Další články ze série:
- Historie relé
- Historie elektronických počítačů
- Historie tranzistoru
- historie internetu
Pomocí ARPANETu Robert Taylor a Larry Roberts mnoho různých výzkumných ústavů, z nichž každý měl svůj vlastní počítač, za jehož software a hardware nesla plnou odpovědnost. Samotný software a hardware sítě se však nacházel v zamlžené střední oblasti a nepatřil do žádného z těchto míst. V období od roku 1967 do roku 1968 musel Roberts, vedoucí projektu sítě úřadu pro informační technologie (IPTO), určit, kdo by měl síť vybudovat a udržovat a kde by měly ležet hranice mezi sítí a institucemi.
Skeptici
Problém strukturování sítě byl přinejmenším stejně politický jako technický. Ředitelé výzkumu ARPA obecně s myšlenkou ARPANET nesouhlasili. Někteří jasně neprokázali, že by se kdykoli chtěli připojit k síti; jen málo z nich bylo nadšených. Každé centrum by muselo vyvinout vážné úsilí, aby umožnilo ostatním používat jejich velmi drahý a velmi vzácný počítač. Toto poskytnutí přístupu prokázalo jasné nevýhody (ztráta cenného zdroje), zatímco jeho potenciální přínosy zůstaly vágní a vágní.
Stejný skepticismus ohledně sdíleného přístupu ke zdrojům před několika lety potopil síťový projekt UCLA. V tomto případě však měla ARPA mnohem větší páku, protože platila přímo za všechny tyto cenné počítačové zdroje a nadále se podílela na všech peněžních tocích souvisejících výzkumných programů. A přestože nebyly vysloveny žádné přímé hrozby, nezaznělo žádné „nebo jinak“, situace byla mimořádně jasná – tak či onak se ARPA chystala vybudovat svou síť, aby sjednotila stroje, které jí v praxi stále patřily.
Ta chvíle přišla na setkání vědeckých ředitelů v Att Arbor, Michigan, na jaře 1967. Roberts představil svůj plán na vytvoření sítě spojující různé počítače v každém z center. Oznámil, že každý vedoucí pracovník poskytne svému místnímu počítači speciální síťový software, který bude používat k volání jiných počítačů přes telefonní síť (to bylo předtím, než se Roberts o nápadu dozvěděl ). Odpovědí byla polemika a strach. Mezi nejméně nakloněná realizaci této myšlenky patřila největší centra, která již pracovala na velkých projektech sponzorovaných IPTO, z nichž MIT bylo tím hlavním. Výzkumníci z MIT, zaplavení penězi ze svého systému pro sdílení času Project MAC a laboratoře umělé inteligence, neviděli žádný přínos ve sdílení svých těžce vydělaných zdrojů se západními rifrafy.
A bez ohledu na svůj status si každé centrum vážilo svých vlastních nápadů. Každý z nich měl svůj vlastní unikátní software a vybavení a bylo těžké pochopit, jak mezi sebou mohli vůbec navázat základní komunikaci, natož skutečně spolupracovat. Pouhé psaní a spouštění síťových programů pro jejich stroj zabere značné množství jejich času a výpočetních zdrojů.
Bylo ironické, ale také překvapivě trefné, že Robertsovo řešení těchto sociálních a technických problémů přišlo od Wese Clarka, muže, který neměl rád jak sdílení času, tak sítě. Clark, zastánce donkichotské myšlenky dát každému osobní počítač, neměl v úmyslu s nikým sdílet výpočetní zdroje a svůj vlastní kampus, Washington University v St. Louis, držel daleko od ARPANETu po mnoho příštích let. Není proto divu, že to byl právě on, kdo vyvinul návrh sítě, který nijak výrazně nezatěžuje výpočetní zdroje každého z center a nevyžaduje, aby každé z nich vynakládalo úsilí na vytváření speciálního softwaru.
