Internet bắt nguồn từ ARPANET, mạng máy tính do Cơ quan Dự án Nghiên cứu Tiên tiến (ARPA) của Bộ Quốc phòng Mỹ tài trợ; thông điệp đầu tiên đi từ Đại học California tại Los Angeles (UCLA) tới Viện Nghiên cứu Stanford (SRI) ngày 29/10/1969. ARPANET chuyển hẳn sang bộ giao thức TCP/IP ngày 1/1/1983, mốc thường được coi là ngày sinh của internet theo nghĩa “mạng của các mạng”.
Không có một người phát minh ra internet. Ý tưởng chuyển mạch gói đến từ Paul Baran (Mỹ) và Donald Davies (Anh) độc lập với nhau đầu thập niên 1960; Vint Cerf và Bob Kahn thiết kế TCP/IP năm 1974; hàng nghìn kỹ sư hoàn thiện nó qua các tài liệu RFC mở. World Wide Web là một phát minh khác, do Tim Berners-Lee đề xuất ở CERN năm 1989, chạy trên internet.
Việt Nam chính thức kết nối internet ngày 19/11/1997. Bài viết đi qua các ý tưởng nền, các mốc chính, vài huyền thoại phổ biến, sự khác biệt giữa internet và Web, và những quyết định thiết kế khiến internet phát triển theo cách nó đã phát triển.
Ý tưởng nền: mạng phân tán và chuyển mạch gói
Đầu thập niên 1960, mạng điện thoại hoạt động theo kiểu chuyển mạch kênh: mỗi cuộc gọi chiếm trọn một đường truyền từ đầu tới cuối trong suốt thời gian nói chuyện. Cách này lãng phí với dữ liệu máy tính, vốn đi thành từng đợt ngắn xen kẽ thời gian im lặng, và mạng tập trung quanh các tổng đài lớn rất dễ tê liệt khi một nút hỏng.
Paul Baran ở tập đoàn RAND, từ khoảng 1960 tới 1964, viết loạt báo cáo On Distributed Communications đề xuất mạng phân tán, chia thông điệp thành các khối nhỏ đi theo nhiều đường khác nhau và được ghép lại ở đích. Động cơ của ông là một mạng liên lạc quân sự sống sót được khi bị tấn công. Độc lập với Baran, Donald Davies ở Phòng thí nghiệm Vật lý Quốc gia Anh (NPL) đưa ra ý tưởng tương tự năm 1965 và đặt tên “packet” (gói), cái tên được giữ đến nay. Leonard Kleinrock ở Mỹ phát triển lý thuyết hàng đợi cho mạng truyền thông; mức độ công trình của ông có thể coi là tiền thân của chuyển mạch gói là chủ đề tranh luận giữa các sử gia và chính các nhân vật.
Phần tầm nhìn đến từ J. C. R. Licklider, nhà tâm lý học chuyển sang khoa học máy tính. Bài Man-Computer Symbiosis năm 1960 và các bản ghi nhớ năm 1962–1963 của ông về một “mạng máy tính liên thiên hà” hình dung máy tính như công cụ giao tiếp và cộng tác, không chỉ là máy tính toán. Licklider là người đầu tiên đứng đầu văn phòng công nghệ xử lý thông tin của ARPA, nơi về sau tài trợ cho ARPANET.
ARPANET và các mốc chính
Từ bốn máy tính tới mạng toàn cầu, các mốc dưới đây được ghi nhận rộng rãi:
- 1966–1967: Bob Taylor ở ARPA khởi xướng dự án nối các máy tính của những trường đại học được tài trợ, chủ yếu để chia sẻ tài nguyên tính toán đắt đỏ. Larry Roberts được giao quản lý chương trình.
- 4/1969: Steve Crocker viết RFC 1, mở đầu chuỗi tài liệu “Request for Comments” mà đến nay vẫn là cách các tiêu chuẩn internet được đề xuất và ghi lại.
- 1968–1969: công ty BBN thắng hợp đồng chế tạo bộ xử lý thông điệp giao tiếp (IMP), các máy tính nhỏ làm nhiệm vụ định tuyến, tiền thân của router.
- 29/10/1969: sinh viên Charley Kline ở UCLA gửi lệnh “LOGIN” tới SRI; hệ thống sập sau hai chữ cái, nên thông điệp đầu tiên thực tế là “LO”. Lần thử sau đó cùng tối thành công. Cuối năm 1969 mạng có bốn nút: UCLA, SRI, UC Santa Barbara và Đại học Utah.
