Další články cyklu:
- Historie relé
- Historie elektronických počítačů
- Historie tranzistoru
- Historie internetu
S pomocí ARPANET Robert Taylor a Larry Roberts množství různých výzkumných institucí, z nichž každá měla svůj vlastní počítač, za software a hardware kterého nesla plnou odpovědnost. Avšak software a vybavení samotné sítě se nacházelo v jakési nejasné střední oblasti a nepatřilo žádnému z těchto míst. V období od roku 1967 do roku 1968 měl Roberts, vedoucí síťového projektu úřadu pro zpracování informací (Information Processing Technology Office, IPTO), určit, kdo má síť budovat a údržovat, a kde by měly ležet hranice mezi sítí a institucemi.
Skeptici
Problém strukturování sítě byl minimálně stejně politický, jako technický. Vědečtí vedoucí výzkumných center ARPA obecně neschvalovali myšlenku ARPANET. Někteří jasně prokázali naprostý nedostatek ochoty se kdykoli k síti připojit; máloco z nich projevovalo nadšení. Každé centrum by muselo vynaložit značné úsilí, aby umožnilo ostatním používat jejich velmi drahý a velmi vzácný počítač. Takové poskytování přístupu ukazovalo na jasné nevýhody (ztrátu cenného zdroje), zatímco jeho potenciální výhody zůstávaly nejasné a vágní.
Tentýž skepticismus ohledně sdílení zdrojů potopil projekt sítě Kalifornské univerzity v Los Angeles před několika lety. Nicméně v tomto případě měla ARPA mnohem větší páky vlivu, protože přímo platila za všechny tyto cenné počítačové zdroje, a nadále kontrolovala všechny finanční toky spojené s nimi výzkumnými programy. Ačkoli konkrétní hrozby nebyly vyneseny, žádná 'jinak' nebyla zmíněna, situace byla zcela jasná – tak či onak, ARPA hodlala vybudovat svou síť, aby spojila stroje, které, v praxi, stále patřily jí.
Moment nastal na setkání vědeckých vedoucích v Ett-Arbor v Michiganu na jaře 1967. Roberts představil svůj plán na vytvoření sítě, která by spojovala různé počítače v každém z center. Oznámil, že každý vedoucí zajistí svůj místní počítač speciálním síťovým softwarem, který bude používat k volání jiným počítačům přes telefonní síť (to bylo ještě předtím, než Roberts slyšel o myšlence ). Odpovědí byly debaty a obavy. Mezi nejméně ochotnými k realizaci této myšlenky byly největší centra, v nichž již probíhaly velké projekty financované IPTO, z nichž nejvýznamnější byl MIT. Výzkumníci z MIT, které zalévaly peníze získané na vývoj systému podělení času Project MAC a na laboratoř umělé inteligence, neviděli žádné výhody pro sebe v tom, aby sdíleli s těžce vydřenými zdroji s jakoukoli bagáží ze západu.
A bez ohledu na svůj status si každé centrum hýčkalo své vlastní nápady. Každé mělo své unikátní programy a vybavení, a bylo obtížné pochopit, jak by mohly alespoň navázat jednoduché spojení mezi sebou, nemluvě o skutečné spolupráci. Pouhé napsání a spuštění síťových programů pro jejich stroj by odčerpalo značné množství jejich času a výpočetních zdrojů.
Ironií, ale také překvapivě vhodným faktem bylo, že řešení těchto sociálních a technických problémů, které Roberts přijal, pocházelo od Wese Clarka, muže, který s nelibostí přistupoval jak k podělení času, tak ke sítím. Clark, zastánce donquijotské myšlenky poskytnout osobní počítač každému člověku, vůbec nehodlal sdílet počítačové zdroje s nikým a držel svůj vlastní kampus, Washingtonskou univerzitu v St. Louis, daleko od sítě ARPANET ještě mnoho let. Není tedy divu, že právě on vypracoval projekt sítě, který nezatěžoval významně výpočetní zdroje každého z center a nevyžadoval od každého z nich vynaložit úsilí na vytvoření zvláštního softwaru.