Clark navrhl umístit do každého centra minipočítač, který by obsluhoval všechny funkce přímo související se sítí. Každé centrum jen muselo přijít na to, jak se připojit ke svému místnímu asistentovi (kterému se později říkalo procesory zpráv rozhraní, popř ), který pak zprávu odeslal správnou cestou tak, aby dosáhla příslušného IMP na přijímacím místě. V podstatě navrhl, aby ARPA distribuovala do každého centra další bezplatné počítače, které by převzaly většinu zdrojů sítě. V době, kdy byly počítače ještě vzácné a velmi drahé, byl tento návrh odvážný. Avšak právě tehdy se začaly objevovat minipočítače, které stály jen několik desítek tisíc dolarů místo několika stovek, a nakonec se návrh ukázal jako v zásadě proveditelný (každý IMP nakonec stál 45 000 dolarů, tedy asi 314 000 dolarů v dnešní peníze).
Přístup IMP, zatímco zmírnil obavy vědeckých vůdců ze zatížení sítě na jejich výpočetní výkon, také řešil další, politický problém ARPA. Na rozdíl od ostatních projektů agentury v té době nebyla síť omezena na jediné výzkumné centrum, kde by ji řídil jediný šéf. A samotná ARPA neměla schopnosti samostatně přímo vytvářet a řídit rozsáhlý technický projekt. K tomu by si musela najmout externí společnosti. Přítomnost IMP vytvořila jasné rozdělení odpovědnosti mezi síť spravovanou externím agentem a lokálně řízený počítač. Dodavatel by kontroloval IMP a vše mezi tím a centra by zůstala odpovědná za hardware a software na svých vlastních počítačích.
IMP
Roberts pak potřeboval vybrat dodavatele. Lickliderův staromódní přístup, kdy přímo vylákal návrh od svého oblíbeného výzkumníka, v tomto případě neplatil. Projekt musel být dán do veřejné dražby jako každá jiná státní zakázka.
Teprve v červenci 1968 byl Roberts schopen vyžehlit poslední detaily nabídky. Uplynulo asi šest měsíců od chvíle, kdy zapadl poslední technický dílek skládačky, když byl na konferenci v Gatlinburgu oznámen systém přepojování paketů. Dva z největších výrobců počítačů, Control Data Corporation (CDC) a International Business Machines (IBM), okamžitě odmítli účast, protože neměli levné minipočítače vhodné pro roli IMP.
Honeywell DDP-516
Mezi zbývajícími účastníky si většina vybrala nový počítač z Honeywell, ačkoli někteří byli nakloněni přízni . Volba společnosti Honeywell byla obzvláště atraktivní, protože měla I/O rozhraní speciálně navržené pro systémy v reálném čase pro aplikace, jako je průmyslové řízení. Komunikace samozřejmě vyžadovala i patřičnou přesnost – pokud počítač při jiné práci přehlédl příchozí zprávu, nebyla druhá šance ji zachytit.
Když Roberts vážně uvažoval o Raytheonu, koncem roku zadal tento úkol rostoucí cambridgeské firmě založené Boltem, Berankem a Newmanem. Rodokmen interaktivních počítačů byl v té době extrémně zakořeněný a Roberts mohl být snadno obviněn z nepotismu, když si vybral BBN. Licklider přinesl do BBN interaktivní výpočetní techniku, než se stal prvním ředitelem IPTO, zaséval semínka své intergalaktické sítě a mentoroval lidi, jako je Roberts. Bez Leakeova vlivu by ARPA a BBN neměly zájem ani nebyly schopny sloužit projektu ARPANET. Navíc klíčová část týmu sestaveného BBN za účelem vybudování sítě založené na IMP pocházela přímo či nepřímo z Lincoln Labs: Frank Hart (vedoucí týmu), Dave Walden, a Severní Ornstein. Právě v laboratořích Roberts sám navštěvoval postgraduální školu a právě tam Leakeovo náhodné setkání s Wesem Clarkem podnítilo jeho zájem o interaktivní počítače.
