IV064 Informační společnost Jiří Zlatuška 3. října 2011 Komunikace a sítě Komunikace • poslové na koních (pomalé tempo života) • zvuk (zvony) • světlo • elektřina (Abbé Jean-Antoine Nollet, 1746) Komunikace na dálku (středověk) • „sympatické“ jehly • kardinál Richelieu • Famianus Strada, 1617, Prolusiones Academicae • synchronizované magnetické střelky • vyvráceno Galileem Galieim Claude Chappe • neúspěšný výzkum elektrického signálního systému pro francouzskou revoluci • s bratrem Reném vyvinul signalizaci na bázi ciferníku s jednou ručičkou a kódovou knihou; synchronizované hodiny • kódování zprávy do jednodušších signálů • 2.3.1791 komunikace na 16 km (Brulon-- Parce) „Pokud uspěješ, budeš brzy zavalen slávou“ Claude Chappe • tachygraf (rychlé psaní) • telegraf (psaní na dálku) -- Miot de Mélito • 1792 zničeno zařízení v Bellevile • dokonalejší návrh bez synchronizace hodin - 94 různých pozic, tj. 8836 slov a vět vyjádřitelných dvěma kódy Claude Chappe • 1793 nový Chappeho návrh (společně s Abrahamem-Louisem Bréguetem) [„Danou právě přijel. Oznámil, že Národní shromáždění autorizovalo jeho Komisi pro bezpečnost, aby orazítkovali papíry svých nástupců]. • 1794 spojení Lille--Paříž • 1798 linka do Strasburku • 1799 Napoleon Bonaparte, žádá o zařízení schopné komunikovat přes Kanál (úspěšně testovaný prototyp). Chappeho telegraf George Murray • britská Admiralita přikazuje postavit linku z Londýna na pobřeží -- 1797 • 64 možných kombinací Murrayův telegraf Elektřina • 1753 dopis od autora pod pseudonymem „C.M.“ • do roku 1837 více než 60 experimentálních implementací telegrafu, často na mechanickém základě • prototypy na bázi 26 drátů Francis Ronalds • demonstrační verze postavená doma • Admiralita ruší objednávku po konci války(John Barrow: „telegrafy jakéhokoli druhu jsou nyní nepotřebné”) • 1824 -- Peter Barlow experimentuje s elektrickým propojením Samuel F. B. Morse • malíř • úmrtí ženy Lukrécie a nestihnutý pohřeb kvůli pomalosti komunikace • 1832 princip telegrafu pomocí elektřiny • rozpracování signálního kódu -- zamítnutí samostatných okruhů pro každé písmeno zvlášť Samuel F. Morse Morseho telegraf Morseho síť • 1844 přenos zprávy z Kongresu do ministerstva spravedlnosti („What hath God wrought“). • 1850 Austro-Německá telegrafní unie • milionář Gilmore a Cyrus W. Field -- plán na kabel přes Atlantik Transatlantické spojení • červenec 1857 -- 2500 tun kabelu na 2 dny • dvojice lodí Admirál a Niagara • 1776 uveden do provozu; málo spolehlivý a pomalý • 16 a půl hodiny trvalo poslání zprávy královny Viktorie americkému presidentu Buchananovi • 5. srpna zahájen provoz, 1. září přestal fungovat Wheatstoneův automatický vysílač Telegrafní úřad v USA William Fothergil Cooke • lékař • experimenty s galvanickým telegrafem • pětijehlový elektrický telegraf (s Charlesem Wheatstownem) • experimenty s delšími dráty, Rozvoj telefonu • Červen 1877 -- 230 telefonů • Červenec -- 750 telefonů • V roce 1888 -- 30 0000 telefonů Raná telefonní ústředna Ústředna v květnu 1914 Masové zadrátování měst kolem roku 1900 Očekávání a telegraf / telefon • vymazání hranic • spojení světa • zákaz telegrafických šifer (ITU) • nové praktiky a zvyklosti v obchodě Telegraf a telefon Historie Internetu • 1957 vypouští Sověti Sputnik • McElroy zakládá ARPA (Advanced Research Projects Agency) • otevřená R&D agentura 1962 • V ARPA je jmenován ředitelem IPTO (Information Processing