【互联网传奇】

第五章 心有灵犀

无论从什么角度讲，雷纳德·克兰罗克都是拉里·罗伯茨最好的“益友”，也是他网络技术启蒙的“良师”。

早在1959年，罗伯茨就在林肯实验里认识克兰罗克。在克兰罗克的回忆录里，曾生动地记录了他俩首次邂逅时的有趣情景：

那年，我恰好获得了MIT给的奖学金研究项目，需要完成一项仿真实验，它只能在计算机上进行。虽然林肯实验室有TX-2晶体管电脑，但作为一个学生，我只获得每星期上机四天的许可，而且规定只能在午夜到早晨7点钟使用机器。没办法，这完全打破了我的作息习惯。

有天深夜，我正在机房里独自运行我的程序。夜深人静，昏暗的机房显得有点恐怖。突然，我听到了一种刚刚能辨别的奇怪响声“扑嘶嘶嘶……”，令人汗毛竖立。当时我想，实验室里就我一个人，学校把价值数万美元机器交给我使用，万一出了什么差错，我可担当不起。TX-2属于模块式的结构，这些模块经常被人偷走，现在很可能又来了盗贼。

我壮着胆子，掂起脚走近电脑。果然看见有个插槽上安装的模块不翼而飞。我瞪大双眼，仔细察看那个空空的插槽，顿时被吓得魂飞魄散：上帝啊，插槽前方有两只大眼睛！一个家伙从黑暗中站出来。我大声质问：“你是谁？想干什么？”

这家伙不慌不忙地回答说：“拉里·罗伯茨。我在修机器啊，可你是谁呢？”

罗伯茨就此认识了正在攻读博士学位的克兰罗克，对于计算机共同的爱好，使他们结为密友，也促成了他俩今后在阿帕网项目攻关中的携手奋斗。在林肯实验室的那些岁月，虽然克兰罗克比罗伯茨的资历浅，但是，如果说有谁影响了罗伯茨对于早期电脑网络的理解，那个人只能是克兰罗克。1961年，克兰罗克就以他的网络理论闻名电脑界，而罗伯茨直到1964年才知道什么是网络。

克兰罗克出身贫寒，中学读的是技术高中，到上大学时连社区学院低廉的学费都交不起，只好在夜校里注册，用晚上的时间读书，白天则用来给别人打工。5年后，他居然以优异成绩获得麻省理工学院（MIT）全额奖学金，如愿以偿进入电机工程系深造。美国有篇传记文章以《从连环画到赛伯空间》的标题记载了他少年的传奇经历。文章这样写道：“因特网的奇迹始于连环画”：

克兰罗克6岁那年阅读了一本描写“超人”的连环画，萌生了自己动手制作矿石收音机的想法。他搜罗到父亲的剃须刀片、母亲丢弃的卫生纸卷筒、一段铅笔芯和一些铜线，然后溜进公用电话亭，偷来一个电话耳机。在不具备任何无线电常识的前提下，他准备根据连环画“按图索骥”，制作一台不用电池的矿石收音机。

所有的零件基本备齐，仅仅差一只用来调谐的“可变电容器”。克兰罗克说服母亲给了他一点钱，匆匆跑到运河街地铁车站附件的一家电子商店。店员问他需要什么型号，把他问得一愣一愣。好在这位店员十分耐心，问清楚了克兰罗克的打算后，帮他选择了合适的可变电容，使他完成了这台“连环画上的收音机”。当耳机里传来“空中”的音乐，克兰罗克说不出有多么激动——这毕竟是他第一个“伟大”的发明。

克兰罗克可能错过了他一生中最大的发财机会。1957年在MIT的第一个暑期，他在林肯实验室找到了一份临时工作。他回忆说：“肯·奥尔森是我们研究小组的头，而那个夏天他正准备辞职创办DEC公司，邀请我与他一起下海。我想等拿到学位后再说，没有答应他的好意。这或许是个正确的选择，我没能发财，却发明了互联网技术。”

1958年，克兰罗克获得硕士学位，继续攻博，导师是“信息论之父”申龙。电机工程系绝大多数学生都选择信息理论为研究专业，只有克兰罗克独辟蹊径，为自己的博士论文选择了一个全新的题目——数据网络。1961年他发表第一篇论文《大型通讯网络的信息流》，1964年，他的博士论文《通讯网络》出版，其中都涉及到“分组交换”概念，虽然没有明确提出这个名称，他提出的方法是把信息切割成“散片”传送，以便提高通讯效率。

