Други статии от цикъла:
- История на реле
- История на електронните компютри
- История на транзистора
- История на интернет
С помощта на ARPANET Робърт Тейлър и Лари Робъртс множество различни изследователски институти, всеки от които имаше собствен компютър, за софтуера и хардуера на който носеше пълна отговорност. Въпреки това софтуерът и оборудването на самата мрежа се намираха в неясната среда и не принадлежаха на нито едно от тези места. През периода от 1967 до 1968 година Робъртс, ръководител на мрежовия проект на бюрото по технологии за обработка на информация (Information Processing Technology Office, IPTO), трябваше да определи кой да изгражда и поддържа мрежата и къде да бъдат границите между мрежата и институтите.
Скептиците
Проблемът със структурирането на мрежата беше, поне дотолкова, политически, колкото и технически. Научните ръководители на изследователските центрове на ARPA генерално не одобряваха идеята ARPANET. Някои ясно показаха своето нежелание да се присъединят към мрежата по всяко време; малцина от тях проявяваха ентусиазъм. Всеки център би трябвало да положи сериозни усилия, за да позволи на другите да използват техния много скъп и много рядък компютър. Такова предоставяне на достъп показваше очевидни недостатъци (в загубата на ценен ресурс), докато потенциалните предимства оставаха неясни и замъглени.
Същият този скептицизъм относно общия достъп до ресурсите потопи мрежовия проект на Калифорнийския университет в Лос Анджелис преди няколко години. Въпреки това, в този случай ARPA имаше много повече важни влияния, тъй като тя директно плащаше за всички тези ценни компютърни ресурси и продължаваше да държи ръката си на всички финансови потоци, свързани с тях. И въпреки че не бяха отправени пряки заплахи, нямаше и „иначе“ изречено, ситуацията беше напълно ясна – по един или друг начин, ARPA възнамеряваше да построи своята мрежа, за да обедини машините, които в практиката все още му принадлежаха.
Моментът дойде на срещата на научните ръководители в Етт-Арбор, Мичиган, пролетта на 1967 г. Робъртс представи своя план за създаване на мрежа, свързваща различни компютри в центровете. Той обяви, че всеки ръководител ще оборудва своя местен компютър със специален мрежов софтуер, който ще се използва за обаждане на други компютри по телефонната мрежа (това беше преди Робъртс да научи за идеята ). Отговорът бяха спорове и страхове. Най-малко склонни да изпълнят тази идея се оказаха най-големите центрове, в които вече работеха големи проекти, финансирани от IPTO, сред които основен беше MIT. Изследователи от MIT, които получаваха средства за разработване на системата за времево разделение Project MAC и за лабораторията по изкуствен интелект, не виждаха никакви предимства за себе си в споделянето на труднопостигнатите ресурси с всякакви непознати от запад.
И независимо от своя статус, всеки център се грижеше за собствените си идеи. Всеки от тях имаше уникални програми и оборудване и беше трудно да се разбере как могат да установят дори най-простата връзка помежду си, да не говорим за истинско сътрудничество. Само написването и стартирането на мрежови програми за тяхната машина щеше да отнеме значително количество време и изчислителни ресурси.
Иронично, но и изненадващо подходящо беше, че решението на тези социални и технически проблеми, предложено от Робъртс, идваше от Вес Кларк, човек, който не одобряваше нито времевото разделение, нито мрежите. Кларк, поддръжник на донкихотовската идея да бъде предоставен персонален компютър на всеки човек, абсолютно не възнамеряваше да споделя компютърни ресурси с никого и запази собствения си кампус, Вашингтонския университет в Сейнт Луис, далеч от мрежата ARPANET още много години. Затова не е изненада, че именно той разработи проект на мрежа, който не натоварва значително изчислителните ресурси на всеки център и не изисква от тях да влагат усилия за създаването на специален софтуер.