Clark navrhl umístit do každého z center mini-počítač, který by zpracovával všechny funkce přímo spojené se sítí. Každému centru zbývalo jen vymyslet, jak se spojit se svým místním pomocníkem (kterého později nazvali procesory zpráv IMP, nebo ), který pak odesílal zprávu správnou trasou, aby dorazila k odpovídajícímu IMP na přijímacím místě. V podstatě navrhl, aby ARPA rozdala každému centru další bezplatné počítače, které by převzaly většinu zdrojů sítě. V době, kdy byly počítače ještě vzácné a velmi drahé, to byl odvážný návrh. Nicméně v té době začínaly vznikat mini-počítače, které stály jen několik desítek tisíc dolarů, místo několika stovek, a nakonec se tento návrh ukázal jako v zásadě proveditelný (nakonec každý IMP stál 45 000 USD, nebo přibližně 314 000 USD v dnešní hodnotě).
Přístup s použitím IMP, který ulehčil obavy vědeckých vedoucích týkající se zátěže sítě na jejich výpočetní výkon, řešil i další, politický problém ARPA. Na rozdíl od ostatních tehdejších projektů agentury, síť nebyla omezena jediným výzkumným centrem, kde by ji řídil jediný nadřízený. A samotná ARPA neměla možnosti samostatně přímo vytvářet a spravovat velký technický projekt. Musela by si k tomu najmout externí firmy. Přítomnost IMP jasně vymezovala odpovědnost mezi řízenou externí agenturou sítě a počítačem s místní správou. Dodavatel by kontroloval IMP a všechno mezi nimi, zatímco centra by zůstala odpovědná za vybavení a software na svých vlastních počítačích.
IMP
Poté bylo na Robertovi vybrat tohoto dodavatele. Staromódní přístup Licklidera, kdy by vyzval svého oblíbeného výzkumníka, v tomto případě nefungoval. Projekt musel být vyhlášen na veřejnou soutěž, jako jakákoliv jiná vládní zakázka.
Až v červenci 1968 se Robertsovi podařilo doladit konečné detaily nabídky na zakázku. Uběhlo přibližně půl roku od doby, kdy na místo dorazil poslední technický kousek skládačky, když na konferenci v Gatlinburgu hovořili o systému paketového přepínání. Dva největší výrobci počítačů, Control Data Corporation (CDC) a International Business Machines (IBM), okamžitě odmítli účast, protože neměli cenově dostupné minipočítače vhodné pro roli IMP.
Honeywell DDP-516
Mezi zbývajícími účastníky většina zvolila nový počítač od společnosti Honeywell, ačkoli někteří se přikláněli k . Varianta Honeywell byla obzvlášť přitažlivá, protože měla vstupně/výstupní rozhraní speciálně navržené pro práci se systémy v reálném čase, pro takové aplikace, jako je řízení průmyslových zařízení. Pro komunikaci byla samozřejmě nezbytná také odpovídající přesnost – pokud počítač zmeškal příchozí zprávu, protože byl zaměstnán jinou prací, už neměl druhou šanci ji zachytit.
Na konci roku, po důkladném zvažování kandidatury Raytheon, Roberts svěřil tento úkol rostoucí cambridgeské firmě, kterou založili Bolt, Beranek a Newman. Rodokmen interaktivního počítání byl v té době značně zakotven, a za výběr BBN mohl být Roberts obviněn z nepotismu. Licklider přivedl interaktivní počítání do BBN předtím, než se stal prvním ředitelem IPTO, zasel semena své mezihvězdné sítě a vychoval takové lidi jako Roberts. Bez Lickliderova vlivu by ARPA a BBN nebyly ani zájemci, ani schopni obsluhovat projekt ARPANET. Navíc klíčová část týmu, kterou BBN shromáždilo k vytvoření sítě na základě IMP, přišla přímo nebo nepřímo z Lincolnových laboratoří: Frank Hart (vedoucí týmu), Dave Walden, a Sever Ornstein. Právě v laboratořích byl Roberts na postgraduálním studiu a tam náhodné setkání Licka s Wesem Clarkem vzbudilo jeho zájem o interaktivní počítače.
