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第四章 电脑间的谈判（第3页）

TCPIP：传输控制协议和互联网协议

VintonCerf不仅参与过“网络通信协议”（NCP）的设计，而且对现有的各种操作系统的接口也非常了解。所以，Kahn把自己关于建立开放性网络的指导思想和VintCP方面的经验结合起来，一起为ARPA开发新的协议。

而他们这次合作的结果，就是我们现在还一直在使用的“传输控制协议”（TCP）和“互联网协议”（IP）。

从1972年11月开始，VintonCerf也获得了斯坦福大学电脑科学与电子工程的助教职位。这无疑是一个很好的机会。VintonCerf在那里组织了一系列的专题讨论。大家通过讨论，对建立一种新协议有了更加深刻的认识。当时参加这些专题讨论的学生后来有不少都成了专家。其中，RichardKarp写出了第一份TCP原代码；JimMathis也研究互联网的协议，后来为苹果电脑写出了专为苹果电脑用的传输控制协议：MacTCP；DerrylRubin后来成了微软公司的副总裁；RoonCerf管理斯坦福实验室的硬件，后来也到苹果电脑公司担任了一个重要职位。

就这样，VintonCerf在斯坦福大学的实验室里完成了对TCP协议的初始设计工作。

1973年9月，VintonCerf以主席的身份，在Sussex大学组织召开了“国际网络工作小组”（INWG）特别会议。在这次会议上，Vinton提交了第一份关于TCP协议的草稿。这篇草稿以论文的形式于1974年5月在电气、电子工程研究院（IEEE）刊印出来，题目是：“分组网络互联的一个协议”（V。G。dR。E。Kahn，“Aprotocolforpaetworkiiorans。。Te22，V5，第627641页，1974年5月）。同年12月，Vinton关于第一份TCP协议的详细说明作为“互联网实验报告”正式发表。

这时，ARPA上已经连接了40个节点（NODES），一共45个网站。两年以前的1972年，在ARPA上每天的数据流通量大约是1百万个信包，而这时已经达到每天二百九十万个信包。并且，还有一个节点通过卫星电路从加利弗尼亚州连到了夏威夷。挪威和英国也通过低速电缆连到了ARPA上。

在Winton当时提交的报告中，还没有将“传输控制协议”（TCP）和“互联网协议”（IP）区分开来。所以他讨论的只是一个“传输控制协议”

（TCP），而不是TCPIP协议。该协议负责在互联网上传输和转发信包。Kahn开始的时候认为可以通过“传输控制协议”直接在ARPA上传送信包。然而，这实际上只是一个“虚拟线路”模式（virtualcircuit），而不是真正的“包交换”模式。这种模式在通常的远距离联入和传输文件的时候没有什么问题，但是在后来一些特殊的实验中证明，使用这种协议有时丢失信包的情况没有得到纠正。

因此，他们认识到，应该建立两个不同的协议。一个是“传输控制协议”（TCP），另一个则是“互联网协议”（IP）。这也就是现在通常所说的：“TCPIP协议”。

实际上，这两个协议的任务是不同的。

就象电影院散场的时候拥挤，而平常的时候则人少，网络中的通信量也会时大时小。通信量过大的时候，就会造成“溢出”，信号就无法传到目的地了。因此，在数据传输的过程中需要有一种共同的标准来检测网络传输中的差错。如果发现问题，就发出信号，要求重新传输，直到所有数据能够安全传输到目的地。

这个协议就叫“传输控制协议”（TCP）。

同时，就象寄信要有地址，打电话要有电话号码一样，网络中的每一台电脑也必须有自己的网络地址，否则别的电脑就找不到它。虽然在互联网之前，已经有各种网络出现，我们现在各个单位的内部也有不同标准、不同方式的局域网。

要使所有电脑都能相连，就得有建立在各种局域网的地址标准之上的各个网络之间的联络标准。这就是所谓的互联网协议（IP）。

互联网协议的任务是给互联网中的每一台电脑规定一个地址，这样，才可能在网络的众多电脑中对“这一个”电脑定位，其它电脑才可能对它进行访问。我们通常把由互联网协议规定的网络地址称为“IP地址”。

如果说在互联网中多少还有一点管理，多少还有一点权威的话，也许这种管理就仅仅体现在对IP地址的管理上了。电脑不能象人那样，想起什么名字就起什么名字。在社会生活中，同名同姓至多引起一些笑话。而在网络中，如果不同的两台电脑有相同的地址，就无法给他们送信了。所以总要有一个机构给网络中的电脑起名──规定一个IP地址。