- 1971: Ray Tomlinson ở BBN gửi thư điện tử giữa hai máy trên ARPANET và chọn ký hiệu @ để tách tên người dùng với tên máy. Thư điện tử nhanh chóng trở thành ứng dụng được dùng nhiều nhất, điều những người thiết kế ban đầu không dự tính.
- 1974: Vint Cerf và Bob Kahn công bố bài báo thiết kế giao thức nối các mạng khác nhau, nền tảng của TCP/IP.
- 1/1/1983: ARPANET chuyển hẳn sang TCP/IP. Cùng năm, Paul Mockapetris đề xuất hệ thống tên miền DNS.
- 1985–1995: mạng NSFNET của Quỹ Khoa học Quốc gia Mỹ trở thành xương sống nối các trường đại học; ARPANET ngừng hoạt động năm 1990; các hạn chế với lưu lượng thương mại được gỡ dần, và năm 1995 NSFNET chuyển xương sống sang các nhà cung cấp tư nhân.
TCP/IP: thiết kế khiến internet mở rộng được
Vấn đề Cerf và Kahn giải quyết không phải là nối các máy tính, mà là nối các mạng khác nhau: mạng cáp, mạng vô tuyến gói, mạng vệ tinh, mỗi loại có kích thước gói, tốc độ và độ tin cậy riêng. Lời giải là một tầng chung tối giản (IP) chỉ làm một việc: đưa gói tới địa chỉ đích theo kiểu “cố gắng hết sức”, không cam kết. Việc bảo đảm dữ liệu đến đủ và đúng thứ tự được đẩy lên máy ở hai đầu (TCP).
Nguyên tắc này về sau được Jerome Saltzer, David Reed và David Clark trình bày thành lập luận đầu cuối (end-to-end argument) trong một bài báo năm 1984: những chức năng chỉ có thể làm đúng ở hai đầu thì nên đặt ở hai đầu, mạng ở giữa nên đơn giản. Hệ quả là bất kỳ ai cũng có thể tạo ứng dụng mới mà không cần xin phép nhà vận hành mạng. Web, gọi video, mạng xã hội đều ra đời nhờ đặc tính này.
TCP/IP thắng trong cuộc cạnh tranh với bộ giao thức OSI do các tổ chức tiêu chuẩn quốc tế hậu thuẫn trong thập niên 1980. OSI được thiết kế kỹ lưỡng trên giấy, có sự ủng hộ của nhiều chính phủ và hãng viễn thông, nhưng TCP/IP đã chạy thực tế, miễn phí, đi kèm hệ điều hành Unix BSD phổ biến trong các trường đại học. Câu nói của David Clark năm 1992, “rough consensus and running code” (đồng thuận tương đối và mã chạy được), tóm gọn văn hoá này.
Cái giá của thiết kế mở là bảo mật. Internet được xây dựng cho một cộng đồng nhỏ tin cậy lẫn nhau; xác thực, mã hoá và chống giả mạo đều được thêm vào sau, nên đến nay vẫn là những lớp vá chồng lên nền móng ban đầu.
Những huyền thoại về nguồn gốc internet
“ARPANET được xây dựng để sống sót qua chiến tranh hạt nhân.” Động cơ sống sót là của Paul Baran ở RAND. Các nhà quản lý ARPA như Bob Taylor đã nhiều lần nói rằng mục đích của ARPANET là chia sẻ tài nguyên máy tính giữa các trường được tài trợ. Thiết kế phân tán của chuyển mạch gói đúng là giúp mạng bền vững, nhưng đó không phải lý do dự án được khởi động.
“Internet do quân đội phát minh.” Tiền đúng là đến từ Bộ Quốc phòng Mỹ, nhưng người thiết kế và xây dựng chủ yếu là các nhà khoa học ở trường đại học và công ty tư nhân, làm việc trong văn hoá mở, công bố công khai. Thêm vào đó, những đóng góp quan trọng đến từ Anh (Davies), Pháp (mạng CYCLADES của Louis Pouzin, có ảnh hưởng tới thiết kế TCP/IP) và nhiều nước khác.
“Internet và Web là một.” Internet là hạ tầng nối các mạng máy tính, có từ năm 1983 theo nghĩa hiện đại. Web là một ứng dụng chạy trên internet, ra đời khoảng 1990–1991. Thư điện tử, truyền tệp và nhiều dịch vụ khác đã chạy trên internet trước Web nhiều năm.
