قبل 50 عامًا، وُلدت شبكة الإنترنت في الغرفة رقم 3420

هذه هي قصة إنشاء ARPANET، السلف الثوري للإنترنت، كما رواها المشاركون في الأحداث

عند وصولي إلى معهد بولتر هول في جامعة كاليفورنيا، لوس أنجلوس، صعدت الدرج إلى الطابق الثالث بحثًا عن الغرفة رقم 3420. ثم دخلت فيه. من الممر لم تبدو شيئًا مميزًا.

ولكن قبل خمسين عاما، في 50 أكتوبر 29، حدث شيء هائل. أجرى طالب الدراسات العليا تشارلي كلاين، وهو جالس في محطة ITT Teletype، أول عملية نقل بيانات رقمية لبيل دوفال، وهو عالم يجلس على جهاز كمبيوتر آخر في معهد ستانفورد للأبحاث (المعروف اليوم باسم SRI International)، في جزء مختلف تمامًا من كاليفورنيا. هكذا بدأت القصة ARPANET، وهي شبكة صغيرة من أجهزة الكمبيوتر الأكاديمية التي أصبحت رائدة الإنترنت.

لا يمكن القول أنه في ذلك الوقت، كان هذا العمل القصير لنقل البيانات مدويًا في جميع أنحاء العالم. حتى كلاين ودوفال لم يستطيعا تقدير إنجازهما بشكل كامل: يقول كلاين: "لا أتذكر أي شيء مميز عن تلك الليلة، وبالتأكيد لم أدرك في ذلك الوقت أننا فعلنا أي شيء مميز". ومع ذلك، أصبح الارتباط بينهما دليلاً على جدوى هذا المفهوم، الذي أتاح في النهاية الوصول إلى جميع معلومات العالم تقريبًا لأي شخص يمتلك جهاز كمبيوتر.

واليوم، أصبح كل شيء، بدءًا من الهواتف الذكية وحتى أبواب الجراج الأوتوماتيكية، عبارة عن عقد في شبكة تنحدر من الشبكة التي كان كلاين ودوفال يختبرانها في ذلك اليوم. وقصة كيفية تحديد القواعد الأولى لنقل البايتات حول العالم تستحق الاستماع إليها - خاصة عندما يروونها بأنفسهم.

"حتى لا يتكرر هذا مرة أخرى"

وفي عام 1969، ساعد العديد من الأشخاص كلاين ودوفال في تحقيق ذلك المساء في 29 أكتوبر - بما في ذلك أستاذ بجامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس. ليونارد كلينروك، الذي تحدثت معه، بالإضافة إلى كلاين ودوفال، في الذكرى الخمسين. وقال كلاينروك، الذي لا يزال يعمل في الجامعة، ذلك ARPANET بمعنى ما، كان من أبناء الحرب الباردة. عندما كان في أكتوبر 1957 السوفييت سبوتنيك 1 يومض في سماء الولايات المتحدة، ومرت موجات الصدمة منه عبر كل من المجتمع العلمي والمؤسسة السياسية.

الغرفة رقم 3420، تم ترميمها بكل بهائها منذ عام 1969

إن إطلاق سبوتنيك "وجد الولايات المتحدة عارية، وقال أيزنهاور: لا تدع هذا يحدث مرة أخرى"، كما يتذكر كلاينروك في محادثتنا في الغرفة 3420، المعروفة الآن باسم مركز تاريخ الإنترنت. كلينروك. "لذلك، في يناير 1958، قام بتأسيس وكالة مشاريع الأبحاث المتقدمة، ARPA، داخل وزارة الدفاع لدعم العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات (STEM) - العلوم الصعبة التي تتم دراستها في الجامعات ومختبرات الأبحاث الأمريكية."

بحلول منتصف الستينيات، قدمت ARPA التمويل لبناء أجهزة كمبيوتر كبيرة يستخدمها الباحثون في الجامعات ومراكز الفكر في جميع أنحاء البلاد. كان المدير المالي لشركة ARPA هو بوب تايلور، وهو شخصية رئيسية في تاريخ الكمبيوتر والذي أدار فيما بعد مختبر PARC في شركة زيروكس. وفي ARPA، لسوء الحظ، اتضح له أن جميع هذه الحواسيب تتحدث لغات مختلفة ولا تعرف كيفية التواصل مع بعضها البعض.

