[세상을 바꾼 IT: 태동] ARPANET, 공간을 초월한 연결

• 소련이 미국을 앞질렀다

제2차 세계대전으로 황폐화된 소련과 동구권

1945년 제2차 세계대전이 종전된 이후 미국과 소련은 냉전체제에 들어섰지만 미국과 소련의 상황은 매우 달랐습니다. 본토는 멀쩡하며 전쟁 수혜국으로 성장해 눈부신 경제성장을 한 미국과 달리 소련은 독일국과의 절멸전의 피해로 국토가 황폐화되고 인구 상당수가 사라져 막심한 피해를 입었습니다. 때문에 미국은 소련이 전쟁 피해를 회복하고 경제성장을 하려면 10년 이상 걸릴 것으로 여겼고 미국의 승리를 자부했습니다.

스푸트니크 1호를 탑재한 P-7 세묘르카 로켓은 소련 본토에서 바로 미국을 핵공격할 수 있는 절대병기였다

하지만 1957년 소련은 스푸트니크 1호를 발사하며 소련의 기술력을 전세계에 알렸고 미국에게 소련이 대륙간탄도미사일로 미국 본토를 핵공격할 수 있음을 과시했습니다. 이는 소련보다 군사적 우위에 있어 미국은 소련을 언제든 공격할 수 있지만 소련은 미국을 절대 공격할 수 없다고 생각한 미국을 충격에 빠뜨렸습니다. 상황을 낙관하며 자유로운 교육 분위기를 허용했던 미국은 급히 수학&과학 중심의 암기 위주 교육과 과학기술 발전에 투자하고 소련의 핵공격에 대비했습니다.
 
 
 

• 컴퓨터를 연결해 미국을 강하게 만들자

1950~60년에는 전화선으로 컴퓨터를 연결했다

1957년 이후 미국은 다방면의 과학기술 발전에 적극적으로 투자했습니다. 마침 미국이 필요로 하는 연구가 있었는데 그것은 서로 물리적으로 멀리 떨어진 컴퓨터를 연결해 각 컴퓨터가 가진 자원을 효율적으로 공유하는 방법에 대한 연구였습니다. 당시 컴퓨터를 사용하는 비용은 비쌌고 그 컴퓨터 안에 작업한 작업물은 다른 컴퓨터에 옮기는 것이 매우 어려웠습니다. 이를 해결하기 위해 전화선에 컴퓨터를 연결했지만 전화선으로는 컴퓨터의 데이터를 송수신하기 어려웠으며 컴퓨터마다 사양과 요구 조건이 달라 데이터를 어렵게 전송해도 그 데이터를 받아 읽지 못했습니다.

1950~60년대 미국 명문대(빨간점, 별표점)

때문에 미국 국토 여러 곳에 위치한 명문 대학교들은 각각 컴퓨터를 보유했음에도 불구하고 컴퓨터 안에 처리한 데이터는 종이로 출력해 특정 장소에서 학회를 열고 그 장소에 모여 서로 연구한 정보를 공유해야 했습니다. 또 미군 역시 각 작전사령부 및 군사시설에 컴퓨터를 설치했는데 컴퓨터로 계산한 결과를 바로 공유하지 못하고 전신기나 기타 장비로 공유해야 했기 때문에 불편하고 긴박한 유사상황에 즉각 대응하는데 큰 장애물이 되었습니다. 그 상황에서 원격으로 컴퓨터를 효율적으로 연결하는 방법에 대한 연구는 미국이 필요로 하던 것으로 미국 국방부는 해당 연구에 관심을 가지고 참여했습니다.
 
 
 

• 패킷 스위칭Packet Switching과 아파넷ARPANET

국방고등연구계획국

미국 국방부 산하의 국방고등연구계획국Advanced Research Project Agency(약자: ARPA)는 전화선보다 더 진보된 방식으로 컴퓨터를 연결하는 연구를 직접 수행했습니다. 국방고등연구계획국ARPA는 해당 연구를 제시한 조셉 리클리더와 밥 테일러를 연구원으로 초빙했고 도널드 데이비스와 여러 컴퓨터 과학자들을 연구원으로 초대해 연구를 시작했습니다. 국방고등연구계획국ARPA의 목표는 각 대학교에 있는 컴퓨터를 연결하는 것이었습니다.

