Гэта гісторыя стварэння ARPANET, рэвалюцыйнага папярэдніка інтэрнэта, расказаная ўдзельнікамі падзей
Прыехаўшы ў інстытут Болтэр-Хол пры Каліфарнійскім універсітэце ў Лос-Анджэлесе (UCLA), я падняўся па лесвіцы на трэці паверх у пошуках пакоя №3420. А потым я зайшоў у яе. З калідора яна не здавалася нейкай асаблівай.
Але 50 гадоў таму, 29 кастрычніка 1969 года, у ёй адбылося нешта манументальнае. Аспірант Чарлі Клайн, седзячы за тэрміналам ITT Teletype, ажыццявіў першую лічбавую перадачу дадзеных для Біла Дзюваля, навукоўца, які сядзеў за іншым кампутарам, які знаходзіўся з Стэнфардскім даследчым інстытуце (сёння вядомым, як SRI International), зусім у іншай частцы Каліфорніі. Так пачалася гісторыя , невялікай сеткі з акадэмічных кампутараў, якая стала папярэдніцай інтэрнэту
Нельга сказаць, што ў той час гэты кароткі акт перадачы даных прагрымеў на ўвесь свет. Нават Клайн і Дзюваль не змаглі цалкам ацаніць сваё дасягненне: "Не памятаю чагосьці асаблівага наконт таго вечара, і я зусім дакладна не зразумеў тады, што мы зрабілі нешта асаблівае", — кажа Клайн. Аднак іх сувязь стала доказам рэалістычнасці канцэпцыі, якая ў выніку забяспечыла доступ практычна да ўсёй інфармацыі свету для любога чалавека, які валодае кампутарам.
Сёння ўсё, ад смартфонаў да аўтаматычных дзвярэй гаража з'яўляецца вузламі сеткі, якая адбылася ад той, што ў той дзень правяралі Клайн і Дзюваль. І гісторыю пра тое, як ён вызначылі першыя правілы перамяшчэння байтаў вакол свету, варта паслухаць - асабліва, калі яны расказваюць яе самі.
"Каб такога больш не было"
І ў 1969 годзе многія людзі дапамаглі Клайну і Дзювалю здзейсніць той вячэрні прарыў 29 кастрычніка - уключаючы прафесара UCLA. , з якім, акрамя Клайна і Дзюваля, я гутарыў на 50-годдзі Клейнрок, які дагэтуль працуе ва ўніверсітэце, распавёў, што у нейкім сэнсе з'яўлялася дзіцём Халоднай вайны. Калі ў кастрычніку 1957 года савецкі заміргаў у небе над ЗША, ударныя хвалі ад яго прайшлі як скрозь навуковую супольнасць, так і скрозь палітычны істэблішмент.
Пакой №3420, адноўлены ва ўсім сваім харастве ўзору 1969 года.
Запуск Спадарожніка «застаў ЗША са спушчанымі штанамі, і Эйзенхаўер сказаў: 'Каб такога больш не было'», успамінаў Клейнрок у нашай гутарцы з ім, якая адбылася ў пакоі 3420, цяпер вядомай, як Гістарычны цэнтр інтэрнэту ім. Клейнрока. "Таму ў студзені 1958 ён сфарміраваў у рамках Мінабароны агенцтва перадавых даследчых праектаў, ARPA, для падтрымкі STEM - дакладных навук, якія вывучаюцца ва універсітэтах ЗША і даследчых лабараторыях".
Да сярэдзіны 1960-х ARPA забяспечыла фінансаванне стварэння вялікіх кампутараў, якія выкарыстоўваліся даследнікамі з універсітэтаў і мазгавых цэнтраў па ўсёй краіне. Загадчыкам ARPA па фінансах быў Боб Тэйлар, ключавая фігура ў кампутарнай гісторыі, пазней які кіраваў лабараторыяй PARC у Xerox. У ARPA яму, нажаль, стала ясна, што ўсе гэтыя кампутары размаўляюць на розных мовах і не ўмеюць мець зносіны сябар з сябрам.
