고등연구계획국 네트워크(Advanced Research Project Agency, ARPANET)는 분산 제어 방식을 갖춘 최초의 광역 패킷 교환 네트워크이자 TCP/IP 프로토콜 스위트를 구현한 최초의 컴퓨터 네트워크 중 하나이다. 이 두 기술은 인터넷의 기술적 토대가 되었다. ARPANET은 미국 국방부 산하의 방위고등연구계획국(현 DARPA)에 의해 설립되었다.[1]
최초의 컴퓨터들은 1969년에 연결되었고, 네트워크 제어 프로그램은 1970년에 구현되었으며, 이 개발은 UCLA의 스티브 크로커와 존 포스텔을 포함한 대학원생들이 주도했다.[10][11][12] 이 네트워크는 1971년에 운용이 시작되었다. 추가적인 소프트웨어 개발을 통해 원격 로그인과 파일 전송이 가능해졌으며, 이는 초기 형태의 전자우편을 제공하는 데 사용되었다.[13] 네트워크는 빠르게 확장되었고 1975년 운용 통제권은 방위통신국으로 넘어갔다.
밥 칸은 DARPA로 자리를 옮겼고, 스탠퍼드 대학교의 빈트 서프와 함께 인터네트워킹을 위한 전송 제어 프로그램을 수립했다.[14] 이 작업이 진행되면서 여러 분리된 네트워크를 네트워크의 네트워크로 결합할 수 있는 프로토콜이 개발되었으며, 여기에는 루이 푸진이 이끄는 프랑스 CYCLADES 프로젝트의 선구적인 개념과 제록스 파크의 로버트 메칼프의 아이디어가 포함되었다. TCP/IP 버전 4는 국방부가 모든 군사 컴퓨터 네트워크의 표준으로 정한 후, 1983년 1월 1일에 생산 환경용으로 ARPANET에 설치되었다.[15][16]
ARPANET에 대한 접근은 미국 국립과학재단(NSF)이 CSNET에 자금을 지원한 1981년에 확대되었다. 1980년대 초, NSF는 여러 대학에 국가 슈퍼컴퓨팅 센터 설립 자금을 지원하고 1986년 NSFNET 프로젝트를 통해 네트워크 접근 및 네트워크 상호 연결성을 제공했다. ARPANET은 통신 및 컴퓨터 산업과의 파트너십을 통해 민간 부문의 확장과 인터넷으로 알려진 확장된 전 세계 네트워크의 상업화가 보장된 후, 1990년에 공식적으로 퇴역했다.[17]
역사적으로 음성과 데이터 전송은 전통적인 전화망에서 볼 수 있듯이 회선 교환 방식에 기반을 두고 있었으며, 각 전화 통화는 통신하는 두 스테이션 사이에 전용 종단 간 전자 연결이 할당되었다. 연결은 통화가 지속되는 동안 이 시스템들 사이의 다중 중간 통화 구간을 연결하는 스위칭 시스템에 의해 설정되었다.[18]
회선 교환 전기 통신 네트워크의 전통적인 모델은 1960년대 초 랜드 연구소의 폴 배런에 의해 도전을 받았는데, 그는 핵전쟁 등으로 인한 부분적 파괴 상황에서도 운용을 지속할 수 있는 시스템을 연구하고 있었다. 그는 분산형 적응형 메시지 블록 스위칭의 이론적 모델을 개발했다.[19] 그러나 전기 통신 업계는 기존 모델을 선호하며 이 개발을 거부했다. 영국의 국립 물리학 연구소(NPL)에 있던 도널드 데이비스는 1965년에 독립적으로 유사한 개념에 도달했다.[20][21]
컴퓨터 사용자 간의 일반적인 통신을 허용하기 위한 컴퓨터 망에 대한 가장 초기 아이디어는 1963년 4월, 볼트 베라넥 앤 뉴먼(BBN)의 컴퓨터 과학자J. C. R. 리클라이더가 "인터갤럭틱 컴퓨터 네트워크" 개념을 논의하는 메모에서 공식화되었다. 그 아이디어들은 현대 인터넷의 많은 특징을 포함하고 있었다. 1963년 10월, 리클라이더는 국방부 방위고등연구계획국(ARPA)의 행동과학 및 지휘통제 프로그램 책임자로 임명되었다. 그는 아이번 서덜랜드와 밥 테일러에게 이 네트워크 개념이 매우 중요하며 개발할 가치가 있다고 설득했으나, 개발 계약이 할당되기 전에 ARPA를 떠났다.[22]
서덜랜드와 테일러는 네트워크 구축에 대한 관심을 이어갔는데, 이는 부분적으로는 다양한 기업 및 학술 현장의 ARPA 후원 연구자들이 ARPA가 제공한 컴퓨터를 활용할 수 있게 하려는 것이었고, 부분적으로는 새로운 소프트웨어와 기타 컴퓨터 과학 성과를 신속하게 배포하기 위함이었다.[23] 테일러는 자신의 사무실에 ARPA가 자금을 지원하던 별도의 컴퓨터에 각각 연결된 세 개의 컴퓨터 단말기를 가지고 있었다. 하나는 산타모니카의 시스템 디밸롭먼트 코퍼레이션(SDC) Q-32용, 하나는 캘리포니아 대학교 버클리의 프로젝트 지니용, 다른 하나는 매사추세츠 공과대학교의 멀틱스용이었다. 테일러는 당시 상황을 다음과 같이 회상한다: "이 세 단말기 각각에 대해 세 개의 다른 사용자 명령어 세트가 필요했습니다. 그래서 만약 제가 S.D.C.의 누군가와 온라인으로 대화하고 있는데, 이 건에 대해 버클리나 MIT에 있는 지인과 이야기하고 싶다면, S.D.C. 단말기에서 일어나 다른 단말기로 가서 로그인하고 그들과 연락해야 했습니다. 저는 '세상에!'라고 말했죠. 무엇을 해야 할지는 명확했습니다. 만약 당신이 이 세 단말기를 가지고 있다면, 어디든 원하는 곳으로 갈 수 있는 단말기가 하나 있어야 합니다. 그 아이디어가 ARPANET입니다."[24]
도널드 데이비스의 연구는 1967년 10월 운영체제 원리에 관한 심포지엄에서 ARPANET 개발자들의 관심을 끌었다.[25] 그는 패킷 교환이라는 용어를 만든 후 1968년 8월 첫 공개 발표를 했으며, 이를 영국의 NPL 네트워크에 도입했다.[26][27] NPL 네트워크는 ARPANET과 함께 세계에서 패킷 교환을 구현한 최초의 두 네트워크였다.[28][29][30] 로버츠는 1970년대에 구축된 컴퓨터 네트워크들이 데이비스의 1965년 원본 설계와 "거의 모든 면에서" 유사하다고 말했다.[31]