NPL 네트워크 개념도

도널드 데이비스는 1965년 런던의 국립 물리학 연구소NPL(National Physical Laboratory)에서 NPL 네트워크 개념을 제시했고 1968년 실험으로 구현했습니다. 그가 제시한 NPL 네트워크는 근거리에 있는 여러 컴퓨터들을 효율적으로 연결하는 네트워크로 여러 컴퓨터들이 각각 서로 연결하면 필요한 연결선이 너무 많기 때문에 여러 컴퓨터를 하나의 통신담당 컴퓨터에 연결한 뒤 통신담당 컴퓨터가 컴퓨터들을 연결하는 개념을 제시했습니다. 그는 그것을 Terminal Processor라고 불렀는데 이것이 라우터Router입니다. 그리고 CPU를 효율적으로 사용하기 위해 시분할 시스템Time sharing을 이용한다는 점에서 착안해 전송하는 데이터를 쪼개 데이터 조각들을 전송한다는 개념도 NPL 네트워크에 구현했습니다.

Packet switching

도널드 데이비스는 NPL 네트워크 연구를 ARPA의 프로젝트에 적용했습니다. 데이터를 여러 단위로 쪼개 작은 패킷Packet 단위로 나눈 뒤 패킷Packet을 하나씩 다른 네트워크를 통해 전송하는 방식이었습니다. 이는 대용량 데이터를 한번에 보내는 것이 아닌 작은 단위로 보내는 것이어서 무리없이 안정적이고 효율적인 전송이 가능했습니다. 그는 이를 패킷 스위칭Packet Switching이라고 이름을 붙였습니다. 패킷 스위칭Packet Switching은 원거리 컴퓨터 통신을 가능하게 하는 기술로 연구원들은 패킷 스위칭Packet Switching을 바로 적용했습니다.

ARPANET으로 보낸 첫 신호

1969년 UCLA, 스탠포드 대학교, UCSB, 유타 대학교 4곳의 미국 명문대학들이 프로젝트에 참여해 명문대에 설치된 컴퓨터를 통신망으로 연결하는 거대한 실험을 시작했습니다. 이 통신망은 ARPANET이라는 이름으로 불렸으며 1969년 UCLA의 SDS Sigma 7 컴퓨터로 데이터를 전송하는 첫 실험은 성공적이었습니다. 이에 1970년 케임브리지 대학교와 MIT에도 연결하며 미국 명문대에 설치된 컴퓨터를 연결했습니다.
 
 
 

• 공간을 초월해 글을 주고받는 이메일e-mail

NCP 통신 규약을 적용한 ARPANET 구조

1969년 실시된 실험은 성공적이었지만 몇가지 문제를 발견했습니다. 연구자들은 데이터를 패킷Packet으로 보낸 뒤 잘 전송되었는지 확인하고 문제가 있으면 재전송하는 기능이 필요함을 발견했습니다. 그래서 데이터 통신을 중간에 정리하는 체계를 추가했습니다. 먼저 두 컴퓨터가 서로 메세지를 보내 데이터를 송수신할 준비가 되었음을 확인하고, 전송하는 데이터 패킷Packet 단위를 정해 그 단위로 데이터를 전송하며 그 통신망을 관리하는 체계를 구축했습니다. 이를 AHHP/ICP로 지정했고 AHHP/ICP를 수행하는 프로그램으로 NCP(Network Control Program)를 개발해 사용했습니다. 그래서 NCP라는 전송 통신규약에 따라 ARPANET을 관리해 데이터 송수신에 오류를 줄였습니다.

1970년대 ARPANET으로 연결된 미국 명문대

데이터 송수신 문제도 상당히 해결되자 본격적으로 데이터를 전송하는 기술을 발전시켰습니다. 파일을 전문적으로 보내는 FTP를 개발했고 FTP로 서로 파일을 보내며 통신하는 이메일e-mail이 등장했습니다. 1971년에는 레이 톰린스라는 연구원이 FTP 프로그램이 정상적으로 작동하는지 실험하기 위해 "QWERTYUIOP"라는 메세지를 적고 바로 옆 컴퓨터에 전송했습니다. 이때 그는 발신자와 발신 컴퓨터를 표시하기 위해 @ 문자를 사용했습니다.

발신자를 표기하기 위해 사용된 @는 e-mail의 표준이 되었다

실험을 위해 잠시 사용된 @ 문자는 이내 user@domain.com이라는 주소명으로 사용되어 e-mail의 표준으로 자리잡았습니다. 그리고 1970년대에 들어서 미국의 명문대들이 추가적으로 ARPANET에 참여해 미국 명문대를 ARPANET으로 연결했습니다. 처음에는 ARPA의 연구용으로만 사용되었지만 ARPANET을 사용해본 교수들과 대학원생은 학회 때마다 넓은 미국 국토를 지나는 것 대신 e-mail로 데이터를 송수신할 수 있다는 점에 흥미를 느끼고 e-mail을 적극적으로 사용했습니다.