Кларк предложи да се постави мини-компютър в центровете, който да обработва всички функции, свързани с мрежата. На всеки център оставаше само да измисли как да се свърже с местния помощник (които по-късно нарекоха интерфейсни процесори за съобщения, или ), който след това изпращаше съобщение по правилния маршрут, за да достигне до съответния IMP на приема. По същество той предложи ARPA да предостави допълнителни безплатни компютри на всеки център, които да поемат голяма част от ресурсите на мрежата. Във времето, когато компютрите все още бяха редки и много скъпи, това предложение изглеждаше смело. Но точно тогава започнаха да се появяват мини-компютри, които струваха по няколко десетки хиляди долара, вместо няколко стотин, и в крайна сметка предложението стана практически осъществимо (в крайна сметка всеки IMP струваше $45 000, или около $314 000 в съвременни пари).
Подходът с използване на IMP, който облекчи тревогите на научните ръководители относно натоварването на мрежата върху техните изчислителни мощи, решаваше и още един, политически проблем на ARPA. За разлика от останалите проекти на агенцията по времето, мрежата не беше ограничена до един единствен изследователски център, ръководен от един началник. И самата ARPA не разполагаше с възможностите за самостоятелно създаване и управление на крупномащабен технически проект. Тя щеше да трябва да наеме външни компании за това. Наличието на IMP очертаваше ясна граница на отговорността между мрежата, управлявана от външен агент и компютъра с местно управление. Подрядчикът щеше да контролира IMP-овете и всичко между тях, а центровете щяха да останат отговорни за оборудването и софтуера на техните собствени компютри.
IMP
След това Робертс трябваше да избере този подрядчик. Старомодният подход на Ликлайдер да изкуши предложението от любимия изследовател директно в случая не беше подходящ. Проектът трябваше да бъде изложен на публичен търг, както всеки друг правителствен контракт.
Само към юли 1968 година Робертс успя да финализира подробностите по заявката за търгове. Около половин година беше изминала от момента, когато последният технически елемент на пъзела беше завършен и на конференция в Гатлинбург беше представена системата за пакетно предаване. Двама от най-големите производители на компютри, Control Data Corporation (CDC) и International Business Machines (IBM), веднага се отказаха от участие, тъй като не разполагаха с евтини мини-компютри, които да отговарят на ролята на IMP.
Honeywell DDP-516
Сред останалите участници повечето избраха новия компютър от компанията Honeywell, въпреки че някои се колебаеха в полза на . Изборът на Honeywell беше особено привлекателен, тъй като разполага с интерфейс за вход/изход, специално проектиран за работа с реалновремеви системи, за приложения като управление на промишлени агрегати. За комуникацията, разбира се, беше необходима и съответната прецизност – ако компютърът пропуснеше входящо съобщение, докато е зает с друга работа, втори шанс да го улови вече нямаше.
Към края на годината, сериозно обмисляйки кандидатурата на Raytheon, Робертс възложи задачата на растящата кембриджска фирма, основана от Болт, Беранек и Ньюман. Дървото на интерактивните изчисления към този момент беше изключително разклонено, и за избора на BBN Робертса спокойно можеше да бъде обвинен в роднинска връзка. Ликлайдер въведе интерактивните изчисления в BBN преди да стане първият директор на IPTO, да посее семената на своята междugalактическа мрежа и да възпитава хора като Робертс. Без влиянието на Лика ARPA и BBN не биха били нито заинтересовани, нито способни да обслужват проекта ARPANET. Освен това, ключовата част от екипа, събрана от BBN за изграждане на мрежа на база IMP, директно или индиректно произлиза от лабораториите на Линколн: Фрънк Харт (ръководител на екипа), Дейв Уалден, и Северо Орнщайн. Именно в лабораториите самият Робертс беше в аспирантура, и точно там случайното сблъскване на Лик с Вес Кларк породи неговия интерес към интерактивните компютри.
