Andre artikler i serien:
- Historien om stafetten
- Historien om elektroniske computere
- Transistorens historie
- Internet historie
I midten af 1960'erne havde de første time-sharing computersystemer stort set kopieret de første telefonkontakters tidlige historie. Iværksættere skabte disse switches for at give abonnenter mulighed for at bruge tjenesterne fra en taxa, en læge eller et brandvæsen. Abonnenter opdagede dog hurtigt, at lokale kontakter var lige så velegnede til at kommunikere og socialisere med hinanden. På samme måde udviklede tidsdelingssystemer, der først var designet til at give brugerne mulighed for at "kalde" computerkraft til sig selv, hurtigt til hjælpekontakter med indbygget beskeder. I det næste årti vil computere gennemgå endnu et trin i telefonens historie - fremkomsten af en sammenkobling af switches, der danner regionale og langdistancenetværk.
Protonet
Det første forsøg på at kombinere flere computere til en større enhed var projektet Interactive Computer Network. , amerikansk luftforsvarssystem. Da hvert af SAGEs 23 kontrolcentre dækkede et specifikt geografisk område, var der behov for en mekanisme til at transmittere radarspor fra et center til et andet i tilfælde, hvor udenlandske fly krydsede grænsen mellem disse områder. SAGE-udviklerne gav dette problem tilnavnet "cross-telling" og løste det ved at skabe datalinjer baseret på lejede AT&T-telefonlinjer strakt mellem alle tilstødende kontrolcentre. Ronald Enticnap, som var en del af en lille Royal Forces-delegation sendt til SAGE, ledede udviklingen og implementeringen af dette undersystem. Desværre fandt jeg ikke en detaljeret beskrivelse af "inter-talk"-systemet, men tilsyneladende bestemte computeren i hvert af kontrolcentrene tidspunktet, hvor radarsporet flyttede til en anden sektor, og sendte sine optagelser over telefonlinjen til computer i den sektor, hvor den kunne modtages, operatør, der overvåger terminalen der.
SAGE-systemet skulle oversætte digitale data til et analogt signal på telefonlinjen (og derefter tilbage på modtagestationen), hvilket gav AT&T muligheden for at udvikle "Bell 101"-modemmet (eller datasættet, som det først blev kaldt) at sende beskedne 110 bits i sekundet. Denne enhed blev senere kaldt , for dets evne til at modulere et analogt telefonsignal ved hjælp af et sæt af udgående digitale data og demodulere bits fra den indkommende bølge.
Bell 101 datasæt
Dermed lagde SAGE et vigtigt teknisk fundament for senere computernetværk. Det første computernetværk, hvis arv var lang og indflydelsesrig, var imidlertid et netværk med et navn, der stadig kendes i dag: ARPANET. I modsætning til SAGE samlede den en broget samling af computere, både tidsdeling og batchbehandling, hver med sit eget særskilte sæt programmer. Netværket var udtænkt som universelt i skala og funktion, og skulle tilfredsstille ethvert brugerbehov. Projektet blev finansieret af Information Processing Techniques Office (IPTO), ledet af direktør , som var computerforskningsafdelingen ved ARPA. Men selve ideen om et sådant netværk blev opfundet af den første direktør for denne afdeling, Joseph Carl Robnett Licklider.
Idea
Hvordan vidste vi det Licklider, eller "Lick" for sine kolleger, var psykolog af uddannelse. Men mens han arbejdede med radarsystemer på Lincoln Laboratory i slutningen af 1950'erne, blev han fascineret af interaktive computere. Denne passion fik ham til at finansiere nogle af de første eksperimenter med tidsdelte computere, da han blev direktør for den nyoprettede IPTO i 1962.
På det tidspunkt drømte han allerede om muligheden for at koble isolerede interaktive computere til en større overbygning. I sit arbejde fra 1960 om "mand-computer symbiose" skrev han:
Det forekommer rimeligt at forestille sig et "tænkecenter", der kunne inkorporere funktionerne i moderne biblioteker og de foreslåede gennembrud inden for informationslagring og genfinding, såvel som de symbiotiske funktioner beskrevet tidligere i dette arbejde. Dette billede kan let skaleres til et netværk af sådanne centre, forenet af bredbåndskommunikationslinjer og tilgængeligt for individuelle brugere gennem lejede telefonlinjer.
