最初关于互联网的概念是麻省理工学院（MIT）的李克里德（J.C.R.Licklider）在“人机共生”^[1]和“以计算机为通信工具”^[2]这两篇论文中提出来的。1950年在MIT研究心理学期间，李克里德对利用计算机进行人的知觉建模产生了浓厚兴趣。在此期间以及后来任BBN公司副总裁时，他和他的学生们开始产生了以计算机作为认知和通信工具的想法。在“人机共生”这篇论文里，李克里德提出了一个“思考中心”的概念。如果一台计算机要用于取回信息，那它可能需要访问远超单机所能存储的海量数据。思考中心是横跨大区域互联的多台计算机形成的一种新型图书馆。用户在任意一台计算机上可访问思考中心任意计算机上的信息。这个概念在本质上与今天的互联网非常相似。在“以计算机为通信工具”这篇论文中提出的想法不只是联网的计算机能把广阔区域的人连起来，而且可以在基础传播心理学中起辅助作用。“创造性的、互动的交流需要一个可塑的或可模压的介质，这种介质是可建模的、动态的，在其上给出前提就能自动得出结果。最重要的是该介质是通用的，能贡献给大众使用”。李克里德认为计算机就是这种介质，能创造出人脑所不能想象的模型：“到目前为止，最大量的、最复杂的、最重要的模型存在于人的大脑。在丰富性、可塑性、便利性和经济性上，人的思维模型无可比拟，但在其他方面有短处。它不会静止下来让人研究，也不能使它重复一件事。没人知道它是如何工作的。它对拥有者的希望服务得比对理智更忠实。它只能访问一个人脑中存储的信息，只能被一个人观察和操控”。这个概念构建于更早的人机共生概念上，是把我们引入使用广域网进行分布式数据处理的基本概念。李克里德在当时就提出了在联接的计算机网络上进行类似于现在的即时通信的对话和网络银行的思想，显示出其非凡的远见卓识。

1962年10月，李克里德受聘于美国国防部高级研究计划局（ARPA），领导指令与控制研究和行为科学这两个分部。李克里德吸引了许多当时的顶尖计算机科学家到美国国防部高级研究计划局。他把这个紧密的科学家团体称为银河际计算机网络。这个科学家团体中的一些人成为建设早期计算机网络阿帕网（ARPANET）的关键人物。李克里德关于联接的计算机网络的设想影响了那个时代的许多科学家。

英国国家物理实验室（NPL）的唐纳德·戴维斯（Donald Davies）^[3]，兰德公司的保罗·巴兰（Paul Baran）^[4]和麻省理工学院的伦纳德·克兰罗克（Leonard Kleinrock）^[5]各自独立地创立了分组交换理论，解决了计算机网络信息的传递方法。戴维斯认为在网络中路由消息分片类似于邮政服务系统传递小包裹。因此，他把信息分片称为“包”（packets），把包在网络中的路由称为“分组交换”（packet switching）。当戴维斯发现不同的机器使用的计算机语言不同导致了直接通信的困难后，提出在主机和网络之间，使用更小型的专用“接口计算机”。全网中这种计算机都使用通用语言。这种“接口计算机”就是现代路由器的先驱。“分组交换”理论的创立，使得计算机网络发展迈出了重要的一步。分组交换是一种信息存储转发的交换方式，它将用户的报文划分成一定长度的分组，以分组为存储转发。分组由一块用户数据和必要的地址和管理信息组成，保证网络能够将数据传递到目标。类似于从邮局发送的包裹上注明的收件人和发件人的地址一样，通过提供给网络这些地址信息，网络把分组（包裹）向正确的收件人地址传送。而在此之前的数据通信是基于电路交换的想法，就像传统的电话电路一样，在通话中需要占用专有的电路，通信双方要在电路的两端。与电路交换相比，分组交换的利用率高。分组交换利用统计时分复用原理，将一条数据链路复用成多个逻辑信道，最终构成一条主叫、被叫用户之间的信息传送通路，实现数据的分组传送。分组交换网具有如下特点：①具有多逻辑信道的能力，故中继线的电路利用率高；②可实现分组交换网上的不同码型、速率和规程之间的终端互通；③由于分组交换具有差错检测和纠正能力，故电路传送的误码率极小；④分组交换的网络管理功能强。

人类在1965年第一次将两台计算机远程连接起来。罗伦斯·罗伯茨（Lawrence G.Roberts）和梅里尔（Thomas Merrill）一起把位于麻省的TX⁃2计算机用一条低速拨号电话线连接到加利福尼亚的Q⁃32。这个实验表明计算机可以很好地一起工作、运行程序并在必要时从远程机器上检索数据。1967年，罗伦斯·罗伯茨来到美国国防部高级研究计划局，着手筹建“分布式网络”。不到一年，他就提出阿帕网的构想。随着计划的不断改进和完善，罗伦斯·罗伯茨在描图纸上陆续绘制了数以百计的网络连接设计图，使其结构日益成熟。1968年，罗伦斯·罗伯茨提交了研究报告《资源共享的计算机网络》，其中着力阐发的就是让“阿帕”的计算机达到互联，从而使大家分享彼此的研究成果。根据这份报告组建的美国国防部“高级研究计划网”就是著名的“阿帕网”。“阿帕网”与之前的电话网络相比有三个主要区别。

