1969年10月29日,美国,加州大学洛杉矶分校(UCLA)。夜里十点半,加州大学洛杉矶分校的研究生查理·克莱恩,正准备干一件大事。他要用一台冰箱那么大的计算机,远程登录到610公里外斯坦福大学的另一台电脑上。
一切就绪后,克莱恩通过电话和斯坦福那边的程序员比尔·杜瓦尔保持着联系。他敲下字母“L”,杜瓦尔在电话里说收到了。接着他又敲下“O”,杜瓦尔也确认收到了。
眼看就要输完整个单词“LOGIN”,克莱恩的手指刚敲下字母“G”,系统却突然卡住,直接崩溃了。
电话那头,杜瓦尔的世界也陷入了寂静。他眼前的屏幕上,除了已经显示的“LO”,再也没有出现任何新东西。这个本应创造历史的指令,最终只传递了一半。一场精心策划的实验,以一次尴尬的系统崩溃而告终。
在当时,这无疑是一次失败的尝试。但半个多世纪后,当我们回望这个瞬间,那不完整的“LO”,仿佛是人类对数字未来发出的一声跨越时空的问候——“Hello”。这声笨拙的“你好”,意外地成为了一个全新时代的开端。
要理解这场“伟大失败”的意义,我们必须把时钟拨回到冷战阴云密布的上世纪60年代。
当时的美苏两国剑拔弩张,核战争的幽灵盘旋在每个人心头。对于美国军方而言,一个致命的担忧始终挥之不去:一旦爆发核战争,传统的电话通信网络将异常脆弱。这种网络的结构是集中式的,所有信号都依赖于少数几个关键的交换中心进行传输。如果这些中心被一枚导弹摧毁,整个国家的指挥系统将在瞬间瘫痪,变成聋子和瞎子。
如何建立一个“打不烂”的通信系统?这个难题摆在了科学家面前。
1964年,兰德公司的科学家保罗·巴兰与同事莎拉·博姆提出了一个颠覆性的构想。他们建议抛弃传统的集中式网络,转而构建一个分布式的、没有中心的网络。在这个设想中,信息不再是一整块连续的数据流,而是被拆分成一个个独立的数据“包裹”。
每个包裹都带有地址信息,可以像邮政系统里的信件一样,各自寻找路径前往目的地,最后再重新组装成完整的信息。这种网络就像一张巨大的渔网,即使某些节点被摧毁,信息包裹也能聪明地绕开故障区域,从其他路径抵达终点。
这项技术,后来被正式命名为“分组交换”(Packet Switching)。它从理论上解决了通信网络在战争中的生存问题,也为日后互联网的诞生奠定了最核心的技术基石。
这个绝妙的构想在纸上沉睡了几年,直到1968年,才被美国国防部高级研究计划局(ARPA)看中。ARPA决定投入资金,启动一个名为“ARPANET”的项目,将“分组交换”理论付诸实践。他们联合了UCLA、斯坦福研究院、加州大学圣芭芭拉分校和犹他大学这四所顶级研究机构,计划先用四台计算机搭建一个小型实验网络。
为了让不同型号的计算机能够“听懂”彼此的语言并交换数据包裹,工程师们还专门开发了一种硬件设备——接口消息处理器(IMP)。这台不起眼的灰色金属盒子,正是今天我们家中无处不在的路由器的“老祖宗”。
时间快进到1969年10月29日的那个夜晚。UCLA与斯坦福研究院之间的连接,是ARPANET历史上第一次真正意义上的远程节点互联。克莱恩敲下的每一个字母,都会被UCLA的IMP打包,通过电话线发送到斯坦福,再由斯坦福的IMP解包,最终显示在杜瓦尔的计算机屏幕上。
那么,为什么系统会在传输到字母“G”时崩溃呢?
事后排查发现,问题出乎所有人的意料。并非网络不通,而是网络“太通了”。斯坦福的计算机系统完全低估了ARPANET的传输能力。根据当时的设计,它预计接收数据的速度大约是每秒10个字符。但实际上,IMP传输数据的速度飙升到了每秒5000个字符。
这种速度差异,导致斯坦福计算机用于临时存储数据的“缓冲区”瞬间被填满并溢出,系统不堪重负,直接选择了“罢工”。用程序员杜瓦尔后来的话讲,这就像试图用消防水管往一个玻璃杯里灌水,结果可想而知。
好在,这只是一个技术协调上的小问题。杜瓦尔花了一个小时左右,调整了代码,修复了系统。当晚,他们再次尝试,并成功完成了完整的远程登录。
这次小小的崩溃,不仅没有打击科学家的信心,反而让他们看到了ARPANET巨大的潜力。它证明了“分组交换”的核心理念是完全可行的,剩下的只是不断优化和完善的细节。
UCLA的节点负责人,计算机科学家伦纳德·克莱因罗克,在实验后兴奋地预言,如今的网络还只是一株幼苗,但它终将成长为一棵参天大树。未来,它会像电力和电话一样,成为深入家庭和办公室的必需品。
在那个年代,这番话听起来如同科幻小说。但历史证明,他的远见惊人地准确。
不过,需要明确的是,1969年的ARPANET还不是我们今天所熟知的“互联网”(Internet)。它只是一个封闭的、主要用于科研和军事目的的实验网络。
直到上世纪70年代,随着更多不同类型的网络出现,“互联网络”(Internetworking)的概念才被提出,旨在让这些独立的网络能够互相通信。
最终,在1983年,ARPANET正式切换到一套全新的、更具开放性的TCP/IP通信协议。这一切换,标志着一个统一的、全球性的“网络的网络”——互联网,在技术上正式诞生。它逐渐取代了ARPANET,并以惊人的速度席卷全球。
现在,我们每天刷手机、视频聊天、扫码付款,都离不开网络。而这一切,都源于半个多世纪前的那次技术尝试。
回看1969年的那个夜晚,那场只传输了两个字母“LO”的失败登录,更像是一个开场。它笨拙地宣告了一个新时代的到来。
当年那台冰箱大的设备,它的后代就是今天我们家里的路由器。它们正用快了亿万倍的速度,继续连接着这个世界。