İyun 1967-ci il üçün ARPA kompüter şəbəkəsi diaqramı. Boş dairə paylaşılan girişi olan kompüterdir, xətti olan dairə bir istifadəçi üçün terminaldır.
Serialdakı digər məqalələr:
- Estafetin tarixi
- Elektron kompüterlərin tarixi
- Tranzistorun yaranma tarixi
- İnternet tarixi
1966-ci ilin sonuna kimi ARPA pulu ilə o, ideyadan ilhamlanaraq bir çox kompüterləri vahid sistemə birləşdirən layihəyə start verdi.» .
Taylor layihənin icrası üçün məsuliyyəti bacarıqlı əllərə verdi . Növbəti ildə Roberts ARPANET-in və onun varislərinin texniki arxitekturası və mədəniyyəti boyunca, bəzi hallarda onilliklər ərzində əks-səda verəcək bir sıra mühüm qərarlar qəbul etdi. Xronologiyada olmasa da, əhəmiyyət kəsb edən ilk qərar mesajların bir kompüterdən digərinə yönləndirilməsi mexanizminin müəyyən edilməsi idi.
problem
Əgər A kompüteri B kompüterinə mesaj göndərmək istəyirsə, bu mesaj birindən digərinə necə yol tapa bilər? Nəzəriyyə olaraq, siz rabitə şəbəkəsindəki hər bir qovşağın hər bir digər qovşağı ilə fiziki kabellərlə əlaqə qurmasına icazə verə bilərsiniz. B ilə əlaqə yaratmaq üçün A kompüteri sadəcə onu B ilə birləşdirən çıxış kabeli boyunca mesaj göndərəcək. Belə şəbəkəyə mesh şəbəkə deyilir. Bununla belə, istənilən əhəmiyyətli şəbəkə ölçüsü üçün bu yanaşma tez bir zamanda qeyri-mümkün olur, çünki birləşmələrin sayı qovşaqların sayının kvadratı kimi artır (dəqiq olmaq üçün (n2 - n)/2).
Buna görə, mesajın aralıq qovşağına çatması ilə onu hədəfə daha da göndərəcək bir mesaj marşrutu qurmağın bəzi yolu tələb olunur. 1960-cı illərin əvvəllərində bu problemin həllinə iki əsas yanaşma mövcud idi. Birincisi, mesajın dəyişdirilməsinin saxlama və yönləndirmə üsuludur. Bu yanaşma teleqraf sistemi tərəfindən istifadə edilmişdir. Mesaj bir ara qovşaqda çatdıqda, o, hədəfə və ya hədəfə daha yaxın olan başqa bir ara mərkəzə ötürülənə qədər müvəqqəti olaraq orada (adətən kağız lent şəklində) saxlanılırdı.
Sonra telefon gəldi və yeni yanaşma tələb olundu. Telefonla deşifrə edilməli və təyinat yerinə çatdırılmalı olan hər çıxışdan sonra bir neçə dəqiqəlik gecikmə Marsda yerləşən həmsöhbətlə söhbət hissini yaşadardı. Bunun əvəzinə telefon dövrə keçidindən istifadə etdi. Zəng edən hər bir zəngə kimə zəng etmək istədiyini göstərən xüsusi mesaj göndərməklə başladı. Əvvəlcə operatorla danışaraq, sonra isə kommutatorda avtomatik avadanlıqla işlənən nömrəni yığaraq bunu etdilər. Operator və ya avadanlıq zəng edən və çağırılan tərəf arasında xüsusi elektrik bağlantısı qurdu. Uzun məsafəli zənglər halında, bu, zəngi birdən çox açar vasitəsilə birləşdirən bir neçə iterasiya tələb edə bilər. Əlaqə qurulandan sonra söhbətin özü başlaya bilərdi və tərəflərdən biri telefonu qapataraq onu kəsənə qədər əlaqə saxlanıldı.
Sxem üzrə işləyən kompüterləri birləşdirmək üçün ARPANET-də istifadə edilməsi qərara alınmış rəqəmsal rabitə , həm teleqrafın, həm də telefonun xüsusiyyətlərindən istifadə etdi. Bir tərəfdən məlumat mesajları telefonda davamlı danışıqlar kimi deyil, teleqrafda olduğu kimi ayrı-ayrı paketlərdə ötürülürdü. Bununla belə, bu mesajlar müxtəlif məqsədlər üçün, uzunluğu bir neçə simvoldan ibarət konsol əmrlərindən tutmuş, bir kompüterdən digərinə ötürülən böyük məlumat fayllarına qədər müxtəlif ölçülərdə ola bilər. Fayllar tranzitdə gecikirdisə, heç kim bundan şikayət etmədi. Lakin uzaqdan interaktivlik telefon zəngi kimi sürətli cavab tələb edirdi.
