Тази история разказва за създаването на ARPANET, революционния предшественик на интернет, разказан от участниците в събитията
Когато пристигнах в института Bolter Hall на Университета в Калифорния, Лос Анджелис (UCLA), се качих по стълбите на третия етаж в търсене на стая №3420. След това влязох в нея. От коридора не изглеждаше нещо особено.
Но преди 50 години, на 29 октомври 1969 година, в нея се случи нещо монументално. Аспирантът Чарли Клайн, седящ зад терминала ITT Teletype, направи първия цифров трансфер на данни за Бил Дювал, учен, седящ зад друг компютър, намиращ се в Станфордския изследователски институт (сега известен като SRI International), напълно в друга част на Калифорния. Така започна историята , на малка мрежа от академични компютри, станала предшественик на интернет.
Не може да се каже, че този кратък акт на предаване на данни е бил широко известен по това време. Дори Клайн и Дювал не успяха напълно да оценят своето постижение: "Не си спомням нищо особено за тази вечер и абсолютно не разбирах, че сме направили нещо специално", казва Клайн. Но тяхната връзка стана доказателство за реализируемостта на концепцията, която в крайна сметка осигури достъп до почти всяка информация на света за всеки човек, притежаващ компютър.
Днес всичко, от смартфони до автоматични врати на гаража, е част от мрежата, произлязла от тази, която Клайн и Дювал тествали в този ден. И историята за това как те поставиха първите правила за движение на байтове по света определено заслужава да бъде чута – особено когато те я разказват сами.
"За да не се случи отново"
В 1969 година много хора помогнаха на Клайн и Дювал да осъществят този вечен пробив на 29 октомври – включително професорът на UCLA , с когото, освен Клайн и Дювал, разговарях на 50-годишнината. Клейнрок, който все още работи в университета, разказа, че в известен смисъл това е било дете на Студената война. Когато през октомври 1957 година съветският мигна в небето над САЩ, ударните вълни от него преминаха, както през научната общност, така и през политическия елит.
Стая №3420, възстановена в цялото си великолепие от 1969 година
Запуск на Спутника „застал САЩ с опуснати панталони, а Айзенхауер каза: 'Да не се случва повече'“, сподели Клейнрок в нашия разговор с него, проведен в стая 3420, сега известна като Историческия център на интернетa на името Клейнрок. „Затова през януари 1958 г. той създаде в рамките на министерството на отбраната агенция за напреднали изследователски проекти, ARPA, за да подкрепи STEM – точните науки, изучавани в университетите на САЩ и в изследователските лаборатории.
Към средата на 60-те години ARPA осигури финансиране за изграждането на големи компютри, използвани от изследователи от университетите и мозъчните тръстове в цялата страна. Ръководителят на ARPA по финанси е Боб Тейлор, ключова фигура в историята на компютрите, по-късно ръководил лабораторията PARC в Xerox. В ARPA му стана ясно, че всички тези компютри говорят на различни езици и не могат да комуникират помежду си.
Тейлор ненавидеше необходимостта да използва различни терминали, за да се свърже с различни отдалечени изследователски компютри, всеки от които работеше по своя собствена отделна линия. Неговият офис беше запълнен с телетайпи.
През 1969 г. тези терминали Teletype бяха неразривна част от изчислителните устройства.
„Казах – човече, очевидно е какво трябва да се направи. Вместо трите ти терминала трябва да има един терминал, който излиза където ти трябва“, разказа Тейлор в интервю за New York Times през 1999 г. – Тази идея е ARPANET.“
Тейлор имаше и по-практически причини да желае създаването на мрежа. Той постоянно получаваше запитване от изследователи от цялата страна за финансиране на закупуването на по-големи и по-бързи Той знаеше, че голяма част от компютърната мощ, финансирана от правителството, остава неупотребявана, пояснява Клейнрок. Например, изследовател можеше да използва всичките възможности на изчислителната система от SRIin в Калифорния, докато в същото време мейнфрейм в MIT можеше да стои непроменен, да речем, по неработно време на Източното крайбрежие.
Или е възможно мейнфреймът на едно място да съдържа софтуер, който да е полезен на други места – например, първото по рода си графично софтуерно приложение, създадено с средства от ARPA в университета в Юта. Без такава мрежа, "ако съм в UCLA и искам да се занимавам с графика, ще се обърна към ARPA с молба да ми купят същата машина," казва Клейнрок. – Всякому му трябваше всичко. До 1966 г. ARPA се измори от такива искания.
Леонард Клейнрок
Проблемът беше, че всички тези компютри говореха на различни езици. В Пентагона специалистите по информатика на Тейлора обясняваха, че всички тези изследователски компютри работят с различни кодове. Не съществуваше общ език за мрежа, или протокол, с който отдалечените компютри да могат да се свързват и да споделят съдържание или ресурси.
