ความคิดเรื่องเครือข่ายคอมพิวเตอร์เครือข่ายเดียวที่สามารถให้ผู้ใช้คอมพิวเตอร์ต่างระบบกันสามารถสื่อสารกันได้นั้นได้มีการพัฒนาผ่านขั้นตอนหลายขั้นตอนด้วยกัน การหลอมรวมกันของการพัฒนาเหล่านั้นได้นำไปสู่เครือข่ายของเครือข่ายทั้งหลายที่รู้จักกันในชื่อว่า อินเทอร์เน็ต การพัฒนาเหล่านั้นมีทั้งในแง่การพัฒนาเทคโนโลยี และการรวมโครงสร้างพื้นฐานของเครือข่ายและระบบโทรคมนาคมที่มีอยู่เดิมเข้าด้วยกัน
ความคิดเรื่องนี้ในครั้งแรก ๆ ปรากฏขึ้นในปลายคริสต์ทศวรรษ 1950 หากแต่การนำแนวคิดเหล่านี้ไปปฏิบัติได้จริงนั้นเริ่มขึ้นในปลายคริสต์ทศวรรษ 1960 และ 1970 เมื่อถึงคริสต์ทศวรรษ 1980 เทคโนโลยีซึ่งนับได้ว่าเป็นพื้นฐานของอินเทอร์เน็ตสมัยใหม่นั้นได้เริ่มแพร่หลายออกไปทั่วโลก ในคริสต์ทศวรรษ 1990 การมาถึงของเวิลด์ไวด์เว็บได้ทำให้การใช้อินเทอร์เน็ตกลายเป็นสิ่งที่พบเห็นได้ทั่วไป
ก่อนอินเทอร์เน็ต
ในคริสต์ทศวรรษ 1950 ถึง 1960 ก่อนการแพร่หลายของการเชื่อมต่อระหว่างเครือข่ายจนเป็นอินเทอร์เน็ตในปัจจุบัน เครือข่ายการสื่อสารส่วนมากยังคงมีข้อจำกัดเนื่องด้วยธรรมชาติของตัวเครือข่ายเอง ซึ่งทำให้การสื่อสารสามารถกระทำได้ระหว่างสถานีในเครือข่ายเดียวกันเท่านั้น ข่ายงานบางแห่งมีเกตเวย์หรือบริดจ์ต่อระหว่างกัน หากแต่เกตเวย์หรือบริดจ์เหล่านั้นยังมีข้อจำกัดหรือมิฉะนั้นก็สร้างขึ้นเพื่อใช้เพียงครั้งเดียวเท่านั้น วิธีเชื่อมต่อเครือข่ายที่ใช้กันในขณะนั้นวิธีหนึ่งมีพื้นฐานจากวิธีที่ใช้กับคอมพิวเตอร์เมนเฟรม ซึ่งคือการยินยอมให้เครื่องปลายทาง (เทอร์มินัล) ที่อยู่ห่างไกลออกไปสามารถติดต่อกับเครื่องคอมพิวเตอร์ได้ผ่านทางสายเช่า วิธีนี้ใช้กันในคริสต์ทศวรรษ 1950 โดยโครงการแรนด์ เพื่อสนับสนุนการติดต่อกันระหว่างนักวิจัยที่อยู่ห่างไกลกัน ตัวอย่างเช่น เฮอร์เบิร์ต ไซมอน ในเมืองพิตต์สเบิร์ก มลรัฐเพนน์ซิลเวเนีย สามารถดำเนินงานวิจัยในเรื่องการพิสูจน์ทฤษฎีอัตโนมัติหรือปัญญาประดิษฐ์ ร่วมกับเหล่านักวิจัยซึ่งอยู่อีกฝั่งของทวีปในเมืองแซนทามอนิกา มลรัฐแคลิฟอร์เนียได้ ผ่านทางเครื่องปลายทางและสายเช่า
เครื่องปลายทางสามเครื่องและอาร์พา
เจ.ซี.อาร์. ลิกไลเดอร์ ซึ่งเป็นผู้บุกเบิกในการเรียกร้องการพัฒนาเครือข่ายระดับโลกคนหนึ่ง ได้เสนอความคิดของเขาไว้ในบทความวิชาการชื่อ "Man-Computer Symbiosis" ตีพิมพ์เมื่อเดือนมกราคม ค.ศ. 1960 ดังนี้
"A network of such [computers], connected to one another by wide-band communication lines" which provided "the functions of present-day libraries together with anticipated advances in information storage and retrieval and [other] symbiotic functions. " —เจ.ซี.อาร์. ลิกไลเดอร์
