Diagramma di a rete di l'informatica ARPA per u ghjugnu 1967. Un circhiu viotu hè un urdinatore cù accessu cumunu, un cerculu cù una linea hè un terminal per un utilizatore
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À a fine di u 1966 cù soldi ARPA, hà lanciatu un prughjettu per cunnette parechji computer in un sistema unicu, ispiratu da l'idea "» .
Taylor hà trasfirutu a rispunsabilità per l'esekzione di u prugettu in mani capaci . In l'annu dopu, Roberts hà fattu parechje decisioni critichi chì si riverberanu in tutta l'architettura tecnica è a cultura di ARPANET è i so successori, in certi casi per decennii à vene. A prima decisione in impurtanza, ancu s'ellu ùn hè micca in cronologia, hè stata a determinazione di un mecanismu per indirizzà i missaghji da un computer à l'altru.
prublemu
Se l'urdinatore A vole mandà un missaghju à l'urdinatore B, cumu pò quellu missaghju truvà u so modu da unu à l'altru ? In teoria, pudete permette à ogni node in una reta di cumunicazione per cumunicà cù ogni altru node cunnessendu ogni node à ogni node cù cables fisichi. Per cumunicà cù B, l'urdinatore A simpricimenti mandarà un missaghju longu u cable in uscita chì u cunnetta à B. Un tali reta hè chjamatu rete mesh. In ogni casu, per ogni grandezza significativa di a rete, questu approcciu diventa rapidamente impracticable cum'è u numeru di cunnessione aumenta cum'è u quadru di u numeru di nodi (cum'è (n2 - n) / 2 per esse precisu).
Per quessa, un modu di custruisce una strada di missaghju hè necessariu, chì, à l'arrivu di u messagiu à u node intermediu, u mandarà più à u mira. In u principiu di l'anni 1960, ci era dui approcci basi per risolve stu prublema. U primu hè u metudu store-and-forward di cambià di missaghju. Stu approcciu hè stata utilizata da u sistema di telegrafu. Quandu un missaghju ghjuntu à un node intermediu, era temporaneamente guardatu quì (di solitu in forma di una cinta di carta) finu à ch'ellu puderia esse trasmessu più à u mira, o à un altru centru intermediu situatu più vicinu à u mira.
Allora u telefunu hè ghjuntu è un novu approcciu era necessariu. Un ritardu di parechji minuti dopu à ogni utterance fattu nantu à u telefunu, chì duvia esse decifratu è trasmessu à u so destinazione, daria a sensazione di una conversazione cù un interlocutore situatu in Mars. Invece, u telefunu hà utilizatu u cambiamentu di circuitu. U chjamante hà iniziatu ogni chjama mandendu un missaghju speciale chì indicava quale vulia chjamà. Prima anu fattu questu parlendu cù l'operatore, è dopu marcatu un numeru, chì hè statu processatu da l'equipaggiu automaticu nantu à a centralina. L'operatore o l'equipaggiu hà stabilitu una cunnessione elettrica dedicata trà u chjamatu è u chjamatu. In u casu di e chjama di longa distanza, questu puderia esse bisognu di parechje iterazioni chì culliganu a chjama attraversu parechje switch. Una volta chì a cunnessione hè stata stabilita, a cunversazione stessu puderia principià, è a cunnessione ferma finu à chì unu di i partiti l'hà interrottu raccrochendu.
A cumunicazione digitale, chì hè statu decisu di utilizà in ARPANET per cunnette l'urdinatori chì travaglianu secondu u schema , utilizzava funzioni di u telegrafu è di u telefunu. Da una banda, i missaghji di dati sò stati trasmessi in pacchetti separati, cum'è in u telegrafu, piuttostu cà cum'è conversazioni cuntinui in u telefunu. In ogni casu, sti messagi puderanu esse di diverse dimensioni per diversi scopi, da cumandamenti di cunsola di parechji caratteri in lunghezza, à grandi schedarii di dati trasferiti da un urdinatore à l'altru. Sì i schedari sò stati ritardati in u transitu, nimu ùn si lagnava. Ma l'interattività remota necessitava una risposta rapida, cum'è una telefonata.