Bir tərəfdən kompüter məlumat şəbəkələri, digər tərəfdən telefon və teleqraf arasındakı mühüm fərq maşınlar tərəfindən işlənmiş məlumatlarda səhvlərə qarşı həssaslıq idi. Teleqramda bir simvolun ötürülməsi zamanı dəyişiklik və ya itki və ya telefon danışığında sözün bir hissəsinin yoxa çıxması iki insanın ünsiyyətini çətin ki, ciddi şəkildə poza bilər. Lakin xətdəki səs-küy uzaq kompüterə göndərilən əmrdə bir biti 0-dan 1-ə keçirsə, bu, əmrin mənasını tamamilə dəyişə bilər. Buna görə də, hər bir mesaj səhvlərə görə yoxlanılmalı və aşkar edildikdə yenidən göndərilməli idi. Bu cür təkrarlar böyük mesajlar üçün çox baha olardı və onların ötürülməsi daha uzun sürdüyü üçün səhvlərə səbəb olma ehtimalı daha yüksək olardı.
Bu problemin həlli 1960-cı ildə baş verən iki müstəqil hadisə ilə gəldi, lakin sonra gələni ilk olaraq Larry Roberts və ARPA gördü.
Toplantı
1967-ci ilin payızında Roberts ARPA-nın şəbəkə planlarını təsvir edən sənədi çatdırmaq üçün Böyük Dumanlı Dağların meşəlik zirvələrinin o tayından Tennessi ştatının Qatlinburq şəhərinə gəldi. O, demək olar ki, bir ildir ki, İnformasiya Emalı Texnologiyaları Ofisində (IPTO) işləyirdi, lakin şəbəkə layihəsinin bir çox detalları, o cümlədən marşrutlaşdırma probleminin həlli hələ də çox qeyri-müəyyən idi. Bloklara və onların ölçülərinə qeyri-müəyyən istinadlardan başqa, Robertsin işində ona yeganə istinad ən sonunda qısa və qaçaq bir qeyd idi: “Görünür, onda birdən birə cavab almaq üçün fasilələrlə istifadə olunan rabitə xəttini saxlamaq lazımdır. interaktiv əməliyyat üçün ikinci dəfə tələb olunur. Bu, şəbəkə resursları baxımından çox bahadır və zəngləri daha sürətli edə bilməsək, mesajların dəyişdirilməsi və konsentrasiyası şəbəkə iştirakçıları üçün çox vacib olacaq”. Aydındır ki, o vaxta qədər Roberts 1965-ci ildə Tom Marrill ilə birlikdə istifadə etdiyi yanaşmadan, yəni avtomatik yığımdan istifadə edərək kommutasiya edilmiş telefon şəbəkəsi vasitəsilə kompüterləri birləşdirməkdən imtina edib-etməmək barədə hələ qərar verməmişdi.
Təsadüfən, eyni simpoziumda məlumat şəbəkələrində marşrutlaşdırma problemini həll etmək üçün daha yaxşı bir ideya ilə başqa bir şəxs iştirak etdi. Roger Skantlberi hesabatla Britaniya Milli Fiziki Laboratoriyasından (NPL) gələrək Atlantik okeanını keçdi. Scantlebury hesabatından sonra Robertsi kənara çəkdi və ona fikrini söylədi. . Bu texnologiya onun NPL-dəki müdiri Donald Davis tərəfindən hazırlanmışdır. 1967-ci ilin payızında NPL-də Davisin qrupu ideyaları ilə ARPA-nı ən azı bir il qabaqlasa da, ABŞ-da Davisin nailiyyətləri və tarixi çox az məlumdur.
Davis, elektron hesablamanın bir çox ilk qabaqcılları kimi, təhsili ilə fizik idi. O, 1943-cü ildə 19 yaşında London İmperial Kollecini bitirib və dərhal kod adlı gizli nüvə silahı proqramına cəlb edilib. . Orada o, mexaniki və elektrik kalkulyatorlarından istifadə edərək nüvə sintezi ilə bağlı problemlərin ədədi həllərini tez bir zamanda istehsal edən insan hesablayıcıları qrupuna rəhbərlik etdi (rəhbəri , o vaxta qədər nüvə silahlarının sirlərini SSRİ-yə ötürməyə başlayan alman qürbətçi fizik). Müharibədən sonra o, NPL-də rəhbərlik etdiyi layihə haqqında riyaziyyatçı Con Vomerslidən eşitdi - bu, eyni hesablamaları daha yüksək sürətlə yerinə yetirməli olan elektron kompüterin yaradılması idi. ACE, "avtomatik hesablama mühərriki" adlanır.