Techniques Office) Joseph Licklider Joseph Licklider Joseph Licklider • psycholog (behavior sciences --> počítače) • šéf „Human factors Group“ (1953) • Man-Computer Symbiosis • MIT Lincoln Lab -- SAGE (SemiAutomatic Ground Environment, circa 1952) • od 1953 umí programovat Lincoln Lab, MIT SAGE Air Defence System SAGE Air Defence System Whirlwind computer (real=time) Paul Baran Paul Baran • „On distributed Communication Networks“ Paul Baran • (odmítl PhD studium na UCLA a nastoupil do RAND) • úroveň redundance v síti • frakturizace zpráv --> „message blocks“ • bandwidth • bloky dat • samoučící se procedura v uzlech sítě • „hot-potato routing“ (adaptivní/dynamická) 1964 • Licklider odchází • nahrazen Sutherlandem • 1965 nově najat Bob Taylor (do té doby psychoanalytik NASA) Bob Taylor 1965 • Taylor najímá Larryho Robertse • plán vytvořit kooperativní síť počítačů se sdílením času • přímé propojení počítačů TX-2 na MIT v Lincoln Lab a Q-32 v System Development Corporation (nikoli pakety); 2kbps modem • Roberts jmenován ředitelem síťového projektu 1965 -- Donald Davies • British National Physical Lab • spolupracovník A. Turinga • „paket“ • „packet switching“ místo „distributive adaptive message block switching“ 1965 -- Donald Davies Larry Roberts Larry Roberts • znal Daviese z roku 1965 • zač. 1967 přednesl návrh na síť v Ann Arboru (jen malý zájem) • 1967 presentace v Gatlinburgu vzbudila víc zájmu • červen 1968 otevřena soutěž pro návrhy na síť • prosinec 1968 -- Bolt Beranek and Newman + počítač DDP 512 (Honneywell) 1967 • Plán na síť na bázi přepínání paketů • L. Roberts produkuje první pojednání o ARPANETu 1968 • Paketová síť předložena agentuře ARPA 1969 • DoD kontrahuje ARPANET jako výzkumnou síť 1969 • pro Interface Message protocol vybrán Honeywell 516; další vývoj psaní a oprav přiřazen firmě Bolt Beranek and Newman, BBN) • BBN zavádí detekci chyb na 24 bitech • Vinton Cerf zavádí termín protokol • První RFC (Host Software) věnován handshaku • Intenzivní užívání e-mailu a elektronických konferencí Interface Message Processor (Honeywell 516) Frank Heart a BBN tým Network Control Center (BBN) IMP tým v BBN ARPANET - začátky ARPANET - začátky ARPANET - začátky 1970 • Na Havaji vyvinuta síť ALOHA, od 1972 součásti internetu • ARPANET začíná využívat NCP (Network Control Protocol) ARPA v roce 1970 ARPA v roce 1970 ARPA má 15 uzlů v roce 1971 1972 • International Conference on Computer Communications, demonstrace ARPANET mezi 40 stroji a TIP (terminálový interface procesor) • ustanovena pracovní skupina pro protokoly pod vedením Vintona Cerfa (InterNetworking Working Group) • specifikován Telnet jako RFC 318 Hierarchie protokolů Protokoly mezi počítači 1973 • první mezinárodní spojení ARPA -- University College of London a Royal Radar Establishment v Norsku • PhD práce Boba Metcalfa uvádí myšlenku Ethernetu • Bob Kahn presentuje myšlenku internetu • Vinton Cerf přichází s náčrtem architektury bran mezi sítěmi („gateway“) • Cerf a Kahn presentují myšlenky internetu na konferenci INWG v Sussexu (UK) 1973 1973 • File Transfer protokol -- RFC 454 • specifikace služeb e-mailu (na MIT interně již v 60. létech, hlavičky, konvence adres s @, což byl kill znak na Multicsu) -- v roce 1977 je na tomto základě definována specifikace poštovních služeb jako RFC 733 1974 • Cerf a Kahn publikují specifikaci TCP (Transmission Control program) jako součást