遗憾的是，罗伯茨的挚友克兰罗克早已离开了MIT，目前正在加州大学洛杉矶分校（UCLA）从事教学工作，再也没有更多的时间为罗伯茨提供网络技术支持。况且，克兰罗克的论文还只是一种理论模型，而保罗·巴兰和唐纳德·戴维斯已经将这种先进技术付诸了实践。他们俩人在不同的国家分别从事截然不同的项目，但是，先后得出的结论却惊人地相似：既能高效、可靠传送信息，又能承受攻击的组网方法只能是“分组交换技术”。

罗伯茨只能把帮他解决难题的希望，寄托在保罗·巴兰和唐纳德·戴维斯完成的技术创新上。

不久，罗伯茨亲自上门拜访了心仪已久的保罗·巴兰，聘请他担任联网计划的非正式顾问。巴兰给人的直观印象就是个典型的工程师，他说话简洁，思路清晰，从不夸大其辞，但也不乏幽默。在多次交谈后，罗伯茨渐渐熟悉和理解了巴兰提出的这项技术的真谛，也了解到巴兰发明这项技术时的坎坷。

保罗·巴兰是一位来自东欧的移民，1926年出生在波兰，2岁时随父母移民美国。父亲在费城开了一家杂货店谋生，孩提时代的巴兰不得不帮助父亲干活，用红色小推车给顾客送货。在艰难困苦的生活中，他在德克塞尔技术学院读完了大学，1949年拿到了电子工程学位。

德克塞尔技术学院没有开设计算机课程，巴兰觉得自己应该了解一点这方面的知识，便跑到宾夕法尼亚大学听课。他因故迟到了一个星期，心里想，大学课程的第一节无非是序言什么的，听不听无所谓。所以他直接去上第二节课。哪知道，老师一进来就在黑板上写下“1+1=0”的公式，让他大吃一惊：这是什么算式？“我环顾四周，期待有人站起来反驳这道糟糕的算术题，结果没有人反应。我才意识到其实是我大错特错了，一定是自己错过了什么重要的东西，无法弥补了。”

大学毕业后，巴兰曾经在ENIAC发明人创办的公司（E&M计算机公司）里，干过一段时期的技师，负责检验第一代商用电脑UNIVAC，然后转到了休斯飞机制造厂，从事雷达数据处理工作。1959年，29岁的巴兰到圣莫尼卡的兰德（RAND）公司谋到了一份计算机研究的职位。由于接触到许多大型军事项目，巴兰开始对所谓“生存性”通讯系统产生了浓厚的兴趣。巴兰任职的兰德公司是美国政府著名的“智囊”，当时承接的科研项目多数来自空军，通讯网络的安全是他们倍感头痛的问题。巴兰认为，美苏两家都在建立一触即发的弹道导弹系统，如果美苏爆发核战争，能否有效地躲避第一次弹道导弹的打击是取胜的关键，保持远距离通讯畅通显得至关重要，而美国的通讯网络系统却极其脆弱，根本经受不起打击，或者说网络缺乏“生存性”。

与克兰罗克一样，巴兰也是一边工作，一边独自进行通讯安全方面的研究，一边还在加州大学洛杉矶分校（UCLA）攻读博士学位。他经常往返于圣莫尼卡和洛杉矶，整天疲于奔命，实在感到力不从心。有一天，他驱车来到UCLA校园，天色已晚，又找不到任何地方停车。“这或许是天意，”巴兰对自己说，“我不应该因为求学，而影响了自己喜爱的研究。”就这样，他毅然放弃学业，一头扎进通讯技术里。

巴兰花了几乎3年时间，艰难地做出了设计方案，幻想着找到一种更稳定、更坚韧的基础网络构造方法。他仔细分析了目前正在使用的两种网络，其一是传统的集中式网络，就像电话网络那样有一个网络控制中心；其二是分散式网络，具有多个网络控制中心。这两种网络都容易遭受打击。受到MIT一位精神病学家的启发， 他把人类大脑神经网组织的模式，搬到了新的网络设计中。他说：“去掉网络中心，你就可以构造出一张新的网络，它由许许多多的节点联接而成，就像一张巨大的鱼网。”他最初画出的草图，就是这样一张“鱼网”图，“鱼网”的每一节点，都有多条道路与其他节点相连，被他称之为“分布式网络”。与前述集中式或分散式网络不同，在分布式网络中，参与联网的各台电脑都是平等的。这就像人脑细胞那样，哪个神经元都不能自称是大脑的“中心”。

