1969年10月29日，晚上10:30。
加州大学洛杉矶分校的一间实验室里，一个学生坐在终端前，准备发送一条消息。
几百公里外的斯坦福研究院，另一个学生坐在终端前等待接收。
“准备好了吗？“UCLA的学生问。
“准备好了，“SRI的学生回答。
UCLA的学生开始输入：L、O、G……
在输入I之前，系统崩溃了。
第一条网络消息，只有两个字母：LO。
但这是一个历史性时刻——这是人类历史上第一次，两台计算机通过网络交换信息。
这个网络叫ARPANET。它将成为互联网的前身。
冷战的阴影 #
ARPANET的诞生，源于冷战的恐惧。
1950年代，美国和苏联展开核军备竞赛。美国的军事指挥系统依赖中心化的通信网络——如果苏联的核弹摧毁了指挥中心，整个通信网络就会瘫痪。
美国国防部开始思考：能不能建立一个没有中心的网络？一个能在核打击中生存的网络？
1960年，心理学家保罗·巴兰提出了答案：分组交换（Packet Switching）。
分组交换：没有中心的网络 #
传统的电话网络是电路交换：通话时，建立一条专用的物理线路，通话期间线路被占用。
这种模式的问题是：如果线路中间的某个节点被摧毁，整条线路就断了。
巴兰的想法是：把数据切成小块（分组），每个分组独立路由到目的地。
就像寄信：你把一封信拆成10份，分别寄出。每份走不同的路线。即使有些路线被摧毁，其他路线仍然可以送达。收信人收到所有份后，重新组装成完整的信。
这样，网络不需要中心节点。每个节点都可以路由分组。即使部分节点被摧毁，网络仍然可以工作。
ARPANET的建设 #
1968年，美国国防部高级研究计划局（ARPA）决定建立一个实验性的分组交换网络。
项目负责人是劳伦斯·罗伯茨。他选择了四所大学作为最初的节点：
- 加州大学洛杉矶分校（UCLA）
- 斯坦福研究院（SRI）
- 加州大学圣塔芭芭拉分校（UCSB）
- 犹他大学
每个节点安装一台接口消息处理器（IMP）——一种专用的网络路由器。IMP之间用电话线连接，速率为50kbps。
1969年10月，四个节点的网络正式运行。这就是ARPANET。
网络的增长 #
ARPANET最初只有4个节点。但它增长很快：
- 1970年：10个节点
- 1971年：15个节点
- 1972年：20个节点
- 1973年：30个节点
节点主要是大学和研究机构。ARPANET成为学术界交流的重要工具。
1972年，ARPANET首次公开展示。在华盛顿的国际计算机通信会议上，参观者可以在终端上体验远程登录和电子邮件。
电子邮件是ARPANET上第一个"杀手级应用”。1971年，雷·汤姆林森发送了第一封电子邮件。他发明了用@分隔用户名和主机名的格式。
电子邮件让ARPANET从技术实验变成实用工具。研究者们用它交流论文、讨论问题、分享数据。
TCP/IP：统一的语言 #
ARPANET最初使用一种叫NCP的协议。但NCP有局限性：它假设网络是可靠的，如果分组丢失，就会出问题。
更重要的是，ARPANET不是唯一的网络。还有其他实验性网络，如SATNET（卫星网络）、PRNET（分组无线电网络）。这些网络使用不同的协议，无法互通。
1973年，文顿·瑟夫和罗伯特·卡恩提出了新的协议：TCP/IP。
TCP/IP的设计目标是：连接任何类型的网络。
它分为两层：
- IP（Internet Protocol）：负责把分组从源送到目的地，不保证可靠
- TCP（Transmission Control Protocol）：在IP之上建立可靠连接，处理分组丢失和重传
TCP/IP的核心思想是"端到端”：网络只负责传输，可靠性由端点（发送方和接收方）保证。这样，网络中间的设备可以很简单，不需要记住每个连接的状态。
1983年1月1日，ARPANET正式从NCP切换到TCP/IP。这一天被称为"互联网的生日”。
从ARPANET到Internet #
1980年代，ARPANET继续发展，同时出现了其他网络：
- NSFNET：美国国家科学基金会建立的网络，连接各大学的超级计算机中心
- CSNET：计算机科学网络，连接没有接入ARPANET的计算机系
- BITNET：IBM主机网络
- EARN：欧洲学术网络
这些网络使用TCP/IP协议，可以互相连接。它们共同构成了Internet（互联网）。
1986年，NSFNET成为互联网的主干网，带宽从56kbps增长到1.5Mbps，再到45Mbps。
互联网从军事实验变成学术基础设施，再变成商业和公众网络。
万维网：互联网的面孔 #
1990年，欧洲核子研究中心（CERN）的蒂姆·伯纳斯-李发明了万维网（World Wide Web）。
万维网包括三个部分：
- URL：统一资源定位符，标识每个资源的地址
- HTTP：超文本传输协议，传输网页
- HTML：超文本标记语言，描述网页内容
万维网让普通人可以方便地使用互联网。在此之前，互联网主要是命令行工具：电子邮件、文件传输、远程登录。万维网带来了图形化的界面和点击跳转的体验。
1993年，Mosaic浏览器发布，万维网开始爆炸式增长。
但那是后来的故事了。
ARPANET的遗产 #
ARPANET于1990年正式退役。它完成了历史使命。
但ARPANET的遗产永存：
分组交换：今天互联网的核心技术，每个数据包都是分组交换的产物。
TCP/IP：互联网的通用语言，连接着数十亿设备。
去中心化：互联网没有中心节点，任何人都可以加入。这是ARPANET设计理念的延续。
开放标准：TCP/IP是开放标准，任何人都可以实现。这避免了某个公司垄断互联网。
下一步：个人电脑 #
ARPANET连接的是大型计算机——一台机器占用整个房间，价值数百万美元。
但在1970年代，计算机开始变小。一群业余爱好者开始在车库里捣鼓小型计算机。
其中两个人，在洛杉矶郊区的一个车库里，创办了一家叫苹果的公司。
明天，我们来讲个人电脑革命。
今日知识点 #
分组交换（Packet Switching） 一种数据传输方式，把数据切成小块（分组），每个分组独立路由到目的地。分组交换不需要专用线路，网络资源可以共享，效率更高。如果部分节点故障，分组可以绕道而行，网络更可靠。
TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol） 互联网的核心协议。IP负责把分组送到目的地，TCP负责建立可靠连接。TCP/IP的设计原则是"端到端”：网络只负责传输，可靠性由端点保证。这使得互联网可以连接各种类型的网络。
协议（Protocol） 计算机之间通信的规则。协议定义了数据格式、传输顺序、错误处理等。TCP/IP是互联网的基础协议，HTTP是万维网的协议，SMTP是电子邮件的协议。
思考题 #
- ARPANET最初是为了在核战争中生存而设计的。你觉得这个目标实现了吗？今天的互联网能在核战争中生存吗？
- 分组交换和电路交换有什么区别？为什么分组交换更适合计算机网络？
明天预告：个人电脑革命——两个史蒂夫如何在车库里创办苹果，把计算机带入家庭？