Скоро ситуацията се промени. Тейлор успя да убеди директора на ARPA Чарлз Херцфилд да инвестира милион долара в разработването на нова мрежа, която да свърже компютрите от MIT, UCLA, SRI и други места. Херцфилд намери средствата, като ги взе от програмата за изследване на балистични ракети. Министерството на отбраната оправда разходите с факта, че ARPA имаше задачата да създаде "оцелела" мрежа, която щеше да продължи да работи дори след унищожаването на една от частите ѝ – да речем, при ядрена атака.
ARPA покани Лари Робъртс, стар познат на Клейнрок от MIT, да ръководи проектите на ARPANET. Робъртс се обърна към работите на британския информатик Доналд Дейвис и американецът Пол Баран и откритията им в областта на предаването на данни.
Скоро Робъртс покани Клейнрок да работи върху теоретичната част на проекта. Той обмисляше предаването на данни през мрежи от 1962 г., когато все още работеше в MIT.
"Като аспирант в MIT реших да се занима с следния проблем: заобиколен съм от компютри, но те не могат да комуникират помежду си, а аз знам, че рано или късно те ще трябва да го направят," казва Клейнрок. – "И никой не се занимаваше с тази задача. Всички изучаваха теория на информацията и кодиране."
Главният принос на Клейнрок в ARPANET беше . Тогава линиите за свързване бяха аналогови и можеха да се наемат от AT&T. Те работеха чрез комутатори, тоест централният комутатор установяваше посветна връзка между изпращача и получателя, независимо дали ставаше въпрос за двама души, разговарящи по телефона, или терминал, свързващ се с отдалечен мейнфрейм. На тези линии преминаваше много време в застой – когато никой не говореше или не предаваше битове.
Диссертацията на Клейнрок в MIT заложи концепции, които се оказаха полезни в проекта ARPANET.
Клейнрок смяташе, че това е дива неефективност за свързване между компютри. Теорията на опашките предоставяше начин за динамично разделяне на линиите за връзка между пакети от данни от различни комуникационни сесии. По време на предаването на един поток от пакети, друг поток може да използва същия канал. Пакетите, съставляващи една сесия на предаване на данни (например, едно електронно писмо), могат да намерят пътя си към получателя, използвайки четири различни маршрута. Ако един маршрут се окаже затворен, мрежата ще пренасочи пакетите през друг.
По време на нашия разговор в стая 3420, Клейнрок ми демонстрира своята дисертация, лежаща в червена корица на един от столовете. Той публикува своите изследвания под формата на книга през 1964 година.
В такава мрежа от нов тип движението на данни не се управляваше от централния комутатор, а от устройства, разположени в възлите на мрежата. През 1969 тези устройства се наричаха , "обработчици на съобщения интерфейса". Всяка от тези машини беше подобрена и предназначена за тежки условия на работа версия на компютъра Honeywell DDP-516, съдържаща специално оборудване за управление на мрежата.
Първият IMP, Клейнрок, достави в UCLA в първия понеделник на септември 1969 година. Днес той стои монолитно в ъгъла на стая 3420 в Болтер-хол, където е възстановен до първоначалния си вид - такъв, какъвто е бил, обработвайки първите предавания на данни през интернет преди 50 години.
"15-часови работни дни, ежедневно"
През есента на 1969 година Чарли Клайн беше аспирант, който се опитваше да получи магистърска степен по инженерна специалност. Неговата група беше преместена в проекта ARPANET след като Клейнрок получи правителствено финансиране за разработката на мрежата. През август Клайн и други активно работеха върху подготовката на софтуера за мейнфрейма Sigma 7, за да го свържат с IMP. Тъй като стандартен комуникационен интерфейс между компютрите и IMP не съществуваше – Боб Меткалф и Дейвид Боггс не изобретяват Ethernet до 1973 г. – групата от нулата създаде 5-метров кабел за свързване на компютри. Сега им трябваше само още един компютър за обмен на информация.
Чарли Клайн
Вторият изследователски център, получил IMP, стана SRI (това се случи в началото на октомври). За Бил Дюваля това събитие отбеляза началото на подготовката за първата трансмисия на данни от UCLA към SRI, на техния SDS 940. Отборите на двата института, по неговите думи, направиха всичко възможно, за да осъществят първата успешна трансмисия на данни до 21 октомври.
«Влязох в проекта, разработих и реализирах необходимия софтуер, и това беше такъв процес, какъвто понякога се случва при разработката на софтуер – 15-часови работни дни, ежедневно, докато не приключите», спомня си той.
С приближаването на Хелоуин скоростта на разработка и в двата института се увеличи. И отборите бяха готови още преди настъпването на крайния срок.
«Сега имахме два възела, наехме комуникационна линия от AT&T и се надявахме на впечатляваща скорост от 50 000 бита в секунда, — казва Клейнрок. – И бяхме готови да го направим, да се логнем».
«Първият тест го насрочихме за 29 октомври, — добавя Дювал. – В този момент това беше пре-алфа. И си мислехме – добре, имаме три проверочни дни, за да всичко да работи и да го настроим».