Ligesom TX-2 antændte Leakes passion for interaktiv databehandling, kan SAGE have opmuntret ham til at forestille sig, hvordan forskellige interaktive databehandlingscentre kunne kobles sammen og levere noget som et telefonnetværk til smarte tjenester. Uanset hvor ideen opstod, begyndte Leake at sprede den i hele det fællesskab af forskere, han havde skabt på IPTO, og den mest berømte af disse beskeder var et notat dateret 23. april 1963, adresseret til "Medlemmer og afdelinger af det intergalaktiske computernetværk." det vil sige forskellige forskere, som har modtaget midler fra IPTO til time-sharing computeradgang og andre computerprojekter.
Noten fremstår uorganiseret og kaotisk, tydeligt dikteret i farten og ikke redigeret. Derfor, for at forstå, hvad Lik præcis ville sige om computernetværk, er vi nødt til at tænke lidt. Nogle punkter skiller sig dog umiddelbart ud. For det første afslørede Leake, at de "forskellige projekter" finansieret af IPTO faktisk er i "samme område." Han diskuterer derefter behovet for at implementere penge og projekter for at maksimere fordelene ved en given virksomhed, da blandt et netværk af forskere, "for at gøre fremskridt, kræver enhver aktiv forsker en softwarebase og udstyr, der er mere komplekst og omfattende, end han selv kan skabe i en rimelig tid." Leake konkluderer, at opnåelse af denne globale effektivitet kræver nogle personlige indrømmelser og ofre.
Han begynder derefter at diskutere computernetværk (ikke sociale) i detaljer. Han skriver om behovet for en form for netværksstyringssprog (det der senere ville blive kaldt en protokol) og hans ønske om en dag at se et IPTO-computernetværk bestående af "mindst fire store computere, måske seks til otte små computere, og en bred et udvalg af lagerenheder til disk og magnetbånd – for ikke at nævne fjernkonsoller og fjernskriverstationer.” Til sidst beskriver han på flere sider et konkret eksempel på, hvordan interaktion med sådan et computernetværk kan udvikle sig i fremtiden. Leake forestiller sig en situation, hvor han analyserer nogle eksperimentelle data. "Problemet," skriver han, "er, at jeg ikke har et anstændigt kortprogram. Findes der et passende program et sted i systemet? Ved at bruge doktrinen om netværksdominans, spørger jeg først den lokale computer og derefter andre centre. Lad os sige, at jeg arbejder hos SDC, og at jeg finder et tilsyneladende passende program på disk i Berkeley." Han beder netværket om at køre dette program, idet han antager, at "med et komplekst netværksstyringssystem behøver jeg ikke at beslutte mig for, om jeg skal overføre data for programmer til at behandle det et andet sted, eller downloade programmer til mig selv og køre dem til at arbejde på min data."
Tilsammen afslører disse fragmenter af ideer en større plan, som Licklider forestiller sig: for det første at opdele visse specialer og ekspertiseområder blandt forskere, der modtager IPTO-støtte, og derefter at bygge et fysisk netværk af IPTO-computere omkring dette sociale samfund. Denne fysiske manifestation af IPTOs "fælles sag" vil give forskere mulighed for at dele viden og drage fordel af specialiseret hardware og software på hver arbejdsplads. På denne måde kan IPTO undgå spildende duplikering og samtidig udnytte enhver finansieringskrone ved at give enhver forsker på tværs af alle IPTO-projekter adgang til hele rækken af computerfunktioner.
Denne idé om at dele ressourcer blandt medlemmer af forskersamfundet gennem et kommunikationsnetværk plantede frøene hos IPTO, der ville blomstre nogle år senere i skabelsen af ARPANET.
På trods af dets militære oprindelse havde ARPANET, der opstod fra Pentagon, ingen militær begrundelse. Det siges nogle gange, at dette netværk var designet som et militært kommunikationsnetværk, der kunne overleve et atomangreb. Som vi vil se senere, er der en indirekte forbindelse mellem ARPANET og et tidligere projekt med et sådant formål, og ARPA-ledere talte med jævne mellemrum om "hærdede systemer" for at retfærdiggøre eksistensen af deres netværk over for Kongressen eller forsvarsministeren. Men faktisk skabte IPTO ARPANET udelukkende for dets interne behov, for at støtte et fællesskab af forskere - hvoraf de fleste ikke kunne retfærdiggøre deres aktivitet ved at arbejde for forsvarsformål.
I mellemtiden, på tidspunktet for udgivelsen af sit berømte notat, var Licklider allerede begyndt at planlægge embryoet til sit intergalaktiske netværk, som han ville blive direktør for fra University of California, Los Angeles (UCLA).
