Други статии от поредицата:
- История на релето
- История на електронните компютри
- История на транзистора
- Интернет история
Използване на ARPANET Робърт Тейлър и Лари Робъртс много различни изследователски институти, всеки от които имаше собствен компютър, за чийто софтуер и хардуер носеше пълна отговорност. Софтуерът и хардуерът на самата мрежа обаче се намираха в мъгливата средна зона и не принадлежаха към нито едно от тези места. През периода от 1967 г. до 1968 г. Робъртс, ръководител на мрежовия проект на Службата за технологии за обработка на информация (IPTO), трябваше да определи кой трябва да изгради и поддържа мрежата и къде трябва да лежат границите между мрежата и институциите.
скептици
Проблемът със структурирането на мрежата беше поне толкова политически, колкото и технически. Изследователските директори на ARPA като цяло не одобриха идеята за ARPANET. Някои ясно не демонстрираха никакво желание да се присъединят към мрежата по което и да е време; малцина от тях бяха ентусиазирани. Всеки център ще трябва да положи сериозни усилия, за да позволи на другите да използват техния много скъп и много рядък компютър. Това предоставяне на достъп показа ясни недостатъци (загуба на ценен ресурс), докато потенциалните ползи от него останаха неясни и неясни.
Същият скептицизъм относно споделения достъп до ресурси потопи мрежовия проект на UCLA преди няколко години. В този случай обаче ARPA имаше много по-голям ефект, тъй като плати директно за всички тези ценни компютърни ресурси и продължи да има пръст във всички парични потоци на свързаните изследователски програми. И въпреки че не бяха отправени директни заплахи, не беше изразено „или иначе“, ситуацията беше пределно ясна - по един или друг начин ARPA щеше да изгради своята мрежа, за да обедини машини, които на практика все още й принадлежаха.
Моментът настъпва на среща на научните директори в Ат Арбър, Мичиган, през пролетта на 1967 г. Робъртс представя своя план за създаване на мрежа, свързваща различните компютри във всеки от центровете. Той обяви, че всеки ръководител ще предостави на локалния си компютър специален мрежов софтуер, който ще използва, за да се обажда на други компютри през телефонната мрежа (това беше преди Робъртс да разбере за идеята ). Отговорът беше противоречие и страх. Сред най-малко склонните да реализират тази идея бяха най-големите центрове, които вече работеха по големи проекти, спонсорирани от IPTO, сред които MIT беше основният. Изследователите от Масачузетския технологичен институт, затрупани с пари от тяхната система за споделяне на време Project MAC и лаборатория за изкуствен интелект, не видяха никаква полза в споделянето на трудно спечелените си ресурси със западни измамници.
И независимо от статута си, всеки център поддържаше свои собствени идеи. Всеки имаше свой собствен уникален софтуер и оборудване и беше трудно да се разбере как могат дори да установят основна комуникация помежду си, камо ли да работят заедно. Само писането и стартирането на мрежови програми за тяхната машина ще отнеме значителна част от тяхното време и компютърни ресурси.
Беше иронично, но също така изненадващо подходящо, че решението на Робъртс за тези социални и технически проблеми дойде от Уес Кларк, човек, който не харесваше споделянето на време и мрежите. Кларк, привърженик на донкихотската идея да се даде на всеки персонален компютър, нямаше намерение да споделя изчислителни ресурси с никого и държеше собствения си кампус, Вашингтонския университет в Сейнт Луис, далеч от ARPANET за много години напред. Ето защо не е изненадващо, че именно той е разработил мрежовия дизайн, който не добавя значително натоварване към изчислителните ресурси на всеки от центровете и не изисква всеки от тях да харчи усилия за създаване на специален софтуер.