1966년 2월, 밥 테일러는 ARPA 국장 찰스 M. 허츠펠드를 성공적으로 로비하여 네트워크 프로젝트에 자금을 지원하도록 했다. 허츠펠드는 탄도 미사일 방어 프로그램에서 100만 달러를 테일러의 예산으로 전환했다.[32] 테일러는 1967년 1월 ARPANET 작업을 위해 ARPA 정보 처리 기술실(IPTO)의 프로그램 관리자로 래리 로버츠를 고용했다.[33] 로버츠는 1967년 2월 폴 배런을 만났으나 네트워크에 대해서는 논의하지 않았다.[34][35]
로버츠는 프랭크 웨스터벨트에게 네트워크의 메시지 크기와 내용에 대한 질문을 탐구하고 “문자 및 블록 전송, 오류 검사 및 재전송, 컴퓨터 및 사용자 식별을 위한 관례”를 포함한 컴퓨터 간 통신 프로토콜에 관한 입장 문서를 작성하도록 요청했다.[33] 1967년 4월, ARPA는 기술 표준에 관한 설계 세션을 개최했다. 사용자의 식별 및 인증, 문자 전송, 오류 검사 및 재전송 절차에 대한 초기 표준이 논의되었다.[36] 로버츠의 제안은 모든 메인프레임 컴퓨터가 서로 직접 연결되는 것이었다. 다른 연구자들은 이러한 컴퓨팅 자원을 네트워크 관리에 할당하는 것을 꺼렸다. 설계 세션 후, 웨슬리 A. 클락은 메시지 교환 네트워크를 만들기 위한 인터페이스로 미니컴퓨터를 사용해야 한다고 제안했다. 로버츠는 ARPANET 계획을 수정하여 클락의 제안을 통합하고 미니컴퓨터를 인터페이스 메시지 프로세서(IMP)라고 명명했다.[33][37][38][39]
이 계획은 1967년 10월 운영체제 원리에 관한 심포지엄에서 발표되었다.[40] 동료(로저 스캔틀베리)가 발표한 패킷 교환 및 NPL 네트워크에 대한 도널드 데이비스의 연구와 폴 배런의 연구는 이 회의에서 ARPA 조사관들의 관심을 끌었다.[41][25] 로버츠는 ARPANET에 데이비스의 패킷 교환 개념을 적용했으며,[42][43] 동적 라우팅에 대해 폴 배런으로부터 조언을 구했다.[44] NPL 네트워크는 768kbit/s의 회선 속도를 사용하고 있었고, ARPANET을 위해 제안된 회선 속도는 2.4kbit/s에서 50kbit/s로 상향 조정되었다.[45]
1968년 중반, 로버츠와 배리 웨슬러는 ARPA가 ARPANET 통신 네트워크를 설명하는 세부 사양을 작성하기 위해 의뢰한 스탠퍼드 연구소(SRI) 보고서를 기반으로 IMP 사양의 최종 버전을 작성했다.[39] 로버츠는 6월 3일에 테일러에게 보고서를 제출했고, 테일러는 6월 21일에 이를 승인했다. ARPA의 승인 후, 140개의 잠재적 입찰자를 대상으로 제안요청서(RFQ)가 발행되었다. 대부분의 컴퓨터 과학 회사는 ARPA의 제안을 엉뚱한 것으로 간주하여, 12개 업체만이 네트워크 구축 입찰을 제출했고 그중 4개 업체만이 ARPA가 인정하는 최고 등급 계약자였다. 연말에 ARPA는 2개의 계약자만을 고려한 후 1969년 1월 BBN에 네트워크 구축 계약을 체결했다.[46]
1969 ARPANET IMP
7인으로 구성된 초기 BBN 팀은 ARPA RFQ에 대한 응답의 기술적 구체성 덕분에 큰 도움을 받았으며, 이를 통해 빠르게 최초의 작동 시스템을 생산했다. "IMP 팀"은 프랭크 하트가 이끌었으며, 네트워크의 이론적 설계는 밥 칸이 주도했다. 팀에는 데이브 월든, 세베로 온스타인, 윌리엄 크라우더 등이 포함되었다.[47][48][49] BBN이 제안한 네트워크는 로버츠의 ARPA 계획을 밀접하게 따랐는데, 이는 로컬 자원을 상호 연결하는 게이트웨이 역할을 하는 소형 컴퓨터(후의 라우터 개념과 유사한 IMP)로 구성된 네트워크였다. 라우팅, 흐름 제어, 소프트웨어 설계 및 네트워크 제어는 BBN 팀에 의해 개발되었다.[47][50] 각 사이트에서 IMP는 저장 후 전달 방식의 패킷 교환 기능을 수행했으며, 50 kbit/s의 초기 데이터 속도로 전용선을 통해 전기 통신 모뎀과 상호 연결되었다.[45][51][52] 호스트 컴퓨터는 맞춤형 직렬 통신 인터페이스를 통해 IMP에 연결되었다. 하드웨어와 패킷 교환 소프트웨어를 포함한 시스템은 9개월 만에 설계 및 설치되었다.[46][39][53] BBN 팀은 미국과 영국에서 열리는 회의를 통해 NPL 팀과 지속적으로 교류했다.[54][55][56]
NPL 네트워크와 마찬가지로, 1세대 IMP는 허니웰DDP-516 컴퓨터의 러그드 컴퓨터 버전을 사용하여 구축되었으며, 24 KB의 확장 가능한 자기코어 메모리와 16채널 직접 다중화 제어(DMC) 직접 메모리 접근 장치로 구성되었다.[57] DMC는 각 호스트 컴퓨터 및 모뎀과 맞춤형 인터페이스를 설정했다. 전면 패널 램프 외에도, DDP-516 컴퓨터는 IMP 통신 채널의 상태를 보여주는 24개의 특수 표시등 세트를 특징으로 한다. 각 IMP는 최대 4개의 로컬 호스트를 지원할 수 있었고 초기 디지털 시그널 0 전용 전화선을 통해 최대 6개의 원격 IMP와 통신할 수 있었다. 네트워크는 유타주의 컴퓨터 한 대와 캘리포니아주의 세 대를 연결했다. 나중에 국방부는 대학들이 하드웨어 및 소프트웨어 자원을 공유하기 위해 네트워크에 합류하는 것을 허용했다.