Но, въпреки че настоящата ситуация може да изглежда като заговор, всъщност екипът на BBN също беше добре подготвен за работа в реално време, точно както Honeywell 516. В Линкълн работеха по компютри, свързани с радарни системи – това е още един пример за приложение, при което данните няма да чакат компютърът да бъде готов. Харт, например, работеше по компютъра Whirlwind, докато беше студент през 1950-те години, присъедини се към проекта SAGE и прекара общо 15 години в лабораториите в Линкълн. Орнщайн работеше по кръстосан протокол SAGE, който предаваше данни за радарно проследяване от един компютър на друг, а по-късно – по LINC на Веса Кларк, компютър, разработен да помага на учените директно в лабораторията, работейки с данни в режим на онлайн. Кроутер, най-известен сега като автор на текстова игра , прекара десет години в разработването на системи за реално време, включително експериментален терминал на Линкълн, мобилна станция за спътникова връзка с малък компютър, който управляваше антената и обработваше входящите сигнали.
Екипът IMP в BBN. Фрэнк Харт – човек на средна възраст в центъра. Орнщайн стои от дясната страна, до Кроутера.
IMP отговаряше за разбирането и управлението на маршрутизацията и доставката на съобщения от един компютър на друг. Компютърът можеше да изпрати до 8000 байта наведнъж до местния IMP, заедно с адреса на получателя. След това IMP разделяше съобщението на по-малки пакети, които се предаваха независимо на целевия IMP по линии, поддържащи скорост от 50 кбит/с, наети от AT&T. Получаващият IMP събираше съобщението на парчета и го доставяше на своя компютър. Във всеки IMP имаше таблица, която проследяваше чий съсед имаше най-бърз маршрут за достигане до всяка възможна цел. Тя се обновяваше динамично на базата на информация, получавана от тези съседи, включително информация за това, че съседът е недостъпен (в случай на нещо, забавянето за изпращане в тази посока се считаше за безкрайно). За да отговорят на изискванията за скорост и пропускна способност, поставени от Робъртс за всичките тези процеси на обработка, екипът на Харт създаде код на ниво произведение на изкуството. Цялата програма за обработка за IMP заема само 12000 байта; частта, която се занимава с таблиците за маршрутизация, заема само 300.
Екипът също така предприе мерки за сигурност, като се има предвид, че разпределянето на екип за поддръжка на всеки IMP на място беше непрактично.
На първо място, те оборудваха всеки компютър с устройства за дистанционно проследяване и управление. Освен автоматичното рестартиране, което стартираше след всяко прекъсване на захранването, IMP бяха програмирани така, че да могат да рестартират съседите си, изпращайки им нови версии на операционната система. За да помогнат с отстраняването на проблеми и анализа, IMP можеше по команда да започне да прави копия на текущото си състояние на равни интервали от време. Също така на всеки пакет IMP прикачваше част за проследяване, което позволяваше записването на по-подробни журнали на работата. С всички тези възможности множество проблеми можеха да се решават директно от офиса на BBN, който служеше като контролен център, от който може да се вижда статусът на цялата мрежа.
На първо място, те поискали от Honeywell военната версия на компютъра 516, оборудвана с дебел корпус, който да го защити от вибрации и други заплахи. BBN основно искала да направи това като знак "държете се настрана" за любопитните аспиранти, но освен това нищо не очертаваше толкова ясно границата между местните компютри и подсистемата, управлявана от BBN, колкото този брониран корпус.
Първите подсилени шкафове с размери приблизително на хладилник пристигнаха на място в Калифорнийския университет в Лос Анджелис (UCLA) на 30 август 1969 г., само 8 месеца след като BBN получила своя договор.
Хостове
Робертс решил да започне мрежата с четири хоста - освен UCLA, IMP ще бъде инсталиран близо нагоре по брега в Калифорнийския университет в Санта Барбара (UCSB), още един в Стенфордския изследователски институт (SRI) на север в Калифорния, и последният - в Университета на Юта. Всички те бяха второкласни институти от Западния бряг, които се опитваха по някакъв начин да се проявят в областта на научните изчисления. Семейните връзки продължиха да функционират, тъй като двама от научните ръководители, от UCLA и от Университета на Юта, също бяха стари колеги на Робертс от лабораториите на Линкълн.
