Andre artikler i cyklen:
- Historien om relæet
- Historien om elektroniske computere
- Historien om transistoren
- Internettets historie
Ved hjælp af ARPANET planlagde Robert Taylor og Larry Roberts et væld af forskellige forskningsinstitutioner, hvor hver havde sin egen computer, som de var fuldt ansvarlige for hvad angår software og hardware. Men softwaren og udstyret til selve netværket befandt sig i en tvetydig midterzone, og tilhørte ikke nogen af disse steder. I perioden fra 1967 til 1968 skulle Roberts, lederen af netværksprojektet ved kontoret for informationsteknologisk behandling (Information Processing Technology Office, IPTO), beslutte, hvem der skulle bygge og vedligeholde netværket, og hvor grænserne mellem netværket og institutionerne skulle gå.
Skeptikere
Problemet med at strukturere netværket var i det mindste lige så politisk som det var teknisk. De videnskabelige ledere af forskningscentrene i ARPA var generelt ikke enige i idéen om ARPANET. Nogle viste klart, at de ikke havde nogen lyst til at tilslutte sig netværket på noget tidspunkt; meget få af dem var begejstrede. Hvert center skulle gøre en betydelig indsats for at lade andre bruge deres meget dyre og sjældne computer. At tillade adgang viste åbenbare ulemper (tab af en værdifuld ressource), mens de potentielle fordele forblev uklare og usikre.
Den samme skepsis over for fælles adgang til ressourcer havde allerede sænket netværksprojektet ved Californisk Universitet i Los Angeles for flere år siden. Men i dette tilfælde havde ARPA langt flere magtmuligheder, da den direkte betalte for alle disse værdifulde computerressourcer, og fortsatte med at holde hånden på alle pengestrømme relateret til de tilknyttede forskningsprogrammer. Og selvom der ikke blev fremsat direkte trusler, var der heller ikke nogen «ellers» der blev nævnt, situationen var helt klar – på den ene eller den anden måde ville ARPA bygge sit netværk for at samle maskiner, der i praksis stadig tilhørte den.
Øjeblikket var inde til mødet blandt de videnskabelige ledere i Ann Arbor, Michigan, foråret 1967. Roberts præsenterede sin plan om at skabe et netværk, der forbinder forskellige computere i hver af centrene. Han annoncerede, at hver leder ville udstyre sin lokale computer med en særlig netværkssoftware, som den ville bruge til at ringe til andre computere via telefonnettet (det var før, Roberts kender til idéen) ). Svaret var debat og frygt. Blandt dem, der var mindst tilbøjelige til at gennemføre denne idé, var de største centre, der allerede arbejdede på store projekter finansieret af IPTO, blandt hvilke MIT var det primære. Forskere fra MIT, der svømmede i penge fra udviklingen af tidsdelingssystemet Project MAC og laboratoriet for kunstig intelligens, så ingen fordele for sig selv i at dele deres hårdt optjente ressourcer med enhver provins fra vest.
Og uanset deres status, værnede hvert centrum om deres egne idéer. Hver havde sine unikke programmer og udstyr, og det var vanskeligt at forstå, hvordan de overhovedet kunne etableret en simpel forbindelse med hinanden, for ikke at tale om reel samarbejde. Bare det at skrive og køre netværksprogrammer for deres maskine ville tage betydelig tid og computressourcer.
Det var ironisk, men også bemærkelsesværdigt passende, at løsningen på disse sociale og tekniske problemer, vedtaget af Roberts, kom fra Wes Clark, en mand, der var skeptisk over for både tidsdeling og netværk. Clark, fortaler for den donquijotiske idé om at give hver person en personlig computer, havde overhovedet ikke tænkt sig at dele computerressourcer med nogen, og holdt sin egen campus, Washington University i St. Louis, langt væk fra ARPANET-netværket i mange år. Derfor er det ikke overraskende, at det var ham, der udarbejdede et netværksprojekt, der ikke tilføjede betydelig belastning på computressourcerne i hvert af centrene og ikke krævede, at hver af dem brugte kræfter på at skabe særlig software.