Кларк предложи поставянето на миникомпютър във всеки от центровете, който да управлява всички функции, пряко свързани с мрежата. Всеки център просто трябваше да разбере как да се свърже с локалния си асистент (които по-късно бяха наречени процесори за интерфейсни съобщения или ), който след това изпрати съобщението по правилния маршрут, така че то да достигне до подходящия IMP на мястото на получаване. По същество той предложи ARPA да разпредели допълнителни безплатни компютри за всеки център, което ще поеме повечето от ресурсите на мрежата. Във време, когато компютрите все още бяха рядкост и много скъпи, това предложение беше смело. Но точно тогава започнаха да се появяват миникомпютри, които струваха само няколко десетки хиляди долара, вместо няколкостотин, и в крайна сметка предложението се оказа принципно осъществимо (всеки IMP в крайна сметка струваше $45 000, или около $314 000 в днешни пари).
Подходът на IMP, макар и да облекчава притесненията на научните лидери относно натоварването на мрежата върху тяхната изчислителна мощност, също се занимава с друг, политически проблем за ARPA. За разлика от останалите проекти на агенцията по това време, мрежата не беше ограничена до един изследователски център, където да се управлява от един шеф. А самата ARPA нямаше възможностите самостоятелно директно да създаде и управлява мащабен технически проект. Тя ще трябва да наеме външни компании, за да направи това. Наличието на IMP създаде ясно разделение на отговорността между мрежата, управлявана от външен агент, и локално контролирания компютър. Изпълнителят ще контролира IMP и всичко между тях, а центровете ще останат отговорни за хардуера и софтуера на собствените си компютри.
IMP
Тогава Робъртс трябваше да избере този изпълнител. Старомодният подход на Ликлайдър да измъкне директно предложение от любимия си изследовател не се прилага в този случай. Проектът трябваше да бъде пуснат на публичен търг като всяка друга държавна поръчка.
Едва през юли 1968 г. Робъртс успява да изглади окончателните детайли на офертата. Изминаха около шест месеца, откакто последното техническо парче от пъзела си дойде на мястото, когато системата за комутиране на пакети беше обявена на конференция в Гатлинбърг. Двама от най-големите производители на компютри, Control Data Corporation (CDC) и International Business Machines (IBM), веднага отказаха да участват, защото не разполагаха с евтини миникомпютри, подходящи за ролята на IMP.
Honeywell DDP-516
Сред останалите участници мнозинството избра нов компютър от Honeywell, въпреки че някои бяха склонни да го подкрепят . Вариантът на Honeywell беше особено привлекателен, тъй като имаше I/O интерфейс, специално проектиран за системи в реално време за приложения като индустриален контрол. Комуникацията, разбира се, изисква и подходяща точност - ако компютърът пропусне входящо съобщение, докато е зает с друга работа, няма втори шанс да го улови.
До края на годината, след като сериозно обмисля Raytheon, Робъртс възлага задачата на разрастващата се фирма в Кеймбридж, основана от Болт, Беранек и Нюман. Родословното дърво на интерактивните компютри по това време беше изключително утвърдено и Робъртс лесно можеше да бъде обвинен в непотизъм, защото избра BBN. Ликлайдър донесе интерактивните компютри на BBN, преди да стане първият директор на IPTO, посявайки семената на своята междугалактическа мрежа и наставлявайки хора като Робъртс. Без влиянието на Leake, ARPA и BBN не биха били нито заинтересовани, нито способни да обслужват проекта ARPANET. Нещо повече, ключова част от екипа, събран от BBN за изграждане на базираната на IMP мрежа, идва пряко или косвено от Lincoln Labs: Франк Харт (ръководител на екипа), Дейв Уолдън, и Северен Орнщайн. Именно в лабораториите самият Робъртс посещава аспирантура и именно там случайната среща на Лийк с Уес Кларк разпалва интереса му към интерактивните компютри.