Вечерта на 29-то Клайн работеше до късно – както и Дювал в SRI. Те планираха да опитат да предадат първото съобщение по ARPANET вечерта, за да не развалят работата на никого, ако компютърът изведнъж се срине. В стая 3420 Клайн самочувствено седеше пред терминала ITT Teletype, свързан с компютъра.
Ето какво се случи онази вечер – включително и един от историческите сривове на компютри в историята на компютрите – според самите Клайн и Дювал:
Клайн: Влязох в Sigma 7 ОС и след това стартирах написаната от мен програма, която ми позволяваше да дам команда за пробно изпращане на пакети до SRI. Междувременно Бил Дювал в SRI стартира програмата, която приема входящи връзки. И ние говорехме по телефона едновременно.
Първоначално имахме няколко проблема. Имаше проблем с транслацията на кода, тъй като нашата система използваше (разширен двоично-десятичен код за обмен на информация), стандарт, използван в IBM и Sigma 7. Но компютърът в SRI използваше (стандартен американски код за обмен на информация), който след това стана стандарт за ARPANET и след това за целия свят.
След като се справихме с някои от тези проблеми, опитахме се да влезем. За целта трябваше да напиша думата „login“. Системата в SRI беше програмирана с умно разпознаване на наличните команди. В напреднал режим, когато първо набирах L, след това O, след това G, тя разбираше, че вероятно имаш предвид LOGIN и сама допълваше IN. Затова написах L.
Бях на свързана линия с Дювал от SRI и казах: „Получих L?“ Той казва: „Да“. Казах, че видях, че L се върна и се отпечата на моя терминал. И натиснах O, и той каза: „‘O’ дойде“. И натиснах G, и той каза: „Изчакай, системата ми падна“.
Бил Дювал
След няколко букви имаше преливане на буфера. Това беше много лесно за намиране и коригиране, и по същество, след това всичко се възстанови и заработи. Споменавам това, защото цялата тази история не е за това. Историята е за това как ARPANET работи.
Клайн: Той имаше малка грешчица и се справи с нея за около 20 минути и опита да стартира всичко отново. Трябваше да коригира софтуера. Аз трябваше да проверя отново моя софтуер. Той ми се обади отново и опитахме отново. Започнахме отначало, написах L, O, G и този път получих отговор „I N“.
„Просто инженери на работа“
Първата връзка се осъществи в 10:30 вечерта по тихоокеанско време. След това Клайн успя да влезе в профила на компютъра SRI, създаден от Дювал специално за него, и да стартира програми, използвайки системните ресурси на компютър, разположен на 560 км нагоре по брега от UCLA. Малка част от мисията на ARPANET беше изпълнена.
„По това време вече беше късно, така че се върнах у дома“, каза ми Клайн.
На табелката в стая 3420 се обяснява, че тук е станало нещо важно.
Екипът знаеше, че е постигнал успех, но не размишляваше особено върху мащабите на постижението. "Това бяха просто инженери на работа", каза Клейнрок. Дювъл счете 29 октомври за просто една стъпка в по-голямата и сложна задача за свързване на компютри в мрежа. Работата на Клейнрок беше свързана с начина на насочване на данни в мрежата, докато изследователите от SRI се занимаваха с това какво представлява пакетът и как са организирани данните в него.
"По същество именно там беше създадена парадигмата, която срещаме в интернет, със свързани документи и всичко останало", казва Дювъл. "Винаги сме си представяли няколко свързани работни станции и хора. Тогава ги наричахме центрове на знанието, тъй като нашата ориентация беше академична."
Няколко седмици след първия успешен обмен на данни между Клайн и Дювал, мрежата ARPA се разшири и включи компютри от Калифорнийския университет в Санта Барбара и Университета на Юта. След това ARPANET продължи да се разширява през 70-те и голяма част от 80-те години, свързвайки все повече правителствени и академични компютри. След това концепциите, разработени в ARPANET, бяха приложени в интернет, който познаваме днес.
През 1969 година пресрелизът на UCLA хвали новата ARPANET. "Към момента компютърните мрежи са в зачатъчно състояние", пише тогава Клейнрок. "Но с нарастващия им размер и сложност, вероятно ще видим разпространение на 'компютърни услуги', които, подобно на днешните електрически и телефонни услуги, ще обслужват отделни домове и офиси в цялата страна."
Днес тази концепция изглежда доста остаряла – данъчните мрежи са проникнали не само в домове и офиси, но и в най-малките устройства, принадлежащи на 'интернета на нещата'. Въпреки това заявлението на Клейнрок относно 'компютърните услуги' беше изненадващо пророческо, предвид факта, че съвременният търговски интернет се появи само няколко десетилетия по-късно. Тази идея остава актуална и през 2019 година, когато компютърните ресурси вече приближават такова повсеместно състояние, които се приемат за нещо обичайно, като електричеството.
Може би подобни юбилеи са чудесна възможност не само да си спомняме как сме стигнали до нашата ера на висока свързаност, но и да погледнем в бъдещето – както направи Клейнрок – за да се замислим накъде може да се развива мрежата.
Източник: habr.com