최초의 4개 노드는 1822 프로토콜을 개발하고 디버깅하기 위한 테스트베드로 지정되었으며, 이는 주요 사업이었다. 1969년에 전자적으로 연결되었지만, 1970년 네트워크 제어 프로그램이 구현되기 전까지는 네트워크 애플리케이션이 불가능했다. 이 프로그램은 1969년과 1973년 사이에 사양 및 구현된 원격 로그인(텔넷)과 파일 전송(FTP)이라는 최초의 두 호스트-호스트 프로토콜을 활성화했다.[11][12][58] 네트워크는 1971년에 운용이 시작되었다. 1973년경 대다수의 사이트에서 전자우편이 구축되면서 네트워크 트래픽이 증가하기 시작했다.[13]
최초의 ARPANET IMP 로그: 1969년 10월 29일 오후 10시 30분(UTC 기준 10월 30일 오전 6시 30분)에 ARPANET을 통해 전송된 최초의 메시지. UCLA에 보관된 이 IMP 로그 발췌본은 UCLA SDS Sigma 7 호스트 컴퓨터에서 SRI SDS 940 호스트 컴퓨터로 메시지 전송을 설정하는 과정을 설명한다
초기 ARPANET 구성은 UCLA, ARC, UCSB, 유타 대학교 컴퓨터 공학부를 연결했다. 최초의 노드는 UCLA에 생성되었으며, 여기서 레너드 클라인록은 네트워크 성능을 평가하고 메시지 지연에 대한 자신의 이론을 검증할 수 있었다.[59][60][61] 위치는 전용선 비용을 절감할 뿐만 아니라 각 사이트가 이 초기 구현 단계에 유익한 특정 전문 지식을 보유하고 있었기 때문에 선택되었다:[1]
ARPANET의 최초 성공적인 호스트-호스트 연결은 1969년 10월 29일 오후 10시 30분(UTC 기준 10월 30일 오전 6시 30분) SRI 프로그래머 빌 듀발과 UCLA 학생 프로그래머 찰리 클라인에 의해 스탠퍼드 연구소(SRI)와 UCLA 사이에서 이루어졌다.[62] 클라인은 UCLA의 SDS 시그마 7 호스트 컴퓨터(보엘터 홀 3420호실)에서 스탠퍼드 연구소의 SDS 940 호스트 컴퓨터로 접속했다. 클라인은 "login"이라는 명령어를 입력했지만, 처음에는 그가 두 글자를 입력한 후 SDS 940이 충돌했다. 약 1시간 후, 듀발이 기계의 매개변수를 조정한 뒤 클라인은 다시 시도하여 성공적으로 로그인했다. 따라서 ARPANET을 통해 성공적으로 전송된 첫 두 글자는 "lo"였다.[63][64][65] 최초의 영구적인 ARPANET 링크는 1969년 11월 21일 UCLA의 IMP와 스탠퍼드 연구소의 IMP 사이에 설정되었다. 1969년 12월 5일까지 초기 4노드 네트워크가 구축되었다.
엘리자베스 페인러는 1969년 최초의 ARPANET 자원 핸드북을 제작했으며, 이는 ARPANET 디렉터리 개발로 이어졌다.[66] 페인러와 팀이 구축한 디렉터리는 ARPANET을 탐색하는 것을 가능하게 했다.[67][68]
1968년, 로버츠는 클라인록과 계약하여 네트워크 성능을 측정하고 개선이 필요한 영역을 찾도록 했다.[44][69]대기행렬이론 및 통신 네트워크의 메시지 지연 최적화에 대한 이전 연구를 바탕으로,[59][60] 클라인록은 패킷 교환 네트워크 성능에 대한 수학적 모델을 명시했으며, 이는 1970년대 초 ARPANET이 빠르게 확장될 때 개발을 뒷받침했다.[46][44]분석적 방법에는 한계가 있었고,[70] ARPA는 컴퓨터 시뮬레이션 연구도 활용했다.[71] 또한 영국의 NPL에서도 연구가 진행되었다.[20][72][73]
로버츠는 하워드 프랭크를 고용하여 네트워크의 토폴로지 설계에 대해 자문을 구했다. 프랭크는 확장된 네트워크에서 처리량을 늘리고 비용을 절감하기 위한 권장 사항을 제시했다.[74] 1970년 3월, 매사추세츠주 케임브리지에 있는 BBN의 IMP가 네트워크에 연결되면서 ARPANET은 미국 동부 해안에 도달했다. 이후 ARPANET은 성장하여 1970년 6월 9개 IMP, 1970년 12월 13개 IMP, 1971년 9월 18개 IMP(네트워크가 23개의 대학 및 정부 호스트를 포함했을 때), 1972년 8월 29개 IMP, 1973년 9월 40개 IMP가 되었다. 1974년 6월에는 46개의 IMP가 있었고, 1975년 7월에는 57개의 IMP가 있었다. 1981년까지 호스트 컴퓨터 수는 213개였으며, 약 20일마다 새로운 호스트가 연결되었다.[1]
최대 230.4kbit/s의 IMP 간 회로 지원이 1970년에 추가되었지만, 비용과 IMP 처리 능력에 대한 고려 때문에 이 기능은 적극적으로 사용되지 않았다.