Konsol til SAGE model OA-1008, komplet med lyspistol (for enden af ledningen, under et gennemsigtigt plastikdæksel), lighter og askebæger.
Предпосылки
Kleinrock var søn af arbejderklassens østeuropæiske immigranter og voksede op på Manhattan i skyggerne [forbinder den nordlige del af Manhattan Island i New York City og Fort Lee i Bergen County i New Jersey / ca.]. Mens han gik i skole, tog han ekstra klasser i elektroteknik på City College i New York om aftenen. Da han hørte om muligheden for at studere på MIT efterfulgt af et semester med fuldtidsarbejde på Lincoln Laboratory, slog han til.
Laboratoriet blev etableret for at tjene SAGEs behov, men har siden udvidet sig til mange andre forskningsprojekter, ofte kun tangentielt relateret til luftforsvar, hvis overhovedet relateret til forsvar. Blandt dem var Barnstable Study, et luftvåbenkoncept til at skabe et orbitalbælte af metalstrimler (som f.eks. ), som kunne bruges som et globalt kommunikationssystem. Kleinrock blev erobret af autoritet fra MIT, så han besluttede at koncentrere sig om kommunikationsnetværksteori. Barnstables forskning gav Kleinrock sin første mulighed for at anvende informationsteori og køteori på et datanetværk, og han udvidede denne analyse til en hel afhandling om meddelelsesnetværk, der kombinerede matematisk analyse med eksperimentelle data indsamlet fra simuleringer, der kører på TX-2-computere i laboratorierne Lincoln. Blandt Kleinrocks nære kolleger i laboratoriet, som delte timeshare-computere med ham, var и , som vi vil lære at kende lidt senere.
I 1963 accepterede Kleinrock et jobtilbud ved UCLA, og Licklider så en mulighed. Her var en datanetværksekspert, der arbejdede i nærheden af tre lokale computercentre: hovedcomputercentret, sundhedsvæsenets computercenter og Western Data Center (et kooperativ af tredive institutioner, der delte adgang til en IBM-computer). Desuden havde seks institutter fra Western Data Center en fjernforbindelse til computeren via modem, og den IPTO-sponsorerede System Development Corporation (SDC) computer var placeret kun få kilometer fra Santa Monica. IPTO bestilte UCLA til at forbinde disse fire centre som sit første eksperiment med at skabe et computernetværk. Senere, ifølge planen, kunne kommunikation med Berkeley studere de problemer, der er forbundet med at overføre data over lange afstande.
På trods af den lovende situation mislykkedes projektet, og netværket blev aldrig bygget. Direktørerne for de forskellige UCLA-centre stolede ikke på hinanden og troede ikke på dette projekt, hvorfor de nægtede at afgive kontrol over computerressourcer til hinandens brugere. IPTO havde stort set ingen indflydelse på denne situation, da ingen af computercentrene modtog penge fra ARPA. Dette politiske spørgsmål peger på et af de store spørgsmål i internettets historie. Hvis det er meget svært at overbevise forskellige deltagere om, at organisering af kommunikation mellem dem og samarbejde spiller i hænderne på alle parter, hvordan opstod internettet så? I de efterfølgende artikler vender vi tilbage til disse spørgsmål mere end én gang.
IPTOs andet forsøg på at bygge et netværk var mere vellykket, måske fordi det var meget mindre – det var en simpel eksperimentel test. Og i 1965 forlod en psykolog og Licklider-studerende ved navn Tom Marill Lincoln Laboratory for at forsøge at udnytte hypen om interaktive computere ved at starte sin egen virksomhed med delt adgang. Men da han ikke havde nok betalende kunder, begyndte han at lede efter andre indtægtskilder og foreslog til sidst, at IPTO hyrede ham til at udføre computernetværksforskning. IPTOs nye direktør, Ivan Sutherland, besluttede at indgå partnerskab med et stort og velrenommeret firma som ballast, og udliciterede arbejdet til Marilla gennem Lincoln Laboratory. På laboratoriesiden blev en anden af Kleinrocks gamle kollegaer, Lawrence (Larry) Roberts, tildelt til at lede projektet.
Mens Roberts var MIT-studerende, blev han dygtig til at arbejde med TX-0-computeren bygget af Lincoln Laboratory. Han sad hypnotiseret i timevis foran den lysende konsolskærm og skrev til sidst et program, der (dårligt) genkendte håndskrevne karakterer ved hjælp af neurale netværk. Ligesom Kleinrock endte han med at arbejde for laboratoriet som kandidatstuderende og løste problemer relateret til computergrafik og computersyn, såsom kantgenkendelse og 2D-billedgenerering, på den større og mere kraftfulde TX-XNUMX.