1）在电话网中，作为终端的电话机功能较弱，网络要求比较高，主要任务由网络完成，控制权在网络。在“阿帕网”中，作为终端的计算机功能强大，网络完成的功能比较简单，只负责传送数据，控制权在终端。

2）在电话网中，一旦连接成功，从主叫端到被叫端就建立了一条连接。当通话结束挂机后，挂机信令告诉这些交换机，使交换机释放刚才这条物理通路。在建立电路之后、释放线路之前，即使站点之间无任何数据可以传输，整个线路仍不允许其他站点共享。在“阿帕网”中采用分组交换技术，在传输过程中，分组交换是逐段占用的，可在一条物理线路上提供多条逻辑信道，实现资源共享。

3）在电话网中，网络的应用是单一的。在“阿帕网”中，因为网络只负责传输数据，所以在作为网络终端的计算机上可以开发各种各样的应用。

为了连接不同系统的大型计算机，为数据传输提供路由功能，科学家们在计算机网络连接线和大型计算机之间插入一种被称为接口信息处理机的设备来专门负责网络连接和数据传输的功能。接口信息处理机解决了不同操作系统的计算机之间的数据传输问题。1969年8月，接口信息处理机由BBN公司的弗兰克·哈特（Frank Heart）领导的一个小组在增强版的Honeywell DDP⁃516计算机上开发成功。

由于伦纳德·克兰罗克对分组交换理论的早期贡献，及其对分析、设计和测量的研究，当时已加入加利福尼亚大学洛杉矶分校的伦纳德·克兰罗克的网络测量中心被选为阿帕网上的第一个结点。1969年9月，在加利福尼亚大学洛杉矶分校安装了首台接口信息处理机，并与计算机主机连接起来。道格·英格巴特（Doug Engelbart）在斯坦福研究所（SRI）的“人类智能增强”项目提供了第二个结点。1969年10月，第二台接口信息处理机在斯坦福研究所安装。两台接口信息处理机通过一条50kbit/s的链路将加利福尼亚大学洛杉矶分校和斯坦福研究所的大型计算机相连接。与1965年罗伯茨和梅里尔使用的电路交换不同，这次使用的是分组交换，成功地交换了人类历史上的第一个数据包“LO”。1969年12月，另外两个分别位于加州圣芭芭拉大学和犹他大学的站点加入网络。1970年初，加入了一条连接坎布里奇的BBN公司和加利福尼亚大学洛杉矶分校的横穿全国的链路。到1971年4月，有了15个站点。1972年10月，在华盛顿希尔顿酒店召开的国际计算机通信大会（ICCC）上，阿帕网进行了首次公开演示。大约40台不同种类和型号的终端连接到一个终端接口处理器，后者又通过两条50kbit/s的线路接入阿帕网。与会者受邀上前使用运行在全国各地的计算机上的各种各样的程序。ICCC事件获得了巨大成功。它向计算机和通信产业界展示了分组交换网络的可行性，并使很多人确信一个新的产业即将产生。阿帕网从此开始建立并运行起来，并不断有新的计算机主机被添加到阿帕网中。

尽管阿帕网开始运行，但还存在一个问题：最初的几个阿帕网站点进行连接时，指令集是在每台主机上临时开发的，而且互不相同，依靠让主机把对方认成哑终端的手段来实现互相通信。为了实现不同主机间的相互连接，需要开发一个通用的主机到主机协议。1970年12月，克洛克（S.Crocker）领导的加利福尼亚大学洛杉矶分校的几个学生组成的网络工作组完成了名为网络控制协议（NCP）的阿帕网主机到主机协议。随着阿帕网站点在1971～1972年完成NCP的实施，网络用户终于可以开始开发应用程序了。随着阿帕网的发展，网络控制协议显示了其存在的几个问题。

1）分组无线电波、卫星链路和其他网络不具有阿帕网的可靠性，如果丢失任何数据包，那么协议和它支持的任何应用程序会突然停止。在此模式中，NCP没有端到端主机错误控制。

2）NCP只能寻址下一跳结点，有些类似现在的MAC地址，不能提供更大的全球范围寻址。(www.daowen.com)

3）每个网络都有自己的最大包长，数据包从一个网络到另一个网络时就需要调整包的大小。

开放式架构网络的设想最先由巴博·卡恩（Bob Kahn）于1972年提出^[6]。当时，该计划被称为互联网络“Internetting”。在一个开放架构网络中，每个独立的网络都应该可以单独设计和开发，每个网络都应该可以拥有自己的接口，供用户或其他提供商使用。每个网络都应该可以按照其特定环境和用户对网络的要求进行设计。可靠的端到端协议是使分组无线网系统正常运行的关键，它能在面对拥塞和其他无线电干扰时保持有效的通信，还能抵挡如在隧道中或由当地地形阻挡引起的间歇性中断。卡恩决定开发一个能够满足开放式架构网络环境需要的一个新的通信协议。卡恩在新协议的设计中确定了以下四条基本规则。

