARPANET退役之后，Vinton Cerf写了如下哀叹，题为“ARPANET的安魂曲”：

”It was the first, and being first,

was best,but now we lay it down to ever rest.

Now pause with me a moment, shed some tears.

Forauld lang syne, for love, for years and years

of faithful service, duty done, I weep.

Lay downthypacket, now, O friend, and sleep.“

-Vinton Cerf

参议员Albert Gore，Jr.在听到1988年由Leonard Kleinrock担任主席的一个国家研究网络提交给国会的概念之后，撰写了1991年的高性能计算和通信法案，通常被称为“戈尔法案”。该法案于1991年12月9日通过，并导致国家信息基础设施（NII），戈尔称之为信息高速公路。ARPANET项目获得两项IEEE里程碑荣誉，这两项都是在2009年投入使用的。

软件和协议1969年ARPANET上主机到主机通信的起点是1822协议，它定义了消息到IMP的传输。消息格式被设计为可以与广泛的计算机体系结构一起工作。 1822消息主要由消息类型，数字主机地址和数据字段组成。为了向其他主机发送数据消息，发送主机格式化了包含目标主机地址和正在发送的数据消息的数据消息，然后通过1822硬件接口发送消息。然后，IMP通过将消息发送到本地连接的主机，或者将其发送给另一个IMP，将消息发送到其目标地址。当消息最终传送到目标主机时，接收IMP将向发送主机IMP发送准备下一个消息（RFNM）确认。

与现代互联网数据报不同，ARPANET被设计为可靠地传输1822条消息，并通知主计算机何时丢失消息;当代IP是不可靠的，而TCP是可靠的。尽管如此，1822协议证明不足以处理驻留在主机中的不同应用程序之间的多个连接。网络控制程序（NCP）解决了这个问题，该程序提供了一种标准方法，用于在不同主机的不同进程间建立可靠的，流量控制的双向通信链接。 NCP接口允许应用软件通过实施更高层次的通信协议跨越ARPANET进行连接，这是协议分层概念的一个早期例子，并纳入OSI模型。

1983年，TCP / IP协议取代了NCP作为ARPANET的主要协议，并且ARPANET成为了早期互联网的一个组成部分。

应用NCP提供了一套标准的网络服务，可以在单台主机上运行多个应用程序共享。 这导致应用协议的发展，或多或少地独立于底层网络服务运行，并且允许在底层协议中独立进步。

1971年，BBN的Ray Tomlinson发送了第一封网络电子邮件（RFC 524，RFC 561）。 到1973年，电子邮件构成了ARPANET流量的75%。

到1973年，文件传输协议（FTP）规范已经被定义（RFC 354）并且被实现，使得能够通过ARPANET进行文件传输。

网络语音协议（NVP）规范于1977年定义（RFC 741），然后实施，但由于技术上的缺陷，ARPANET上的电话会议从未运行良好; 当代互联网协议语音（分组语音）已经数十年了。

密码保护Purdy Polynomial哈希算法是为ARPANET开发的，以便在1971年应ARPA当时的负责人Larry Roberts的要求来保护密码。 它计算了224 + 17的多项式模64位素p = 264 - 59.该算法后来被Digital Equipment Corporation（DEC）用于在VMS操作系统中对密码进行哈希处理，并且仍然用于此目的。2

本词条内容贡献者为:

王慧维 - 副研究员 - 西南大学