Davis bu fikrə atladı və bacardığı qədər tez NPL ilə imzalandı. ACE kompüterinin təfərrüatlı dizaynına və qurulmasına töhfə verərək, NPL-də tədqiqat rəhbəri kimi hesablama sahəsində dərindən iştirak etdi. 1965-ci ildə o, işi ilə bağlı peşəkar görüş üçün ABŞ-da oldu və bütün təlaşın nə ilə bağlı olduğunu görmək üçün bir neçə böyük vaxt paylaşma kompüter saytlarına baş çəkmək fürsətindən istifadə etdi. Britaniya hesablama mühitində, Amerika mənasında kompüterin birdən çox istifadəçi tərəfindən interaktiv şəkildə paylaşılmasının vaxt paylaşımı naməlum idi. Əvəzində vaxt bölgüsü kompüterin iş yükünün bir neçə toplu emal proqramı arasında bölüşdürülməsini nəzərdə tuturdu (məsələn, bir proqram işləyərkən, digəri lent oxumaqla məşğul olar). Sonra bu seçim çox proqramlaşdırma adlanacaq.
Davisin gəzintiləri onu MIT-də MAC Layihəsinə, Kaliforniyadakı RAND Korporasiyasında JOSS Layihəsinə və Nyu-Hempşirdə Dartmut Vaxt Paylaşım Sisteminə apardı. Evə gedərkən həmkarlarından biri Britaniya ictimaiyyətini ABŞ-da öyrəndikləri yeni texnologiyalar haqqında məlumatlandırmaq üçün paylaşma mövzusunda seminar keçirməyi təklif etdi. Davis razılaşdı və Amerika hesablama sahəsinin bir çox aparıcı simalarını, o cümlədən (MIT-də “Birgə işləyə bilən Vaxt Paylaşım Sistemi”nin yaradıcısı) və Larri Robertsin özü.
Seminar zamanı (və ya bəlkə də dərhal sonra) Devis vaxt bölgüsü fəlsəfəsinin təkcə kompüterlərin özlərinə deyil, kompüter kommunikasiya xətlərinə də tətbiq oluna biləcəyi fikri ilə heyrətləndi. Vaxt bölgüsü kompüterləri hər bir istifadəçiyə CPU vaxtının kiçik bir hissəsini verir və sonra digərinə keçir və hər bir istifadəçiyə öz interaktiv kompüterinin olması illüziyasını verir. Eyni şəkildə, hər bir mesajı Davisin “paketlər” adlandırdığı standart ölçülü parçalara kəsərək, bir rabitə kanalı bir çox kompüter və ya bir kompüterin istifadəçiləri arasında paylaşıla bilər. Bundan əlavə, telefon və teleqraf açarlarının uyğun olmadığı məlumatların ötürülməsinin bütün aspektlərini həll edərdi. Qısa əmrlər göndərən və qısa cavablar alan interaktiv terminaldan istifadə edən istifadəçi böyük fayl transferi ilə bloklanmayacaq, çünki köçürmə çoxlu paketlərə bölünəcək. Belə böyük mesajlardakı hər hansı pozulma mesajı tamamlamaq üçün asanlıqla təkrar ötürülə bilən bir paketə təsir edəcək.
Davis öz fikirlərini 1966-cı ildə nəşr olunmamış "Rəqəmsal Rabitə Şəbəkəsi üçün Təklif" adlı məqaləsində təsvir etmişdir. O dövrdə ən qabaqcıl telefon şəbəkələri kommutatorların kompüterləşdirilməsi ərəfəsində idi və Davis, sadə telefon zənglərindən tutmuş uzaqdan idarəetməyə qədər müxtəlif sorğulara xidmət edə bilən vahid genişzolaqlı rabitə şəbəkəsini yaradaraq, növbəti nəsil telefon şəbəkəsinə paketlərin daxil edilməsini təklif etdi. kompüterlərə giriş. O vaxta qədər Devis NPL meneceri vəzifəsinə yüksəlmişdi və öz layihəsini həyata keçirmək və işçi demo yaratmaq üçün Scantlebury-nin nəzdində rəqəmsal kommunikasiyalar qrupu yaratmışdı.