Una diferenza impurtante trà e rete di dati di l'informatica da una banda, è u telefunu è u telegrafu da l'altru, era a sensibilità à l'errore in i dati trattati da e macchine. Un cambiamentu o una perdita durante a trasmissione di un caratteru in un telegramma, o a sparizione di una parte di una parolla in una conversazione telefonica ùn puderia micca disturbà seriamente a cumunicazione di duie persone. Ma se u rumore nantu à a linea hà cambiatu un solu bit da 0 à 1 in un cumandamentu mandatu à un computer remoto, puderia cambià cumplettamente u significatu di u cumandamentu. Per quessa, ogni missaghju hà da esse verificatu per errori è rinviate s'ellu hè statu trovu. Tali replays seranu troppu caru per i missaghji grossi è eranu più prubabile di causà errori perchè anu pigliatu più tempu per trasmette.
A suluzione à stu prublema ghjunse à traversu dui avvenimenti indipindenti accaduti in u 1960, ma quellu chì hè vinutu dopu hè statu nutatu prima da Larry Roberts è ARPA.
Riunioni
In u vaghjimu di u 1967, Roberts hè ghjuntu in Gatlinburg, Tennessee, da oltre i cimi boscosi di e Great Smoky Mountains, per trasmette un documentu chì descrive i piani di a rete di ARPA. Avia travagliatu in l'Uffiziu di Tecnulugia di l'Information Processing (IPTO) per quasi un annu, ma assai di i dettagli di u prughjettu di a rete eranu sempre assai vagi, cumpresa a suluzione à u prublema di routing. In più di vagi riferimenti à i blocchi è e so dimensioni, l'unicu riferimentu à questu in l'opera di Roberts era una rimarca breve è evasiva à a fine: "Sembra necessariu di mantene una linea di cumunicazione usata intermittentemente per ottene risposte in u decimu à unu. seconda volta necessaria per u funziunamentu interattivu. Questu hè assai caru in termini di risorse di rete, è salvu chì pudemu fà chjamate più veloce, u cambiamentu di messagiu è a cuncentrazione diventeranu assai impurtanti per i participanti di a rete ". Ovviamente, à quellu tempu, Roberts ùn avia ancu decisu di abbandunà l'approcciu chì avia usatu cù Tom Marrill in u 1965, vale à dì, cunnetta l'urdinatori per mezu di a reta telefonica cambiata cù l'autodial.
Coincidentamente, una altra persona era presente à u stessu simposiu cù una idea assai megliu per risolve u prublema di routing in rete di dati. Roger Scantlebury hà attraversatu l'Atlanticu, ghjuntu da u Laboratoriu Naziunale di Fisica Britannica (NPL) cun un rapportu. Scantlebury hà pigliatu à Roberts da parte dopu u so rapportu è li disse di a so idea. . Sta tecnulugia hè stata sviluppata da u so capu in NPL, Donald Davis. In i Stati Uniti, i rializazioni è a storia di Davis sò pocu cunnisciuti, ancu s'è in a caduta di u 1967, u gruppu di Davis in NPL era almenu un annu davanti à ARPA cù e so idee.
Davis, cum'è parechji primi pionieri di l'informatica elettronica, era un fisicu per furmazione. Si laureò à l'Imperial College di Londra in u 1943 à l'età di 19 anni è hè statu immediatamente reclutatu in un prugramma secretu di armi nucleari. . Là, hà supervisatu una squadra di calculatrici umane chì anu utilizatu calculatrici meccaniche è elettriche per pruduce rapidamente suluzioni numeriche à i prublemi ligati à a fusione nucleare (u so supervisore era , un fisicu expatriatu tedescu chì da quellu tempu avia digià cuminciatu à trasfiriri i sicreti di l'armi nucleari à l'URSS). Dopu à a guerra, hà intesu da u matimàticu John Womersley nantu à un prughjettu chì guidava in NPL - era a creazione di un computer elettronicu chì duverebbe fà i stessi calculi à una velocità assai più altu. chjamatu ACE, "mutore di l'informatica automatica".
