Това е историята за създаването на ARPANET, революционния предшественик на Интернет, разказана от участници в събитията
Пристигайки в Bolter Hall Institute към Калифорнийския университет в Лос Анджелис (UCLA), се изкачих по стълбите до третия етаж в търсене на стая №3420. И тогава влязох в него. От коридора тя не изглеждаше нищо особено.
Но преди 50 години, на 29 октомври 1969 г., се случи нещо монументално. Дипломираният студент Чарли Клайн, седнал на ITT Teletype терминал, направи първия цифров трансфер на данни за Бил Дювал, учен, седнал на друг компютър в Станфордския изследователски институт (днес известен като SRI International), в напълно различна част на Калифорния. Ето как започна историята , малка мрежа от академични компютри, която стана предшественик на Интернет.
Не може да се каже, че по това време този кратък акт на предаване на данни гръмна в целия свят. Дори Клайн и Дювал не можаха да оценят напълно постижението си: „Не си спомням нищо специално за онази нощ и със сигурност не осъзнавах по това време, че сме направили нещо специално“, казва Клайн. Тяхната връзка обаче стана доказателство за осъществимостта на концепцията, която в крайна сметка осигури достъп до почти цялата информация в света за всеки, който притежава компютър.
Днес всичко от смартфони до автоматични гаражни врати са възли в мрежа, произлязла от тази, която Cline и Duvall тестваха онзи ден. А историята за това как са определили първите правила за преместване на байтове по света си заслужава да бъде чута - особено когато те самите я разказват.
„За да не се повтори това“
И през 1969 г. много хора помогнаха на Клайн и Дювал да направят тази вечер пробив на 29 октомври - включително професор от UCLA , с когото освен с Клайн и Дювал разговарях и на 50-годишнината. Това каза Клайнрок, който все още работи в университета в известен смисъл това беше дете на Студената война. Когато през октомври 1957 г. съветският мигаше в небето над Съединените щати, ударните вълни от него преминаха както през научната общност, така и през политическия естаблишмънт.
Стая No3420, реставрирана в целия си блясък от 1969г
Изстрелването на Sputnik „завари Съединените щати със свалени гащи и Айзенхауер каза: „Не позволявайте това да се случи отново“, спомня си Клайнрок в нашия разговор в стая 3420, сега известна като Център за история на интернет. Клайнрок. „Така че през януари 1958 г. той сформира Агенцията за напреднали изследователски проекти, ARPA, в рамките на Министерството на отбраната, за да подкрепи STEM – твърдите науки, изучавани в американските университети и изследователски лаборатории.“
До средата на 1960-те години ARPA осигурява финансиране за изграждането на големи компютри, използвани от изследователи в университети и мозъчни тръстове в цялата страна. Главен финансов директор на ARPA беше Боб Тейлър, ключова фигура в компютърната история, който по-късно ръководи лабораторията PARC в Xerox. В ARPA, за съжаление, му стана ясно, че всички тези компютри говорят различни езици и не знаят как да комуникират помежду си.
Тейлър мразеше да се налага да използва различни терминали, за да се свърже с различни отдалечени изследователски компютри, всеки работещ на собствена специална линия. Кабинетът му беше пълен с телетайпи.
През 1969 г. такива Teletype терминали бяха неразделна част от изчислителните устройства
„Казах, човече, очевидно е какво трябва да се направи. Вместо вашите три терминала, трябва да има един терминал, който отива там, където ви е необходим“, каза Тейлър пред New York Times през 1999 г. „Тази идея е ARPANET.“
Тейлър имаше и по-практични причини да иска да създаде мрежа. Той непрекъснато получава молби от изследователи от цялата страна да финансира закупуването на по-големи и по-бързи . Той знаеше, че голяма част от финансираните от правителството изчислителни мощности не работят, обяснява Клайнрок. Например, един изследовател може да максимизира възможностите на изчислителната система в SRIin в Калифорния, докато в същото време мейнфреймът в MIT може да не работи, да речем, след часове на Източното крайбрежие.
Или може да се окаже, че мейнфреймът съдържа софтуер на едно място, който може да бъде полезен на други места - като първия графичен софтуер, финансиран от ARPA в Университета на Юта. Без такава мрежа, „ако съм в UCLA и искам да правя графики, ще помоля ARPA също да ми купи такава“, казва Kleinrock. „Всеки имаше нужда от всичко.“ До 1966 г. ARPA се беше уморила от подобни изисквания.
Леонард Клайнрок
Проблемът беше, че всички тези компютри говореха различни езици. В Пентагона компютърните учени на Тейлър обясниха, че всички тези изследователски компютри изпълняват различни набори от кодове. Нямаше общ мрежов език или протокол, чрез който компютри, разположени далеч един от друг, да се свързват и споделят съдържание или ресурси.