Ale i když situace mohla vypadat jako tajná dohoda, ve skutečnosti byl tým BBN stejně dobře vhodný pro práci v reálném čase jako Honeywell 516. V Lincolnu pracovali na počítačích připojených k radarovým systémům – dalším příkladu aplikace, ve které data nebudou čekat, až bude počítač připraven. Hart například jako student v 1950. letech pracoval na počítači Whirlwind, zapojil se do projektu SAGE a strávil celkem 15 let v Lincoln Laboratories. Ornstein pracoval na křížovém protokolu SAGE, který přenášel radarová sledovací data z jednoho počítače do druhého, a později na LINC Wese Clarka, počítači navrženém tak, aby pomáhal vědcům pracovat přímo v laboratoři s daty online. Crowther, nyní nejlépe známý jako autor textové hry , strávil deset let budováním systémů v reálném čase, včetně Lincoln Terminal Experiment, mobilní satelitní komunikační stanice s malým počítačem, který ovládal anténu a zpracovával příchozí signály.
IMP tým ve společnosti BBN. Frank Hart je muž v centru pro seniory. Ornstein stojí na pravém okraji, vedle Crowthera.
IMP byl zodpovědný za pochopení a řízení směrování a doručování zpráv z jednoho počítače do druhého. Počítač mohl odeslat až 8000 bajtů najednou do místního IMP spolu s cílovou adresou. IMP poté rozdělil zprávu na menší pakety, které byly nezávisle přenášeny do cílového IMP přes linky 50 kbps pronajaté od AT&T. Přijímající IMP poskládal zprávu dohromady a doručil ji do svého počítače. Každý IMP si vedl tabulku, která sledovala, kdo z jeho sousedů měl nejrychlejší cestu k dosažení jakéhokoli možného cíle. Byl dynamicky aktualizován na základě informací obdržených od těchto sousedů, včetně informací, že soused byl nedosažitelný (v takovém případě bylo zpoždění pro odeslání tímto směrem považováno za nekonečné). Aby splnil Robertsovy požadavky na rychlost a propustnost pro všechna tato zpracování, Hartův tým vytvořil kód na umělecké úrovni. Celý program pro zpracování IMP zabíral pouze 12 000 bajtů; část, která se zabývala směrovacími tabulkami, zabrala pouze 300.
Tým také přijal několik preventivních opatření, protože bylo nepraktické věnovat podpůrný tým každému IMP v terénu.
Nejprve vybavili každý počítač zařízeními pro vzdálené sledování a ovládání. Kromě automatického restartu, který se spustil po každém výpadku proudu, byly IMP naprogramovány tak, aby byly schopny restartovat sousedy zasláním nových verzí operačního softwaru. Aby IMP pomohl s laděním a analýzou, mohl na příkaz začít v pravidelných intervalech pořizovat snímky svého aktuálního stavu. Ke každému balíčku IMP byla také připojena část pro jeho sledování, což umožnilo psát podrobnější protokoly práce. Se všemi těmito schopnostmi bylo možné řadu problémů řešit přímo z kanceláře BBN, která sloužila jako řídicí centrum, odkud bylo možné sledovat stav celé sítě.
Zadruhé si od Honeywell vyžádali vojenskou verzi 516 vybavenou tlustým pouzdrem, které ji chránilo před vibracemi a jinými hrozbami. BBN v zásadě chtělo, aby to bylo znamení „zůstaň pryč“ pro zvědavé postgraduální studenty, ale nic nevymezovalo hranici mezi místními počítači a podsítí provozovanou BBN tak jako tento obrněný plášť.
První zesílené skříně o velikosti přibližně ledničky dorazily na místo na Kalifornskou univerzitu v Los Angeles (UCLA) 30. srpna 1969, pouhých 8 měsíců poté, co BBN obdržela smlouvu.
Hostitelé
Roberts se rozhodl založit síť se čtyřmi hostiteli – kromě UCLA bude IMP instalován těsně u pobřeží na University of California, Santa Barbara (UCSB), další na Stanford Research Institute (SRI) v severní Kalifornii a poslední na University of Utah. Všechno to byly druhořadé instituce ze západního pobřeží, které se snažily nějak prokázat v oblasti vědeckých počítačů. Rodinné vazby nadále fungovaly jako dva z vědeckých supervizorů, z UCLA a z University of Utah, byli také staří kolegové Robertse v Lincoln Laboratories.