ในเดือนตุลาคม ค.ศ. 1962 ลิกไลเดอร์ได้รับการแต่งตั้งเป็นหัวหน้าสำนักงานประมวลผลข้อมูลของอาร์พา หน่วยงานของกระทรวงกลาโหมสหรัฐอเมริกา และได้ตั้งกลุ่มอย่างไม่เป็นทางการภายในดาร์พาขึ้นกลุ่มหนึ่งเพื่อวิจัยทางคอมพิวเตอร์โดยเฉพาะ ได้มีการติดตั้งเครื่องปลายทางขึ้นสามเครื่อง เครื่องหนึ่งติดตั้งที่ซิสเต็มดีเวลอปเมนต์คอร์เปอเรชัน ในเมืองแซนทามอนิกา อีกเครื่องหนึ่งสำหรับโครงการจีนีในมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์ และอีกเครื่องหนึ่งสำหรับโครงการชอปปิงซึ่งใช้ระบบปฏิบัติการมัลทิกส์ ในสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ ทั้งสามเครื่องนี้มีฐานะเป็นส่วนหนึ่งในบทบาทของสำนักประมวลผลข้อมูลฯ ความต้องการวิธีเชื่อมต่อกันระหว่างเครือข่ายของลิกไลเดอร์จะเห็นได้เป็นรูปธรรมจากปัญหาทางเทคนิคของโครงการนี้
"For each of these three terminals, I had three different sets of user commands. So if I was talking online with someone at S.D.C. and I wanted to talk to someone I knew at Berkeley or M.I.T. about this, I had to get up from the S.D.C. terminal, go over and log into the other terminal and get in touch with them.
"I said,it's obvious what to do (But I don't want to do it) : If you have these three terminals, there ought to be one terminal that goes anywhere you want to go where you have interactive computing. That idea is the ARPAnet." —รอเบิร์ต ดับเบิลยู. เทเลอร์ ผู้ประพันธ์ "The Computer as a Communications Device" ร่วมกับลิกไลเดอร์ กล่าวในการสัมภาษณ์โดยหนังสือพิมพ์นิวยอร์กไทมส์
แพกเกตสวิตชิง
ปัญหาหนึ่งในบรรดาปัญหาการเชื่อมต่อระหว่างเครือข่ายคือการเชื่อมต่อเครือข่ายทางกายภาพที่แตกต่างกันหลายเครือข่ายเข้าด้วยกันเสมือนเป็นเครือข่ายเชิงตรรกเครือข่ายเดียว ในคริสต์ทศวรรษ 1960 ดอนัลด์ เดวีส์ (ห้องปฏิบัติการฟิสิกส์แห่งชาติสหรัฐอเมริกา) พอล บาแรน (แรนด์คอร์เปอเรชัน) และเลเนิร์ด ไคลน์ร็อก (เอ็มไอที) ได้ร่วมกันพัฒนาแนวคิดแพกเกตสวิตชิงและพัฒนาระบบตามแนวคิดนั้นขึ้น ความเชื่อที่ว่าอินเทอร์เน็ตถูกพัฒนาขึ้นเพื่อให้สามารถอยู่รอดได้หลังการโจมตีโดยอาวุธนิวเคลียร์นั้น มีรากฐานมากจากทฤษฎีที่แรนด์พัฒนาขึ้นในช่วงแรก ๆ นี่เอง งานวิจัยของบาแรนซึ่งศึกษาการกระจายเครือข่ายโดยไม่มีศูนย์กลางเพื่อหลีกเลี่ยงการความเสียหายจากการสู้รบซึ่งทำให้เครือข่ายไม่สามารถใช้การได้นั้น ได้นำไปสู่การพัฒนาแพกเกตสวิตชิงในเวลาต่อมา