在一篇《论分布式通讯网络》的论文里，巴兰写道：“即使在受到敌人打击后，分布式网络也能保证数百个通讯站继续工作。”例如，从华盛顿经由芝加哥，向洛杉矶传递一份情报，即使芝加哥地区遭到了导弹的袭击，分布式网络也能保证这份情报改由其他节点传递。他通过研究表明，只要每个节点能与四个以上的其他节点连通，网络就会具有相当高的强度和稳定性。

他还进一步设想：分布式网络的通讯，可以把传送的信息切分为被称作“信息块”的较小单元，每个信息块自动选择网络中可以走得最快的“道路”传输，同时携带着有关其“发信地点”（起始地）和“收信地点”（目的地）的数据；一旦所有的“块”都到达了目的地，就重新编排恢复成原来的信息。形象地讲，就是把一封信的内容分成若干自然段，每个自然段都装进一个信封；每个信封上都写着收信人的姓名地址；这些信封分别经过相同的路线，或者沿不同的路线传送，哪里好走就走哪里；到达目的地后，再合成为一封完整的信。因此，巴兰将他的发明称为“分布式自适应信息块交换”，用他的比喻说，每个中间站点都在传送着一颗“烫土豆”——从上站接过的“土豆”烫手，只好不停留地向下站传送。

人们后来才知道，巴兰这些天才的设想并非坐在宁静的实验室想出，而是完成于颠簸的飞行途中。那时，他被兰德公司提名参加五角大楼一个技术委员会，每周都必须乘坐飞机，从加利福尼亚到华盛顿参加碰头会。不过，这也给他创造了独自思考的机会。他说：“我的文章要么是在侯机厅里，要么是在飞机座舱里写就。”

1962年，巴兰终于完成了他宏大的“生存性通讯网络”的设计。他把自己的设想写成了11篇系列论文，然后四处游说，把新的通讯方式的优越性向美国电话电报公司（AT&T）推荐。然而，就连贝尔实验室的科学家都拒绝了他的建议。他沮丧地回忆道：“人们一致认为，这家伙简直是疯了。”他不知道，反对者最主要的理由在于信息块交换需要数字网络，而处于垄断地位的AT&T是电话公司，它的业务只是提供声音信号通讯，巴兰的数字网络必将引发新的竞争，这个垄断集团投入大量资金建立起来的技术受到了巴兰设想的威胁，即使面对先进的技术，他们也绝对不会让步。

巴兰足足花了3年时间宣传自己的思想，撰写的文章堆积如山，仍然没有打动高层决策人士。直到1965年，在付出5年艰辛努力后，兰德公司终于同意把巴兰的方案推荐给空军，空军倒是很有热情，但项目最后还是在官僚们手中给弄砸了。巴兰没能实现自己的理想，不得不告别了心爱的网络研究。

无巧不成书， 就在这年秋天，英国国家物理实验室（NPL）唐纳德·戴维斯在研究分时系统过程中，也冒出了相似的念头，虽然他没有可能知道巴兰的研究。

工人家庭出身的戴维斯，童年经历与巴兰十分类似，只不过在2岁就失去了父亲，靠母亲在邮局当营业员菲薄的工资扶养成人。艰难的生活反而玉成了他，戴维斯从小就是全校最优秀的学生，好几所大学都愿意提供奖学金，使他在23岁就获得物理和数学两个学位。

在同事眼里，戴维斯是个温文尔雅、很有绅士风度的人。他具有超常的智力，处事含蓄但追求精细。他唯一的业余爱好是破译密码，二战期间，英国布雷契莱庄园的情报人员，就是根据他提出的算法破解了德军的“爱尼格玛”密码机。

1947年，戴维斯来到NPL，在“人工智能之父”阿兰·图林手下工作，研制当时最快的ACE电脑。图林逝世那年，他有幸拿到了奖学金，被派往美国麻省理工学院进修，从而接触到当时最新的计算机技术。回国后，他一直承担着英国通讯方面的工程设计。直到又过了10年，他再次前往美国，做了一段时间的访问学者，亲身参加过MIT的分时系统研究项目。

正是在对“分时系统”的研究中，戴维斯举一反三地认识到，网络数字通信也是一种“间歇”性的过程，传送信息只需要很少的时间片段，在多数时间网络是空闲的，因此完全可以把电脑主机“时间共享”的原理用在网络通信上，也就是说，把信息分成若干份“分时”传送，其结果将允许多人“同时”使用一条线路而不会相互影响，任何人都感觉不到别人也在使用这条线路。1965年11月的一个夜晚，戴维斯构想出了这种适合数据通讯的特殊网络。