Roberts dal dvěma hostitelům další funkce související se sítí. V roce 1967 se Doug Englebart ze SRI dobrovolně přihlásil k založení informačního centra sítě na setkání vedení. Pomocí sofistikovaného systému vyhledávání informací SRI se rozhodl vytvořit adresář ARPANET: organizovanou sbírku informací o všech zdrojích dostupných na různých uzlech a zpřístupnit je všem v síti. Vzhledem ke znalostem společnosti Kleinrock v oblasti analýzy síťového provozu určil Roberts UCLA jako centrum pro měření sítě (NMC). Pro Kleinrock a UCLA měl být ARPANET nejen praktickým nástrojem, ale také experimentem, ze kterého by bylo možné extrahovat a sestavovat data, aby bylo možné získané znalosti aplikovat na zlepšení návrhu sítě a jejích nástupců.
Důležitější pro rozvoj ARPANETu než tato dvě jmenování však byla neformálnější a volnější komunita postgraduálních studentů nazývaná Network Working Group (NWG). Podsíť z IMP umožnila libovolnému hostiteli v síti spolehlivě doručit zprávu komukoli jinému; Cílem NWG bylo vyvinout společný jazyk nebo sadu jazyků, které by hostitelé mohli používat ke komunikaci. Říkali jim „hostitelské protokoly“. Název „protokol“, vypůjčený od diplomatů, poprvé použili na sítě v roce 1965 Roberts a Tom Marill, aby popsali formát dat i algoritmické kroky, které určují, jak spolu dva počítače komunikují.
NWG, pod neformálním, ale účinným vedením Steva Crockera z UCLA, se začala pravidelně scházet na jaře 1969, asi šest měsíců před prvním IMP. Crocker se narodil a vyrůstal v oblasti Los Angeles, navštěvoval střední školu Van Nuys a byl ve stejném věku jako dva jeho budoucí kolegové z NWG, Vint Cerf a Jon Postel. K zaznamenání výsledků některých setkání skupiny Crocker vyvinul jeden ze základních kamenů kultury ARPANET (a budoucího internetu), žádost o připomínky [pracovní návrh] (). Jeho RFC 1, vydaný 7. dubna 1969 a distribuovaný do všech budoucích uzlů ARPANET prostřednictvím klasické pošty, shromáždil rané diskuse skupiny o návrhu softwaru hostitelského protokolu. V RFC 3 Crocker pokračoval v popisu a velmi vágně definoval proces návrhu pro všechny budoucí RFC:
Je lepší posílat komentáře včas, než je dovádět k dokonalosti. Přijímány jsou filozofické názory bez příkladů či jiných specifik, konkrétní návrhy či implementační technologie bez úvodního popisu či kontextového vysvětlení, konkrétní otázky bez pokusů o jejich zodpovězení. Minimální délka poznámky od NWG je jedna věta. Doufáme, že usnadníme výměny a diskuse o neformálních nápadech.
Stejně jako žádost o nabídku (RFQ), standardní způsob zadávání nabídek na vládní zakázky, RFC uvítalo zpětnou vazbu, ale na rozdíl od RFQ také vyzvalo k dialogu. Kdokoli v distribuované komunitě NWG mohl odeslat RFC a využít této příležitosti k debatě, otázce nebo kritice předchozího návrhu. Samozřejmě, jako v každé komunitě, některé názory byly ceněny nad ostatními a v prvních dnech měly názory Crockera a jeho základní skupiny spolupracovníků velmi velkou autoritu. V červenci 1971 Crocker opustil UCLA ještě jako postgraduální student, aby zaujal pozici programového manažera v IPTO. S klíčovými výzkumnými granty od ARPA, které měl k dispozici, měl, ať už vědomě či nevědomky, nepopiratelný vliv.
Jon Postel, Steve Crocker a Vint Cerf jsou spolužáci a kolegové z NWG; pozdější roky
Původní plán NWG počítal se dvěma protokoly. Vzdálené přihlašování (telnet) umožňovalo jednomu počítači fungovat jako terminál připojený k operačnímu systému druhého, čímž se rozšiřovalo interaktivní prostředí jakéhokoli systému připojeného k ARPANETu o sdílení času tisíce kilometrů kterémukoli uživateli v síti. Protokol přenosu souborů FTP umožňoval jednomu počítači přenášet soubor, například užitečný program nebo sadu dat, do nebo z úložiště jiného systému. Na Robertsovo naléhání však NWG přidala třetí základní protokol na podporu těchto dvou a vytvořila základní spojení mezi dvěma hostiteli. Jmenoval se Network Control Program (NCP). Síť nyní měla tři vrstvy abstrakce – paketovou podsíť spravovanou IMP úplně dole, komunikaci mezi hostiteli zajišťovanou NCP uprostřed a aplikační protokoly (FTP a telnet) nahoře.