래리 로버츠는 ARPANET과 국립 물리학 연구소(NPL) 프로젝트를 보완적인 것으로 보았으며, 1970년에 위성 링크를 통해 이들을 연결하려고 시도했다. 이후 1971년 영국 연결을 위해 NPL 대신 유니버시티 칼리지 런던(UCL)의 피터 T. 커스틴 연구 그룹이 선택되었다. 1973년 6월, 대서양 횡단 위성 링크가 ARPANET을 스웨덴의 Tanum 지상국을 통해 NORSAR(노르웨이 지진 관측망)에,[75] 그리고 UCL의 TIP을 통해 지상 회로로 연결했다. UCL은 ARPANET과 영국 학술 네트워크를 상호 연결하기 위한 게이트웨이를 제공했으며, 이는 최초의 국제 자원 공유 네트워크였고 인터네트워킹에 대한 가장 초기 실험 연구 작업 중 일부를 수행했다.[76]
1971년에는 러기드화되지 않은(따라서 훨씬 가벼운) 허니웰 316을 IMP로 사용하기 시작했다. 이는 또한 호스트 중 하나 대신 다중 라인 컨트롤러를 통해 최대 63개의 ASCII 직렬 단말기에 대한 터미널 서버 지원을 제공하는 터미널 인터페이스 프로세서(TIP)로 구성될 수도 있었다.[77] 316은 516보다 통합 수준이 높아 더 저렴하고 유지 관리가 쉬웠다. 316은 TIP용으로 40kB의 코어 메모리로 구성되었다. 코어 메모리 크기는 나중에 1973년에 IMP의 경우 32kB로, TIP의 경우 56kB로 증가되었다.
ARPANET이 BBN 이외의 공급업체로부터 IMP를 지원하는 것이 목표였던 적이 없었기 때문에, IMP 대 IMP 프로토콜과 메시지 형식은 표준화되지 않았다. 그러나 IMP는 그럼에도 불구하고 링크 상태 라우팅을 수행하고, 메시지를 신뢰성 있게 전달하며, ARPANET의 네트워크 제어 센터에 원격 모니터링 및 관리 기능을 제공하기 위해 서로 통신했다. 초기에 각 IMP는 6비트 식별자를 가졌고 최대 4개의 호스트를 지원했으며, 호스트는 2비트 인덱스로 식별되었다. 따라서 ARPANET 호스트 주소는 IMP의 포트 인덱스와 IMP 식별자로 구성되었으며, 이는 port/IMP 표기법 또는 단일 바이트로 작성되었다. 예를 들어 MIT-DMG(조크 개발 호스팅으로 유명)의 주소는 1/6 또는 70으로 작성될 수 있었다. 1976년 초 업그레이드를 통해 호스트 및 IMP 번호 매기기가 각각 8비트 및 16비트로 확장되었다.
기본 라우팅 및 전달 책임 외에도, IMP는 TTY, DEBUG, PARAMETER-CHANGE, DISCARD, TRACE, STATISTICS라는 몇 가지 백그라운드 프로그램을 실행했다. 이것들은 직접 주소 지정이 가능하도록 호스트 번호가 부여되었으며 연결된 호스트와 독립적으로 기능을 제공했다. 예를 들어 "TTY"는 현장 운영자가 IMP에 직접 연결된 전신타자기를 통해 수동으로 ARPANET 패킷을 보낼 수 있게 했다.
1969년 ARPANET에서 호스트 간 통신의 출발점은 1822 프로토콜이었으며, 이는 IMP로의 메시지 전송을 정의했다. 메시지 형식은 광범위한 컴퓨터 아키텍처와 명확하게 작동하도록 설계되었다. 1822 메시지는 본질적으로 메시지 유형, 숫자 호스트 주소, 데이터 필드로 구성되었다. 다른 호스트로 데이터 메시지를 보내기 위해 전송 호스트는 목적지 호스트의 주소와 전송되는 데이터 메시지가 포함된 데이터 메시지를 형식화한 다음 1822 하드웨어 인터페이스를 통해 메시지를 전송했다. 그런 다음 IMP는 메시지를 로컬에 연결된 호스트에 전달하거나 다른 IMP에 전달함으로써 목적지 주소로 메시지를 전달했다. 메시지가 최종적으로 목적지 호스트에 전달되면, 수신 IMP는 전송 호스트 IMP에 다음 메시지 준비 완료(RFNM) 승인을 전송했다.[78]
현대 인터넷 데이터그램과 달리, ARPANET은 1822 메시지를 신뢰성 있게 전송하고 메시지를 손실했을 때 호스트 컴퓨터에 알리도록 설계되었다. 현대의 IP는 신뢰할 수 없지만, TCP는 신뢰할 수 있다. 그럼에도 불구하고 1822 프로토콜은 호스트 컴퓨터에 상주하는 서로 다른 애플리케이션 간의 다중 연결을 처리하는 데 부적절함이 입증되었다. 이 문제는 서로 다른 호스트 컴퓨터의 서로 다른 프로세스 간에 신뢰성 있고 흐름이 제어되는 양방향 통신 링크를 설정하는 표준 방법을 제공하는 네트워크 제어 프로그램(NCP)으로 해결되었다. NCP 인터페이스를 통해 응용 소프트웨어는 고수준 통신 프로토콜을 구현함으로써 ARPANET을 통해 연결할 수 있었으며, 이는 나중에 OSI 모형에 포함된 프로토콜 계층화 개념의 초기 사례였다.[58]
NCP는 당시 UCLA 대학원생이었던 스티브 크로커의 지휘 아래 개발되었다. 크로커는 UCLA의 존 포스텔을 포함하여 대학 및 연구소의 대학원생들로 구성된 네트워크 워킹 그룹(NWG)을 만들고 이끌었다. 그들은 ARPA로부터 ARPANET 개발과 애플리케이션을 지원하는 호스트 컴퓨터용 소프트웨어를 개발하도록 후원받았다.