Gatlinburq konfransından bir il əvvəl Scantlebury komandası paket kommutasiya şəbəkəsi yaratmağın bütün detallarını işləyib hazırladı. Tək bir node nasazlığı təyinat yerinə birdən çox yolu idarə edə bilən adaptiv marşrutlaşdırma ilə xilas ola bilər və bir paket uğursuzluğu onu yenidən göndərməklə həll edilə bilər. Simulyasiya və təhlil, optimal paket ölçüsünün 1000 bayt olacağını söylədi - əgər onu daha kiçik etsəniz, başlıqdakı metadata üçün xətlərin bant genişliyi istehlakı çox olacaq, daha çox olacaq - və interaktiv istifadəçilər üçün cavab müddəti artacaq. böyük mesajlara görə çox tez-tez.
Scantlebury-nin işində paket formatı kimi detallar var idi...
...və paket ölçülərinin şəbəkə gecikməsinə təsirinin təhlili.
Bu vaxt, Davis və Scantlebury'nin axtarışı, onlardan bir neçə il əvvəl oxşar ideya ilə çıxış edən başqa bir amerikalı tərəfindən edilən təfərrüatlı tədqiqat sənədlərinin tapılmasına səbəb oldu. Amma eyni zamanda RAND Korporasiyasının elektrik mühəndisi, vaxt paylaşan kompüter istifadəçilərinin ehtiyacları haqqında heç düşünməmişdi. RAND, hərbi üçün strateji problemlərin uzunmüddətli planlaşdırılması və təhlilini təmin etmək üçün İkinci Dünya Müharibəsindən sonra yaradılan Kaliforniyanın Santa Monika şəhərində Müdafiə Departamenti tərəfindən maliyyələşdirilən beyin mərkəzi idi. Baranın məqsədi hətta irimiqyaslı nüvə hücumundan xilas ola biləcək yüksək etibarlı hərbi rabitə şəbəkəsi yaratmaqla nüvə müharibəsini gecikdirmək idi. Belə bir şəbəkə SSRİ-nin qabaqlayıcı zərbəsini daha az cəlbedici edərdi, çünki cavab olaraq ABŞ-ın çoxsaylı həssas nöqtələrə zərbə vurmaq qabiliyyətini məhv etmək çox çətin olardı. Bunun üçün Baran, mesajları lazımsız qovşaqlar şəbəkəsi üzərindən müstəqil şəkildə ötürülə bilən və sonra son nöqtədə birləşdirilə bilən mesaj blokları adlandırdığı sistem təklif etdi.
ARPA-nın RAND üçün Baran-ın həcmli hesabatlarına çıxışı var idi, lakin onların interaktiv kompüterlərlə əlaqəsi olmadığı üçün onların ARPANET üçün əhəmiyyəti aydın deyildi. Roberts və Taylor, görünür, heç vaxt onlara fikir vermədilər. Əvəzində, bir təsadüfi görüş nəticəsində Skantlberi hər şeyi Robertsə gümüş nimçədə verdi: yaxşı işlənmiş keçid mexanizmi, interaktiv kompüter şəbəkələrinin yaradılması probleminə uyğunluq, RAND-dan istinad materialları və hətta “paket” adı. NPL-nin işi həmçinin Roberts yaxşı tutum təmin etmək üçün daha yüksək sürətin lazım olacağına inandırdı, buna görə də o, planlarını 50 Kbps bağlantılara qədər təkmilləşdirdi. ARPANET-i yaratmaq üçün marşrutlaşdırma probleminin əsas hissəsi həll edildi.
Düzdür, paket kommutasiyası ideyasının mənşəyinin başqa bir versiyası var. Roberts daha sonra 1962-ci ildə rabitə şəbəkələri üzrə doktorluq dissertasiyasında konsepsiyanı təsvir etdiyi iddia edilən həmkarı Len Kleinrokun işi sayəsində beynində artıq oxşar düşüncələrin olduğunu iddia etdi. Ancaq bu əsərdən belə bir fikri çıxarmaq inanılmaz dərəcədə çətindir və bundan başqa, mən bu versiya üçün başqa dəlil tapa bilmədim.
Heç vaxt mövcud olmayan şəbəkələr
Gördüyümüz kimi, iki komanda paket kommutasiyasını inkişaf etdirməkdə ARPA-nı qabaqlamışdı, bu texnologiya o qədər effektiv olduğunu sübut etdi ki, hazırda demək olar ki, bütün kommunikasiyaların əsasını təşkil edir. Nə üçün ARPANET ondan istifadə edən ilk əhəmiyyətli şəbəkə oldu?