На двама от хостовете Робертс предостави допълнителни функции, свързани с мрежата. Даг Ънгълбарт от SRI още през 1967 г. на среща на ръководителите предложил да развие мрежов информационен център при себе си. Използвайки сложна система за извлечение на информация в SRI, той планирал да създаде телефонен справочник ARPANET: подредена селекция от информация за всички ресурси, налични на различни възли, и да осигури достъп до нея за всички участници в мрежата. С оглед на опита на Клейнрок в анализа на мрежовия трафик, Робертс назначил UCLA за център за измерване на активността в мрежата (NMC). За Клейнрок и UCLA ARPANET трябваше да стане не само практически инструмент, но и експеримент, от който можеше да се извлекат данни и да се обобщят, за да се приложат получените знания за подобряване на проекта на мрежата и нейни последователи.
Но по-важно за развитието на ARPANET, отколкото тези две назначения, стана неформалната и разпокъсана общност от аспиранти, известна като "мрежова работна група" (NWG). Подмрежата от IMP позволяваше на всеки хост в мрежата да достави съобщение на всеки друг надеждно; задачата на NWG беше да разработи общ език или набор от езици, които хостовете да могат да използват за комуникация. Те ги нарекоха "протоколи за хостове". Наименованието "протокол", заето от дипломати, за първи път е приложено към мрежи през 1965 година от Робъртс и Том Марил за описание както на формата на данните, така и на алгоритмичните стъпки, определящи как два компютъра комуникират помежду си.
NWG, под неформалното, но действително ръководство на Стив Крокер от UCLA, започна да се среща редовно от пролетта на 1969 година, около шест месеца преди появата на първия IMP. Крокер е роден и израснал в района на Лос Анджелис, учил е в училище Ван Найтс, като е на една възраст с двамата си бъдещи колеги от NWG, Винт Сърф и Джон Постел. За да записва резултатите от някои срещи на групата, Крокер разработва един от основополагающите елементи на културата на ARPANET (и бъдещия интернет), request for comments [рабочее предложение] (). Неговото RFC 1, публикувано на 7 април 1969 година и разпратено до всички бъдещи възли на ARPANET по класическа поща, събира ранните дискусии на групата относно проектирането на софтуер за протокола за хостове. В RFC 3 Крокер продължава описанието, доста разпуснато дефинирайки процеса на оформяне на всички бъдещи RFC:
По-добре е да се изпращат забележки навреме, отколкото да се довеждат до съвършенство. Приемаме философски мнения без примери или друга специфичност, определени предложения или технологии за внедряване без въвеждащо описание или контекстни разяснения, конкретни въпроси без опити за отговор на тях. Минималната дължина за бележка от NWG е едно изречение. Надяваме се да насърчим обмена на мнения и дискусии относно неофициални идеи.
Както и request for quotation [запрос котировок] (RFQ), стандартният начин за искане на оферти по държавни договори, RFC приветстваше всяка реакция, но, за разлика от RFQ, също така приканваше към диалог. Всеки от разпределената общност на NWG можеше да подаде RFC и да използва тази възможност, за да обсъди, зададе въпрос или критикува предишно предложение. Разбира се, както във всяка общност, някои мнения се смятаха за по-важни от други и в ранните дни мнението на Крокер и основната му група съмишленици имаше много голям авторитет. През юли 1971 година Крокер напусна UCLA, все още като аспирант, за да започне работа като мениджър на програми в IPTO. Разполагаща с ключови изследователски грантове от ARPA, той, съзнателно или не, упражняваше несъмнено влияние.
Джон Постел, Стив Крокер и Винт Серф – съученици и колеги от NWG; по-късни години
Първоначалният план на NWG предвиждаше въведението на два протокола. Отдалеченото влизане (telnet) позволяваше на един компютър да работи като терминал, свързан с операционната система на друг, разпространявайки интерактивна среда на всяка система, входяща в ARPANET с разделение на времето на хиляди километри, до всеки потребител на мрежата. Протоколът за пренос на файлове FTP позволяваше на един компютър да предава файл, например полезна програма или набор от данни, на съхранилището на друга система или от него. Но по настояване на Робертс NWG добави и трети основен протокол в основата на тези двата, установявайки основна връзка между два хоста. Той беше наречен програма за управление на мрежата (NCP). Сега мрежата имаше три нива на абстракция – подсетка от пакети, управлявана от IMP в най-ниската точка, връзка между хостовете, осигурена от NCP в средата, и протоколите на приложенията (FTP и telnet) отгоре.