เครือข่ายซึ่งนำไปสู่อินเทอร์เน็ต
อาร์พาเน็ต
เมื่อรอเบิร์ต เทเลอร์ได้รับการเลื่อนตำแหน่งให้เป็นหัวหน้าสำนักงานประมวลผลข้อมูลของอาร์พา เขาได้พยายามที่จะทำให้ความคิดของลิกลิเตอร์ในเรื่องระบบเครือข่ายซึ่งเชื่อมต่อกันเป็นจริงขึ้นมา เทเลอร์ได้ขอตัวแลร์รี รอเบิตส์จากเอ็มไอที และตั้งโครงการเพื่อสร้างเครือข่ายดังกล่าวขึ้น การเชื่อมโยงเครือข่ายอาร์พาเน็ตครั้งแรกเป็นการเชื่อมโยงกันระหว่างมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ลอสแอนเจลิส และสถาบันวิจัยสแตนฟอร์ด ในวันที่ 29 พฤศจิกายน ค.ศ. 1969 เครือข่ายได้เพิ่มเป็นสี่จุดในวันที่ 5 ธันวาคม ค.ศ. 1969 โดยเพิ่มมหาวิทยาลัยยูทาห์และมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย แซนทาบาร์บารา หลังจากนั้น โดยอาศัยแนวคิดต่าง ๆ ที่ได้จากการพัฒนาอะโลฮาเน็ต อาร์พาเน็ตได้ถือกำเนิดขึ้นใน ค.ศ. 1972 และเติบโตขึ้นอย่างรวดเร็ว ใน ค.ศ. 1981 จำนวนโฮสต์ได้เพิ่มขึ้นเป็น 213 โฮสต์ และมีโฮสต์ใหม่เพิ่มขึ้นประมาณทุก ๆ 20 วัน
อาร์พาเน็ตได้กลายเป็นแก่นทางเทคนิคของสิ่งที่จะกลายเป็นอินเทอร์เน็ตในเวลาต่อมา และยังเป็นเครื่องมือหลักอันหนึ่งในการพัฒนาเทคโนโลยีที่ใช้ในอินเทอร์เน็ต การพัฒนาอาร์พาเน็ตนั้นมีศูนย์กลางอยู่ที่กระบวนการอาร์เอฟซี ซึ่งมีไว้สำหรับการเสนอและกระจายเกณฑ์วิธีและระบบอินเทอร์เน็ต กระบวนการนี้ยังคงใช้จนกระทั่งปัจจุบัน อาร์เอฟซี 1 ซึ่งมีชื่อว่า "Host Software" เขียนโดยสตีฟ ครอกเกอร์จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ลอสแอนเจลิส และตีพิมพ์เมื่อ 7 เมษายน ค.ศ. 1969 ปีแรก ๆ ของอาร์พาเน็ตได้ถูกบันทึกไว้ในภาพยนตร์สารคดีปี 1972 เรื่อง Computer Networks: The Heralds of Resource Sharing
ความร่วมมือในระดับนานาชาติบนอาร์พาเน็ตนั้นนับว่าเบาบาง ด้วยเหตุผลทางการเมืองหลายข้อ นักวิจัยในยุโรปนั้นจึงข้องเกี่ยวกับการพัฒนาเครือข่าย X.25 มากกว่า ข้อยกเว้นที่ควรบันทึกไว้ได้แก่การเข้าร่วมของกลุ่มเครื่องวัดแผ่นดินไหวนอร์เวย์ ใน ค.ศ. 1972 ตามด้วยสวีเดนใน ค.ศ. 1973 โดยการเชื่อมโยงผ่านดาวเทียมที่สถานีภาคพื้นที่เมืองทานุม และยูนิเวอร์ซิตีคอลเลจลอนดอน
อนึ่ง อาร์พา (ARPA) เปลี่ยนชื่อเป็นดาร์พา (DARPA) ใน ค.ศ. 1972 และมีการเปลี่ยนชื่อกลับไปกลับมาอีกหลายครั้ง แต่อาร์พาเน็ตยังคงใช้ชื่อเดิม
X.25
