Dette er historien om skabelsen af ARPANET, den revolutionære forgænger for internettet, som fortalt af deltagere i begivenhederne
Da jeg ankom til Bolter Hall Institute ved University of California, Los Angeles (UCLA), klatrede jeg op ad trappen til tredje sal på jagt efter værelse #3420. Og så gik jeg ind i det. Fra korridoren virkede hun ikke noget særligt.
Men for 50 år siden, den 29. oktober 1969, skete der noget monumentalt. Kandidatstuderende Charlie Cline, der sad ved en ITT Teletype-terminal, lavede den første digitale dataoverførsel for Bill Duvall, en videnskabsmand, der sad ved en anden computer på Stanford Research Institute (i dag kendt som SRI International), i en helt anden del af Californien. Sådan begyndte historien , et lille netværk af akademiske computere, der blev forløberen for internettet.
Det kan ikke siges, at denne korte handling med datatransmission på det tidspunkt tordnede over hele verden. Selv Cline og Duvall kunne ikke fuldt ud sætte pris på deres præstation: "Jeg kan ikke huske noget særligt fra den aften, og jeg var bestemt ikke klar over på det tidspunkt, at vi havde gjort noget særligt," siger Cline. Deres forbindelse blev dog et bevis på gennemførligheden af konceptet, som i sidste ende gav adgang til næsten al verdens information for enhver, der ejer en computer.
I dag er alt fra smartphones til automatiske garageporte noder i et netværk, der stammer fra det, Cline og Duvall testede den dag. Og historien om, hvordan de bestemte de første regler for at flytte bytes rundt i verden, er værd at lytte til – især når de selv fortæller det.
"Så det ikke sker igen"
Og i 1969 hjalp mange mennesker Cline og Duvall med at få aftenens gennembrud den 29. oktober - inklusive en UCLA-professor , som jeg udover Cline og Duvall talte med ved 50 års jubilæet. Kleinrock, der stadig arbejder på universitetet, sagde det på en måde var det et barn af den kolde krig. Da i oktober 1957 sovjet blinkede i himlen over USA, gik chokbølger fra det gennem både det videnskabelige samfund og det politiske establishment.
Værelse nr. 3420, restaureret i al sin pragt fra 1969
Lanceringen af Sputnik "fandt USA med bukserne nede, og Eisenhower sagde: 'Lad det ikke ske igen'," huskede Kleinrock i vores samtale i værelse 3420, nu kendt som Internet History Center. Kleinrock. "Så i januar 1958 dannede han Advanced Research Projects Agency, ARPA, i forsvarsministeriet for at støtte STEM - de hårde videnskaber, der studeres på amerikanske universiteter og forskningslaboratorier."
I midten af 1960'erne gav ARPA midler til konstruktionen af store computere, der blev brugt af forskere på universiteter og tænketanke over hele landet. ARPAs økonomichef var Bob Taylor, en nøglefigur i computerhistorien, som senere drev PARC-laboratoriet hos Xerox. Hos ARPA blev det desværre klart for ham, at alle disse computere talte forskellige sprog og ikke vidste, hvordan de skulle kommunikere med hinanden.
Taylor hadede at skulle bruge forskellige terminaler til at oprette forbindelse til forskellige fjernforskningscomputere, der hver kørte på sin egen dedikerede linje. Hans kontor var fyldt med teletypemaskiner.
I 1969 var sådanne Teletype-terminaler en integreret del af computerenheder
"Jeg sagde, mand, det er indlysende, hvad der skal gøres. I stedet for at have tre terminaler, burde der være én terminal, der går, hvor du har brug for den,” sagde Taylor til New York Times i 1999. "Denne idé er ARPANET."