Неуспех?
Само до август 1971 година NCP беше напълно определен и реализиран в цялата мрежа, която по това време се състоеше от петнадесет възела. Скоро последваха реализациите на протокола telnet, а първото стабилно определение на FTP се появи година по-късно, през лятото на 1972. Ако оценим състоянието на ARPANET през този период, няколко години след първоначалното й стартиране, може да се смята за неуспех в сравнение с мечтата за споделяне на ресурси, която Ликлайдер си представяше и която неговият протеже, Робърт Тейлър, реализира на практика.
Първоначално беше просто трудно да се установи какви ресурси съществуват в мрежата и с които може да се работи. Информационният център на мрежата използваше модел на доброволно участие – всеки възел трябваше сам да предоставя актуализирана информация за наличието на данни и програми. И въпреки че всички щяха да спечелят от подобни действия, всеки отделен възел нямаше силна мотивация да рекламира ресурсите си и да осигури достъп до тях, да не говорим за актуалната документация или консултации. Поради това NIC не успя да стане мрежов справочник. Вероятно най-важната й функция в ранните години беше да осигури електронно публикуване на растящия набор от RFC.
Дори ако, да кажем, Алиса от UCLA знаеше за наличието на полезен ресурс в MIT, се появяваше по-сериозно препятствие. Telnet допускаше Алиса до екрана за вход в MIT, но не по-нататък. За да може Алиса наистина да получи достъп до някаква програма в MIT, първо трябваше да се договори с MIT офлайн, за да й създадат акаунт на техния компютър, което обикновено изискваше попълване на хартиени формуляри и в двата института и споразумение за финансиране за заплащане на използването на компютърните ресурси на MIT. А поради несъвместимостта между оборудването и системния софтуер между възлите прехвърлянето на файлове често нямаше особено значение, тъй като не можехте да изпълнявате програми от отдалечени компютри на вашия.
Иронично е, че най-значимият успех на разделянето на ресурсите не лежи в областта на интерактивното разпределение на времето, за което е създадена ARPANET, а в старата ненасочена обработка на данни. UCLA добави простаещата си машина IBM 360/91 за пакетна обработка на данни в мрежата и предоставяше телефонни консултации за поддръжка на дистанционни потребители, което донесе значителен приход на компютърния център. Суперкомпютърът ILLIAC IV от университета в Илинойс, спонсориран от ARPA, и Datacomputer в Computer Corporation of America в Кембридж също намериха свои дистанционни клиенти чрез ARPANET.
Но всички тези проекти не достигнаха до пълноценното използване на мрежата. През есента на 1971 г., с 15 хоста онлайн, мрежата като цяло предаваше средно по 45 милиона бита през всеки възел, или 520 бита/сек по мрежата от наети линии от AT&T с капацитет 50 000 бита/сек. Освен това, голяма част от този трафик беше проверъчен и генериран от центъра за измерване на мрежата в UCLA. Освен ентусиазма на някои от първите потребители (например, Стив Кара, който ежедневно ползваше PDP-10, намиращ се в университета в Юта, от Пало Алто), в ARPANET малко се случваше. От съвременна гледна точка, може би най-интригуващото събитие беше стартирането на дигиталната библиотека „Проект Гутенберг“ през декември 1971 г., организирана от Майкъл Харт, студент в Университета на Илинойс.
Но скоро ARPANET бе спасен от обвинения в западане от третия приложен протокол – малко нещо, наречено email.
Какво още да прочета
• Джанет Абът, Изобретяване на интернет (1999)
• Кати Хафнър и Матю Лион, Где магьосниците остават будни: Произходите на интернет (1996)
Източник: habr.com