โดยอาศัยงานวิจัยของอาร์พา สหภาพโทรคมนาคมระหว่างประเทศ (ไอทียู) ได้พัฒนามาตรฐานเครือข่ายแพกเกตสวิชชิงขึ้นในรูปของ X.25 และมาตรฐานอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้อง เมื่อถึง ค.ศ. 1974 X.25 ได้ก่อตั้งพื้นฐานสำหรับเครือข่าย SERCnet ระหว่างสถาบันวิชาการและสถาบันวิจัยต่าง ๆ ในสหราชอาณาจักรขึ้น ซึ่งในภายหลังได้กลายเป็น JANET มาตรฐานขั้นต้นของไอทียูเกี่ยวกับ X.25 ได้รับการรับรองในเดือนมีนาคม ค.ศ. 1976 โดยมาตรฐานดังกล่าวมีพื้นฐานอยู่บนแนวคิดเรื่องวงจรเสมือน
สำนักงานไปรษณีย์สหราชอาณาจักร เวสเทิร์นยูเนียนอินเตอร์แนชันแนล และทิมเน็ตได้ร่วมมือกันสร้างเครือข่ายแพกเกตสวิตชิงระดับนานาชาติขึ้นเป็นครั้งแรก โดยใช้ชื่อว่า International Packet Switched Service (IPSS) ใน ค.ศ. 1978 เครือข่ายนี้เติบโตจากทวีปยุโรปและสหรัฐอเมริกาไปยังแคนาดา ฮ่องกง และออสเตรเลียใน ค.ศ. 1981 เครือข่ายนี้ได้กลายเป็นโครงสร้างพื้นฐานของเครือข่ายระดับโลกในคริสต์ทศวรรษ 1990
ต่างจากอาร์พาเน็ต X.25 นั้นมีให้ใช้ทั่วไปเพื่อการใช้งานทางธุรกิจด้วย X.25 ได้ถูกนำไปใช้ในเครือข่ายสาธารณะเข้าถึงได้ (public access network) โดยการหมุนโทรศัพท์ในยุคแรก ๆ เช่นคอมพิวเซิร์ฟและทิมเน็ต ใน ค.ศ. 1979 คอมพิวเซิร์ฟเป็นผู้ให้บริการรายแรกที่ให้ผู้ใช้คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลสามารถใช้ไปรษณีย์อิเล็กทรอนิกส์ได้ รวมทั้งมีบริการสอบถามแก้ไขปัญหาทางเทคนิคด้วย คอมพิวเซิร์ฟยังเป็นรายแรกที่ให้บริการสนทนาแบบเรียลไทม์ด้วยโปรแกรม CB Simulator นอกจากคอมพิวเซิร์ฟ ผู้ให้บริการเครือข่ายแบบหมุนโทรศัพท์รายอื่นมีอาทิ อเมริกาออนไลน์ และโพรดิจี นอกจากนี้ยังมีเครือข่ายกระดานข่าวอิเล็กทรอนิกส์ (บีบีเอส) อีกหลายเครือข่าย เช่น ไฟโดเน็ต สำหรับไฟโดเน็ตนั้นเป็นที่นิยมในหมู่ผู้ใช้คอมพิวเตอร์เป็นงานอดิเรก ซึ่งหลายคนในนั้นเป็นแฮกเกอร์และนักวิทยุสมัครเล่น
UUCP
ใน ค.ศ. 1979 นักศึกษามหาวิทยาลัยดุกสองคน ได้แก่ ทอม ทรัสคอตต์ และ จิม เอลลิส ได้เกิดความคิดที่จะใช้ภาษาเชลล์สคริปต์บอร์นอย่างง่าย ๆ เพื่อส่งข่าวและข้อความผ่านสายอนุกรมกับมหาวิทยาลัยนอร์ทแคโรไลนา ณ แชเพิลฮิลล์ ที่อยู่ใกล้กัน หลังจากซอฟต์แวร์ดังกล่าวได้เผยแพร่สู่สาธารณะ ข่ายของโฮสต์ที่ใช้ UUCP ก็ได้ขยายตัวขึ้นอย่างรวดเร็ว เครือข่ายดังกล่าว ที่ต่อมาจะใช้ชื่อ UUCPnet ยังได้สร้างเกตเวย์และการเชื่อมโยงระหว่างไฟโดเน็ตและโฮสต์บีบีเอสแบบหมุนโทรศัพท์หลาย ๆ แห่งขึ้นด้วย เครือข่าย UUCP ได้แพร่หลายอย่างรวดเร็วเนื่องจากมีค่าใช้จ่ายที่ต่ำกว่า และยังสามารถใช้สายเช่าที่มีอยู่เดิม ลิงก์ของ X.25 หรือการเชื่อมต่อของอาร์พาเน็ตได้ด้วย ใน ค.ศ. 1983 จำนวนโฮสต์ UUCP ได้เพิ่มขึ้นเป็น 550 โฮสต์ และเพิ่มเป็น 940 โฮสต์หรือเกือบสองเท่าใน ค.ศ. 1984
