شبکه کامپیوتری آرپانت (ARPANET) داستان کامل مادر اینترنت

شبکه آرپانت (ARPANET) نخستین شبکه کامپیوتری گسترده جهان بود که در سال ۱۹۶۹ میلادی توسط وزارت دفاع ایالات متحده آمریکا راه‌اندازی شد. این شبکه که در ابتدا فقط چهار دانشگاه را به هم متصل می‌کرد، پایه و اساس اینترنت امروزی را گذاشت. آرپانت نه تنها اولین بار مفهوم «سوئیچینگ بسته» (Packet Switching) را در مقیاس واقعی آزمایش کرد، بلکه بسیاری از پروتکل‌ها، ایده‌ها و حتی فرهنگ اینترنتی امروز مستقیماً از دل همین پروژه بیرون آمد.

زمینه سیاسی و نظامی تولد آرپانت

در اوج جنگ سرد، ایالات متحده نگران بود که یک حمله اتمی شوروی بتواند مراکز فرماندهی و ارتباطات را نابود کند. در سال ۱۹۶۲، پل باران، محقق لهستانی-آمریکایی در شرکت رند (RAND Corporation)، ایده شبکه‌ای «توزیع‌شده» و «بدون مرکز» را مطرح کرد که حتی اگر بخش بزرگی از آن نابود شود، باز هم کار کند. او پیشنهاد کرد به جای مدارهای تلفنی سنتی، اطلاعات را به بسته‌های کوچک تقسیم کرده و هر بسته به‌طور مستقل به مقصد برسد.

همزمان، جو لیک‌لایدر (J. C. R. Licklider) و رابرت تیلور در آژانس پروژه‌های تحقیقاتی پیشرفته وزارت دفاع (ARPA یا دارپا) ایده «شبکه کهکشانی کامپیوتری» (Galactic Network) را پیگیری می‌کردند. آن‌ها می‌خواستند منابع کامپیوتری گران‌قیمت دانشگاه‌ها و مراکز تحقیقاتی را با هم به اشتراک بگذارند. در اکتبر ۱۹۶۹، بودجه این پروژه تصویب شد و لقب رسمی آن Advanced Research Projects Agency Network یا ARPANET شد.

شبکه کامپیوتری آرپانت (ARPANET) چیست؟

شبکه کامپیوتری آرپانت (ARPANET) نخستین شبکه داده‌ای گسترده در جهان بود که در اواخر دهه ۱۹۶۰ توسط آژانس پروژه‌های تحقیقاتی پیشرفته دفاعی آمریکا (ARPA) طراحی شد. هدف اصلی از ساخت این شبکه، ایجاد یک سیستم مقاوم، غیرمتمرکز و قابل‌اعتماد برای ارتباطات علمی و نظامی بود تا در صورت آسیب‌دیدن بخشی از شبکه، ارتباطات همچنان برقرار بماند. آرپانت با استفاده از فناوری نوین «بسته‌سوئیچینگ» (Packet Switching) داده‌ها را به بسته‌های کوچک تقسیم کرده و از مسیرهای مختلف ارسال می‌کرد، روشی که بعدها اساس عملکرد اینترنت مدرن شد.

اهمیت آرپانت تنها به جنبه فنی آن محدود نمی‌شود؛ این شبکه زمینه‌ساز ارتباط بین دانشگاه‌ها، مراکز تحقیقاتی و سازمان‌های دولتی شد و مسیر تولد اینترنت را هموار کرد. در دهه ۱۹۷۰، با معرفی پروتکل TCP/IP، آرپانت به‌تدریج به شبکه‌ای جهانی تبدیل شد و در سال ۱۹۸۳ رسماً این پروتکل را به‌عنوان استاندارد پذیرفت. بسیاری از مفاهیم امروز اینترنت مانند ارتباط غیرمتمرکز، تبادل بسته‌های داده، و اتصال شبکه‌های مختلف برای اولین بار در آرپانت آزمایش و اجرا شد.

اولین اتصال تاریخی: ۲۹ اکتبر ۱۹۶۹

اولین گره‌های آرپانت چهار مرکز بودند:

1. دانشگاه کالیفرنیا لس‌آنجلس (UCLA)
2. مؤسسه تحقیقاتی استنفورد (SRI)
3. دانشگاه کالیفرنیا سانتا باربارا (UCSB)
4. دانشگاه یوتا

در شب ۲۹ اکتبر ۱۹۶۹، چارلی کلاین در UCLA سعی کرد از راه دور به کامپیوتر SDS Sigma 7 در SRI وارد شود. او حرف L و سپس O را تایپ کرد و پرسید «آیا LO را می‌بینی؟». طرف مقابل تأیید کرد. وقتی خواست حرف G بنویسد، سیستم سقوط کرد! بنابراین اولین پیام واقعی در تاریخ اینترنت فقط کلمه LO (به معنای «login») بود که نصفه ماند. اما همین اتصال ساده، آغاز یک انقلاب بود.