Taylor havde også mere praktiske grunde til at ville skabe et netværk. Han modtog konstant henvendelser fra forskere over hele landet om at finansiere indkøb af større og hurtigere . Han vidste, at meget af den statsfinansierede computerkraft sad inaktiv, forklarer Kleinrock. For eksempel kunne en forsker maksimere mulighederne i computersystemet på SRIin i Californien, mens mainframen på MIT samtidig kunne sidde inaktiv, for eksempel efter timer på østkysten.
Eller det kunne være, at mainframen indeholdt software ét sted, som kunne være nyttigt andre steder – som den første ARPA-finansierede grafiksoftware ved University of Utah. Uden et sådant netværk, "hvis jeg er på UCLA og vil lave grafik, vil jeg bede ARPA om at købe mig den samme maskine," siger Kleinrock. "Alle havde brug for alt." I 1966 var ARPA blevet træt af sådanne krav.
Leonard Kleinrock
Problemet var, at alle disse computere talte forskellige sprog. Hos Pentagon forklarede Taylors computerforskere, at disse forskningscomputere alle kørte forskellige sæt koder. Der var ikke noget fælles netværkssprog eller protokol, hvorigennem computere placeret langt fra hinanden kunne forbinde og dele indhold eller ressourcer.
Snart ændrede situationen sig. Taylor overtalte ARPA-direktør Charles Hertzfield til at investere en million dollars i at udvikle et nyt netværk, der forbinder computere fra MIT, UCLA, SRI og andre steder. Hertzfield fik pengene ved at tage dem fra det ballistiske missilforskningsprogram. Forsvarsministeriet begrundede denne omkostning med, at ARPA havde til opgave at skabe et "overlevende" netværk, der ville fortsætte med at fungere, selv efter at en af dets dele var blevet ødelagt - for eksempel i et atomangreb.
ARPA hentede Larry Roberts, en gammel ven af Kleinrock fra MIT, til at styre ARPANET-projekter. Roberts henvendte sig til den britiske datalog Donald Davis og amerikanske Paul Barans værker og de datatransmissionsteknologier, de opfandt.
Og snart inviterede Roberts Kleinrock til at arbejde på den teoretiske del af projektet. Han havde tænkt på datatransmission over netværk siden 1962, da han stadig var på MIT.
"Som kandidatstuderende ved MIT besluttede jeg at løse følgende problem: Jeg er omgivet af computere, men de ved ikke, hvordan de skal kommunikere med hinanden, og jeg ved, at før eller siden bliver de nødt til det," Kleinrock siger. – Og ingen var engageret i denne opgave. Alle studerede informations- og kodningsteori."
Kleinrocks vigtigste bidrag til ARPANET var . Dengang var linjerne analoge og kunne lejes fra AT&T. De arbejdede gennem switches, hvilket betyder, at en central switch etablerede en dedikeret forbindelse mellem afsenderen og modtageren, det være sig to personer, der chattede i telefonen eller en terminal, der forbinder til en ekstern mainframe. På disse linjer blev der brugt meget tid i tomgang – når ingen talte ord eller sendte bits.
Kleinrocks afhandling ved MIT fastlagde de begreber, der skulle informere ARPANET-projektet.
Kleinrock betragtede dette som en vildt ineffektiv måde at kommunikere mellem computere på. Køteori gav en måde til dynamisk at opdele kommunikationslinjer mellem datapakker fra forskellige kommunikationssessioner. Når en strøm af pakker afbrydes, kan en anden strøm bruge den samme kanal. Pakker, der udgør én datasession (f.eks. én e-mail), kan finde vej til modtageren ved hjælp af fire forskellige ruter. Hvis en rute er lukket, vil netværket omdirigere pakker gennem en anden.
Under vores samtale i værelse 3420 viste Kleinrock mig sit speciale, indbundet med rødt på et af bordene. Han udgav sin forskning i bogform i 1964.
I en sådan ny type netværk blev databevægelse ikke styret af en central switch, men af enheder placeret ved netværksknuder. I 1969 blev disse enheder kaldt , "interface message handlers". Hver sådan maskine var en modificeret, kraftig version af Honeywell DDP-516-computeren, som indeholdt specialudstyr til netværksstyring.