I det meste af 1964 koncentrerede Roberts sig primært om sit arbejde med billeder. Og så mødte han Lik. Den november deltog han i en konference om fremtidens computere, sponsoreret af luftvåbnet, afholdt på et resort med varme kilder i Homestead, West Virginia. Der talte han til langt ud på natten med andre konferencedeltagere, og hørte for første gang Lick præsentere sin idé om et intergalaktisk netværk. Noget rørte sig i Roberts' hoved - han var fantastisk til at behandle computergrafik, men var faktisk begrænset til én unik TX-2-computer. Selvom han kunne dele sin software, kunne ingen andre bruge den, fordi ingen havde den tilsvarende hardware til at køre den. Den eneste måde for ham at udvide indflydelsen af sit arbejde var at tale om det i videnskabelige artikler i håb om, at nogen kunne gengive det andetsteds. Han besluttede, at Leake havde ret - netværket var præcis det næste skridt, der skulle tages for at fremskynde forskningen inden for databehandling.
Og Roberts endte med at arbejde sammen med Marill og prøvede at forbinde TX-2 fra Lincoln Laboratory over en langrendstelefonlinje til SDC-computeren i Santa Monica, Californien. I et eksperimentelt design, der angiveligt var kopieret fra Leakes "intergalaktiske netværk"-memo, planlagde de at have TX-2-pausen midt i en beregning, bruge en automatisk opkalder til at ringe til SDC Q-32, køre et matrix-multiplikationsprogram på den computer , og fortsæt derefter de oprindelige beregninger ved hjælp af hans svar.
Ud over begrundelsen for at bruge dyr og avanceret teknologi til at overføre resultaterne af en simpel matematisk operation på tværs af kontinentet, er det også værd at bemærke den frygtelig langsomme hastighed af denne proces på grund af brugen af telefonnettet. For at foretage et opkald var det nødvendigt at oprette en dedikeret forbindelse mellem den, der ringer op og den, der ringer, som normalt gik gennem flere forskellige telefoncentraler. I 1965 var næsten alle af dem elektromekaniske (det var i dette år, at AT&T lancerede det første helelektriske anlæg i Sakasuna, New Jersey). Magneter flyttede metalstænger fra et sted til et andet for at sikre kontakt ved hver knude. Hele processen tog et par sekunder, hvor TX-2 bare skulle sidde og vente. Derudover var linjerne, der var perfekt egnet til samtaler, for støjende til at transmittere individuelle bits og gav meget lille gennemstrømning (et par hundrede bits i sekundet). Et virkelig effektivt intergalaktisk interaktivt netværk krævede en anden tilgang.
Marill-Roberts-eksperimentet demonstrerede ikke det praktiske eller anvendelige af langdistancenetværket, det viste kun dets teoretiske funktionalitet. Men dette viste sig at være nok.
beslutning
I midten af 1966 blev Robert Taylor den nye tredje direktør for IPTO efter Ivan Sutherland. Han var elev af Licklider, også en psykolog, og kom til IPTO gennem sin tidligere administration af datalogiforskning ved NASA. Tilsyneladende besluttede Taylor næsten umiddelbart efter ankomsten, at det var tid til at realisere drømmen om et intergalaktisk netværk; Det var ham, der lancerede projektet, der fødte ARPANET.
ARPA-penge strømmede stadig ind, så Taylor havde ingen problemer med at få yderligere finansiering fra sin chef, Charles Herzfeld. Denne løsning havde dog en betydelig risiko for fejl. Udover det faktum, at der i 1965 var en del linjer, der forbinder hver sin ende af landet, havde ingen tidligere forsøgt at gøre noget, der ligner ARPANET. Man kan huske andre tidlige eksperimenter med at skabe computernetværk. For eksempel var Princeton og Carnegie Mallon banebrydende for et netværk af delte computere i slutningen af 1960'erne med IBM. Den største forskel på dette projekt var dets homogenitet - det brugte computere, der var helt identiske i hardware og software.
På den anden side ville ARPANET skulle beskæftige sig med mangfoldighed. I midten af 1960'erne finansierede IPTO mere end ti organisationer, hver med en computer, som alle kørte forskellig hardware og software. Muligheden for at dele software var sjældent mulig, selv blandt forskellige modeller fra samme producent - de besluttede kun at gøre dette med den nyeste IBM System/360-linje.