Тэйлар ненавідзеў неабходнасць выкарыстоўваць для злучэння з рознымі выдаленымі даследчымі кампутарамі розныя тэрміналы, кожны з якіх працаваў па ўласнай выдзеленай лініі. Яго офіс быў забіты тэлетайпамі.
У 1969-м такія тэрміналы Teletype былі неад'емнай часткай вылічальных прылад.
«Я сказаў - чувак, відавочна ж, што трэба зрабіць. Замест трох тваіх тэрміналаў павінен быць адзін тэрмінал, які выходзіць туды, куды табе трэба, - распавёў Тэйлар у інтэрв'ю для New York Times у 1999-м. – Гэта ідэя і ёсць ARPANET».
У Тэйлара былі і больш практычныя прычыны жадаць стварэння сеткі. Ён увесь час атрымліваў запыты ад даследнікаў з усёй краіны на фінансаванне пакупкі буйнейшых і хуткіх. . Ён ведаў, што большая частка вылічальных магутнасцяў, якія фінансуюцца ўрадам, прастойвае без справы, тлумачыць Клейнрок. Да прыкладу, даследнік мог выкарыстаць усе магчымасці вылічальнай сістэмы з SRIin у Каліфорніі па максімуме, а ў гэты ж час мэйнфрэйм у MIT мог сядзець без справы, дапусцім, у непрацоўны час на Ўсходнім узбярэжжы.
Або магло быць так, што мэйнфрэйм у адным месцы ўтрымоўваў ПА, якое магло быць карысным у іншых месцах - як, да прыкладу, першае ў сваім родзе графічнае ПА, зробленае на грошы ARPA ва ўніверсітэце Юты. Без такой сеткі, «калі я знаходжуся ў UCLA, і хачу заняцца графікай, я звярнуся ў ARPA з просьбай купіць і мне такую ж машыну, – кажа Клейнрок. – Усім трэба было ўсё». Да 1966 году ARPA стамілася ад такіх патрабаванняў.
Леанард Клейнрок
Праблема была ў тым, што ўсе гэтыя кампутары размаўлялі на розных мовах. У Пентагоне спецыялісты па інфарматыцы Тэйлара тлумачылі, што ўсе гэтыя даследчыя кампутары працуюць з рознымі наборамі кодаў. Не існавала агульнай сеткавай мовы, ці пратаколу, пры дапамозе якога размешчаныя далёка сябар ад сябра кампутары маглі б злучыцца і дзяліцца кантэнтам або рэсурсамі.
Неўзабаве сітуацыя змянілася. Тэйлар угаварыў дырэктара ARPA Чарльза Херцфілда інвеставаць мільён долараў у распрацоўку новай сеткі, якая аб'ядноўвае кампутары з MIT, UCLA, SRI і іншых месцаў. Херцфілд дастаў грошы, забраўшы іх у праграмы даследавання балістычных ракет. Апраўдалі гэты кошт у Мінабароны тым, што ў ARPA была задача стварэння "якая выжывае" сеткі, якая будзе працягваць працаваць нават пасля знішчэння адной з яе частак – дапусцім, у ядзернай атацы.
ARPA запрасіла Лары Робертса, старога знаёмага Клейнрока па MIT, для кіравання праектамі ARPANET. Робертс звярнуўся да работ брытанскага спецыяліста па інфарматыцы Дональда Дэйвіса і амерыканца Пола Барана і да вынайдзеных ім тэхналогій перадачы даных.
А неўзабаве Робертс паклікаў Клейнрока папрацаваць над тэарэтычным складнікам праекту. Ён разважаў аб перадачы даных па сетках з 1962 года, калі яшчэ працаваў у MIT.
«Аспірантам у MIT я вырашыў заняцца наступнай праблемай: я акружаны кампутарамі, але яны не ўмеюць мець зносіны адзін з адным, а я ведаю, што рана ці позна ім давядзецца гэта рабіць, – кажа Клейнрок. - І ніхто гэтай задачай не займаўся. Усе вывучалі тэорыю інфармацыі і кадавання».