فناوری کلیدی: سوئیچینگ بسته و پردازنده‌های پیام (IMP)

شبکه کامپیوتری آرپانت از فناوری کاملاً جدیدی به نام سوئیچینگ بسته استفاده می‌کرد که توسط پل باران، دونالد دیویس (در بریتانیا) و لئونارد کلین‌راک (در آمریکا) به‌طور مستقل ابداع شده بود. به جای ایجاد یک مدار اختصاصی از مبدأ تا مقصد، اطلاعات به بسته‌های کوچک (حداکثر ۱۰۰۰ بیت) تقسیم شده و هر بسته آدرس مبدأ و مقصد داشت.

گره‌های اصلی شبکه، کامپیوترهای کوچک Honeywell 516 بودند که Interface Message Processor یا IMP نامیده می‌شدند. این IMPها اولین روترهای تاریخ بودند. هر IMP با خطوط تلفنی ۵۰ کیلوبیت بر ثانیه به IMP دیگر متصل می‌شد و بسته‌ها را دریافت، بررسی خطا و ارسال می‌کردند. این طراحی باعث شد شبکه کامپیوتری آرپانت حتی اگر چند گره یا خط نابود شود، همچنان کار کند.

گسترش سریع شبکه آرپانت در دهه ۱۹۷۰

تا پایان سال ۱۹۷۱ تعداد گره‌ها به ۱۵ رسید و تا سال ۱۹۷۵ به بیش از ۱۰۰ گره در آمریکا، هاوایی و حتی اروپا (لندن و نروژ) رسید. دانشگاه‌ها، مراکز تحقیقاتی نظامی و شرکت‌های بزرگ مانند BBN، RAND و MIT به شبکه پیوستند.

در سال ۱۹۷۲ در کنفرانس بین‌المللی شبکه‌های کامپیوتری (ICCC) در واشنگتن، آرپانت برای اولین بار به‌طور عمومی نمایش داده شد. بیش از ۴۰ کامپیوتر از راه دور به یکدیگر متصل بودند و بازدیدکنندگان شگفت‌زده شدند. همین سال بود که علامت @ برای آدرس ایمیل توسط ری تاملینسون اختراع شد و اولین ایمیل تاریخ ارسال گردید.

تولد پروتکل‌های اصلی اینترنت

مهم‌ترین دستاورد فنی شبکه آرپانت، طراحی مجموعه پروتکل TCP/IP بود:

• سال ۱۹۷۳–۱۹۷۴: وینت سرف و رابرت کان مقاله‌ای منتشر کردند که پایه پروتکل TCP (Transmission Control Protocol) را گذاشت.
• سال ۱۹۷۸: TCP به دو پروتکل TCP و IP تقسیم شد.
• اول ژانویه ۱۹۸۳: روزی که به عنوان «روز پرچم» شناخته می‌شود، تمام گره‌های آرپانت مجبور شدند از پروتکل جدید TCP/IP استفاده کنند. این تاریخ، تولد واقعی اینترنت محسوب می‌شود.

پروتکل‌های دیگری که در آرپانت متولد شدند:

• Telnet (ورود از راه دور – ۱۹۶۹)
• FTP (انتقال فایل – ۱۹۷۱)
• Email (۱۹۷۱–۱۹۷۲)
• NCP (قدیمی‌ترین پروتکل میزبان به میزبان که در ۱۹۸۲ با TCP/IP جایگزین شد)

فرهنگ آرپانت و اولین انجمن‌های آنلاین

شبکه کامپیوتری آرپانت فقط یک شبکه فنی نبود؛ یک جامعه هم بود. کاربران که بیشتر دانشجویان و اساتید بودند، لیست پستی ایجاد کردند. اولین لیست پستی معروف SF-LOVERS برای طرفداران داستان‌های علمی-تخیلی بود. گروه‌های خبری، بحث‌های فنی و حتی شوخی‌ها و بازی‌های متنی در شبکه جریان داشت. یکی از معروف‌ترین پیام‌های تاریخ آرپانت در سال ۱۹۷۸ اتفاق افتاد وقتی کسی به اشتباه پیام «آزمایش» را به تمام کاربران فرستاد و صدها نفر جواب دادند!

انتقال آرپانت به بخش غیرنظامی و تولد اینترنت واقعی

در سال ۱۹۸۳، بخش نظامی شبکه کامپیوتری آرپانت جدا شد و MILNET ایجاد گردید. آرپانت کم‌کم به دانشگاه‌ها و مراکز غیرنظامی واگذار شد. در سال ۱۹۸۵ بنیاد ملی علوم آمریکا (NSF) شبکه NSFNET را راه‌اندازی کرد که بسیار سریع‌تر بود (ابتدا ۵۶ کیلوبیت، سپس T1 و T3). در سال ۱۹۸۹–۱۹۹۰ آرپانت به‌طور رسمی غیرفعال شد و تمام ترافیک به NSFNET و شبکه‌های تجاری منتقل گردید.