Mangfoldigheden af systemer var en risiko, hvilket tilføjede både betydelig teknisk kompleksitet til netværksudvikling og muligheden for ressourcedeling i Licklider-stil. For eksempel ved University of Illinois på det tidspunkt blev der bygget en massiv supercomputer med ARPA-penge . Det forekom usandsynligt for Taylor, at de lokale brugere af Urbana-Campain fuldt ud kunne udnytte ressourcerne i denne enorme maskine. Selv meget mindre systemer – Lincoln Labs TX-2 og UCLAs Sigma-7 – kunne normalt ikke dele software på grund af grundlæggende inkompatibiliteter. Evnen til at overvinde disse begrænsninger ved direkte at få adgang til en nodes software fra en anden var attraktiv.
I papiret, der beskriver dette netværkseksperiment, foreslog Marill og Roberts, at en sådan udveksling af ressourcer ville føre til noget som Ricardian for beregningsnoder:
Indretningen af netværket kan føre til en vis specialisering af samarbejdende knudepunkter. Hvis en bestemt node X, for eksempel på grund af speciel software eller hardware, er særlig god til matrixinversion, kan du forvente, at brugere af andre noder på netværket vil drage fordel af denne evne ved at invertere deres matricer på node X, i stedet for gør det på deres egen hjemmecomputere.
Taylor havde en anden motivation for at implementere et ressourcedelingsnetværk. Det var dyrt at købe en ny computer for hver ny IPTO-knude, som havde alle de muligheder, som forskerne på den knude nogensinde kunne få brug for, og da flere knudepunkter blev tilføjet IPTO-porteføljen, strakte budgettet sig faretruende. Ved at koble alle IPTO-finansierede systemer til ét netværk, vil det være muligt at give nye bevillingsmodtagere mere beskedne computere, eller endda slet intet køb. De kunne bruge den computerkraft, de havde brug for, på fjerne noder med overskydende ressourcer, og hele netværket ville fungere som et offentligt reservoir af software og hardware.
Efter at have lanceret projektet og sikret dets finansiering, var Taylors sidste væsentlige bidrag til ARPANET at vælge den person, der direkte ville udvikle systemet og sørge for, at det blev implementeret. Roberts var det oplagte valg. Der var ingen tvivl om hans ingeniørevner, han var allerede et respekteret medlem af IPTO-forskningssamfundet, og han var en af de få mennesker med faktisk erfaring med at designe og bygge computernetværk, der opererede over lange afstande. Så i efteråret 1966 ringede Taylor til Roberts og bad ham komme fra Massachusetts for at arbejde på ARPA i Washington.
Men det viste sig at være svært at forføre ham. Mange IPTOs videnskabelige direktører var skeptiske over for Robert Taylors lederskab, da de anså ham for at være letvægts. Ja, Licklider var også psykolog, havde ikke en ingeniøruddannelse, men i det mindste havde han en doktorgrad og visse meritter som en af grundlæggerne af interaktive computere. Taylor var en ukendt mand med en mastergrad. Hvordan vil han styre det komplekse tekniske arbejde i IPTO-samfundet? Roberts var også blandt disse skeptikere.
Men kombinationen af gulerod og pind gjorde sit arbejde (de fleste kilder angiver overvægten af pinde med et virtuelt fravær af gulerødder). På den ene side lagde Taylor et vist pres på Roberts' chef ved Lincoln Laboratory og mindede ham om, at det meste af laboratoriets finansiering nu kom fra ARPA, og at han derfor var nødt til at overbevise Roberts om fordelene ved dette forslag. På den anden side tilbød Taylor Roberts den nyoprettede titel som "senior videnskabsmand", som ville rapportere direkte over Taylor til ARPAs vicedirektør og også blive Taylors efterfølger som direktør. Under disse betingelser indvilligede Roberts i at påtage sig ARPANET-projektet. Det er tid til at gøre ideen om ressourcedeling til virkelighed.
Hvad skal man ellers læse
- Janet Abbate, Inventing the Internet (1999)
- Katie Hafner og Matthew Lyon, Where Wizards Stay Up Late (1996)
- Arthur Norberg og Julie O'Neill, Transforming Computer Technology: Information Processing for the Pentagon, 1962-1986 (1996)
- M. Mitchell Waldrop, The Dream Machine: JCR Licklider and the Revolution That Made Computing Personal (2001)
Kilde: www.habr.com