Clark foreslog at placere en mini-computer i hvert af de centre, som håndterede alle funktioner, der direkte var relateret til netværket. Hvert centrum skulle blot finde ud af, hvordan de kunne forbinde sig til deres lokale assistent (som senere blev kaldt beskedinterface-processorer, eller ), som så sendte beskeden den rette vej, så den nåede frem til den relevante IMP på modtagerstedet. I bund og grund foreslog han, at ARPA uddelte yderligere gratis computere til hvert centrum, som ville overtage en stor del af netværkets ressourcer. På et tidspunkt, hvor computere stadig var sjældne og meget dyre, var dette forslag dristigt. Men netop da begyndte mini-computere at komme frem, som kun kostede nogle få titusinder af dollars i stedet for flere hundrede, og i sidste ende viste forslaget sig at være praktisk gennemførligt (i sidste ende kostede hver IMP $45.000, eller omkring $314.000 i dagens penge).
IMP-tilgangen, der lettede forskernes bekymringer om netværkets belastning af deres beregningskapaciteter, løste også et andet politisk problem for ARPA. I modsætning til de øvrige projekter fra agenturet på det tidspunkt, var netværket ikke begrænset til et enkelt forskningscenter, hvor det ville blive styret af en enkelt leder. Og selve ARPA havde ikke mulighederne for selvstændigt at opbygge og styre et storskala teknisk projekt. De ville have været nødt til at hyre eksterne firmaer til dette. Eksistensen af IMP skabte en klar opdeling af ansvar mellem det eksternt styrede netværk og computeren med lokal kontrol. Entreprenøren ville kontrollere IMP'erne og alt imellem dem, mens centrene ville forblive ansvarlige for udstyr og software på deres egne computere.
IMP
Derefter skulle Roberts vælge denne entreprenør. Den gammeldags tilgang fra Licklider med at få tilbud fra sin yndlingsforsker direkte var ikke passende i dette tilfælde. Projektet skulle udbydes på en offentlig auktion, ligesom enhver anden regering kontrakt.
Først i juli 1968 var Roberts i stand til at få de endelige detaljer på plads for buddet. Omkring et halvt år var gået, siden den sidste tekniske brik i puslespillet var blevet placeret, da der på konferencen i Gatlinburg blev præsenteret et system til pakkeveksling. De to største computerproducenter, Control Data Corporation (CDC) og International Business Machines (IBM), nægtede straks at deltage, da de ikke havde billige minicomputere, der kunne fungere som IMP.
Honeywell DDP-516
Blandt de tilbageværende deltagere valgte de fleste den nye computer fra Honeywell, selvom nogle hældte mod . Honeywell-varianten var særligt tiltalende, fordi den havde en ind- og udgangsinterface, der var specielt designet til at arbejde med realtidsystemer til applikationer som styring af industrielle anlæg. For kommunikation var der selvfølgelig også behov for nøjagtighed – hvis computeren missede en indkommende besked, mens den var optaget med andet arbejde, var der ikke noget andet forsøg på at fange den.
Mod slutningen af året, efter seriøst at have overvejet kandidat Raytheon, gav Roberts opgaven til en voksende Cambridge-virksomhed, grundlagt af Bolt, Beranek og Newman. Slægtstræet for interaktive beregninger var på det tidspunkt blevet særdeles indviklet, og valget af BBN kunne Roberts godt blive beskyldt for nepotisme. Licklider bragte interaktive beregninger til BBN, inden han blev den første direktør for IPTO, så frøene til sit intergalaktiske netværk og opdragede folk som Roberts. Uden Licklidens indflydelse ville hverken ARPA eller BBN have været interesseret i eller i stand til at understøtte ARPANET-projektet. Desuden kom en central del af det team, som BBN sammensatte for at opbygge netværket baseret på IMP, direkte eller indirekte fra Lincoln Laboratories: Frank Hart (teamleder), Dave Walden, og Severo Ornstein. Det var netop i laboratorierne, at Roberts var i sin postgraduelle uddannelse, og det var her, at et tilfældigt møde mellem Lick og Wes Clark vækkede hans interesse for interaktive computere.