Kleinrock leverede den første IMP til UCLA den første mandag i september i 1969. I dag står det monolitisk i hjørnet af rum 3420 i Bolter Hall, hvor det er blevet restaureret til dets oprindelige udseende, som det var ved behandling af de første internettransmissioner for 50 år siden.
"15-timers arbejdsdage, hver dag"
I efteråret 1969 var Charlie Cline en kandidatstuderende, der forsøgte at opnå en ingeniøruddannelse. Hans gruppe blev overført til ARPANET-projektet, efter at Kleinrock modtog statsstøtte til at udvikle netværket. I august arbejdede Kline og andre aktivt på at forberede software til Sigma 7-mainframen til at interface med IMP. Da der ikke var nogen standard kommunikationsgrænseflade mellem computere og IMP'er - Bob Metcalfe og David Boggs ville ikke opfinde Ethernet før 1973 - skabte holdet et 5 meter kabel fra bunden for at kommunikere mellem computerne. Nu manglede de kun en anden computer til at udveksle oplysninger.
Charlie Cline
Det andet forskningscenter, der modtog en IMP, var SRI (dette skete i begyndelsen af oktober). For Bill Duvall markerede begivenheden starten på forberedelserne til den første dataoverførsel fra UCLA til SRI, på deres SDS 940. Holdene på begge institutioner, sagde han, arbejdede hårdt på at opnå den første succesfulde dataoverførsel inden den 21. oktober.
"Jeg gik ind i projektet, udviklede og implementerede den nødvendige software, og det var den slags proces, der nogle gange sker i softwareudvikling - 15-timers dage hver dag, indtil du er færdig," husker han.
Når Halloween nærmer sig, accelererer udviklingstempoet på begge institutioner. Og holdene var klar allerede inden deadline.
"Nu havde vi to noder, vi lejede linjen fra AT&T, og vi forventede fantastiske hastigheder på 50 bits i sekundet," siger Kleinrock. "Og vi var klar til at gøre det, til at logge ind."
"Vi planlagde den første test til den 29. oktober," tilføjer Duval. – På det tidspunkt var det præ-alfa. Og vi tænkte, okay, vi har tre testdage til at få det hele op at køre.”
Om aftenen den 29. arbejdede Kline sent - det samme gjorde Duvall på SRI. De planlagde at forsøge at sende den første besked over ARPANET om aftenen, for ikke at ødelægge nogens arbejde, hvis computeren pludselig "crasher". I værelse 3420 sad Cline alene foran en ITT Teletype-terminal forbundet til en computer.
Og her er, hvad der skete den aften - inklusive en af de historiske computerfejl i computerhistorien - med Kline og Duvalls ord:
Kline: Jeg loggede ind på Sigma 7 OS og kørte derefter et program, jeg havde skrevet, som tillod mig at beordre en testpakke, der skulle sendes til SRI. I mellemtiden startede Bill Duvall hos SRI et program, der accepterede indgående forbindelser. Og vi talte i telefon på samme tid.
Vi havde et par problemer i starten. Vi havde et problem med kodeoversættelse, fordi vores system brugte (udvidet BCD), en standard brugt af IBM og Sigma 7. Men computeren i SRI brugt (Standard American Code for Information Interchange), som senere blev standarden for ARPANET, og derefter hele verden.
Efter at have håndteret flere af disse problemer, forsøgte vi at logge ind. Og for at gøre dette skulle du skrive ordet "login". Systemet hos SRI var programmeret til intelligent at genkende tilgængelige kommandoer. I avanceret tilstand, da du først skrev L, derefter O, så G, forstod hun, at du sandsynligvis mente LOGIN, og hun tilføjede selv IN. Så jeg gik ind i L.