Но докато ситуацията може да е изглеждала като тайно споразумение, всъщност екипът на BBN беше също толкова подходящ за работа в реално време, колкото и Honeywell 516. В Lincoln те работеха върху компютри, свързани с радарни системи - друг пример за приложение, в което данните няма да чакат, докато компютърът е готов. Харт например работи върху компютъра Whirlwind като студент през 1950-те години на миналия век, присъединява се към проекта SAGE и прекарва общо 15 години в Lincoln Laboratories. Орнстейн работи върху кръстосания протокол SAGE, който прехвърля радарни проследяващи данни от един компютър на друг, а по-късно върху LINC на Уес Кларк, компютър, предназначен да помага на учените да работят директно в лабораторията с данни онлайн. Crowther, сега най-известен като автор на текстовата игра , прекара десет години в изграждането на системи в реално време, включително Lincoln Terminal Experiment, мобилна сателитна комуникационна станция с малък компютър, който контролира антената и обработва входящите сигнали.
Екипът на IMP в BBN. Франк Харт е човекът в центъра за възрастни. Орнстейн стои отдясно, до Кроутър.
IMP беше отговорен за разбирането и управлението на маршрутизирането и доставката на съобщения от един компютър на друг. Компютърът може да изпрати до 8000 байта наведнъж към локалния IMP, заедно с адреса на дестинацията. След това IMP раздели съобщението на по-малки пакети, които бяха предадени независимо към целевия IMP по 50-kbps линии, наети от AT&T. Получаващият IMP събра съобщението и го достави на своя компютър. Всеки IMP поддържа таблица, която следи кой от неговите съседи има най-бързия маршрут за достигане на всяка възможна цел. Тя беше динамично актуализирана въз основа на информация, получена от тези съседи, включително информация, че съседът е недостъпен (в който случай забавянето за изпращане в тази посока се счита за безкрайно). За да отговори на изискванията на Робъртс за скорост и производителност за цялата тази обработка, екипът на Харт създаде код на ниво изкуство. Цялата програма за обработка на IMP заема само 12 000 байта; частта, която се занимаваше с таблици за маршрутизиране, заемаше само 300.
Екипът също взе няколко предпазни мерки, като се има предвид, че беше непрактично да се отделя екип за поддръжка на всеки IMP на място.
Първо оборудваха всеки компютър с устройства за дистанционно наблюдение и контрол. В допълнение към автоматичното рестартиране, което стартира след всяко прекъсване на захранването, IMP бяха програмирани да могат да рестартират съседи, като им изпращат нови версии на операционния софтуер. За да подпомогне отстраняването на грешки и анализа, IMP може, по команда, да започне да прави моментни снимки на текущото си състояние на редовни интервали. Освен това към всеки IMP пакет беше приложена част за проследяване, което направи възможно записването на по-подробни журнали за работа. С всички тези възможности много проблеми можеха да се решават директно от офиса на BBN, който служеше като контролен център, от който можеше да се види състоянието на цялата мрежа.
Второ, те поискаха военна версия на 516 от Honeywell, оборудвана с дебел корпус, за да го предпази от вибрации и други заплахи. BBN всъщност искаше това да бъде знак „стойте настрана“ за любопитните студенти, но нищо не очертаваше границата между локалните компютри и подмрежата, управлявана от BBN, така както тази бронирана обвивка.
Първите подсилени шкафове, приблизително с размерите на хладилник, пристигнаха на място в Калифорнийския университет в Лос Анджелис (UCLA) на 30 август 1969 г., само 8 месеца след като BBN получи своя договор.
Домакините
Робъртс реши да стартира мрежата с четири хоста - в допълнение към UCLA, IMP ще бъде инсталиран точно на брега в Калифорнийския университет, Санта Барбара (UCSB), друг в Станфордския изследователски институт (SRI) в Северна Калифорния и последният в университета на Юта. Всички те бяха второкласни институции от Западния бряг, опитващи се по някакъв начин да се докажат в областта на научните изчисления. Семейните връзки продължиха да работят като двама от научните ръководители, от UCLA и от университета в Юта, също бяха стари колеги на Робъртс от лабораториите на Линкълн.