Davis hà saltatu à l'idea è hà firmatu cù NPL u più prestu pussibule. Dopu avè cuntribuitu à u disignu detallatu è a custruzzione di l'urdinatore ACE, hà fermatu assai implicatu in u campu di l'informatica cum'è un capu di ricerca in NPL. In u 1965, hè accadutu à esse in i Stati Uniti per una riunione prufessiunale in relazione à u so travagliu è hà utilizatu l'uppurtunità di visità parechji grandi siti di l'informatica di spartera di tempu per vede ciò chì tutti i fugliali eranu circa. In l'ambiente di l'informatica britannica, u tempu di spartera in u sensu americanu di spartera interattiva di un computer da parechji utilizatori era scunnisciutu. Invece, a spartera di u tempu significava distribuisce a carica di travagliu di l'urdinatore trà parechji prugrammi di trasfurmazioni batch (per esempiu, un prugramma hà da travaglià mentre chì un altru era occupatu di leghje a cinta). Allora sta opzione serà chjamata multiprogramming.
I vagabondi di Davis l'anu purtatu à u Prughjettu MAC à u MIT, u Prughjettu JOSS à a RAND Corporation in California, è u Dartmouth Time Sharing System in New Hampshire. À a strada di casa, unu di i so culleghi suggerì di fà un attellu nantu à spartera per educà a cumunità britannica nantu à e novi tecnulugia chì avianu amparatu in i Stati Uniti. Davis accunsentì, è ospitu assai di e figure principali in u campu di l'informatica americanu, cumprese (creatore di u "Interoperable Time Sharing System" à MIT) è Larry Roberts stessu.
Duranti u seminariu (o forsi subitu dopu), Davis hè statu colpitu da l'idea chì a filusufìa di u tempu di spartera puderia esse appiicata à e linee di cumunicazione di l'informatica, micca solu à l'urdinatori stessi. L'urdinatori di tempu di spartera dannu à ogni utilizatore una piccula parte di u tempu di CPU è poi cambianu à un altru, dendu à ogni utilizatore l'illusione di avè u so propiu computer interattivu. In listessu modu, tagliendu ogni missaghju in pezzi di dimensioni standard, chì Davis hà chjamatu "pacchetti", un unicu canali di cumunicazione pò esse spartutu trà assai computer o utilizatori di un solu computer. Inoltre, risolverà tutti l'aspetti di a trasmissione di dati per i quali i switches di u telefunu è u telegrafu ùn sò micca adattati. Un utilizatore chì opera un terminal interattivu chì manda cumandamenti brevi è riceve risposte brevi ùn serà micca bluccatu da un grande trasferimentu di file perchè u trasferimentu serà spartutu in parechji pacchetti. Qualchese corruzzione in i missaghji cusì grande affettarà un solu pacchettu, chì pò esse facilmente retransmitted per compie u missaghju.
Davis hà descrittu e so idee in un documentu ineditu di u 1966, "Proposta per una Rete di Comunicazione Digitale". À quellu tempu, e rete telefoniche più avanzate eranu nantu à l'orlu di l'informatizazione di i switches, è Davis hà prupostu di incrustà u cambiamentu di pacchettu in a rete telefonica di a prossima generazione, creendu una sola rete di cumunicazioni à banda larga capace di serve una varietà di richieste, da semplici telefonate à remoti. accessu à l'urdinatori. Dopu, Davis avia statu prumuvutu à manager di NPL è hà furmatu un gruppu di cumunicazione digitale sottu Scantlebury per implementà u so prughjettu è creà una demo di travagliu.