I když se tato situace mohla jevit jako spiknutí, tým BBN byl ve skutečnosti stejně dobře přizpůsoben k práci v reálném čase jako Honeywell 516. V Lincolně pracovali na počítačích připojených k radarovým systémům – což je další příklad aplikace, kde data nečekají, až bude počítač připraven. Hart například pracoval na počítači Whirlwind, když byl ještě studentem v 50. letech, připojil se k projektu SAGE a strávil celkem 15 let v laboratořích Lincoln. Ornstein pracoval na protokolu SAGE, který přenášel data o sledování radaru z jednoho počítače na druhý, a později na LINC Vese Clarka, počítači vyvinutém k pomoci vědcům přímo v laboratoři, pracujícím s daty v reálném čase. Krauter, nyní nejvíce známý jako autor textové hry , strávil deset let vytvářením systémů reálného času, včetně experimentálního terminálu Lincoln, mobilní stanice satelitní komunikace s malým počítačem ovládajícím anténu a zpracovávajícím příchozí signály.
Tým IMP v BBN. Frank Hart – starší muž ve středu. Ornstein stojí na pravé straně vedle Krautera.
IMP byl zodpovědný za pochopení a řízení směrování a doručování zpráv z jednoho počítače na druhý. Počítač mohl jednorázově poslat až 8000 bytů místnímu IMP spolu s adresou příjemce. Ten pak rozdělil zprávu na menší pakety, které byly nezávisle odesílány na cílový IMP po linkách s rychlostí 50 kbit/s pronajatých od AT&T. Příjemný IMP sestavil zprávu po částech a doručil ji svému počítači. V každém IMP byla uložena tabulka, ve které se sledovalo, kdo z jeho sousedů měl nejrychlejší trasu k jakémukoli možnému cíli. Ta se dynamicky aktualizovala na základě informací přijímaných od těchto sousedů, včetně údajů o tom, že soused není dostupný (v takovém případě byla prodleva pro odeslání v tomto směru považována za nekonečnou). Aby splnila požadavky na rychlost a propustnost, které Robert vznášel na všechny tyto procesy zpracování, tým Harta vytvořil kód na úrovni uměleckého díla. Celý zpracovatelský program pro IMP zabíral pouhých 12 000 bytů; část, která se zabývala směrovacími tabulkami, zabírala pouze 300.
Tým také přijal několik bezpečnostních opatření, protože přidělením týmu podpory každému IMP na místě by bylo nepraktické.
Za prvé, vybavili každý počítač zařízeními pro vzdálené sledování a řízení. Kromě automatického restartu, který se spustil po každém výpadku napájení, byly IMP naprogramovány tak, aby mohly restartovat sousedy, zasláním nových verzí operačního software. Aby pomohly při ladění a analýze, IMP mohl na příkaz začít vytvářet snímky svého aktuálního stavu v pravidelných intervalech. Každému paketu také IMP připojil část pro jeho sledování, což umožnilo psát podrobnější záznamy o činnosti. Se všemi těmito možnostmi bylo možné mnohé problémy řešit přímo z kanceláře BBN, která sloužila jako řídící středisko, odkud bylo možné vidět stav celé sítě.
Za druhé, požádali společnost Honeywell o vojenskou verzi počítače 516, vybavenou silným pouzdrem, které jej chránilo před vibracemi a dalšími hrozbami. BBN chtěla především vytvořit varování pro zvědavé postgraduální studenty, ale přitom nic jasněji nevymezovalo hranici mezi místními počítači a podsítí řízenou BBN jako tento pancéřovaný kryt.
První zesílené skříně velikosti přibližně chladničky dorazily na místo na Kalifornské univerzitě v Los Angeles (UCLA) 30. srpna 1969, pouhých 8 měsíců poté, co BBN získalo svou zakázku.
Hostitelé
Roberts se rozhodl začít síť se čtyřmi hostiteli – kromě UCLA, IMP nainstaloval poblíž na Kalifornské univerzitě v Santa Barbaře (UCSB), další na Stanfordském výzkumném institutu (SRI) na severu Kalifornie a poslední na Univerzitě v Utahu. Všechny tyto instituce byly druhé kategorie na západním pobřeží, které se snažily nějakým způsobem prosadit v oblasti vědeckého výpočtu. Rodinné vazby zůstávaly silné, protože dva z vědeckých vedoucích, z UCLA a z Univerzity v Utahu, byli také starými kolegy Robertse z Lincolnových laboratoří.