“Al Gore tự nhận đã phát minh ra internet.” Câu phát biểu năm 1999 của ông là đã “chủ động trong việc tạo ra internet”, được báo chí rút gọn và chế giễu. Cerf và Kahn sau đó viết rằng Gore, với tư cách nghị sĩ, thực sự đã thúc đẩy các đạo luật tài trợ mạng nghiên cứu tốc độ cao đầu thập niên 1990. Đây là ví dụ cách một trích dẫn bị bóp méo thành huyền thoại.
Internet và World Wide Web khác nhau thế nào
Hai khái niệm thường bị dùng lẫn nhưng khác nhau về bản chất, người tạo ra và thời điểm:
| Tiêu chí | Internet | World Wide Web |
|---|---|---|
| Bản chất | Hạ tầng truyền dữ liệu giữa các mạng máy tính | Hệ thống tài liệu siêu văn bản liên kết với nhau, chạy trên internet |
| Thành phần cốt lõi | Giao thức IP, TCP, hệ thống định tuyến, DNS | HTML, URL, giao thức HTTP, trình duyệt và máy chủ web |
| Người thiết kế chính | Nhiều người: Baran, Davies, Cerf, Kahn và cộng đồng kỹ sư | Tim Berners-Lee, cùng Robert Cailliau và đồng nghiệp ở CERN |
| Thời điểm | ARPANET 1969; TCP/IP 1983 | Đề xuất 1989; trang web đầu tiên 1990–1991 |
| Ví dụ dịch vụ chạy trên nó | Thư điện tử, truyền tệp, gọi thoại, web, trò chơi trực tuyến | Các trang web, ứng dụng chạy trong trình duyệt |
Một cách nhớ đơn giản: internet giống mạng đường bộ, Web giống một loại phương tiện chạy trên đó, bên cạnh nhiều phương tiện khác. Phân biệt này quan trọng khi đọc tài liệu chính sách: “quản lý internet” (địa chỉ IP, tên miền, định tuyến) và “quản lý nội dung web” là hai bài toán khác nhau.
World Wide Web: từ một đề xuất “mơ hồ” tới chuẩn mở
Tháng 3/1989, Tim Berners-Lee, kỹ sư phần mềm ở CERN, viết bản đề xuất Information Management: A Proposal về một hệ thống quản lý thông tin bằng siêu văn bản cho các nhà vật lý làm việc phân tán khắp thế giới. Người quản lý của ông, Mike Sendall, ghi lên bìa nhận xét nổi tiếng “mơ hồ nhưng thú vị” và cho phép làm tiếp. Berners-Lee cùng Robert Cailliau hoàn thiện ý tưởng năm 1990.
Ba thành phần ông định nghĩa vẫn là nền của Web hôm nay: ngôn ngữ đánh dấu HTML, địa chỉ tài nguyên URL và giao thức HTTP. Máy chủ web và trình duyệt đầu tiên chạy trên một máy tính NeXT ở CERN. Năm 1991, Web được giới thiệu ra cộng đồng bên ngoài CERN qua các nhóm thảo luận trên internet.
Quyết định có lẽ quan trọng nhất diễn ra ngày 30/4/1993, khi CERN công bố phần mềm Web vào phạm vi công cộng, ai cũng dùng được mà không phải trả phí bản quyền. Cùng năm đó, Đại học Minnesota thông báo có thể thu phí cấp phép một số trường hợp sử dụng máy chủ Gopher, hệ thống thông tin cạnh tranh khi ấy đang phổ biến. Nhiều người trong ngành coi hai quyết định trái ngược này là một lý do khiến Web thắng nhanh. Cũng năm 1993, trình duyệt Mosaic của trung tâm NCSA hiển thị hình ảnh xen trong văn bản và đưa Web tới đông đảo người dùng không chuyên.
Năm 1994, Berners-Lee lập Tổ hợp World Wide Web (W3C) để phát triển tiêu chuẩn Web theo hướng mở. Ông được trao Giải Turing năm 2016. Bài học cho người làm sáng chế: trong các công nghệ có hiệu ứng mạng, mức độ phổ biến nhanh nhiều khi quan trọng hơn quyền thu phí, và chọn mở hay đóng là một quyết định chiến lược, không chỉ là chuyện lý tưởng.
Internet đến Việt Nam
Trước khi kết nối chính thức, từ đầu thập niên 1990, Viện Công nghệ Thông tin thuộc Viện Khoa học Việt Nam đã có kết nối thư điện tử với nước ngoài qua hợp tác với một trường đại học ở Úc, phục vụ giới nghiên cứu. Đây là tiền thân của nhà cung cấp dịch vụ NetNam.