e-mail을 사용하는 연구원

그래서 1970년대가 되자 대학교의 교수와 대학원생이 e-mail을 자주 사용했습니다. 그들은 연구실에 앉아 e-mail로 다른 대학교 연구실과 연구성과 및 회의내용을 바로 주고받았습니다. 또한 행정처리를 e-mail로 행정문서를 주고받으며 처리하기도 했습니다. 이처럼 1970년대에 e-mail은 원격으로 글을 바로 주고받을 수 있다는 장점 덕분에 학문과 행정 용도로 자주 사용되었습니다. 처음에 ARPA는 e-mail 사용을 군사 보안상의 이유로 일부 제한했지만 학계에서 e-mail의 수요가 높아지자 1983년 미국 국방부는 군사용 e-mail인 MILnet을 따로 만든 뒤 e-mail을 민간에 공개했습니다.
 
 
 

• 유럽을 연결한 프랑스의 씨끌라드CYCLADES

CYCLADES

미국에서 ARPANET과 e-mail이 등장하고 발전하는 동안 프랑스에서도 컴퓨터를 연결하는 시도가 진행되었습니다. 도널드 데이비스의 NPL 네트워크를 접한 프랑스 연구원들은 1971년 NPL 네트워크를 응용해 프랑스 독자 패킷 스위칭Packet Switching을 연구했습니다. 프랑스 정부기관 중 하나인 컴퓨터과학 및 자동화 연구소Recherche en Informatique et en Automatique에서 루이 푸쟁이 연구를 이끌었습니다. 루이 푸쟁은 게이트웨이Passerelle(영어: Gateway)를 이용해 두개 이상의 네트워크를 연결하는 인터네트워킹(당시에는 catanet으로 부름) 개념을 처음 제시했습니다. 그리고 1974년 프랑스 컴퓨터 과학자들은 프랑스 대도시를 연결한 CYCLADES를 구현하는데 성공했습니다.

유럽 정보 네트워크

그리고 1975년 CYCLADES로 원격 로그인과 파일 전송에 성공했고 1976년에는 프랑스를 넘어 런던, 로마, 취리히를 연결해 유럽 정보 네트워크European Informatics Network를 개발했습니다. 유럽 정보 네트워크EIN(European Informatics Network)는 유럽판 ARPANET으로 학문간 교류와 바르샤바조약기구ОВД의 침공에 대비한 군사교류에 사용되었습니다.
 
 
 

• 서유럽을 연결한 X.25

X.25 구조

1970년에 미국은 ARPANET, 프랑스와 서유럽은 EIN가 개발되어 서로 더 강하게 연결했습니다. 그리고 영국은 EPSS, 프랑스는 RCP 등 국가별로 독자적인 네트워크 통신 표준을 개발해 사용했습니다. 때문에 미국과 서유럽 간의 통신은 아직 표준화되지 않아 호환되지 않았습니다. 하지만 미국과 서유럽은 북대서양 조약기구NATO 회원국이었기에 활발한 교류가 필요했고 1970년대 중반 미국, 캐나다, 영국, 프랑스, 일본은 모여 각 통신체계에 대해 표준을 정해 나라 간 통신을 용이하게 하자는 합의를 보았습니다. 그 결과 1976년에 미국, 캐나다, 영국, 프랑스, 일본 사이를 연결하는 X.25가 탄생했습니다. X.25는 미국을 중심으로 하는 제1세계를 더 강하게 연결하며 소련을 위시한 제2세계를 압박했습니다.
 
 
 

• 소련이 구축한 ARPANET, 아까뎀셋Академсеть

Академсеть 연결망

1976년 북대서양 조약기구NATO가 X.25로 서로를 연결해 강한 연결망을 구축하자 소련은 위기의식을 느끼고 비슷한 체계를 구축하려고 시도했습니다. 1978년 레닌그라드(현 상트페트르크부르크)에 연구소를 설립하고 모스크바를 중심으로 소련의 주요 대도시를 연결해 학계 연구와 행정업무를 컴퓨터로 제어하는 Академсеть을 구축했습니다.

Академсеть의 국제망 ВНИИПАС

그리고 1982년 NATO의 X.25에 대항해 소련을 중심으로 하는 국제망을 설립했습니다. 소련은 모스크바의 Академсеть 서버를 중심 하는 비니빠스ВНИИПАС 네트워크를 개발해 폴란드 바르샤바, 헝가리 부다페스트, 루마니아 소피아, 체코 프라하, 쿠바 하바나, 몽골 울란바토르, 베트남 하노이를 연결했습니다. 그래서 1980년대 미국을 중심으로 하는 제1세계는 X.25라는 연결망을 이용하고, 소련을 중심으로 하는 제2세계는 ВНИИПАС라는 연결망을 이용해 서로 대립했습니다.