1972년부터 프랑스 국립 정보통신 연구소(IRIA)의 루이 푸진과 휴버트 짐머만은 캐트넷이라고 부르는 단순화된 종단 간 네트워크 접근 방식을 개척했으며, 이는 ICCC에서 논의되었다.[79] 밥 칸은 1972년에 BBN을 떠나 잠시 텔레넷 사장을 역임한 후 DARPA로 이동하여 처음에는 래리 로버츠 밑에서 ARPANET 프로그램 관리자로, 로버츠가 텔레넷 사장으로 떠난 후에는 IPTO 국장으로 일했다.[80] 칸은 위성 패킷 네트워크와 지상 기반 무선 패킷 네트워크 모두에서 작업했으며, 둘 사이에서 통신할 수 있는 가치를 인식했다. 현재 DARPA에 있는 스티브 크로커와 영국 및 프랑스 네트워크 프로젝트 지도자들은 국제 네트워크 워킹 그룹(INWG)을 창설했으며, 크로커의 추천에 따라 현재 스탠퍼드 대학교 교수진인 빈트 서프가 의장이 되었다.[81][82][83]로버트 메칼프는 이더넷과 PARC 유니버설 패킷 이면의 이론과 실제를 개발했다. 이 그룹들은 서로 다른 사양을 가진 패킷 교환 네트워크를 상호 연결하는 방법, 즉 인터네트워킹을 고려했다.[84]피터 T. 커스틴은 1973년 유니버시티 칼리지 런던에서 인터네트워킹을 실천에 옮겼다.[85]
칸과 서프가 주도한 연구는 1974년 전송 제어 프로그램 수립으로 이어졌다.[14] 해당 사양은 그해 12월 스탠퍼드에서 서프가 요겐 달랄, 칼 선샤인과 함께 작성했으며(RFC 675), 연구자 그룹이 인터넷 실험 노트(IEN)를 출판하기 시작했다. 이듬해, 스탠퍼드, BBN, 유니버시티 칼리지 런던에서 동시 구현을 통해 테스트가 시작되었다.[86] 처음에는 단일 설계였으나, 1978년 IPv4 버전 4에서 모듈식 프로토콜 스택으로 재설계되었으며, 이는 푸진이 이끄는 프랑스 CYCLADES 프로젝트의 개념과 제록스 파크의 밥 메칼프의 아이디어를 반영했다.[87][88] 이것은 NCP를 대체하여 1983년 1월 생산 환경용으로 ARPANET에 설치되었다. RFC 1122 및 RFC 1123에 요약된 전체 인터넷 프로토콜 스위트의 개발과 통신 및 컴퓨터 산업과의 파트너십은 떠오르는 인터넷의 핵심 구성 요소로서 TCP/IP를 포괄적인 프로토콜 스위트로 채택하기 위한 토대를 마련했다.[16]
ARPA는 고급 연구에 자금을 지원하기 위한 것이었다. ARPANET은 설계상 사용자 중심이라기보다는 통신 지향적인 연구 프로젝트였다.[89] 그럼에도 불구하고 1975년 여름, ARPANET의 운용 통제권은 방위통신국으로 넘어갔다.[1] 이 무렵, 기밀 트래픽을 지원하기 위해 최초의 ARPANET 암호화 장치가 배치되었다. 1978년에 작성되어 1981년 BBN과 DARPA가 공동으로 출판한 ARPANET 완료 보고서는 다음과 같이 결론지었다.[90]
... ARPANET 프로그램이 네트워크 자체가 탄생한 컴퓨터 과학의 지원과 강점에 강력하고 직접적인 피드백을 주었다는 점에 주목하며 마무리하는 것이 적절할 것이다.[91]
ARPANET에 대한 접근은 미국 국립과학재단(NSF)이 CSNET에 자금을 지원한 1981년에 확대되었다.
노르웨이(NORSAR 및 노르웨이 방위연구소) 및 유니버시티 칼리지 런던(UCL)과의 대서양 횡단 연결은 나중에 SATNET으로 발전했다. ARPANET, SATNET, PRNET은 1977년에 상호 연결되었다. 국방부는 1980년에 TCP/IP를 모든 군사 컴퓨터 네트워크의 표준 통신 프로토콜로 정했다.[92] 노르웨이와 UCL은 1982년 ARPANET을 떠나 SATNET을 통한 TCP/IP 사용을 시작했다.[86]컴퓨팅의 플래그 데이로 알려진 1983년 1월 1일, TCP/IP 프로토콜은 이전의 네트워크 제어 프로토콜을 대체하며 ARPANET의 표준이 되었다.[93][16]
1984년 9월, ARPANET 재구조화 작업이 완료되어 미군 사이트들은 기밀이 아닌 국방부 통신을 위한 자체 군사 네트워크(MILNET)를 갖게 되었다.[94][95] 두 네트워크 모두 기밀이 아닌 정보를 전달했으며, 비상시에 완전한 분리를 허용할 소수의 제어된 게이트웨이에서 연결되었다. MILNET은 방위 데이터 네트워크(DDN)의 일부였다.[96] 민간 및 군사 네트워크를 분리하여 113노드 ARPANET을 68노드로 줄였다. MILNET이 분리된 후 ARPANET은 연구자들을 위한 인터넷 백본으로 계속 사용되겠지만, 서서히 단계적으로 폐지될 예정이었다.
NCP는 단일 호스트 컴퓨터에서 실행되는 여러 애플리케이션이 공유할 수 있는 표준 네트워크 서비스 세트를 제공했다. 이는 기본 네트워크 서비스와 어느 정도 독립적으로 작동하는 애플리케이션 프로토콜의 진화로 이어졌으며, 기본 프로토콜의 독립적인 발전을 허용했다.
원격 시분할 접속을 위한 텔넷 및 파일 전송 프로토콜(FTP)과 같은 다양한 애플리케이션 프로토콜(후자는 초기 전자우편을 가능하게 하는 데 사용됨)이 개발되었으며 결국 TCP/IP 프로토콜 스위트 위에서 실행되도록 포팅되었다. 1980년대에 이메일용 FTP는 간이 우편 전송 프로토콜(SMTP)로 대체되었으며, 나중에는 포스트 오피스 프로토콜(POP)과 IMAP으로 대체되었다.
파일 전송 프로토콜에 대한 원본 사양은 아브하이 부샨이 작성하여 1971년 4월 16일 RFC 114로 출판했다. 1973년까지 파일 전송 프로토콜(FTP) 사양이 정의(RFC 354)되고 구현되어 ARPANET을 통한 파일 전송이 가능해졌다.