Ngày 19/11/1997, Việt Nam chính thức kết nối internet toàn cầu. Những năm đầu, kết nối quốc tế đi qua một cổng duy nhất do Tổng công ty Bưu chính Viễn thông Việt Nam (VNPT) quản lý, và các nhà cung cấp dịch vụ đầu tiên gồm VDC của VNPT, FPT, NetNam và SPT. Người dùng chủ yếu truy cập bằng modem quay số qua đường điện thoại, với chi phí tính theo phút khá cao so với thu nhập khi đó. Ngày 19/11 sau này được chọn làm Ngày Internet Việt Nam.
Điều đáng chú ý trong lịch sử internet ở Việt Nam là tốc độ đi tắt: Việt Nam gần như bỏ qua giai đoạn mạng cáp đồng tốc độ cao kéo dài, chuyển nhanh sang cáp quang tới nhà và mạng di động từ thập niên 2010, và hiện nằm trong nhóm nước có tỷ lệ dùng internet cao trong khu vực. Đồng thời, phụ thuộc vào một số tuyến cáp quang biển quốc tế khiến các sự cố đứt cáp ảnh hưởng rõ tới chất lượng truy cập, một nhắc nhở rằng nguyên lý phân tán của internet chỉ phát huy khi hạ tầng vật lý thực sự có nhiều đường thay thế.
Câu hỏi thường gặp
Ai được coi là cha đẻ của internet?
Danh hiệu này thường gắn với Vint Cerf và Bob Kahn, hai người thiết kế bộ giao thức TCP/IP và cùng nhận Giải Turing năm 2004. Tuy vậy, internet là thành quả của nhiều người: Licklider với tầm nhìn, Baran và Davies với chuyển mạch gói, Roberts với ARPANET, Postel với việc quản lý địa chỉ và tiêu chuẩn, và hàng nghìn tác giả RFC.
RFC là gì và vì sao quan trọng với lịch sử internet?
RFC (Request for Comments) là chuỗi tài liệu kỹ thuật bắt đầu từ năm 1969, nơi các giao thức internet được đề xuất, thảo luận và ghi thành tiêu chuẩn. Cái tên khiêm tốn phản ánh văn hoá ban đầu: ai cũng có thể góp ý, quyết định dựa trên đồng thuận kỹ thuật và mã chạy được. Đến nay đã có hơn chín nghìn RFC.
Vì sao internet dùng địa chỉ IPv4 lại bị cạn?
IPv4 dùng địa chỉ 32 bit, tức khoảng 4,3 tỷ địa chỉ, con số tưởng là rất lớn khi thiết kế thập niên 1970. Sự phổ biến của máy tính cá nhân, điện thoại và thiết bị kết nối đã làm kho địa chỉ cạn dần từ đầu thập niên 2010. IPv6 với địa chỉ 128 bit được thiết kế để thay thế, nhưng quá trình chuyển đổi kéo dài nhiều năm.
Mạng CYCLADES của Pháp đóng góp gì cho internet?
CYCLADES, do Louis Pouzin dẫn dắt đầu thập niên 1970, là mạng chuyển mạch gói đưa ra khái niệm datagram: mạng chỉ chuyển gói độc lập, trách nhiệm tin cậy thuộc về máy ở hai đầu. Cerf và Kahn tham khảo ý tưởng này khi thiết kế TCP/IP. Dự án bị dừng vào cuối thập niên 1970 vì thiếu tài trợ và cạnh tranh với hướng đi của ngành viễn thông Pháp.
Ai quản lý internet hiện nay?
Không có một cơ quan duy nhất. Tiêu chuẩn kỹ thuật do cộng đồng IETF phát triển; tên miền và địa chỉ IP được điều phối toàn cầu bởi ICANN cùng các tổ chức đăng ký khu vực như APNIC ở châu Á – Thái Bình Dương; mỗi nước quản lý tên miền quốc gia của mình, ở Việt Nam là tên miền .vn. Hạ tầng vật lý thuộc về các nhà mạng.
Có phải trang web đầu tiên vẫn còn truy cập được?
CERN đã khôi phục trang web đầu tiên ở địa chỉ gốc vào năm 2013 như một dự án bảo tồn, dựa trên bản sao lưu gần nhất với phiên bản đầu thập niên 1990. Bản gốc chính xác từ năm 1990–1991 không còn lưu trọn vẹn, nên phiên bản hiện nay là bản tái dựng gần đúng.