Робъртс даде на двата хоста допълнителни функции, свързани с мрежата. През 1967 г. Дъг Енгълбарт от SRI доброволно предложи да създаде мрежов информационен център на среща на лидери. Използвайки сложната система за извличане на информация на SRI, той се зае да създаде директорията ARPANET: организирана колекция от информация за всички налични ресурси на различни възли и да я направи достъпна за всички в мрежата. Предвид експертния опит на Kleinrock в анализа на мрежовия трафик, Робъртс определи UCLA като център за измерване на мрежата (NMC). За Kleinrock и UCLA ARPANET е предназначен да бъде не само практически инструмент, но и експеримент, от който могат да бъдат извлечени и компилирани данни, така че получените знания да могат да бъдат приложени за подобряване на мрежовия дизайн и неговите наследници.
Но по-важно за развитието на ARPANET от тези две назначения беше една по-неформална и свободна общност от завършили студенти, наречена Мрежова работна група (NWG). Подмрежа от IMP позволи на всеки хост в мрежата надеждно да достави съобщение до всеки друг; Целта на NWG беше да разработи общ език или набор от езици, които домакините могат да използват за комуникация. Те ги нарекоха "хост протоколи". Името „протокол“, заимствано от дипломати, е приложено за първи път към мрежи през 1965 г. от Робъртс и Том Марил, за да опише както формата на данните, така и алгоритмичните стъпки, които определят как два компютъра комуникират един с друг.
NWG, под неофициалното, но ефективно ръководство на Стив Крокър от UCLA, започна редовно да се среща през пролетта на 1969 г., около шест месеца преди първия IMP. Роден и израснал в района на Лос Анджелис, Крокър посещава гимназия Van Nuys и е на същата възраст като двама от бъдещите си колеги от групата NWG, Vint Cerf и Jon Postel. За да запише резултатите от някои от срещите на групата, Крокър разработи един от крайъгълните камъни на ARPANET културата (и бъдещия Интернет), искане за коментари [работно предложение] (). Неговият RFC 1, публикуван на 7 април 1969 г. и разпространен до всички бъдещи ARPANET възли чрез класическа поща, събра ранните дискусии на групата относно дизайна на софтуерния протокол на хоста. В RFC 3 Крокър продължи описанието, като много неясно дефинира процеса на проектиране за всички бъдещи RFC:
По-добре е да изпращате коментари навреме, отколкото да ги правите перфектни. Приемат се философски мнения без примери или друга конкретика, конкретни предложения или технологии за изпълнение без уводно описание или контекстуални пояснения, конкретни въпроси без опити за отговор. Минималната дължина на бележка от NWG е едно изречение. Надяваме се да улесним обмена и дискусиите на неофициални идеи.
Подобно на искането за оферта (RFQ), стандартният начин за искане на оферти за държавни поръчки, RFC приветства обратната връзка, но за разлика от RFQ, той също приканва към диалог. Всеки в общността на разпределената NWG може да изпрати RFC и да използва тази възможност за дебат, съмнение или критика на предишното предложение. Разбира се, както във всяка общност, някои мнения бяха ценени над други и в първите дни мненията на Крокър и основната му група от сътрудници се ползваха с много голям авторитет. През юли 1971 г. Крокър напуска Калифорнийския университет в Лос Анджелис, докато е още студент, за да заеме позиция като програмен мениджър в IPTO. С ключови грантове за научни изследвания от ARPA на негово разположение, той, съзнателно или несъзнателно, имаше неоспоримо влияние.
Джон Постел, Стив Крокър и Винт Серф са съученици и колеги в NWG; по-късни години
Първоначалният план на NWG изискваше два протокола. Отдалеченото влизане (telnet) позволява на един компютър да действа като терминал, свързан към операционната система на друг, разширявайки интерактивната среда на всяка свързана с ARPANET система със споделяне на времето на хиляди километри до всеки потребител в мрежата. FTP протоколът за прехвърляне на файлове позволява на един компютър да прехвърля файл, като например полезна програма или набор от данни, към или от хранилището на друга система. Въпреки това, по настояване на Робъртс, NWG добави трети основен протокол, за да подкрепи тези два, установявайки основна връзка между два хоста. Наричаше се Програма за контрол на мрежата (NCP). Сега мрежата имаше три слоя на абстракция - подмрежа за пакети, управлявана от IMP в най-долната част, комуникации от хост към хост, осигурени от NCP в средата, и протоколи за приложения (FTP и telnet) в горната част.