การรวมเครือข่ายเข้าด้วยกันและกำเนิดอินเทอร์เน็ต
ได้มีความพยายามที่จะรวมวิธีติดต่อของเครือข่ายต่าง ๆ ดังที่ได้กล่าวมาแล้วเข้าด้วยกัน โดยรอเบิร์ต อี. คาห์นจากดาร์พาและอาร์พาเน็ตได้ขอตัววินต์ เซิร์ฟจากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดเพื่อทำงานร่วมกับเขาเพื่อแก้ปัญหานี้ ใน ค.ศ. 1973 ทั้งสองได้พัฒนาแนวทางแก้ไขขั้นมูลฐานขึ้น โดยในแนวทางนี้ ความแตกต่างระหว่างเกณฑ์วิธีต่าง ๆ จะถูกซ่อนไว้โดยใช้เกณฑ์วิธีระหว่างเครือข่ายแบบใดแบบหนึ่งร่วมกัน และแทนที่ตัวเครือข่ายจะรับผิดชอบเรื่องความเชื่อถือได้ของข้อมูลอย่างในอาร์พาเน็ต โฮสต์จะเป็นผู้รับผิดชอบแทน เซิร์ฟยกความดีความชอบเกี่ยวกับงานสำคัญ ๆ ในการออกแบบเกณฑ์วิธีนี้ให้แก่ ฮิวเบิร์ต ซิมเมอร์แมน, เชราร์ เลอลาน และลุย ปูแซง (ผู้ออกแบบเครือข่าย CYCLADES)
เมื่อบทบาทของตัวเครือข่ายได้ถูกลดลงจนเหลือน้อยที่สุดแล้ว จึงเป็นไปได้ที่จะเชื่อมเครือข่ายใด ๆ แทบทุกแบบเข้าด้วยกัน ไม่ว่าคุณลักษณะของเครือข่ายนั้น ๆ จะเป็นเช่นไร อันเป็นการแก้ปัญหาขั้นต้นที่คาห์นตั้งไว้ ดาร์พาได้เห็นชอบที่จะให้เงินทุนในการพัฒนาซอฟต์แวร์ต้นแบบ และหลังจากการลงแรงเป็นเวลาหลายปี จึงได้มีการสาธิตเกตเวย์อย่างหยาบ ๆ เป็นครั้งแรกระหว่างเครือข่ายแพกเกตเรดิโอในซานฟรานซิสโกเบย์แอเรียกับอาร์พาเน็ต ต่อมาในเดือนพฤศจิกายน ค.ศ. 1977 ได้มีการสาธิตการเชื่อมต่อระหว่างเครือข่ายสามแห่ง ซึ่งได้แก่ อาร์พาเน็ต, เครือข่ายแพกเกตเรดิโอ และเครือข่ายแอตแลนติกแพกเกตแซเทลไลต์ ซึ่งทั้งหมดอุปถัมภ์โดยดาร์พา ในส่วนของเกณฑ์วิธี เริ่มต้นจากข้อกำหนดคุณลักษณะรุ่นแรกของ TCP ใน ค.ศ. 1974 เกณฑ์วิธี TCP/IP ได้ก่อตัวเป็นรูปร่างซึ่งใกล้เคียงกับรูปแบบสุดท้ายในประมาณกลางปีถึงปลายปี ค.ศ. 1978 มาตรฐานที่เกี่ยวข้องได้ตีพิมพ์เป็นอาร์เอฟซี 791, 792 และ 793 และได้ถูกนำไปใช้ ดาร์พาได้อุปถัมภ์หรือส่งเสริมการพัฒนาการนำ TCP/IP ไปใช้จริงในระบบปฏิบัติการต่าง ๆ จากนั้นจึงได้กำหนดตารางเวลาในการโยกย้ายโฮสต์ทุกตัวในเครือข่ายแพกเกตของตนไปใช้ TCP/IP ในวันที่ 1 มกราคม ค.ศ. 1983 เกณฑ์วิธี TCP/IP ได้กลายเป็นเกณฑ์วิธีเดียวที่ได้รับการรับรองบนอาร์พาเน็ต แทนที่เกณฑ์วิธี NCP ที่ใช้แต่เดิม