Selvom denne situation kunne se ud som en sammensværgelse, var BBN-teamet faktisk også godt rustet til at arbejde i realtid, ligesom Honeywell 516. I Lincoln arbejdede de med computere, der var tilsluttet radarssystemer – et andet eksempel på en anvendelse, hvor data ikke kan vente, indtil computeren er klar. Hart, for eksempel, arbejdede på Whirlwind-computeren som studerende i 1950'erne, sluttede sig til SAGE-projektet og tilbragte samlet set 15 år i Lincoln-laboratorierne. Ornstein arbejdede med krydsprotokollen til SAGE, der overførte data fra radarsporing fra én computer til en anden, og senere arbejdede han på LINC, designet af Wes Clark, en computer der skulle hjælpe forskere direkte i laboratoriet med at arbejde med data online. Crowther, som nu er mest kendt som forfatteren til et tekstspil, brugte ti år på at udvikle realtidssystemer, herunder Lincoln-eksperimentterminalen, en mobil satellitkommunikationsstation med en lille computer, der styrede antennen og behandlede indkommende signaler.
IMP-teamet i BBN. Frank Hart – manden i centrum i en ældre alder. Ornstein står til højre, ved siden af Crowther.
IMP havde ansvaret for at forstå og håndtere routingen og levering af beskeder fra én computer til en anden. En computer kunne sende op til 8000 bytes ad gangen til en lokal IMP sammen med modtagerens adresse. Derefter delte IMP beskeden op i mindre pakker, der blev sendt uafhængigt til den tilsigtede IMP via linjer, der understøttede en hastighed på 50 kbit/s, lejet fra AT&T. Den modtagende IMP samlede beskeden stykke for stykke og afleverede den til sin computer. I hver IMP fandtes en tabel, der sporede, hvilken af dens naboer der havde den hurtigste rute til enhver mulig destination. Denne blev opdateret dynamisk baseret på information modtaget fra disse naboer, herunder oplysninger om, at en nabo ikke var tilgængelig (i sådanne tilfælde blev forsinkelsen for at sende i den retning betragtet som uendelig). For at imødekomme de hastigheds- og båndbreddekrav, som Roberts stillede til alle disse behandlingsprocesser, skabte Hart's team en kode, der var et kunstværk. Hele behandlingsprogrammet for IMP fyldte kun 12.000 bytes; den del, der beskæftigede sig med routingtakster, fyldte kun 300.
Teamet tog også en række forholdsregler, idet de mente, at det var upraktisk at tildele en supportteam til hver IMP på stedet.
For det første udstyrede de hver computer med enheder til fjernovervågning og kontrol. Udover den automatiske genstart, der opstartede efter hvert strømsvigt, var IMP programmeret til at kunne genstarte naboer ved at sende dem nye versioner af operativsystemet. For at hjælpe med fejlfinding og analyse kunne IMP efter anmodning begynde at tage snapshots af sin nuværende tilstand med jævne mellemrum. Desuden vedhæftede IMP en del til hver pakke til sporing, hvilket gjorde det muligt at føre mere detaljerede logbøger. Med alle disse muligheder kunne mange problemer løses direkte fra kontoret BBN, der fungerede som kontrolcenter, hvor man kunne se status for hele netværket.
For det andet bad de Honeywell om en militær version af computer 516, udstyret med et tykt kabinet, der beskyttede den mod vibrationer og andre trusler. BBN ønskede især at gøre dette til et signal 'hold dig væk' for nysgerrige studerende, men intet illustrerede så tydeligt grænsen mellem lokale computere og subnetværket, der blev styret af BBN, som dette pansrede kabinet.
De første forstærkede kabinetter, omtrent på størrelse med et køleskab, ankom til Californisk universitet i Los Angeles (UCLA) den 30. august 1969, kun 8 måneder efter at BBN havde fået sin kontrakt.
Værter
Roberts besluttede at starte netværket med fire værter – udover UCLA skulle IMP installeres op ad kysten ved Californisk universitet i Santa Barbara (UCSB), en anden i Stanford forskningsinstitut (SRI) i det nordlige Californien, og den sidste ved Universitetet i Utah. Alle disse var andengrads institutioner fra Vestkysten, der prøvede at gøre sig bemærket inden for videnskabelig computing. Familiebåndene blev ved med at fungere, da to af de videnskabelige vejledere, fra UCLA og fra Universitetet i Utah, også var gamle kolleger til Roberts fra Lincoln-laboratorierne.