protokolu pro paketovou komunikaci mezi sítěmi • TCP nahrazuje protokol NCP v IMP v roce 1983 • BBN otevírá Telnet jako veřejnou datovou službu 1976 • UUCP -- Unix-to-Unix-Copy vyvinut v AT&T Bell Labs 1978 • RFC 733 (e-mail) • s Unixem distribuován i UUCP (na jeho bázi je od roku 1979 vytvořen USENET) • První demonstrace internetových protokolů mezi ARPANET, packet radio a SATNET 1980 • BBN obviněna ze zpronevěry státních peněz (80% projektu záviselo na státních financích) 1981 -- BITNET (Because It´s Time Network) • ze začátku mezi City University of New York a Yale • elektronická pošta, distribuce elektronických konferencí a přenosy souborů 1981 • Minitel ve Francii • CSNET (Computer Science Network) pro university bez přístupu k ARPA ----> Computer Science Network • Páteř CSNET financována NSF 1982 • Eunet (European UNIX Network) založena EUUG; z počátku mezi Holandskem, Dánskem, Švédskem a UK • na konci roku přechod z NCP na TCP/IP • specifikován External Gateway Protocol (RFC 827) 1983 • Od 1. ledna TCP/IP místo NCP • CSNET-ARPANET gateway • Berkeley 4.2BSD, obsahující TCP/IP • Universita ve Wisconsinu vyvíjí name server 1984 • zavedeny DNS služby • 1000 počítačů na síti 1986 • vytvořena NSFNET (56kbps) a 5 superpočítačových center • NNTP pro USENET Prvky vytvářející Internet BRÁNA Funkční využití internetové struktury VZDĚLÁNÍ ZPRAVODAJSTVÍ ÚLOŽNÝ SERVER FINANČNÍ SLUŽBY ZÁBAVAVEŘEJNÁ SPRÁVA SERVER PRO DOKUMENTY POŠTOVNÍ SERVER SMĚROVAČ BRÁNA SMĚROVAČ BRÁNA 1987 -- 1990 • 1987 -- 10 000 počítačů • 1988 NSF back • 1988 první internetový „worm“ paralyzuje Internet na dva dny • 1989 CSnet A Bitnet se spojuji do CREN (Corporation for research and Education Networking) • 1990 ARPANET přestává existovat 90. léta • 1991 Gopher (Paul Lindner a Mark P. Cahill z university v Minnesotě) • 1991 Tim Berners Lee vyvíjí WWW • 1991 PGP • 1991 Česká republika připojena k Internetu • 1996 Bill Gates: „...an Internet browser is a trivial piece of software. There are at least 30 companies that have written very credible Internet browsers, so that's nothing...“ (The world according to Gates By Don Tennant, InfoWorld Electric, Jan 4, 1996) HDP na hlavu a přístup k širokopásmovému připojení (OECD, 2008) Cenová dostupnost širokopásmového připojení (OECD 2008) Oni a my...? Intenzita využívání různých druhů komunikace Trend vývoje cen procesorů Trend vývoje ceny datových komunikací Růstové trendy Vývoj počtu počítačů připojených na Internet Hobbes’ Internet Timeline Růst sítě (Netcraft, září 2011) Růst globálního provozu na Internetu OECD Telecommunications Outlook 2011OECD Telecommunications Outlook 2011 Počítače na Internetu podle typu domény Tempo růstu podle typu domény Rozdělení uživatelů po světě (2011) Internet v rozvinutém a rozvojovém světě Zdroj: ITU Domácnosti, internet a televize Jazyky na Internetu (2011) Šíření WWW serverů Společenské sítě – uživatelé Facebooku TEN-155CZ v ČR (únor 2000) Síť CESNET2 v ČR (2001) Síť CESNET2 v ČR (2005) Síť CESNET2 v ČR (říjen 2008) Síť CESNET2 v ČR (září 2011) Evropská vysokorychlostní síť (2005) Evropská vysokorychlostní síť (2011) Abilene – 10Gbps páteř vysokorychlostní sítě Internet2 v USA (skončila v září 2007) Internet2 v USA podrobněji (2008) Internet2 v USA podrobněji (2011) Prototyp sítě pro bezpečnou komunikaci na bázi kvantové distribuce klíčů (QKD) Quantum Point-to-Point Protocol (Q3P) Projekt SECOQC – říjen 2008