Jeg var på linjen med Duvall fra SRI, og jeg sagde: "Fik du L'et?" Han siger: "Ja." Jeg sagde, at jeg så L'et komme tilbage og printe ud på min terminal. Og jeg trykkede på O, og den sagde, "'O' kom." Og jeg trykkede på G, og han sagde: "Vent et øjeblik, mit system er gået ned her."
Bill Duvall
Efter et par breve opstod der et bufferoverløb. Det var meget nemt at finde og rette, og stort set var alt oppe at køre igen efter det. Jeg nævner dette, fordi det ikke er det, hele denne historie handler om. Historien om, hvordan ARPANET virker.
Kline: Han havde en lille fejl, og han klarede den på cirka 20 minutter og forsøgte at starte det hele igen. Han var nødt til at tilpasse softwaren. Jeg var nødt til at tjekke min software igen. Han ringede tilbage og vi prøvede igen. Vi startede igen, jeg skrev L, O, G og denne gang fik jeg svaret "IN".
"Bare ingeniører på arbejde"
Den første forbindelse fandt sted klokken halv elleve om aftenen stillehavstid. Kline var derefter i stand til at logge ind på den SRI-computerkonto, som Duvall havde oprettet til ham, og køre programmer ved hjælp af systemressourcerne på en computer, der var placeret 560 km op ad kysten fra UCLA. En lille del af ARPANETs mission blev gennemført.
"Da var det sent, så jeg tog hjem," fortalte Kline.
Skiltet i værelse 3420 forklarer, hvad der skete her
Holdet vidste, at de havde opnået succes, men tænkte ikke meget over præstationens omfang. "Det var bare ingeniører på arbejde," sagde Kleinrock. Duvall så den 29. oktober som blot et skridt i en større, mere kompleks opgave med at forbinde computere til et netværk. Kleinrocks arbejde fokuserede på, hvordan man dirigerer datapakker på tværs af netværk, mens SRI-forskere arbejdede på, hvad en pakke består af, og hvordan dataene i den er organiseret.
"Dybest set er det her, det paradigme, som vi ser på internettet, først blev skabt, med links til dokumenter og alt det der," siger Duvall. "Vi har altid forestillet os flere arbejdsstationer og mennesker forbundet med hinanden. Dengang kaldte vi dem videncentre, fordi vores orientering var akademisk.”
Inden for få uger efter den første vellykkede udveksling af data mellem Cline og Duvall, udvidede ARPA-netværket til at omfatte computere fra University of California, Santa Barbara og University of Utah. ARPANET udvidede sig derefter yderligere ind i 70'erne og meget af 1980'erne, og kædede flere og flere statslige og akademiske computere sammen. Og så vil de koncepter, der er udviklet i ARPANET, blive anvendt på internettet, som vi kender i dag.
I 1969 udråbte en UCLA-pressemeddelelse det nye ARPANET. "Computernetværk er stadig i deres vorden," skrev Kleinrock dengang. "Men efterhånden som de vokser i størrelse og kompleksitet, vil vi sandsynligvis se en udbredelse af 'computertjenester', der ligesom nutidens elektriske og telefoniske tjenester vil betjene individuelle hjem og kontorer over hele landet."
I dag virker dette koncept ret gammeldags - datanetværk er ikke kun trængt ind i hjem og kontorer, men også ind i de mindste enheder, der tilhører Internet of Things. Men Kleinrocks udtalelse om "computertjenester" var overraskende forudseende, i betragtning af at det moderne kommercielle internet ikke dukkede op før flere årtier senere. Denne idé er fortsat relevant i 2019, når computerressourcer nærmer sig den samme allestedsnærværende, givet for givet tilstand som elektricitet.
Måske er jubilæer som dette en god mulighed for ikke kun at huske, hvordan vi kom til denne meget forbundne æra, men også til at se på fremtiden - som Kleinrock gjorde - for at tænke over, hvor netværket kunne gå hen.
Kilde: www.habr.com