1971년, BBN의 레이 톰린슨은 최초의 네트워크 전자우편(RFC 524, RFC 561)을 보냈다.[13][97] 네트워크 이메일이 ARPANET 커뮤니티에 도입된 1년 후인 1973년의 한 ARPA 연구는 ARPANET 트래픽의 4분의 3이 이메일 메시지로 구성되어 있음을 발견했다.[98][99][100] 이메일은 전체 ARPANET 트래픽의 매우 큰 부분을 차지했다.[101]
네트워크 음성 프로토콜(NVP) 사양은 1977년에 정의(RFC 741)되고 구현되었다. 그러나 기술적 결함으로 인해 ARPANET을 통한 콘퍼런스 콜은 잘 작동하지 않았으며, 현대의 인터넷 전화(패킷 음성)는 수십 년 후의 일이었다.
퍼디 다항식 해시 알고리즘은 당시 ARPA 국장이었던 래리 로버츠의 요청으로 1971년 ARPANET에서 비밀번호를 보호하기 위해 개발되었다. 이는 64비트 소수 p = 264 − 59에 대해 224 + 17 차수의 다항식을 계산했다. 이 알고리즘은 나중에 디지털 이큅먼트 코퍼레이션(DEC)이 OpenVMS 운영체제에서 비밀번호를 해싱하는 데 사용했으며 여전히 이 목적으로 사용되고 있다.
레너드 클라인록은 1973년 잉글랜드에서의 회의 후 전기 면도기를 돌려달라는 요청을 보내 인터넷에서 최초의 불법 행위를 저질렀다고 주장한다. 당시 개인적인 이유로 ARPANET을 사용하는 것은 불법이었다.[102][103]
1978년, 네트워크 규칙을 어기고 디지털 이큅먼트 코퍼레이션(DEC)의 게리 투어크는 ARPANET을 통해 약 400명의 잠재 고객에게 최초의 대량 이메일을 보냈다. 그는 이것이 1,300만 달러 상당의 DEC 제품 판매로 이어졌다고 주장하며 이메일 마케팅의 잠재력을 강조했다.
MIT AI 연구소의 컴퓨팅 핸드북(1982년)은 네트워크 에티켓에 대해 다음과 같이 명시했다:[104]
정부 업무를 직접 지원하지 않는 용도로 ARPANet을 사용하는 것은 불법으로 간주됩니다 ... 다른 ARPANet 구독자에게 보내는 개인적인 메시지(예: 모임을 주선하거나 안부를 묻는 등)는 일반적으로 해롭다고 간주되지 않습니다 ... 상업적 이익이나 정치적 목적을 위해 ARPANet을 통해 전자우편을 보내는 것은 반사회적이며 불법입니다. 그러한 메시지를 보냄으로써 당신은 많은 사람들에게 불쾌감을 줄 수 있으며, MIT가 ARPANet을 관리하는 정부 기관으로부터 심각한 문제를 겪게 할 가능성이 있습니다.
1985년, NSF는 여러 대학에 국가 슈퍼컴퓨팅 센터 설립 자금을 지원하고 1986년 NSFNET 프로젝트를 통해 네트워크 접근 및 네트워크 상호 연결성을 제공했다. NSFNET은 정부 기관 및 대학을 위한 인터넷 백본이 되었다.
ARPANET 프로젝트는 1990년에 공식적으로 퇴역했다. 원래의 IMP와 TIP은 NSFNet 도입 후 ARPANET이 폐쇄되면서 단계적으로 폐지되었지만, 일부 IMP는 1990년 7월까지 운용 중이었다.[105][106]
1990년 2월 28일 ARPANET 퇴역 이후, 빈트 서프는 "ARPANET의 레퀴엠"이라는 제목의 다음과 같은 애가를 작성했다:[107]
그것이 최초였고, 최초였기에 최고였으나,
이제 우리는 영원한 휴식을 위해 그것을 내려놓는다.
이제 나와 함께 잠시 멈추어 눈물을 흘려다오.
지난 날을 위하여, 사랑을 위하여, 수년의 세월을 위하여
충실했던 봉사와 다한 의무를 위해, 나는 눈물 흘린다. 패킷을 내려놓아라, 이제, 오 친구여, 그리고 잠들어라.
ARPANET을 통해 달성된 기술 발전과 실제 응용은 인터넷을 포함한 현대 컴퓨터 네트워크 형성에 중요한 역할을 했다. 패킷 교환, 분산 네트워크 및 통신 프로토콜 개념의 개발 및 구현은 전 세계의 통신, 정보 공유 및 협력 연구를 혁신한 글로벌 네트워크의 토대를 마련했다.[109]
ARPANET은 ARPANET 설계에 영향을 주었거나, 보조 프로젝트였거나, ARPANET에서 분사된 많은 다른 연구 프로젝트와 관련이 있었다.