Скоро ситуацията се промени. Тейлър убеди директора на ARPA Чарлз Херцфийлд да инвестира милион долара в разработването на нова мрежа, свързваща компютри от MIT, UCLA, SRI и други. Херцфийлд получи парите, като ги взе от изследователската програма за балистични ракети. Министерството на отбраната оправда тази цена с факта, че ARPA има за задача да създаде „оцеляваща“ мрежа, която да продължи да работи дори след като една от нейните части бъде унищожена - например при ядрена атака.
ARPA привлича Лари Робъртс, стар приятел на Клайнрок от Масачузетския технологичен институт, да управлява проекти на ARPANET. Робъртс се обърна към трудовете на британския компютърен учен Доналд Дейвис и американеца Пол Баран и изобретените от тях технологии за предаване на данни.
И скоро Робъртс покани Клайнрок да работи върху теоретичния компонент на проекта. Той мислеше за предаване на данни през мрежи от 1962 г., когато все още беше в MIT.
„Като студент в Масачузетския технологичен институт реших да се справя със следния проблем: заобиколен съм от компютри, но те не знаят как да комуникират помежду си и знам, че рано или късно ще трябва да го направят“, Клайнрок казва. – И никой не се е занимавал с тази задача. Всички изучаваха информация и теория на кодирането.
Основният принос на Kleinrock за ARPANET беше . Тогава линиите бяха аналогови и можеха да се наемат от AT&T. Те работеха чрез превключватели, което означаваше, че централен превключвател установява специална връзка между подателя и получателя, било то двама души, които чатят по телефона, или терминал, свързващ се с отдалечен мейнфрейм. По тези линии много време беше прекарано в празен ход - когато никой не говореше думи или предаваше битове.
Дисертацията на Kleinrock в Масачузетския технологичен институт излага концепциите, които ще информират проекта ARPANET.
Kleinrock смята това за крайно неефективен начин за комуникация между компютри. Теорията на опашките предостави начин за динамично разделяне на комуникационните линии между пакети данни от различни комуникационни сесии. Когато един поток от пакети бъде прекъснат, друг поток може да използва същия канал. Пакетите, които съставляват една сесия с данни (да речем, един имейл), могат да намерят своя път до получателя, използвайки четири различни маршрута. Ако един маршрут е затворен, мрежата ще пренасочва пакетите през друг.
По време на разговора ни в стая 3420 Клайнрок ми показа дипломната си работа, подвързана в червено на една от масите. Той публикува своите изследвания под формата на книга през 1964 г.
В такъв нов тип мрежа движението на данни се насочва не от централен комутатор, а от устройства, разположени в мрежови възли. През 1969 г. тези устройства са наречени , „манипулатори на интерфейсни съобщения“. Всяка такава машина беше модифицирана, тежка версия на компютъра Honeywell DDP-516, който съдържаше специално оборудване за управление на мрежата.
Kleinrock достави първия IMP на UCLA в първия понеделник на септември през 1969 г. Днес тя стои монолитно в ъгъла на стая 3420 в Болтер Хол, където е възстановена в оригиналния си вид, какъвто е била при обработката на първите интернет предавания преди 50 години.
"15-часов работен ден, всеки ден"
През есента на 1969 г. Чарли Клайн беше аспирант, опитвайки се да спечели инженерна степен. Неговата група беше прехвърлена към проекта ARPANET, след като Kleinrock получи правителствено финансиране за развитие на мрежата. През август Kline и други работеха активно по подготовката на софтуер за мейнфрейм Sigma 7 за взаимодействие с IMP. Тъй като не е имало стандартен комуникационен интерфейс между компютри и IMP - Боб Меткалф и Дейвид Богс ще измислят Ethernet едва през 1973 г. - екипът създава 5-метров кабел от нулата за комуникация между компютрите. Сега им трябваше само още един компютър за обмен на информация.
Чарли Клайн
Вторият изследователски център, който получи IMP, беше SRI (това се случи в началото на октомври). За Бил Дювал събитието отбеляза началото на подготовката за първото прехвърляне на данни от UCLA към SRI, на техния SDS 940. Екипите на двете институции, каза той, работят усилено, за да постигнат първото успешно прехвърляне на данни до 21 октомври.
„Влязох в проекта, разработих и внедрих необходимия софтуер и това беше процесът, който понякога се случва в разработката на софтуер – 15-часови дни, всеки ден, докато приключите“, спомня си той.
С наближаването на Хелоуин темпото на развитие и в двете институции се ускорява. А екипите бяха готови и преди крайния срок.