Галоўным укладам Клейнрока ў ARPANET стала . Тады лініі сувязі былі аналагавымі, і іх можна было браць у арэнду ў AT&T. Яны працавалі праз камутатары, гэта значыць цэнтральны камутатар усталёўваў выдзеленую сувязь паміж адпраўніком і атрымальнікам, будзь гэта два чалавека, якія балбочуць па тэлефоне, або тэрмінал, які злучаецца з выдаленым мэйнфрэймам. На гэтых лініях шмат часу сыходзіла на просты - калі ніхто не казаў словы ці не перадаваў біты.
Дысертацыя Клейнрока ў MIT заклала канцэпцыі, якія спатрэбіліся ў праекце ARPANET
Клейнрок лічыў гэта дзіка неэфектыўным спосабам наладжваць сувязь паміж кампутарамі. Тэорыя чэргаў давала спосаб дынамічнага падзелу ліній сувязі паміж пакетамі дадзеных з розных камунікацыйных сесій. У перапынку перадачы аднаго струменя пакетаў іншы струмень можа выкарыстаць той жа канал. Пакеты, якія складаюць адну сесію перадачы даных (дапусцім, адзін электронны ліст), могуць знайсці шлях да атрымальніка, выкарыстоўваючы чатыры розныя маршруты. Калі адзін маршрут апынецца зачыненым, сетка перанакіруе пакеты праз іншы.
Падчас нашай гутаркі ў пакоі 3420 Клейнрок прадэманстраваў мне сваю дысертацыю, якая ляжыць у чырвонай вокладцы на адным са сталоў. Ён апублікаваў свае даследаванні ў выглядзе кнігі ў 1964-м.
У такой сетцы новага тыпу рух дадзеных накіроўвалася не цэнтральным камутатарам, а прыладамі, змешчанымі ў вузлах сеткі. У 1969 гэтыя прылады звалі , "апрацоўшчыкамі паведамленняў інтэрфейсу". Кожная такая машына была дапрацаванай і прызначанай для цяжкіх умоў працы версіяй кампутара Honeywell DDP-516, утрымоўвалага адмысловае абсталяванне для кіравання сеткай.
Першы IMP Клейнрок даставіў у UCLA у першы панядзелак верасня ў 1969 годзе. Сёння ён маналітам стаіць у куце пакоя 3420 у Болтэр-холе, дзе яго аднавілі да першапачатковага выгляду - такога, якім ён быў, апрацоўваючы першыя перадачы дадзеных праз інтэрнэт 50 гадоў таму.
"15-гадзінныя працоўныя дні, штодня"
Увосень 1969 года Чарлі Клайн быў аспірантам, які спрабаваў атрымаць вучоную ступень па інжынернай спецыяльнасці. Яго групу перавялі на праект ARPANET пасля таго, як Клейнрок атрымаў урадавае фінансаванне на распрацоўку сеткі. У жніўні Клайн і іншыя актыўна працавалі над падрыхтоўкай ПЗ для мэйнфрэйма Sigma 7, каб звязаць яго з IMP. Паколькі стандартнага інтэрфейсу сувязі паміж кампутарамі і IMP не існавала - Боб Меткалф і Дэвід Боггс не вынайдуць Ethernet да 1973 года - група з нуля стварыла 5-метровы кабель для сувязі кампутараў. Цяпер ім патрэбен быў толькі іншы кампутар для абмену інфармацыяй.
Чарлі Клайн
Другім даследчым цэнтрам, які атрымаў IMP, стаў SRI (гэта адбылося ў пачатку кастрычніка). Для Біла Дзюваля гэтая падзея азнаменавала пачатак падрыхтоўкі да першай перадачы дадзеных з UCLA у SRI, на іх SDS 940. Каманды абодвух інстытутаў, паводле яго слоў, прыклалі ўсе намаганні да таго, каб ажыццявіць першую паспяховую перадачу дадзеных да 21 кастрычніка.