ARPANET은 핵 공격에서 살아남을 수 있는 지휘통제 시스템을 만들기 위해 시작된 것이 아닙니다. 많은 사람이 그렇게 주장하죠. 그런 시스템을 구축하는 것은 분명 주요 군사적 필요였지만, 그것을 하는 것이 ARPA의 임무는 아니었습니다. 사실, 우리가 그런 시도를 했다면 심한 비판을 받았을 겁니다. 오히려 ARPANET은 전국의 강력한 대형 연구용 컴퓨터 수가 제한적이고, 그에 대한 접근이 필요한 많은 연구 조사관들이 지리적으로 분리되어 있다는 우리의 좌절감에서 비롯되었습니다.[113]
ARPANET은 분산 컴퓨팅을 사용했고 라우팅 테이블의 빈번한 재계산을 통합했다(자동 라우팅은 당시 기술적으로 어려웠다). 이러한 기능은 중대한 중단이 발생할 경우 네트워크의 생존 가능성을 높였다. 또한 ARPANET은 하위 네트워크 손실에서 살아남도록 설계되었다.[114][115] 그러나 인터넷 협회는 온라인 기사 "인터넷의 짧은 역사"의 각주에서 허츠펠드의 말에 동의한다:
ARPANET이 핵전쟁에 견딜 수 있는 네트워크를 구축하는 것과 어떻게든 관련이 있다고 주장하는 잘못된 소문은 랜드 연구소의 연구에서 시작되었습니다. 이것은 ARPANET에 대해서는 전혀 사실이 아니었지만, 보안 통신에 대한 초기 랜드 연구소 연구의 일면이었습니다. 인터네트워킹에 대한 후속 연구는 기반 네트워크의 큰 부분이 손실되어도 견딜 수 있는 능력을 포함하여 견고함과 생존 가능성을 강조했습니다.[116]
패킷 교환을 이용한 통신에 대한 이론적 모델을 처음으로 제시한 폴 배런은 위에서 언급한 랜드 연구소 연구를 수행했다.[117][19] ARPANET이 배런의 프로젝트 목표를 정확히 공유하지는 않았지만, 그는 자신의 연구가 ARPANET 개발에 기여했다고 말했다.[118] 1967년 10월 9-10일 ARPANET 설계 회의에서 스탠퍼드 연구소의 엘머 샤피로가 기록한 회의록에 따르면, 개틀린버그에서 열린 운영체제 원리에 관한 심포지엄에서 NPL 팀의 제안과 일치하는 배런의 라우팅 방식("핫 포테이토")의 한 버전이 사용될 수 있다고 한다.[119][120]
나중에 1970년대에 ARPA는 "지휘통제"라는 목표를 강조했다. 부국장(1967–1970)이자 DARPA 국장(1970–1975)이었던 스티븐 J. 루카식에 따르면:[121]
그 목표는 핵 위협에 대비한 군사 지휘통제의 필요성을 충족하고, 미국 핵전력의 생존 가능한 통제를 달성하며, 군사적 전술 및 관리 의사 결정을 개선하기 위해 새로운 컴퓨터 기술을 활용하는 것이었습니다.[122]
↑“An Internet Pioneer Ponders the Next Revolution”. 《The New York Times》. 1999년 12월 20일. 2020년 2월 20일에 확인함. Mr. Taylor wrote a white paper in 1968, a year before the network was created, with another ARPA research director, J. C. R. Licklider. The paper, "The Computer as a Communications Device," was one of the first clear statements about the potential of a computer network.
↑Hafner, Katie (2018년 12월 30일). “Lawrence Roberts, Who Helped Design Internet's Precursor, Dies at 81”. 《The New York Times》. ISSN0362-4331. 2020년 2월 20일에 확인함. He decided to use packet switching as the underlying technology of the Arpanet; it remains central to the function of the internet. And it was Dr. Roberts's decision to build a network that distributed control of the network across multiple computers. Distributed networking remains another foundation of today's internet.
↑“Computer Pioneers - Donald W. Davies”. 《IEEE Computer Society》. 2020년 2월 20일에 확인함. In 1965, Davies pioneered new concepts for computer communications in a form to which he gave the name "packet switching." ... The design of the ARPA network (ArpaNet) was entirely changed to adopt this technique.
↑“A Flaw In The Design”. 《The Washington Post》. 2015년 5월 30일. The Internet was born of a big idea: Messages could be chopped into chunks, sent through a network in a series of transmissions, then reassembled by destination computers quickly and efficiently. Historians credit seminal insights to Welsh scientist Donald W. Davies and American engineer Paul Baran. ... The most important institutional force ... was the Pentagon's Advanced Research Projects Agency (ARPA) ... as ARPA began work on a groundbreaking computer network, the agency recruited scientists affiliated with the nation's top universities.
↑Abbate, Janet (2000). 《Inventing the Internet》. Cambridge, MA: MIT Press. 39, 57–58쪽. ISBN978-0-2625-1115-5. Baran proposed a "distributed adaptive message-block network" [in the early 1960s] ... Roberts recruited Baran to advise the ARPANET planning group on distributed communications and packet switching.
↑Abbate, Janet (2000). 《Inventing the Internet》. Cambridge, MA: MIT Press. 39, 57–58쪽. ISBN978-0-2625-1115-5. Roberts awarded a contract to Leonard Kleinrock of UCLA to create theoretical models of the network and to analyze its actual performance.
12Cerf, V.; Kahn, R. (1974). “A Protocol for Packet Network Intercommunication”(PDF). 《IEEE Transactions on Communications》22 (5): 637–648. Bibcode:1974ITCom..22..637C. doi:10.1109/TCOM.1974.1092259. ISSN1558-0857. The authors wish to thank a number of colleagues for helpful comments during early discussions of international network protocols, especially R. Metcalfe, R. Scantlebury, D. Walden, and H. Zimmerman; D. Davies and L. Pouzin who constructively commented on the fragmentation and accounting issues; and S. Crocker who commented on the creation and destruction of associations.
↑John S, Quarterman; Josiah C, Hoskins (1986). “Notable computer networks” (영어). 《Communications of the ACM》29 (10): 932–971. doi:10.1145/6617.6618. S2CID25341056. The first packet-switching network was implemented at the National Physical Laboratories in the United Kingdom. It was quickly followed by the ARPANET in 1969.
↑Haughney Dare-Bryan, Christine (2023년 6월 22일). 《Computer Freaks》 (Podcast). Chapter Two: In the Air. Inc. Magazine. 35:55 분. Leonard Kleinrock: Donald Davies ... did make a single node packet switch before ARPA did
↑Waldrop, M. Mitchell (2018). 《The Dream Machine》 (영어). Stripe Press. 285–6쪽. ISBN978-1-953953-36-0. Oops. Roberts knew Baran slightly and had in fact had lunch with him during a visit to RAND the previous February. But he certainly didn't remember any discussion of networks. How could he have missed something like that?
↑O'Neill, Judy (1990년 3월 5일). “An Interview with PAUL BARAN”(PDF). 37쪽. On Tuesday, 28 February 1967 I find a notation on my calendar for 12:00 noon Dr. L. Roberts.
↑F.E. Froehlich, A. Kent (1990). 《The Froehlich/Kent Encyclopedia of Telecommunications: Volume 1 - Access Charges in the U.S.A. to Basics of Digital Communications》. CRC Press. 344쪽. ISBN0824729005. Although there was considerable technical interchange between the NPL group and those who designed and implemented the ARPANET, the NPL Data Network effort appears to have had little fundamental impact on the design of ARPANET. Such major aspects of the NPL Data Network design as the standard network interface, the routing algorithm, and the software structure of the switching node were largely ignored by the ARPANET designers. There is no doubt, however, that in many less fundamental ways the NPL Data Network had and effect on the design and evolution of the ARPANET.