To af værterne fik Roberts tildelt ekstra funktioner relateret til netværket. Doug Engelbart fra SRI tilbød allerede i 1967 på et ledermøde at tage ansvar for et netværks informationscenter. Ved at bruge et kompliceret informationsudtrækningssystem i SRI, havde han til hensigt at skabe en telefonbog for ARPANET: en organiseret samling information om alle ressourcer tilgængelige på de forskellige noder, og give adgang til den for alle netværksdeltagere. I betragtning af Kleinrocks erfaring med at analysere netværkstrafik, udpegede Roberts UCLA som centrum for måling af netværksaktivitet (NMC). For Kleinrock og UCLA skulle ARPANET ikke kun være et praktisk værktøj, men også et eksperiment, hvor data kunne udtrækkes og generaliseres, således at den viden kunne anvendes til at forbedre netværksprojektet og dets efterfølgere.
Men vigtigere for udviklingen af ARPANET end de to nævnte destinationer var det mere uformelle og diffuse fællesskab af ph.d.-studerende kaldet "netværksarbejdsgruppen" (NWG). Subnettet fra IMP tillod enhver vært i netværket at levere en besked til enhver anden pålideligt; NWGs opgave var at udvikle et fælles sprog eller sæt af sprog, som værter kunne bruge til kommunikation. De kaldte dem "værtsprotokoller". Betegnelsen "protokol", som er lånt fra diplomater, blev første gang anvendt til netværk i 1965 af Roberts og Tom Marill for at beskrive både databasens format og de algoritmiske trin, der definerer, hvordan to computere kommunikerer med hinanden.
NWG, under Steve Crockers uformelle, men reelle ledelse fra UCLA, begyndte at mødes regelmæssigt fra foråret 1969, omkring seks måneder før den første IMP blev lanceret. Crocker blev født og voksede op i Los Angeles-området, gik i Van Nuys High School og var klassekammerat med to af sine fremtidige NWG-kolleger, Vint Cerf og Jon Postel. For at registrere resultatet af nogle af gruppens møder udviklede Crocker en af de grundlæggende dele af ARPANETs kultur (og fremtidens internet), request for comments [arbejdshenvendelse] (). Hans RFC 1, offentliggjort den 7. april 1969 og distribueret til alle fremtidige ARPANET-noder via klassisk post, indsamlede gruppens tidlige diskussioner om softwaredesign til værtsprotokollen. I RFC 3 fortsatte Crocker med at beskrive, ret vagt definerende processen for udformningen af alle fremtidige RFC'er:
Det er bedre at sende bemærkninger til tiden end at perfektionere dem. Filosofiske meninger uden eksempler eller anden specifikitet accepteres, bestemte forslag eller implementeringsteknologier uden indledende beskrivelser eller kontekstuelle forklaringer, specifikke spørgsmål uden forsøg på at besvare dem. Den minimale længde for en bemærkning fra NWG er én sætning. Vi håber at fremme udveksling af meninger og diskussioner om uformelle ideer.
Som request for quotation [запрос котировок] (RFQ), den standard måde at anmode om tilbud til regeringens kontrakter, bød RFC velkommen til enhver reaktion, men i modsætning til RFQ, opfordrede den også til dialog. Enhver fra det distribuerede NWG-samfund kunne indsende en RFC og bruge denne mulighed til at diskutere, stille spørgsmål eller kritisere tidligere forslag. Som i ethvert fællesskab blev nogle meninger vurderet højere end andre, og i de tidlige dage havde Crocker og hans primære gruppe af støtter betydelig autoritet. I juli 1971 forlod Crocker UCLA, mens han stadig var kandidatstuderende, for at blive programleder i IPTO. Med vigtige forskningsmidler fra ARPA havde han, mere eller mindre, en uomtvistelig indflydelse.
Jon Postel, Steve Crocker og Vint Cerf – klassekammerater og kolleger i NWG; senere år
Den oprindelige plan for NWG omfatter introduktionen af to protokoller. Remote login (telnet) tillod én computer at fungere som en terminal, der var forbundet med operativsystemet på en anden, og spredte en interaktiv miljø af ethvert system, der var en del af ARPANET med tidsdeling over tusindvis af kilometer til enhver bruger i netværket. File Transfer Protocol (FTP) tillod én computer at overføre en fil, for eksempel et nyttigt program eller datasæt, til eller fra en anden system. Men efter Roberts' insisteren tilføjede NWG også en tredje grundprotokol til basis for de to, der etablerede en grundlæggende forbindelse mellem to værtsmaskiner. Den blev kaldt Network Control Program (NCP). Nu havde netværket tre abstraheringsniveauer – en pakke-subnet, styret af IMP nederst, forbindelsen mellem værterne, som blev sørget for af NCP i midten, og applikationsprotokoller (FTP og telnet) øverst.