Selhání?
Teprve v srpnu 1971 byl NCP plně definován a implementován v celé síti, která se v té době skládala z patnácti uzlů. Brzy následovaly implementace protokolu telnet a první stabilní definice FTP se objevila o rok později, v létě 1972. Pokud zhodnotíme stav ARPANETu v té době, pár let po jeho prvním spuštění, mohlo by to být považováno za selhání ve srovnání se snem o separačních zdrojích, který si Licklider představoval a uvedl do praxe jeho chráněnec Robert Taylor.
Pro začátek bylo jednoduše obtížné zjistit, jaké zdroje existují online, které bychom mohli použít. Informační centrum sítě využívalo model dobrovolné účasti – každý uzel musel poskytovat aktualizované informace o dostupnosti dat a programů. I když by z takové akce těžil každý, každý jednotlivý uzel měl jen malou motivaci k tomu, aby inzeroval nebo poskytoval přístup ke svým zdrojům, natož aby poskytoval aktuální dokumentaci nebo rady. Proto se NIC nepodařilo stát se online adresářem. Snad jeho nejdůležitější funkcí v prvních letech bylo poskytovat elektronický hosting rostoucího souboru RFC.
I když řekněme Alice z UCLA věděla o existenci užitečného zdroje na MIT, objevila se závažnější překážka. Telnet umožnil Alici dostat se na přihlašovací obrazovku MIT, ale ne dále. Aby Alice skutečně získala přístup k programu na MIT, musela by nejprve vyjednávat offline s MIT, aby pro ni zřídila účet na jejich počítači, což obvykle vyžadovalo vyplnění papírových formulářů v obou institucích a dohodu o financování, která by to zaplatila. využití počítačových zdrojů MIT. A kvůli nekompatibilitě mezi hardwarem a systémovým softwarem mezi uzly přenos souborů často nedával moc smysl, protože na tom vašem nebylo možné spouštět programy ze vzdálených počítačů.
Je ironií, že nejvýznamnější úspěch sdílení zdrojů nespočívá v oblasti interaktivního timesharingu, pro který byl ARPANET vytvořen, ale v oblasti staromódního neinteraktivního zpracování dat. UCLA přidala do sítě svůj nečinný stroj pro dávkové zpracování IBM 360/91 a poskytla telefonické konzultace na podporu vzdálených uživatelů, což počítačovému centru přineslo značné příjmy. Superpočítač ILLIAC IV sponzorovaný ARPA na University of Illinois a Datacomputer v Computer Corporation of America v Cambridge také našly vzdálené klienty přes ARPANET.
Všechny tyto projekty se však k plnému využití sítě nepřiblížily. Na podzim roku 1971, s 15 hostiteli online, síť jako celek přenášela v průměru 45 milionů bitů na uzel, neboli 520 bps přes síť 50 000 bps pronajatých linek od AT&T. Navíc většinu tohoto provozu tvořil testovací provoz generovaný centrem pro měření sítě na UCLA. Kromě nadšení některých prvních uživatelů (jako je Steve Cara, denní uživatel PDP-10 na University of Utah v Palo Alto), se na ARPANETu událo jen málo. Z moderní perspektivy bylo asi nejzajímavějším vývojem spuštění digitální knihovny Project Guttenberg v prosinci 1971, kterou zorganizoval Michael Hart, student na University of Illinois.
Ale brzy byl ARPANET zachráněn před obviněním z úpadku třetím aplikačním protokolem - maličkostí zvanou e-mail.
Co jiného číst
• Janet Abbate, Vynalézání internetu (1999)
• Katie Hafner a Matthew Lyon, Where Wizards Stay Up Late: The Origins of the Internet (1996)
Zdroj: www.habr.com