تیم برنرز-لی در سال ۱۹۸۹–۱۹۹۰ در سرن (CERN) سوئیس، روی شبکه‌ای که بخشی از آن به آرپانت وصل بود، وب جهانی (World Wide Web) را اختراع کرد. اولین وب‌سایت در سال ۱۹۹۱ آنلاین شد.

تأثیرات آرپانت بر زندگی امروز

تقریباً تمام چیزهایی که امروز در اینترنت استفاده می‌کنیم، ریشه در آرپانت دارد:

• ایمیل، وب، چت، استریم، تجارت الکترونیک
• مفهوم روتر، فایروال، VPN
• فرهنگ هکرها، نرم‌افزار متن‌باز، انجمن‌های آنلاین
• حتی ایموجی! (اولین شکلک متنی 🙂 در سال ۱۹۸۲ در آرپانت استفاده شد

شرکت‌هایی که از دل شبکه کامپیوتری آرپانت بیرون آمدند: BBN (اولین شرکت اینترنت)، سیسکو (لئونارد بوساک و سندی لرنر از کارکنان آرپانت بودند)، سان مایکروسیستمز و بسیاری دیگر.

وضعیت فعلی بقایای آرپانت

اولین IMP (روتر) که در UCLA بود، هنوز در موزه دانشگاه نگهداری می‌شود. کابل‌های اصلی، کامپیوترهای Sigma 7 و DEC PDP هم در موزه‌های مختلف آمریکا هستند. حتی می‌توانید صدای «بیپ» اولین اتصال شبکه کامپیوتری آرپانت را در آرشیوهای UCLA بشنوید.

بخش سوالات متداول

آرپانت چه بود و چرا ایجاد شد؟
آرپانت اولین شبکه کامپیوتری گسترده بود که توسط وزارت دفاع آمریکا برای ایجاد ارتباطات پایدار میان مراکز تحقیقاتی و دانشگاه‌ها طراحی شد و پایه‌ای برای اینترنت امروزی شد.

چه سازمانی توسعه ARPANET را تأمین مالی کرد؟
این شبکه توسط آژانس پروژه‌های پژوهشی پیشرفته دفاعی آمریکا (ARPA) پشتیبانی مالی و علمی شد.

آرپانت در چه سالی به‌طور رسمی راه‌اندازی شد؟
این شبکه در سال ۱۹۶۹ با چهار گره اولیه در دانشگاه‌های آمریکا آغاز به کار کرد.

دلیل اصلی ساخت ARPANET چه بود؟
هدف اصلی، ایجاد یک شبکه مقاوم در برابر خرابی بود تا در صورت از کار افتادن یک بخش، بخش‌های دیگر همچنان فعال بمانند.

ARPANET از چه پروتکلی استفاده می‌کرد؟
در ابتدا از پروتکل NCP استفاده شد و بعدها در سال ۱۹۸۳ به TCP/IP مهاجرت کرد که آغاز اینترنت مدرن بود.

اولین پیام ارسال‌شده روی ARPANET چه بود؟
اولین پیام تلاش برای ارسال کلمه LOGIN بود که فقط دو حرف «LO» منتقل شد چون سیستم قبل از تکمیل واژه از کار افتاد.

چرا ARPANET به اینترنت تبدیل شد؟
با رشد سریع مراکز دانشگاهی و علمی، و نیاز به ارتباطات جهانی، پروتکل‌های آن استاندارد شد و شبکه به شکل اینترنت بین‌المللی گسترش یافت.

شبکه آرپانت در چه سالی به‌طور کامل کنار گذاشته شد؟
این شبکه در سال ۱۹۹۰ به‌طور رسمی خاموش شد، چون شبکه‌های مبتنی بر TCP/IP جایگزین آن شده بودند.

چه تفاوت مهمی بین ARPANET و اینترنت وجود دارد؟
آرپانت یک شبکه محدود و پژوهشی بود، اما اینترنت مجموعه‌ای عظیم از شبکه‌های جهانی است که بر پایه همان ایده‌ها ساخته شد.

چه دانشگاه‌هایی اولین گره‌های ARPANET بودند؟
دانشگاه UCLA، دانشگاه استنفورد، دانشگاه سانتا باربارا و دانشگاه یوتا اولین چهار نقطه اتصال این شبکه بودند.

منابع:

https://en.wikipedia.org/wiki/ARPANET

https://www.britannica.com/topic/ARPANET