كان تايلور يكره الاضطرار إلى استخدام محطات مختلفة للاتصال بأجهزة كمبيوتر بحثية مختلفة عن بعد، حيث يعمل كل منها على خط مخصص له. كان مكتبه مليئا بآلات المبرقة.

في عام 1969، كانت محطات Teletype هذه جزءًا لا يتجزأ من أجهزة الكمبيوتر

"قلت يا رجل، من الواضح ما يجب القيام به. وقال تايلور لصحيفة نيويورك تايمز في عام 1999: "بدلاً من وجود ثلاث محطات، يجب أن تكون هناك محطة واحدة تذهب إلى حيث تحتاج إليها". "هذه الفكرة هي ARPANET."

كان لدى تايلور أيضًا أسباب عملية أكثر لرغبته في إنشاء شبكة. وكان يتلقى باستمرار طلبات من الباحثين في جميع أنحاء البلاد لتمويل عملية شراء أكبر وأسرع الحواسيب المركزية. ويوضح كلاينروك أنه كان يعلم أن الكثير من قوة الحوسبة الممولة من الحكومة كانت في وضع الخمول. على سبيل المثال، يمكن للباحث أن يعمل على تعظيم قدرات نظام الحوسبة في SRIin في كاليفورنيا، بينما في الوقت نفسه يمكن أن يظل الكمبيوتر الرئيسي في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا خاملاً، على سبيل المثال، بعد ساعات العمل على الساحل الشرقي.

أو من الممكن أن يكون الحاسوب المركزي يحتوي على برنامج في مكان واحد ويمكن أن يكون مفيدًا في أماكن أخرى، مثل أول برنامج رسومي ممول من ARPA في جامعة يوتا. يقول كلاينروك: "بدون مثل هذه الشبكة، "إذا كنت في جامعة كاليفورنيا وأردت أن أقوم بالرسومات، فسأطلب من ARPA أن تشتري لي نفس الجهاز". "الجميع بحاجة إلى كل شيء." بحلول عام 1966، سئمت ARPA من مثل هذه المطالب.

ليونارد كلينروك

كانت المشكلة أن جميع أجهزة الكمبيوتر هذه تتحدث لغات مختلفة. في البنتاغون، أوضح علماء الكمبيوتر التابعون لتايلور أن أجهزة الكمبيوتر البحثية هذه جميعها تدير مجموعات مختلفة من الرموز. لم تكن هناك لغة شبكة مشتركة، أو بروتوكول، يمكن من خلاله لأجهزة الكمبيوتر المتباعدة الاتصال ومشاركة المحتوى أو الموارد.

وسرعان ما تغير الوضع. أقنع تايلور مدير ARPA تشارلز هيرتزفيلد باستثمار مليون دولار في تطوير شبكة جديدة تربط أجهزة الكمبيوتر من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، وجامعة كاليفورنيا، وSRI وأماكن أخرى. حصل هيرتزفيلد على الأموال عن طريق أخذها من برنامج أبحاث الصواريخ الباليستية. وبررت وزارة الدفاع هذه التكلفة بحقيقة أن ARPA كانت لديها مهمة إنشاء شبكة "ناجية" من شأنها أن تستمر في العمل حتى بعد تدمير أحد أجزائها - على سبيل المثال، في هجوم نووي.

قامت ARPA بتعيين لاري روبرتس، وهو صديق قديم لكلاينروك من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، لإدارة مشاريع ARPANET. تحول روبرتس إلى أعمال عالم الكمبيوتر البريطاني دونالد ديفيس والأمريكي بول باران وتقنيات نقل البيانات التي ابتكروها.

وسرعان ما دعا روبرتس كلاينروك للعمل على المكون النظري للمشروع. لقد كان يفكر في نقل البيانات عبر الشبكات منذ عام 1962، عندما كان لا يزال في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.