Dva hostitelům dal Roberts další síťové funkce. Doug Engelbart ze SRI se už v roce 1967 na schůzce vedoucích nabídl vybudovat síťové informační centrum. Využívajíc složitý systém extrakce informací na SRI, chtěl vytvořit telefonní adresář ARPANET: uspořádanou sbírku informací o všech zdrojích dostupných na různých uzlech a poskytnout k nim přístup všem účastníkům sítě. Vzhledem k Kleinrockově zkušenosti s analýzou síťového provozu, Roberts jmenoval UCLA centrem pro měření aktivity sítě (NMC). Pro Kleinrocka a UCLA měla ARPANET představovat nejen praktický nástroj, ale i experiment, jehož data mohla být extrahována a shrnuta, aby se získané znalosti použily k vylepšení projektu sítě a jejích následovníků.
Ale pro rozvoj ARPANETu bylo důležitější než tato dva cíle společenství doktorandů známé jako „síťová pracovní skupina“ (NWG). Podsíť z IMP umožňovala každému hostiteli v síti spolehlivě doručit zprávu jakémukoli jinému; úkolem NWG bylo vyvinout společný jazyk nebo sadu jazyků, které by hostitelé mohli použít pro komunikaci. Nazvali je „protokoly hostitelů“. Název „protokol“, převzatý od diplomatů, byl poprvé použit v sítích v roce 1965 Robertsem a Tomem Marillem k popisu jak formátu dat, tak algoritmických kroků určujících, jak spolu dva počítače komunikují.
NWG pod neformálním, ale faktickým vedením Stevea Crockera z UCLA začala pravidelně zasedat od jara 1969, asi šest měsíců před příchodem prvního IMP. Crocker se narodil a vyrostl v oblasti Los Angeles, studoval na škole Van Nuys, jako spolužák se dvěma svými budoucími kolegy z NWG, Vintem Cerfem a Johnem Postelem. Aby zaznamenal výsledky některých schůzek skupiny, Crocker vyvinul jeden z základních kamenů kultury ARPANETu (a budoucího internetu), request for comments [pracovní návrh] (). Jeho RFC 1, zveřejněný 7. dubna 1969 a distribuovaný všem budoucím uzlům ARPANETu klasickou poštou, shromáždil rané diskuse skupiny o návrhu softwaru pro protokol hostitelů. V RFC 3 Crocker pokračoval v popisu, velmi vágně definující proces zpracování všech budoucích RFC:
Poznámky je lépe posílat včas, než je dokonalit. Přijímáme filozofické názory bez příkladů nebo jiné specificity, určité návrhy nebo technologie implementace bez úvodního popisu nebo kontextových vysvětlení, konkrétní otázky bez pokusů na ně odpovědět. Minimální délka poznámky od NWG činí jednu větu. Doufáme, že podnítíme výměnu názorů a diskuse ohledně neoficiálních myšlenek.
Stejně jako request for quotation [запрос котировок] (RFQ), standardní způsob žádosti o nabídky na vládní kontrakty, RFC vítalo jakoukoli reakci, ale na rozdíl od RFQ také vyzývalo k dialogu. Každý z rozptýlené komunity NWG mohl předložit RFC a využít tuto příležitost k diskuzi, kladení otázek nebo k kritice předchozího návrhu. Samozřejmě, jako v každé komunitě, některé názory byly nadřazeny jiným a v raných dnech měl názor Krockera a jeho hlavní skupiny spolupracovníků velkou váhu. V červenci 1971 Krocker opustil UCLA, ještě jako postgraduální student, aby se stal programovým manažerem v IPTO. Vzhledem k tomu, že měl k dispozici klíčové výzkumné granty od ARPA, měl, chtěně nebo nechtěně, nezpochybnitelný vliv.
John Postel, Steve Crocker a Vint Cerf – spolužáci a kolegové z NWG; pozdější léta
Původní plán NWG zahrnoval zavedení dvou protokolů. Vzdálené přihlášení (telnet) umožnilo jednomu počítači fungovat jako terminál připojený k operačnímu systému jiného, rozšiřující interaktivní prostředí jakéhokoli systému, který bylo součástí ARPANETu, na tisíce kilometrů k jakémukoli uživateli sítě. Protokol pro přenos souborů FTP umožnil jednomu počítači přenést soubor, například užitečný program nebo dataset, na úložiště jiného systému nebo z něj. Na žádost Robertse přidala NWG třetí základní protokol ke dvěma, který ustanovil základní spojení mezi dvěma hostiteli. Nazvali ho programem řízení sítě (NCP). Nyní měla síť tři úrovně abstrakce – podsíť paketů řízená IMP na samém dně, spojení mezi hostiteli zajišťované NCP uprostřed, a aplikační protokoly (FTP a telnet) nahoře.