↑《ARPANET Information Brochure》. May 1980. 12쪽. The complete network is formed by interconnecting the nodes through wideband communication lines, normally 50,000 bits per second (50KBPS), supplied by common carriers
↑BBN Report No. 1928(PDF) (보고서). January 1970. we designed and implemented a test program to obtain data on the performance of the fifty kilobit communication circuits
12Clarke, Peter (1982). 《Packet and circuit-switched data networks》(PDF) (학위논문). Department of Electrical Engineering, Imperial College of Science and Technology, University of London. 2022년 8월 3일에 원본 문서(PDF)에서 보존된 문서. 2024년 6월 12일에 확인함. "Many of the theoretical studies of the performance and design of the ARPA Network were developments of earlier work by Kleinrock ... Although these works concerned message switching networks, they were the basis for a lot of the ARPA network investigations ... The intention of the work of Kleinrock [in 1961] was to analyse the performance of store and forward networks, using as the primary performance measure the average message delay. ... Kleinrock [in 1970] extended the theoretical approaches of [his 1961 work] to the early ARPA network."
↑Davies, Donald Watts (1979). 《Computer networks and their protocols》. Internet Archive. Wiley. See page refs highlighted at url쪽. ISBN978-0-471-99750-4. In mathematical modelling use is made of the theories of queueing processes and of flows in networks, describing the performance of the network in a set of equations. ... The analytic method has been used with success by Kleinrock and others, but only if important simplifying assumptions are made. ... It is heartening in Kleinrock's work to see the good correspondence achieved between the results of analytic methods and those of simulation.
↑Clarke, Peter (1982). 《Packet and circuit-switched data networks》(PDF) (학위논문). Department of Electrical Engineering, Imperial College of Science and Technology, University of London. 2022년 8월 3일에 원본 문서(PDF)에서 보존된 문서. 2024년 6월 12일에 확인함. "As well as the packet switched network actually built at NPL for communication between their local computing facilities, some simulation experiments have been performed on larger networks. A summary of this work is reported in [69]. The work was carried out to investigate networks of a size capable of providing data communications facilities to most of the U.K. ... Experiments were then carried out using a method of flow control devised by Davies [70] called 'isarithmic' flow control. ... The simulation work carried out at NPL has, in many respects, been more realistic than most of the ARPA network theoretical studies."
↑Wilkinson, Peter (2001). 《NPL Development of Packet Switching》. Symposium of the Institution of Analysts & Programmers 2001. 2003년 8월 7일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2024년 6월 13일에 확인함. The feasibility studies continued with an attempt to apply queuing theory to study overall network performance. This proved to be intractable so we quickly turned to simulation.
12by Vinton Cerf, as told to Bernard Aboba (1993). “How the Internet Came to Be”. 2017년 9월 26일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2017년 9월 25일에 확인함. We began doing concurrent implementations at Stanford, BBN, and University College London. So effort at developing the Internet protocols was international from the beginning. ... Mar '82 - Norway leaves the ARPANET and become an Internet connection via TCP/IP over SATNET. Nov '82 - UCL leaves the ARPANET and becomes an Internet connection.
↑“The internet's fifth man”. 《The Economist》. 2013년 11월 30일. ISSN0013-0613. 2020년 4월 22일에 확인함. In the early 1970s Mr Pouzin created an innovative data network that linked locations in France, Italy and Britain. Its simplicity and efficiency pointed the way to a network that could connect not just dozens of machines, but millions of them. It captured the imagination of Dr Cerf and Dr Kahn, who included aspects of its design in the protocols that now power the internet.
↑Panzaris, Georgios (2008). 《Machines and romances: the technical and harrative construction of networked computing as a general-purpose platform, 1960-1995》. 스탠퍼드 대학교. 128쪽. Despite the misgivings of Xerox Corporation (which intended to make PUP the basis of a proprietary commercial networking product), researchers at Xerox PARC, including ARPANET pioneers Robert Metcalfe and Yogen Dalal, shared the basic contours of their research with colleagues at TCP and lnternet working group meetings in 1976 and 1977, suggesting the possible benefits of separating TCPs routing and transmission control functions into two discrete layers.
↑Heart, F.; McKenzie, A.; McQuillian, J.; Walden, D. (1978년 1월 4일). 《Arpanet Completion Report》(PDF) (기술 보고서). Burlington, MA: Bolt, Beranek and Newman. 2023년 5월 27일에 원본 문서(PDF)에서 보존된 문서.
↑〈III〉(PDF) (보고서). A History of the ARPANET: The First Decade. Arlington, VA: Bolt, Beranek & Newman Inc. 1981년 4월 1일. 132쪽. section 2.3.4
↑Leiner, Barry M.; Cerf, Vinton G.; Clark, David D.; Kahn, Robert E.; Kleinrock, Leonard; Lynch, Daniel C.; Postel, Jon; Roberts, Larry G.; Wolff, Stephen (2009년 10월 7일). “A brief history of the internet”. 《ACM SIGCOMM Computer Communication Review》39 (5): 22–31. doi:10.1145/1629607.1629613. ISSN0146-4833. S2CID15845974.
↑Still, tapping into the ARPANET to fetch a shaver across international lines was a bit like being a stowaway on an aircraft carrier. The ARPANET was an official federal research facility, after all, and not something to be toyed with. Kleinrock had the feeling that the stunt he'd pulled was slightly out of bounds. 'It was a thrill. I felt I was stretching the Net'. – Hafner & Lyon 1996, Chapter 7 harvnb 오류: 대상 없음: CITEREFHafnerLyon1996 (도움말)
↑Stacy, Christopher C. (1982년 9월 7일). Getting Started Computing at the AI Lab (보고서). MIT Artificial Intelligence Laboratory Working Papers. hdl:1721.1/41180. WP-235.
↑Leiner, Barry M.; Cerf, Vinton G.; Clark, David D.; Kahn, Robert E.; Kleinrock, Leonard; Lynch, Daniel C.; Postel, Jon; Roberts, Larry G.; Wolff, Stephen (1997). “Brief History of the Internet”. Internet Society. (footnote5)