"بصفتي طالب دراسات عليا في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، قررت معالجة المشكلة التالية: أنا محاط بأجهزة الكمبيوتر، لكنها لا تعرف كيفية التواصل مع بعضها البعض، وأنا أعلم أنها ستضطر إلى ذلك عاجلاً أم آجلاً." يقول. – ولم يشارك أحد في هذه المهمة. لقد درس الجميع المعلومات ونظرية التشفير.

كانت مساهمة كلاينروك الرئيسية في ARPANET هي نظرية الطابور. في ذلك الوقت، كانت الخطوط تناظرية ويمكن استئجارها من شركة AT&T. لقد عملوا من خلال المحولات، مما يعني أن المحول المركزي أنشأ اتصالاً مخصصًا بين المرسل والمستلم، سواء كان شخصين يتحدثان على الهاتف أو محطة متصلة بحاسوب مركزي بعيد. على هذا المنوال، تم قضاء الكثير من الوقت في وقت الخمول - عندما لم يكن أحد يتحدث الكلمات أو ينقل البتات.

وضعت أطروحة كلاينروك في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا المفاهيم التي من شأنها أن تفيد مشروع ARPANET.

اعتبر كلاينروك أن هذه طريقة غير فعالة للتواصل بين أجهزة الكمبيوتر. قدمت نظرية الطابور طريقة لتقسيم خطوط الاتصال ديناميكيًا بين حزم البيانات من جلسات الاتصال المختلفة. عند مقاطعة تدفق واحد من الحزم، يمكن لتدفق آخر استخدام نفس القناة. يمكن للحزم التي تشكل جلسة بيانات واحدة (على سبيل المثال، بريد إلكتروني واحد) أن تجد طريقها إلى المستلم باستخدام أربعة مسارات مختلفة. إذا تم إغلاق أحد المسارات، فستقوم الشبكة بإعادة توجيه الحزم عبر مسار آخر.

أثناء محادثتنا في الغرفة 3420، أظهر لي كلاينروك أطروحته، مغلفة باللون الأحمر على إحدى الطاولات. نشر بحثه في شكل كتاب عام 1964.

في مثل هذا النوع الجديد من الشبكات، لم يتم توجيه حركة البيانات عن طريق محول مركزي، ولكن عن طريق الأجهزة الموجودة في عقد الشبكة. في عام 1969 تم استدعاء هذه الأجهزة IMP، "معالجات رسائل الواجهة". كان كل جهاز من هذه الأجهزة عبارة عن نسخة معدلة وشديدة التحمل من كمبيوتر هانيويل DDP-516، والذي يحتوي على معدات خاصة لإدارة الشبكة.

قام كلاينروك بتسليم أول IMP إلى جامعة كاليفورنيا في أول يوم اثنين من شهر سبتمبر عام 1969. واليوم يقف بشكل متجانس في زاوية الغرفة 3420 في Bolter Hall، حيث تم ترميمه إلى مظهره الأصلي، كما كان عند معالجة أول عمليات إرسال عبر الإنترنت قبل 50 عامًا.

"15 ساعة عمل يوميا"

في خريف عام 1969، كان تشارلي كلاين طالب دراسات عليا يحاول الحصول على شهادة في الهندسة. تم نقل مجموعته إلى مشروع ARPANET بعد حصول كلاينروك على تمويل حكومي لتطوير الشبكة. في أغسطس، كان كلاين وآخرون يعملون بنشاط على إعداد برنامج لحاسوب سيجما 7 الرئيسي للتفاعل مع IMP. نظرًا لعدم وجود واجهة اتصال قياسية بين أجهزة الكمبيوتر وأجهزة IMP - لم يخترع بوب ميتكالف وديفيد بوجز شبكة إيثرنت حتى عام 1973 - فقد أنشأ الفريق كابلًا بطول 5 أمتار من الصفر للتواصل بين أجهزة الكمبيوتر. الآن هم بحاجة فقط إلى جهاز كمبيوتر آخر لتبادل المعلومات.

تشارلي كلاين

كان مركز الأبحاث الثاني الذي حصل على IMP هو SRI (حدث هذا في أوائل أكتوبر). بالنسبة لبيل دوفال، يمثل هذا الحدث بداية الاستعدادات لأول نقل للبيانات من جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس إلى SRI، على SDS 940. وقال إن الفرق في كلا المؤسستين تعمل بجد لتحقيق أول نقل ناجح للبيانات بحلول 21 أكتوبر.