Neúspěch?
Až v srpnu 1971 byl NCP plně definován a implementován v celé síti, která měla v té době patnáct uzlů. Následovaly implementace protokolu telnet a první stabilní definice FTP se objevila o rok později, v létě 1972. Pokud bychom posoudili stav ARPANETu v tomto období, několik let po jeho prvním spuštění, mohli bychom ho považovat za neúspěch ve srovnání se snem o sdílení zdrojů, který si představoval Licklider a který v praxi realizoval jeho protež Robert Taylor.
Zpočátku bylo jednoduše obtížné zjistit, jaké zdroje existují v síti, které by bylo možné využít. Informační centrum sítě používalo model dobrovolné účasti – každý uzel měl sám poskytovat aktualizované informace o dostupnosti dat a programů. A i když by z takových akcí měli prospěch všichni, žádný jednotlivý uzel neměl silnou motivaci propagovat své zdroje a poskytovat k nim přístup, nemluvě o zajištění aktuální dokumentace nebo konzultací. Proto se NIC nepodařilo stát se síťovým adresářem. Pravděpodobně nejdůležitější funkcí v raných letech bylo zajistit elektronické umístění rostoucí sady RFC.
I když, řekněme, Alice z UCLA věděla o existenci užitečného zdroje na MIT, objevilo se závažnější překážka. Telnet umožnil Alici dostat se na přihlašovací obrazovku na MIT, ale dál ne. Aby se Alice mohla skutečně dostat k nějakému programu na MIT, musela se nejprve dohodnout s MIT offline, aby jí založili účet na jejich počítači, což obvykle vyžadovalo vyplnění papírových formulářů v obou institucích a dohodu o financování za využívání počítačových zdrojů MIT. A kvůli nekompatibilitě mezi hardwarem a systémovým softwarem mezi uzly přenosy souborů často neměly velký smysl, protože jste nemohli spouštět programy z vzdálených počítačů na svém.
Ironické je, že nejvýznamnější úspěch v oblasti sdílení zdrojů nespočíval v interaktivním časovém sdílení, pro které byla ARPANET vytvořena, ale v oblasti staromódního neinteraktivního zpracování dat. UCLA připojila svůj nevyužívaný stroj IBM 360/91 pro dávkové zpracování dat do sítě a poskytovala telefonickou podporu pro vzdálené uživatele, což přineslo značný příjem počítačovému centru. Superpočítač ILLIAC IV z University of Illinois, financovaný ARPA, a Datacomputer ve Computer Corporation of America v Cambridge také našli své vzdálené klienty prostřednictvím ARPANET.
Ale všechny tyto projekty se ani zdaleka nepřiblížily k plnému využití sítě. Na podzim roku 1971, když bylo online 15 hostitelů, síť celkově přenášela v průměru 45 milionů bitů přes každý uzel, což odpovídalo 520 bitům/s v síti s pronajatými linkami od AT&T s propustností 50 000 bitů/s. Navíc většina tohoto provozu byla kontrolní a byla generována měřicím centrem sítě z UCLA. Kromě nadšení některých prvních uživatelů (například Steve Karr, který denně používal PDP-10 nacházející se na University of Utah z Palo Alta), se na ARPANET téměř nic nedělo. Z dnešního pohledu může být nejzajímavějším událostí spuštění digitální knihovny „Projekt Gutenberg“ v prosinci 1971, kterou založil Michael Hart, student University of Illinois.
Brzy ale ARPANET zachránil od obvinění z rozkladu třetí aplikační protokol – malá záležitost zvaná email.
Co si ještě přečíst
• Janet Abbate, Vynález internetu (1999)
• Katie Hafner a Matthew Lyon, Kde čarodějové zůstávají vzhůru až do noci: Původy internetu (1996)
Zdroj: habr.com