"Я ўвайшоў у праект, распрацаваў і рэалізаваў патрэбнае ПЗ, і гэта быў такі працэс, які часам бывае пры распрацоўцы ПЗ - 15-гадзінныя працоўныя дні, штодня, пакуль не скончыш", - успамінае ён.
З набліжэннем Хэлоўіна хуткасць распрацоўкі ў абодвух інстытутах паскорылася. І каманды былі гатовыя яшчэ да наступлення дэдлайна.
«Цяпер у нас было два вузла, мы ўзялі ў арэнду лінію сувязі ў AT & T, і разлічвалі на неверагодную хуткасць, 50 000 біт у секунду, – кажа Клейнрок. – І мы былі гатовыя зрабіць гэта, залагініцца».
«Першы тэст мы намецілі на 29 кастрычніка, - дадае Дюваль. - На той момант гэта была прэ-альфа. І мы думалі – ну добра, у нас ёсць тры праверачныя дні на тое, каб усё гэта падняць і наладзіць».
Увечары 29-га Клайн працаваў дапазна - як і Дюваль у SRI. Яны запланавалі паспрабаваць перадаць першае паведамленне па ARPANET увечар, каб не сапсаваць нікому працу, калі кампутар раптам "упадзе". У пакоі 3420 Клайн у адзіноце сядзеў перад тэрміналам ITT Teletype, злучаным з кампутарам.
І вось, што здарылася тым вечарам – у тым ліку і адна з гістарычных адмоваў кампутара ў вылічальнай гісторыі – па словах саміх Клайна і Дзюваля:
Клайн: Я залагініўся ў Sigma 7 АС, а потым запусціў напісаную мною праграму, якая дазваляла мне даць каманду на выпрабавальную адпраўку пакетаў у SRI. Тым часам Біл Дюваль у SRI запусціў праграму, якая прымае ўваходныя злучэнні. І мы адначасова размаўлялі па тэлефоне.
Спачатку ў нас было некалькі праблем. У нас была праблема з трансляцыяй кода, паколькі наша сістэма выкарыстоўвала (пашыраны двайкова-дзесятковы код абмену інфармацыяй), стандарт, які выкарыстоўваўся ў IBM і Sigma 7. Але кампутар у SRI выкарыстоўваў (стандартны амерыканскі код для абмену інфармацыяй), які стаў затым стандартам для ARPANET, і потым усяго свету.
Разабраўшыся з некалькімі гэтымі проблемками, мы паспрабавалі залагініцца. А для гэтага трэба было набраць слова "login". Сістэма ў SRI была запраграмавана на разумнае распазнанне даступных каманд. У прасунутым рэжыме, калі ты набіраў спачатку L, потым O, потым G, яна разумела, што ты, мусіць, маеш у выглядзе LOGIN, і сама дапісвала IN. Таму я ўвёў L.
Я быў на провадзе з Дювалем з SRI, і сказаў: "Ты атрымаў L?" Ён кажа: "Ага". Я сказаў, што я ўбачыў, што L вярнулася і раздрукавалася на маім тэрмінале. І я націснуў O, і ён сказаў: "'O' прыйшло". І я націснуў G, і ён сказаў: "Хвіліну, у мяне тут сістэма ўпала".
Біл Дзюваль
Пасля пары літар адбылося перапаўненне буфера. Гэта было вельмі лёгка знайсці і выправіць, і па сутнасці, пасля гэтага ўсё аднавілася і зарабіла. Я згадваю гэта таму, што ўся гэтая гісторыя не пра гэта. Гісторыя аб тым, што ARPANET працуе.
Клайн: У яго была невялікая памылачка, і ён справіўся з ёй хвілін за 20, і паспрабаваў запусціць усё нанова. Яму трэба было падправіць ПЗ. Мне трэба было яшчэ раз праверыць маё ПЗ. Ён мне ператэлефанаваў, і мы паспрабавалі яшчэ раз. Мы пачалі нанова, я надрукаваў L, O, G, і на гэты раз я атрымаў адказ "IN".