Провал?
Едва през август 1971 г. NCP беше напълно дефиниран и внедрен в цялата мрежа, която по това време се състоеше от петнадесет възела. Скоро последваха внедрявания на протокола telnet и първата стабилна дефиниция на FTP се появи година по-късно, през лятото на 1972 г. Ако оценим състоянието на ARPANET по това време, няколко години след първото му стартиране, може да бъде смятан за провал в сравнение с мечтата за ресурси за разделяне, която Ликлайдър си представи и приложи на практика от неговото протеже, Робърт Тейлър.
Като за начало беше просто трудно да разберем какви ресурси съществуват онлайн, които можем да използваме. Информационният център на мрежата използва модел на доброволно участие - всеки възел трябваше да предостави актуализирана информация за наличността на данни и програми. Въпреки че всеки би се възползвал от подобно действие, имаше малък стимул за всеки отделен възел да рекламира или да предоставя достъп до своите ресурси, да не говорим за предоставяне на актуална документация или съвет. Следователно NIC не успя да се превърне в онлайн директория. Може би най-важната му функция в първите години беше да осигури електронен хостинг на нарастващ набор от RFC.
Дори ако, да речем, Алис от UCLA знаеше за наличието на полезен ресурс в MIT, се появи по-сериозна пречка. Telnet позволи на Алис да стигне до екрана за влизане в MIT, но не повече. За да може Алис действително да получи достъп до програма в MIT, тя трябваше първо да преговаря с MIT офлайн, за да създаде акаунт за нея на техния компютър, което обикновено изискваше попълване на хартиени формуляри в двете институции и споразумение за финансиране, за да го плати. използване на компютърни ресурси на MIT. И поради несъвместимостта между хардуера и системния софтуер между възлите, прехвърлянето на файлове често нямаше много смисъл, тъй като не можете да стартирате програми от отдалечени компютри на вашия.
По ирония на съдбата, най-значимият успех на споделянето на ресурси не е в областта на интерактивното споделяне на време, за което е създадена ARPANET, а в областта на старомодната неинтерактивна обработка на данни. UCLA добави своята неактивна IBM 360/91 машина за пакетна обработка към мрежата и предостави телефонни консултации за поддръжка на отдалечени потребители, генерирайки значителни приходи за компютърния център. Спонсорираният от ARPA суперкомпютър ILLIAC IV в Университета на Илинойс и Datacomputer в Computer Corporation of America в Кеймбридж също намериха отдалечени клиенти чрез ARPANET.
Но всички тези проекти не се доближиха до пълното използване на мрежата. През есента на 1971 г., с 15 хоста онлайн, мрежата като цяло предаваше средно 45 милиона бита на възел или 520 bps през мрежа от 50 000 bps наети линии от AT&T. Освен това по-голямата част от този трафик беше тестов трафик, генериран от центъра за измерване на мрежата в UCLA. Освен ентусиазма на някои ранни потребители (като Стив Кара, ежедневен потребител на PDP-10 в Университета на Юта в Пало Алто), малко се случи в ARPANET. От съвременна гледна точка, може би най-интересното развитие беше стартирането на дигиталната библиотека на проекта Гутенберг през декември 1971 г., организирана от Майкъл Харт, студент в университета на Илинойс.
Но скоро ARPANET беше спасена от обвинения в разпад чрез трети приложен протокол - малко нещо, наречено имейл.
Какво друго да чета
• Джанет Абат, Изобретяването на интернет (1999)
• Кейти Хафнър и Матю Лайън, Where Wizards Stay Up Late: The Origins of the Internet (1996)
Източник: www.habr.com