„Сега имахме два възела, наехме линията от AT&T и очаквахме невероятни скорости от 50 000 бита в секунда“, казва Клайнрок. „И ние бяхме готови да го направим, да влезем.“
„Насрочихме първия тест за 29 октомври“, добавя Дювал. – По това време беше пре-алфа. И ние си помислихме, добре, имаме три тестови дни, за да стартираме всичко.“
Вечерта на 29 Клайн работи до късно - както и Дювал в SRI. Те планираха да опитат да предадат първото съобщение през ARPANET вечерта, за да не развалят работата на никого, ако компютърът внезапно „се срине“. В стая 3420 Клайн седеше сам пред ITT Teletype терминал, свързан с компютър.
И ето какво се случи тази вечер - включително един от историческите компютърни повреди в историята на компютърната техника - по думите на самите Клайн и Дювал:
Kline: Влязох в Sigma 7 OS и след това стартирах програма, която бях написал, която ми позволи да командвам тестов пакет да бъде изпратен на SRI. Междувременно Бил Дювал от SRI стартира програма, която приема входящи връзки. И едновременно говорихме по телефона.
В началото имахме няколко проблема. Имахме проблем с превода на кода, защото системата ни използваше (разширен BCD), стандарт, използван от IBM и Sigma 7. Но компютърът в SRI използва (Стандартен американски код за обмен на информация), който по-късно става стандарт за ARPANET, а след това и за целия свят.
След като се справихме с няколко от тези проблеми, ние се опитахме да влезем. И за да направите това, трябваше да напишете думата „влизане“. Системата в SRI е програмирана да разпознава интелигентно наличните команди. В разширен режим, когато първо сте написали L, след това O, след това G, тя е разбрала, че вероятно имате предвид ВХОД и тя сама е добавила IN. Така че влязох в L.
Бях на линия с Дювал от SRI и казах: „Получихте ли L?“ Той казва: "Да." Казах, че видях L да се връща и да се разпечатва на моя терминал. И натиснах O и то каза: "О дойде." И натиснах G, а той каза: "Чакай малко, системата ми се срина тук."
Бил Дювал
След няколко писма се получи препълване на буфера. Беше много лесно да се намери и поправи и общо взето всичко беше възстановено и работещо след това. Споменавам това, защото цялата тази история не е за това. Историята за това как работи ARPANET.
Клайн: Имаше малка грешка и се справи с нея за около 20 минути и се опита да започне всичко отначало. Трябваше да настрои софтуера. Трябваше да проверя софтуера си отново. Той ми се обади и опитахме отново. Започнахме отново, написах L, O, G и този път получих отговор "IN".
„Само инженери на работа“
Първата връзка се състоя в десет и половина вечерта тихоокеанско време. След това Клайн успя да влезе в компютърния акаунт на SRI, който Дювал беше създал 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.
„Тогава беше късно, така че се прибрах“, каза ми Клайн.
Знакът в стая 3420 обяснява какво се е случило тук
Отборът знаеше, че е постигнал успех, но не се замисли много за мащаба на постижението. „Бяха просто инженери на работа“, каза Клайнрок. Дювал видя 29 октомври просто като една стъпка в по-голяма, по-сложна задача за свързване на компютри в мрежа. Работата на Kleinrock се фокусира върху това как да се маршрутизират пакети с данни в мрежи, докато изследователите на SRI работиха върху това какво съставлява един пакет и как са организирани данните в него.
„По принцип това е мястото, където за първи път е създадена парадигмата, която виждаме в Интернет, с връзки към документи и всички тези неща“, казва Дювал. „Винаги сме си представяли няколко работни станции и хора, свързани помежду си. Тогава ги наричахме центрове на знанието, защото нашата ориентация беше академична.“
В рамките на седмици след първия успешен обмен на данни между Клайн и Дювал, мрежата на ARPA се разшири, за да включи компютри от Калифорнийския университет, Санта Барбара и Университета на Юта. След това ARPANET се разшири допълнително през 70-те и голяма част от 1980-те години, свързвайки все повече и повече правителствени и академични компютри. И тогава концепциите, разработени в ARPANET, ще бъдат приложени към Интернет, който познаваме днес.
През 1969 г. съобщение за пресата на UCLA рекламира новата ARPANET. „Компютърните мрежи са все още в начален стадий“, пише Клайнрок по това време. „Но с нарастването на размера и сложността им е вероятно да видим разпространението 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 старомодна - мрежите за данни са навлезли не само в домовете и офисите, но и в най-малките устройства, принадлежащи към Интернет на нещата. Изявлението на Клайнрок за „компютърните услуги“ обаче беше изненадващо далновидно, като се има предвид, че съвременният комерсиален Интернет се появи едва няколко десетилетия по-късно. Тази идея остава актуална през 2019 г., когато изчислителните ресурси се доближават до същото повсеместно, приемано за даденост състояние като електричеството.
Може би годишнини като тази са добра възможност не само да си спомним как стигнахме до тази силно свързана ера, но и да погледнем към бъдещето - както Клайнрок направи - да помислим накъде може да върви мрежата след това.
Източник: www.habr.com