1966年，戴维斯发表论文，将自己的研究结果公布于众。经过深思熟虑，戴维斯把“信息块”命名为“包”或“分组”，即选择“分组交换”（Packet Switching）作为这一技术的正式名称，人们也把“分组交换”称作“包交换”。在他设计的网络里，穿行着无数“信息包”，每个“包”都能自动找到自己的传送路线。某个信息被分成若干“包”后，虽然它们走的道路可能不是一条，到达的时间也可能有先有后，但在终点会自动组合起来，还原成完整的信息——这些设计思想，几乎就是巴兰数字网络思想的“翻版”，但他俩不仅互不相识，而且从来没有交流过一次。

戴维斯希望用自己的发明，为英国建立一个全国性的分组交换网络，以提供成本低廉的数据通信。当年6月，他写了一份长达25页的《数字通讯网络计划》。戴维斯比巴兰幸运，由于他那时已经荣升NPL计算机研究所主任，能够得到英国电讯界的支持，帮他申请政府的资助。戴维斯申请到了20万英镑的经费，但这些经费只够建造一个分组交换的小型局域网，连接10台计算机和40多个终端。因此，戴维斯不得不将联网范围局限于在NPL内部。

直到这时，戴维斯才得知巴兰已先于自己发明了类似的东西。他诙谐地说道：“或许巴兰比我早到一步，但‘分组交换’的名字却是我取的。”而保罗·巴兰对他的贡献也十分赞许：“戴维斯造出了一个非常棒的名字。”

“分组交换”和分布式网络奠定了互联网络发展的基础，人们普遍认为，它的出现标志着现代电信时代的开始。对于罗伯茨的阿帕网计划来说，“分组交换技术”首先意味着信息传送的安全性，因为分组交换网络抵御故障能力强，只有出了问题的“信息包”而不是全部信息需要重新传输；如果“包”遇到发生故障的电脑或者部分线路中断，它会另找其他的传输路径，既使发生局部核战争，通讯也不会中断。“分组交换技术”也大大提高了信息传送的效率，比起“线路交换”每个人必须占用一整条线路来，“分组交换”则意味着一条线路能被许多人同时使用。

就在罗伯茨最困难的时期，他突然发现，克兰罗克、巴兰和戴维斯，三位网络先驱先后在1961年、1964年和1965提出的基本类似的“信息散片”、“信息块”和“信息分组”理论，不啻于为他准备了一份厚礼，互联网络原理设计中最后一道障碍迎刃而解了。

“心有灵犀一点通”。1968年6月，罗伯茨正式向“阿帕”提交了一份题为《资源共享的电脑网络》的报告，最终确定了阿帕网的基本结构，主要内容包括：采用分组交换的分布式网络，构造由“小精灵”组成的中介网络承担通讯任务，这些“小精灵”必须具有自动选择信息传递线路的功能等等。

他还提出，阿帕网将首先在美国西海岸选择4个节点进行试验。不用说，第一个节点自然选在加州大学洛杉矶分校（UCLA），因为雷纳德·克兰罗克教授正在该校主持网络研究。他把第二个节点选在了斯坦福研究院（SRI），那里有道格拉斯·恩格巴特（D. Engelbart）博士，恩格巴特是制订阿帕网初期计划的13 个主要研究人员之一，正在进行“扩展人类智能”的实验，用他自己的话说：“这正是我求之不得的事情。”此外，加州大学圣巴巴拉分校（UCSB）和犹他大学（UTAH）分别被确定为第三和第四节点，这两所大学都是电脑绘图研究的先驱，对资源共享需求迫切，泰勒的前任伊凡· 苏泽兰教授此时正任教于UTAH。参加联网试验的机器包括Sigma-7、IBM360、PDP-10和SDS-940等不同类型的大型主机，正好满足了泰勒梦寐以求的心愿。

从当时勾画的草图上可以看到，4个节点的阿帕网，其实只有三个节点属于“分布式网络”，另外一个节点——犹他大学（UTAH）的PDP-10小型电脑，则是经由斯坦福研究院（SRI）的XDS-940主机连接到网络的。尽管如此，四台联网的电脑（方形图）都无一例外地通过“小精灵”（圆形图）互连。

于是，设计和制造“小精灵”，成了罗伯茨下一步的重点目标。他还记得，那天在车上听完卫斯理·克拉克讲述“中介电脑”的设想后，曾向克拉克询问：“谁最合适为我主持中介电脑的研究项目？”

“全美国只有一个人可担此重任，”克拉克斩钉截铁毫不犹豫地回答，“那就是弗兰克·哈特！”