يتذكر قائلاً: "لقد دخلت في المشروع، وقمت بتطوير وتنفيذ البرنامج المطلوب، وكان هذا هو نوع العملية التي تحدث أحيانًا في تطوير البرامج - 15 ساعة يوميًا، كل يوم، حتى تنتهي".

مع اقتراب عيد الهالوين، تتسارع وتيرة التطوير في كلا المؤسستين. وكانت الفرق جاهزة حتى قبل الموعد النهائي.

يقول كلاينروك: "لدينا الآن عقدتان، واستأجرنا الخط من AT&T، وكنا نتوقع سرعات مذهلة تبلغ 50 بت في الثانية". "وكنا على استعداد للقيام بذلك، لتسجيل الدخول."

يضيف دوفال: "لقد حددنا موعد الاختبار الأول في 29 أكتوبر". - في ذلك الوقت كان ما قبل ألفا. وفكرنا، حسنًا، لدينا ثلاثة أيام اختبار لبدء تشغيل كل شيء.

وفي مساء يوم 29، عمل كلاين متأخرًا، كما فعل دوفال في SRI. لقد خططوا لمحاولة إرسال الرسالة الأولى عبر ARPANET في المساء حتى لا يفسدوا عمل أي شخص إذا "تعطل" الكمبيوتر فجأة. في الغرفة رقم 3420، جلس كلاين بمفرده أمام محطة ITT Teletype المتصلة بالكمبيوتر.

وإليك ما حدث في ذلك المساء - بما في ذلك إحدى حالات فشل الكمبيوتر التاريخية في تاريخ الحوسبة - على حد تعبير كلاين ودوفال نفسيهما:

كلاين: لقد قمت بتسجيل الدخول إلى نظام التشغيل Sigma 7 OS ثم قمت بتشغيل برنامج كنت قد كتبته يسمح لي بإصدار أمر بإرسال حزمة اختبار إلى SRI. وفي الوقت نفسه، بدأ بيل دوفال في SRI برنامجًا يقبل الاتصالات الواردة. وتحدثنا عبر الهاتف في نفس الوقت.

واجهنا بعض المشاكل في البداية. واجهنا مشكلة في ترجمة التعليمات البرمجية بسبب استخدام نظامنا EBCDIC (BCD الممتد)، وهو المعيار الذي تستخدمه شركة IBM وSigma 7. ولكن الكمبيوتر في SRI يستخدم ASCII (الكود الأمريكي القياسي لتبادل المعلومات)، والذي أصبح فيما بعد المعيار لشبكة ARPANET، ومن ثم العالم أجمع.

بعد أن تعاملنا مع العديد من هذه المشاكل، حاولنا تسجيل الدخول. وللقيام بذلك كان عليك كتابة كلمة "تسجيل الدخول". تمت برمجة النظام في SRI للتعرف بذكاء على الأوامر المتاحة. في الوضع المتقدم، عندما كتبت L لأول مرة، ثم O، ثم G، فهمت أنك ربما تقصد تسجيل الدخول، وأضافت بنفسها IN. لذلك دخلت L.

كنت على الخط مع دوفال من SRI، وقلت له: "هل حصلت على L؟" فيقول: "نعم". قلت إنني رأيت حرف L يعود ويطبع على الجهاز الطرفي الخاص بي. وضغطت على O فقال: "جاء". وضغطت على G، فقال: "انتظر لحظة، لقد تعطل نظامي هنا."

بيل دوفال

بعد بضعة أحرف، حدث تجاوز سعة المخزن المؤقت. لقد كان من السهل جدًا العثور عليه وإصلاحه، وتم إعادة تشغيل كل شيء بشكل أساسي بعد ذلك. أذكر هذا لأن هذا ليس ما تدور حوله هذه القصة بأكملها. قصة كيفية عمل ARPANET.