Fejl?
Først i august 1971 blev NCP fuldstændig defineret og implementeret i hele netværket, som på det tidspunkt bestod af femten noder. Kort efter fulgte implementeringer af telnet-protokollen, og den første stabile definition af FTP dukkede op et år senere, sommeren 1972. Hvis man vurderer tilstanden af ARPANET på det tidspunkt, et par år efter det var blevet startet første gang, kunne det betragtes som en fiasko i forhold til drømmen om ressourcedeling, som Licklider havde forestillet sig og som hans protege, Robert Taylor, havde realiseret.
I starten var det ganske enkelt svært at finde ud af, hvilke ressourcer der eksisterede på netværket, som man kunne udnytte. Nettets informationscenter benyttede en model for frivillig deltagelse – hver node skulle selv levere opdateret information om hvad de havde af data og programmel. Og selvom alle ville have givet fordel af sådanne handlinger, havde hver enkelt node ikke stærk motivation til at reklamere for deres ressourcer og give adgang til dem, for ikke at nævne at sikre aktuel dokumentation eller vejledning. Derfor lykkedes det ikke for NIC at blive et netværksopslag. Sandsynligvis var dens vigtigste funktion i de tidlige år at sikre elektronisk hosting af det voksende sæt RFC.
Selv hvis Alice fra UCLA vidste om en nyttig ressource ved MIT, opstod der et mere alvorligt problem. Telnet gav Alice adgang til login-skærmen ved MIT, men ikke videre. For at Alice kunne få reel adgang til et program ved MIT, måtte hun først forhandle med MIT offline, så de kunne oprette en konto til hende på deres computer, hvilket normalt krævede udfyldelse af papirformularer på begge institutioner og en finansieringsaftale til dækning af omkostningerne ved brug af MITs computerressourcer. Og på grund af inkompatibilitet mellem hardware og systemsoftware mellem noderne var overførslen af filer ofte meningsløs, da man ikke kunne udføre programmer fra fjerntliggende computere på sin egen.
Ironisk er det, at den mest betydningsfulde succes med ressourceopdelingen ikke lå inden for det interaktive tidsdeling, som ARPANET blev skabt til, men i den gammeldags ikke-interaktive databehandling. UCLA tilføjede sin inaktive IBM 360/91 til netværket for batchbehandling af data og ydnede telefonisk rådgivning til støtte for fjerntilsluttede brugere, hvilket gav betydelig indtægt til datacenteret. Supercomputeren ILLIAC IV fra University of Illinois, sponsoreret af ARPA, og Datacomputer i Computer Corporation of America i Cambridge fandt også fjerntilsluttede kunder gennem ARPANET.
Men alle disse projekter kom slet ikke nær en fuld udnyttelse af netværket. I efteråret 1971, med 15 værter online, overførte netværket i gennemsnit 45 millioner bits gennem hver node, eller 520 bits/s over linjerne lejet fra AT&T med en kapacitet på 50.000 bits/s. Desuden var størstedelen af denne trafik kontroltrafik, som blev genereret af netværksmålecentret fra UCLA. Udover entusiasmen fra nogle af de første brugere (for eksempel Steve Carr, som dagligt brugte PDP-10, der befandt sig på University of Utah fra Palo Alto), skete der ikke meget i ARPANET. Set med nutidens øjne var det måske mest interessante begivenhed lanceringen af det digitale bibliotek "Projekt Gutenberg" i december 1971, organiseret af Michael Hart, en studerende ved University of Illinois.
Men snart reddede ARPANET fra anklager om stilstand den tredje anvendte protokol - en lille ting kaldet email.
Yderligere læsning
• Janet Abbate, Inventing the Internet (1999)
• Katie Hafner and Matthew Lyon, Where Wizards Stay Up Late: The Origins of the Internet (1996)
Kilde: habr.com