In l'annu prima di a cunferenza di Gatlinburg, a squadra di Scantlebury hà travagliatu tutti i dettagli di a creazione di una rete di packet-switch. Un fallimentu unicu di nodu puderia esse sopravvissutu da un routing adattativu chì puderia gestisce parechje strade versu una destinazione, è un fallimentu di un pacchettu pò esse trattatu rinviendu. A simulazione è l'analisi hà dettu chì a dimensione ottimali di u pacchettu seria 1000 byte - se fate assai più chjucu, allora u cunsumu di larghezza di banda di e linee per metadata in l'intestazione serà troppu, assai più - è u tempu di risposta per l'utilizatori interattivi aumenterà. troppu spessu per via di grandi missaghji.
U travagliu di Scantlebury includeva dettagli cum'è u furmatu di u pacchettu ...
... è analisi di l'impattu di e dimensioni di i pacchetti nantu à a latenza di a rete.
Intantu, a ricerca di Davis è Scantlebury hà purtatu à a scuperta di documenti di ricerca dettagliati fatti da un altru americanu chì avia avutu una idea simili parechji anni prima di elli. Ma à u listessu tempu , un ingegnere elettricu in a RAND Corporation, ùn avia micca pensatu à tutti i bisogni di l'utilizatori di l'informatica di u tempu. RAND era un think tank finanziatu da u Dipartimentu di a Difesa in Santa Monica, California, creatu dopu a Siconda Guerra Munniali per furnisce una pianificazione è analisi à longu andà di prublemi strategichi per l'armata. L'obiettivu di Baran era di ritardà a guerra nucleare creendu una rete di cumunicazione militare altamente affidabile capace di sopravvive ancu à un attaccu nucleare à grande scala. Una tale rete renderebbe un attaccu preventivu da l'URSS menu attraente, postu chì seria assai difficiule di distrughje a capacità di i Stati Uniti per colpisce parechji punti sensibili in risposta. Per fà questu, Baran hà prupostu un sistema chì rompe i missaghji in ciò chì chjamava blocchi di messagi chì puderanu esse trasmessi indipindentamente in una reta di nodi redundanti è poi assemblati inseme à l'endpoint.
ARPA hà avutu accessu à i volumi voluminosi rapporti di Baran per RAND, ma postu ch'elli ùn eranu micca ligati à l'urdinatori interattivi, a so impurtanza à l'ARPANET ùn era micca evidenti. Roberts è Taylor, apparentemente, ùn anu mai avvistatu. Invece, cum'è u risultatu di una riunione casuale, Scantlebury hà datu tuttu à Roberts nantu à un platu d'argentu: un mecanismu di cambiamentu ben cuncepitu, applicabilità à u prublema di creazione di rete di computer interattivi, materiali di riferimentu da RAND, è ancu u nome "pacchettu". U travagliu di NPL hà ancu cunvintu à Roberts chì e velocità più elevate seranu necessarie per furnisce una bona capacità, cusì hà aghjurnatu i so piani à ligami 50 Kbps. Per creà l'ARPANET, una parte fundamentale di u prublema di routing hè stata risolta.
True, ci hè una altra versione di l'origine di l'idea di cambià di pacchettu. In seguitu, Roberts hà dichjaratu ch'ellu avia digià pinsamenti simili in a so testa, grazia à u travagliu di u so cullega, Len Kleinrock, chì presumibilmente hà descrittu u cuncettu in u 1962, in a so tesi di duttore nantu à e rete di cumunicazione. Tuttavia, hè incredibbilmente difficiuli di caccià una tale idea da stu travagliu, è, in più, ùn pudia truvà altre evidenza per sta versione.
Reti chì ùn anu mai esistitu
Comu pudemu vede, duie squadre eranu davanti à l'ARPA in u sviluppu di a cunversione di pacchetti, una tecnulugia chì hè stata pruvata cusì efficace chì avà sottumette quasi tutte e cumunicazioni. Perchè ARPANET hè stata a prima rete significativa à aduprà?