1）每一个截然不同的网络必须独立存在，任何一个这样的网络连接到互联网时都不需要做出内部改变。

2）通信将以“最大努力”进行。如果一个数据包没有到达最终目的地，那么稍后会从来源重新传送。

3）将使用黑盒子来连接网络；黑盒子后来被称作网关和路由器。网关不保留经过它们的单独数据包流的任何信息，因此保持了自己的简单状态，避免从各种故障模式进行复杂的适应和恢复。

4）在操作层面不存在全局控制。

1973年春天，巴博·卡恩请求曾经参与了最初的NCP的设计和开发，当时在斯坦福大学任教的温特·瑟夫（Vint Cerf）与他一起进行详细的协议设计工作。他们的模型是阿帕网与一个分组无线网络和一个卫星网络的网际互联。后两者使用针对各自网络的特殊需求进行过优化的不同的协议和接口。温特·瑟夫提议用在网络间加装他称为“网关”的寻路计算机的办法连接这三个网络。该网关理解每个接入网络的协议和处理步骤，通过提供正确的接口、处理步骤和数据包封装来在联入的网络间传递数据包。1973年9月在英国苏塞克斯大学（Sussex University）召开的一次国际网络工作组（INWG）特别会议上，他们发布了因此产生的第一个书面版本，他们把它称为传输控制协议（Transmission Control Protocol，TCP）^[7]，其中网络协议之间的不同通过使用一个公用互联网络协议而隐藏起来，并且可靠性由主机保证而不是像阿帕网那样由网络保证。由于网络的作用减少到最小的程度，就有可能将任何不同的网络连接到一起。巴博·卡恩和温特·瑟夫关于互联网的论文^[8]描述了传输控制协议，提供了互联网上全部的传输和转发服务。巴博·卡恩设想TCP支持众多的传输服务，从完全可靠的已编序的数据传输（虚拟电路模式）到一种数据包服务，在这种服务中应用程序直接使用基础的网络服务，这也许意味着数据包会偶尔丢失、损坏或重新排序。在其后的五年时间里，这个协议经过了四次重复修改，如增加了三段握手，地址也从最初提出的24位加长到了32位。

1977年7月TCP首次进行演示。行驶于旧金山湾畔高速公路的一辆货车连接到分组无线系统，后者通过一个网关联接阿帕网。阿帕网又通过另一个网关以跨大西洋的点到点卫星线路联到挪威，再以陆地线路联到伦敦大学学院。然后数据包通过另一条SATNET卫星线路重新跨过大西洋，返回到阿帕网中一台位于南加州大学信息科学研究院（ISI）的主机上。温特·瑟夫写道，“因为国防部支付此项费用，我们就寻找那些会被认为在军事上有趣的设想进行演示。所以数据包转了一个94000mile（1mile=1609.34m）的圈子，而不是直接在阿帕网中转一个800mile的圈子。我们一个比特都没有丢失！”

实施TCP的最初努力得到的是只允许虚拟电路的版本。这种模式在文件传输和远程登录应用程序上效果不错，但在先进网络应用领域的一些早期工作，特别是20世纪70年代的分组语音，明确指出在某些情况下TCP不应纠正丢失的数据包，而应把它们留给应用程序处理。乔恩·珀思泰（Jon Postel）于1977年8月对TCP进行了改进^[9]，他建议把TCP的逐跳功能部分转为一个单独的协议，称为互联网协议（Internet Protocol，IP）。而后瑟夫和珀思泰撰写了分割TCP的规范，这导致最初的TCP重组为两个协议，简单的IP只针对单个数据包的寻址和转发；而独立的TCP关注服务功能，如流量控制和对丢失的数据包进行恢复。通俗而言：IP是给互联网中的每一台计算机规定一个地址，而TCP负责发现传输的问题，一有问题就发出信号，要求重新传输，直到所有数据安全正确地传输到目的地。对于那些不需要TCP服务的应用程序，珀思泰又制订了用户数据报协议（UDP）来提供对IP的直接访问。1980年美国国防部采用了TCP/IP作为组网标准，并在1983年1月1日把ARPANET从NCP迁移到TCP/IP。从此，TCP/IP就成为互联网通信的标准协议。

分组交换协议、接口信息处理机与TCP/IP是计算机网络建设的三个主要技术突破。通过阿帕网的建设，互联网的先贤们解决了互联网建设的技术难题，积累了互联网建设的经验。互联网技术的突破，如同9000年前的播种技术和200年前的蒸汽机技术一样，推动了人类文明的突发性发展。