كلاين: كان لديه خطأ بسيط، وتعامل معه في حوالي 20 دقيقة، وحاول بدء كل شيء مرة أخرى. كان بحاجة إلى تعديل البرنامج. كنت بحاجة للتحقق من برنامجي مرة أخرى. اتصل بي مرة أخرى وحاولنا مرة أخرى. لقد بدأنا من جديد، كتبت L، O، G وهذه المرة حصلت على الإجابة "IN".

"فقط مهندسين في العمل"

تم الاتصال الأول في الساعة العاشرة والنصف مساءً بتوقيت المحيط الهادئ. تمكن كلاين بعد ذلك من تسجيل الدخول إلى حساب كمبيوتر SRI الذي أنشأه دوفال له وتشغيل البرامج باستخدام موارد النظام لجهاز كمبيوتر يقع على بعد 560 كيلومترًا من الساحل من جامعة كاليفورنيا. تم إنجاز جزء صغير من مهمة ARPANET.

قال لي كلاين: “في ذلك الوقت كان الوقت متأخراً، لذا عدت إلى المنزل”.

تشرح علامة الدخول إلى الغرفة 3420 ما حدث هنا

كان الفريق يعلم أنه قد حقق النجاح، لكنه لم يفكر كثيراً في حجم الإنجاز. قال كلاينروك: "لقد كان مجرد مهندسين يعملون". رأى دوفال أن يوم 29 أكتوبر هو مجرد خطوة واحدة في مهمة أكبر وأكثر تعقيدًا تتمثل في ربط أجهزة الكمبيوتر معًا في شبكة. ركز عمل كلاينروك على كيفية توجيه حزم البيانات عبر الشبكات، بينما عمل باحثو SRI على مكونات الحزمة وكيفية تنظيم البيانات الموجودة فيها.

يقول دوفال: "في الأساس، هذا هو المكان الذي تم فيه إنشاء النموذج الذي نراه على الإنترنت لأول مرة، مع روابط للمستندات وكل تلك الأشياء". "لقد تخيلنا دائمًا العديد من محطات العمل والأشخاص المترابطين. في ذلك الوقت كنا نطلق عليها مراكز المعرفة لأن توجهنا كان أكاديميًا”.

وفي غضون أسابيع من أول تبادل ناجح للبيانات بين كلاين ودوفال، توسعت شبكة ARPA لتشمل أجهزة كمبيوتر من جامعة كاليفورنيا، وسانتا باربرا، وجامعة يوتا. ثم توسعت ARPANET بشكل أكبر في السبعينيات ومعظم الثمانينيات، حيث ربطت المزيد والمزيد من أجهزة الكمبيوتر الحكومية والأكاديمية معًا. ومن ثم سيتم تطبيق المفاهيم التي تم تطويرها في ARPANET على الإنترنت الذي نعرفه اليوم.

في عام 1969، روج بيان صحفي لجامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس لشبكة ARPANET الجديدة. كتب كلاينروك في ذلك الوقت: "لا تزال شبكات الكمبيوتر في مهدها". "ولكن مع نمو حجمها وتعقيدها، فمن المرجح أن نشهد انتشار "خدمات الكمبيوتر"، التي ستخدم المنازل والمكاتب الفردية في جميع أنحاء البلاد، مثلها مثل الخدمات الكهربائية والهاتفية الحالية".

اليوم، يبدو هذا المفهوم قديما تماما - فقد توغلت شبكات البيانات ليس فقط في المنازل والمكاتب، ولكن أيضا في أصغر الأجهزة التي تنتمي إلى إنترنت الأشياء. ومع ذلك، فإن تصريح كلاينروك حول "خدمات الكمبيوتر" كان مفاجئًا بشكل مدهش، نظرًا لأن الإنترنت التجاري الحديث لم يظهر إلا بعد عدة عقود. تظل هذه الفكرة ذات صلة في عام 2019، عندما تقترب موارد الحوسبة من نفس الحالة المطلقة في كل مكان مثل الكهرباء.

ولعل مثل هذه الذكرى السنوية تمثل فرصة جيدة ليس فقط لتذكر كيف وصلنا إلى هذا العصر المترابط للغاية، ولكن أيضًا للتطلع إلى المستقبل - كما فعل كلاينروك - للتفكير في الاتجاه الذي قد تتجه إليه الشبكة بعد ذلك.

المصدر: www.habr.com