Bütün bunlar təşkilati incəliklərə aiddir. ARPA-nın kommunikasiya şəbəkəsi yaratmaq üçün rəsmi icazəsi yox idi, lakin öz kompüterləri, praktiki olaraq nəzarət olunmayan “azad” əxlaq mədəniyyəti və pul dağları olan çoxlu sayda mövcud tədqiqat mərkəzləri var idi. Taylorun 1966-cı ildə ARPANET-i yaratmaq üçün vəsait tələbi 1 milyon dollar tələb edirdi və Roberts 1969-cu ildən etibarən şəbəkəni işə salmaq üçün hər il bu qədər vəsait xərcləməyə davam etdi. Eyni zamanda, ARPA üçün belə pul kiçik bir dəyişiklik idi, buna görə də onun müdirlərindən heç biri Robertsin bununla nə etdiyindən narahat deyildi, yalnız bir şəkildə milli müdafiə ehtiyacları ilə əlaqələndirilə bilər.
RAND-da Baranın heç nə etməyə nə gücü, nə də səlahiyyəti var idi. Onun işi sırf kəşfiyyat və analitik xarakter daşıyırdı və istəsə, müdafiəyə də tətbiq oluna bilərdi. 1965-ci ildə RAND həqiqətən öz sistemini Hərbi Hava Qüvvələrinə tövsiyə etdi, o da layihənin həyata keçirilməsi ilə razılaşdı. Lakin onun həyata keçirilməsi Müdafiə Rabitə Agentliyinin çiyinlərinə düşdü və onlar rəqəmsal rabitəni xüsusilə başa düşmürdülər. Baran RAND-dakı rəhbərlərini inandırdı ki, bu təklifi geri götürmək onun hər halda həyata keçirilməsinə icazə verməkdən və paylanmış rəqəmsal rabitənin reputasiyasına xələl gətirməkdən daha yaxşı olardı.
Davis NPL-in rəhbəri olaraq Barandan çox gücə malik idi, lakin ARPA-dan daha sıx büdcəyə malik idi və onun hazır sosial və texniki tədqiqat kompüter şəbəkəsi yox idi. O, 1960-cı illərin sonlarında NPL-də üç il ərzində cüzi büdcəsi 120 funt sterlinq olan prototip yerli paket kommutasiya şəbəkəsini (yalnız bir qovşaq var idi, lakin bir çox terminal) yaratmağı bacardı. Aparat və proqram təminatına ilkin investisiyalar istisna olmaqla, ARPANET hər il şəbəkənin bir çox qovşaqlarının hər birində əməliyyatlara və texniki xidmətə bu məbləğin təxminən yarısını xərcləyirdi. Böyük Britaniya paket kommutasiya şəbəkəsi yaratmağa qadir olan təşkilat, poçt xidmətinin özü istisna olmaqla, ölkədəki telekommunikasiya şəbəkələrini idarə edən Britaniya Poçt İdarəsi idi. Devis milli miqyasda vahid rəqəmsal şəbəkə yaratmaq ideyaları ilə bir neçə nüfuzlu məmuru maraqlandıra bildi, lakin o, belə nəhəng sistemin istiqamətini dəyişə bilmədi.
Licklider, şans və planlaşdırmanın birləşməsi ilə, onun interqalaktik şəbəkəsinin inkişaf edə biləcəyi mükəmməl istixana tapdı. Eyni zamanda paket keçidindən başqa hər şeyin pula gəldiyini söyləmək olmaz. İdeyanın həyata keçirilməsi də öz rolunu oynadı. Bundan əlavə, bir sıra digər mühüm dizayn qərarları ARPANET-in ruhunu formalaşdırdı. Buna görə də, bundan sonra məsuliyyətin mesajları göndərən və qəbul edən kompüterlər və bu mesajları göndərdiyi şəbəkə arasında necə bölüşdürüldüyünə baxacağıq.
Başqa nə oxumaq
- Janet Abbate, İnterneti icad etmək (1999)
- Katie Hafner və Metyu Lyon, Sehrbazların gec qaldığı yer (1996)
- Leonard Kleinrock, "İnternetin Erkən Tarixi", IEEE Communications Magazine (Avqust 2010)
- Artur Norberg və Julie O'Neill, Transforming Computer Technology: Pentaqon üçün İnformasiya Emalı, 1962-1986 (1996)
- M. Mitchell Waldrop, The Dream Machine: JCR Licklider and the Revolution That Who Personal Computing (2001)
Mənbə: www.habr.com