互联网发展史：从ARPANET到全球网络

在当今数字化、网络化和信息化的时代，互联网无疑占据着核心地位。这篇博客将深入探讨《计算机网络》中第一章概述里的 1.2 互联网概述部分，包括网络的网络、互联网基础结构发展的三个阶段以及互联网的标准化工作。

1.2.1 网络的网络

计算机网络，简单来说，是由若干结点和连接这些结点的链路组成。结点可以是计算机、集线器、交换机、路由器等设备 ，链路则负责将这些结点连接起来，使得数据能够在设备之间传输。网络的作用就是把许多计算机连接在一起，实现设备间的通信。

而互连网（internet，小写 i 开头），是一个通用名词，它指的是多个计算机网络互连而成的计算机网络。互联网（Internet，大写 I 开头）则是专有名词，是世界上最大的互连网络，其前身是 ARPANET，并且采用 TCP/IP 协议族作为通信的规则。互联网可以说是 “网络的网络”，它将众多不同类型、不同规模的网络通过路由器连接在一起 ，让连接在其上的计算机（即主机）能够相互通信。举例来说，我们日常使用的家庭网络通过路由器与小区网络相连，小区网络再与更大的城域网连接，最终接入到互联网，形成一个庞大的网络体系。

1.2.2 互联网基础结构发展的三个阶段

互联网基础结构的发展经历了三个重要阶段，且这三个阶段在时间上并非完全割裂，而是存在部分重叠。

第一阶段：从单个网络 ARPANET 向互连网发展（1969 - 1990）

1969 年，美国国防部创建了第一个分组交换网 ARPANET，最初它只是一个单个的分组交换网，并非互连的网络，所有要连接在 ARPANET 上的主机都直接与就近的节点交换机相连。到了 20 世纪 70 年代中期，人们意识到单一网络无法满足所有通信需求，于是 ARPA 开始研究多种网络互连技术，这促使了互连网络的出现，成为现今互联网的雏形。1983 年是一个关键节点，TCP/IP 协议成为 ARPANET 上的标准协议，这使得所有使用 TCP/IP 协议的计算机都能利用互连网相互通信，因此人们把 1983 年作为互联网的诞生时间。1990 年，ARPANET 正式宣布关闭，因为它已圆满完成了实验任务 。

第二阶段：建成三级结构的互联网（1985 - 1993）

从 1985 年起，美国国家科学基金会 NSF 围绕六个大型计算机中心建设计算机网络，即国家科学基金网 NSFNET。它是一个三级计算机网络，分为主干网、地区网和校园网（或企业网） 。这种结构覆盖了全美国主要的大学和研究所，成为互联网中的重要组成部分。地区网负责本地区管辖范围内各校园网或企业网之间的通信，主干网则实现不同地区之间用户的相互通信。1991 年，NSF 和美国其他政府机构意识到互联网使用范围将不断扩大，不应局限于大学和研究机构。随后，众多公司纷纷接入互联网，网络通信量急剧增长，原有的互联网容量已无法满足需求。于是美国政府决定将互联网主干网转交给私人公司经营，并对接入互联网的单位收费。1992 年，互联网上的主机超过 100 万台，1993 年互联网主干网的速率提高到 45Mbit/s（T3 速率） 。

第三阶段：逐渐形成全球范围的多层次 ISP 结构的互联网（1993 - 至今）

1993 年开始，由美国政府资助的 NSFNET 逐渐被若干个商用的互联网主干网替代，政府机构不再负责互联网的运营，互联网服务提供者 ISP（Internet Service Provider）应运而生。任何机构和个人只要向某个 ISP 交纳规定费用，就可从该 ISP 获取所需 IP 地址的使用权，并通过该 ISP 接入互联网。随着互联网在全球范围内的普及，不同层次的 ISP 不断涌现，逐渐形成了全球范围的多层次 ISP 结构的互联网。在这个阶段，为了应对流量剧增的问题，互联网交换点 IXP（Internet Exchange Point）也出现了 。IXP 是一个物理设施，多个 ISP 可以在这里连接它们的网络，实现网络之间的高效数据交换 。

1.2.3 互联网的标准化工作

互联网的标准化工作对于确保全球范围内的网络能够相互通信、协同工作至关重要。互联网的标准化工作主要由一些国际组织和机构负责。

互联网工程任务组 IETF（Internet Engineering Task Force）是互联网领域中非常重要的标准化组织。IETF 主要关注互联网协议、应用、架构等方面的技术规范制定。它采用自下而上的工作方式，通过大量互联网技术专家和从业者的邮件列表讨论、工作组会议等形式，对各种互联网相关的技术问题进行研究和规范制定 。IETF 制定的标准文档被称为请求评论 RFC（Request For Comments） ，RFC 涵盖了从基础的网络协议（如 TCP/IP 协议族的相关规范）到各种互联网应用协议（如 HTTP、SMTP 等）的详细技术说明。不同版本的 RFC 反映了互联网技术在不同阶段的发展和完善。

国际标准化组织 ISO（International Organization for Standardization）也在互联网标准化工作中发挥了作用。ISO 制定的开放系统互连参考模型 OSI/RM（Open Systems Interconnection Reference Model）对推动网络标准化进程有着深远影响。虽然 OSI 模型在实际应用中没有像 TCP/IP 模型那样广泛采用，但它为网络体系结构的研究和理解提供了重要的理论框架，促使人们更加深入地思考网络通信的层次化结构和各层功能 。

互联网的标准化工作是一个持续演进的过程，随着互联网技术的不断发展，新的应用场景和需求不断涌现，标准化组织需要不断更新和制定新的标准，以保障互联网的稳定运行和持续发展 。