当时的ARPA还是一个相对来说比较小的美国国内的网络。本来只要用比较小的数字就可以定义了。值得庆幸的是，定义IP地址的人不仅“胸怀美国”，而且“放眼世界”，从一开始就把IP地址设计成32位的。前8位用来定义所在的网络，后24位则用来定义该主机在当地网络中的地址。

当时，美国国防部一共签了三个合同来完成TCPIP协议。一个合同给了斯坦福大学由VintonCerf领导的小组；另一个给了BBN公司由RayTomlinson领导的小组；还有一个则给了加州大学洛杉机分校PeterKirstein的小组。VintonCerf的小组捷足先登，首先制定出了经过详细定义的TCPIP协议。经过不到一年的时间，这三个小组都独立地完成了对各自的TCPIP协议的设计。

1974年5月，ARPA由美国国防高级研究计划处转交给国防通信处（DuniAgency），也就是现在的国防信息系统处（DISA：DefeionSystemAgency），正式运行起来。

DARPA从一开始就没有把ARPA当作是唯一的目的，实际上，ARPA只是长期计划中的一个部分。这个计划的开始是要建立三种不同的网络：一个是ARPA，另一个是无线电信包网（PacketRadio），还有一个则是卫星信包网（PacketSatellite）。最后的任务是将这三个网络连接起来。

当三个网络都已经相对成熟的时候，就可以进行网络之间的互联实验了。到1977年的7月，ARPA上已经有了111台电脑，DARPA组织了第一次三个网络之间的互联。虽然这次实验已经超出了ARPA，但仍然是由美国国防部提供资金。信包首先通过点对点的卫星网络跨越了大西洋到达挪威，又从挪威经过陆地电缆到达伦敦；然后再通过大西洋信包卫星网络（SAT），经过SCPC系统，分别由Etam、西弗吉尼亚、GoonhillyDowanum和瑞士的地面站传送再回到美国。全部路程要经过9万4千英里，比单纯在ARPA上的800英里要长得多。

令人不可思议的是，经过了9万4千英里的传输，竟然没有丢失一个数据位！

要知道，在电脑上，每一个英文字母占一个字节（byte），而每一个字节通常是由7个数据位（bit，也就是“比特”）加上一个校验位构成的。这么远的距离能够如此可靠地传输数据，由此也证明了TCPIP协议的成功。

从1978年到1979年，军队系统对互联网技术表现出极大的兴趣。通过无线电信包系统和卫星信包系统完成的TCPIP协议也日趋成熟。这需要进一步加强管理。

于是，VintonCerf为国防高级研究计划处组建了“互联网设置管理处”（ICCB），帮助他们规划和执行TCPIP协议的最新进展。这个机构由麻省理工学院的DavidClark担任主席，其中有许多顶尖的研究专家，为TCPIP的发展做出了贡献。

后来，BarryLeiner又把这个机构改为互联网活动处（IAB），这也就是现在互联网协会的互联网计划处的前身。

那时还不象现在。开始的时候，所谓电脑都是一些巨大的功能极强的计算机器。而设计TCPIP协议的本来目的也是为比较大型的分时系统使用的。可是，在电脑网络发生一场革命的同时，电脑本身的革命也悄悄开始了。自从乔布斯在父亲的旧车库里制作出第一台电脑个人电脑以后，人们对“电脑”的理解在不断发生变化。随着“个人电脑”概念的深入人心，各种功能的电脑走进了办公室和家庭之中。这真是“旧时王谢堂前燕，飞入寻常百姓家。”

因此，需要设计一种更加小型的、不那么复杂的“传输控制协议”来为个人电脑服务。

麻省理工学院的DavidClark带领他的研究小组首先论证了建立一种相对简单的“传输控制协议”的可能性。他们先为当时的一种个人工作站设计了“传输控制协议”，随后又为IBM的个人电脑设计“传输控制协议”。“麻雀虽小，五脏俱全”。经过时间的证明，这些协议虽然简单，但仍然能够很好地工作，并且能够与其它大型的“传输控制协议”很好地配合。

“传输控制协议”不仅可以用于大型电脑和网络系统，而且也完全适用于个人电脑。这对广大的个人电脑用户来说，无疑是一个喜讯。因为，从此以后，个人工作站、个人电脑不再受到歧视，也可以象大型电脑一样加入到互联网中。这是我们大家现在从家里就可以通过电话线联入互联网的理论基础。