"Проста інжынеры за працай"
Першая сувязь адбылася ў палове адзінаццатай вечара па ціхаакіянскім часе. Пасля гэтага Клайн змог увайсці ва ўліковы запіс на кампутары SRI, створаную Дзювалем для яго, і запусціць праграмы, выкарыстоўваючы сістэмныя рэсурсы кампутара, размешчанага ў 560 км вышэй па ўзбярэжжы ад UCLA. Невялікая частка місіі ARPANET была выканана.
"Да таго часу ўжо было позна, таму я адправіўся дадому", - сказаў мне Клайн.
На таблічцы ў пакоі 3420 тлумачыцца, што тут адбылося
Каманда ведала, што дасягнула поспеху, але асабліва не разважала аб маштабах дасягнення. "Гэта былі проста інжынеры за працай", – сказаў Клейнрок. Дюваль палічыў 29 кастрычніка проста адным крокам у буйнейшай і складанай задачы па злучэнні кампутараў у сетку. Праца Клейнрока была звязана з тым, як накіроўваць пакеты дадзеных у сеткі, а даследчыкі з SRI працавалі над тым, з чаго складаецца пакет і як арганізаваны дадзеныя ўнутры яго.
«Па сутнасці, менавіта там была ўпершыню створана парадыгма, якую мы сустракаем у інтэрнэце, са спасылкамі на дакументы і ўсім такім іншым, - кажа Дзюваль. - Мы заўсёды ўяўлялі сабе некалькі звязаных паміж сабой працоўных станцый і людзей. Тады мы называлі іх цэнтрамі ведаў, бо наша арыентацыя была акадэмічнай».
Праз некалькі тыдняў пасля першага паспяховага абмену дадзенымі паміж Клайн і Дювалем, сетка ARPA пашырылася, уключыўшы ў сябе кампутары з Каліфарнійскага універсітэта ў Санта-Барбары і Універсітэта Юты. Потым ARPANET пашыралася далей, у 70-е і большую частку 1980-х, звязваючы паміж сабой усё больш і больш урадавых і акадэмічных кампутараў. А пасля канцэпцыі, выпрацаваныя ў ARPANET, прыменяць да інтэрнета, які мы ведаем сёння.
У 1969 годзе прэс-рэліз UCLA расхвальваў новую ARPANET. «Пакуль што кампутарныя сеткі знаходзяцца ў зародку, - пісаў тады Клейнрок. – Але з ростам іх памеру і складанасці мы, верагодна, убачым распаўсюджванне "кампутарных паслуг", якія гэтак жа, як сённяшнія электрычныя і тэлефонныя паслугі, будуць абслугоўваць асобныя дамы і офісы па ўсёй краіне».
Сёння гэтая канцэпцыя здаецца даволі старамоднай – сеткі дадзеных праніклі ўжо не толькі ў дамы і офісы, але і ў самыя дробныя прылады, якія належаць "інтэрнэту рэчаў". Аднак заява Клейнрока з нагоды «кампутарных паслуг» была дзіўна прароцкай, улічваючы, што сучасны камерцыйны інтэрнэт з'явіўся толькі некалькі дзесяцігоддзяў праз. Гэта ідэя застаецца актуальнай і ў 2019 годзе, калі камп'ютарныя рэсурсы ўжо набліжаюцца да такога ж паўсюднага стану, які прымаецца, як нешта само сабой зразумелае, як і электрычнасць.
Магчыма, падобныя юбілеі - гэта добрая магчымасць не толькі ўспомніць аб тым, як мы прыйшлі да нашай эры высокай складнасці, але і паглядзець у будучыню - як здолеў зрабіць гэта Клейнрок - каб задумацца над тым, у які бок можа далей развівацца сетка.
Крыніца: habr.com