Si tratta di suttilità organizzative. ARPA ùn avia micca permessu ufficiale per creà una reta di cumunicazione, ma ci era un gran numaru di centri di ricerca esistenti cù i so propri computers, una cultura di morale "liberu" chì era praticamenti senza supervisione, è muntagne di soldi. A dumanda originale di Taylor in u 1966 per i fondi per creà l'ARPANET hà dumandatu 1 milione di $, è Roberts hà cuntinuatu à spende cusì ogni annu da u 1969 in avanti per fà a reta in funziunamentu. À u listessu tempu, per l'ARPA, tali soldi era un picculu cambiamentu, cusì nimu di i so patroni ùn si preoccupava di ciò chì Roberts facia cun ellu, sempre chì puderia esse ligata à i bisogni di a difesa naziunale.
Baran à RAND ùn avia nè u putere nè l'autorità per fà nunda. U so travagliu era puramente esplorativu è analiticu, è puderia esse appiicatu à a difesa se vulete. In u 1965, RAND hà cunsigliatu u so sistema à a Forza Aria, chì accunsenu chì u prugettu era viable. Ma a so implementazione hè cascata nantu à e spalle di l'Agenzia di Comunicazione di Difesa, è ùn anu micca particularmente capitu di cumunicazioni digitale. Baran hà cunvintu i so superiori à RAND chì saria megliu di ritirà sta pruposta cà di permette ch'ella sia implementata in ogni modu è arruvinà a reputazione di cumunicazioni digitale distribuite.
Davis, cum'è capu di NPL, avia assai più putere di Baran, ma un budgetu più strettu di l'ARPA, è ùn hà micca avutu una reta suciali è tecnicu pronta di computer di ricerca. Riiscìu à creà un prototipu di rete locale di packet-switched (ci era solu un node, ma assai terminali) in NPL à a fini di l'anni 1960, cù un modestu budgetu di £ 120 in trè anni. ARPANET spende circa a mità di quella quantità annu in operazioni è mantenimentu in ognunu di i numerosi nodi di a rete, escludendu investimenti iniziali in hardware è software. L'urganisazione capace di creà una grande reta di packet-switching britannica era l'Uffiziu postale britannicu, chì gestiva e rete di telecomunicazioni in u paese, fora di u serviziu postale stessu. Davis hà sappiutu interessà parechji funzionari influenti cù e so idee per una rete digitale unificata à una scala naziunale, ma ùn hà micca pussutu cambià a direzzione di un sistema cusì enormu.
Licklider, attraversu una cumminazione di furtuna è pianificazione, truvò a serra perfetta induve a so reta intergalattica puderia fiurisce. À u listessu tempu, ùn si pò dì chì tuttu, eccettu u cambiamentu di pacchettu, hè ghjuntu à soldi. L'esekzione di l'idea hà ancu ghjucatu un rolu. Inoltre, parechje altre decisioni di cuncepimentu impurtanti anu furmatu u spiritu di ARPANET. Per quessa, dopu avemu vistu cumu a rispunsabilità hè stata distribuita trà l'urdinatori chì anu mandatu è ricivutu messagi, è a reta nantu à quale anu mandatu sti missaghji.
Chì altru à leghje
- Janet Abbate, Inventing the Internet (1999)
- Katie Hafner è Matthew Lyon, Where Wizards Stay Up Late (1996)
- Leonard Kleinrock, "Una storia antica di l'Internet", IEEE Communications Magazine (Aostu 2010)
- Arthur Norberg è Julie O'Neill, Transforming Computer Technology: Information Processing for the Pentagon, 1962-1986 (1996)
- M. Mitchell Waldrop, The Dream Machine: JCR Licklider è a Rivuluzione chì hà fattu l'informatica persunale (2001)
Source: www.habr.com