Vor 50 Jahren wurde im Raum Nr. 3420 das Internet geboren

Dies ist die Geschichte der Entstehung von ARPANET, dem revolutionären Vorgänger des Internets, wie von Teilnehmern der Veranstaltungen erzählt

Als ich am Bolter Hall Institute an der University of California, Los Angeles (UCLA) ankam, stieg ich auf der Suche nach Zimmer Nr. 3420 die Treppe in den dritten Stock hinauf. Und dann habe ich mich darauf eingelassen. Vom Flur aus schien sie nichts Besonderes zu sein.

Doch vor 50 Jahren, am 29. Oktober 1969, geschah etwas Monumentales. Der Doktorand Charlie Cline führte an einem ITT-Teletype-Terminal die erste digitale Datenübertragung für Bill Duvall durch, einen Wissenschaftler, der an einem anderen Computer am Stanford Research Institute (heute SRI International) in einem völlig anderen Teil Kaliforniens saß. So begann die Geschichte ARPANET, ein kleines Netzwerk akademischer Computer, das zum Vorläufer des Internets wurde.

Man kann nicht sagen, dass dieser kurze Akt der Datenübertragung zu dieser Zeit in der ganzen Welt donnerte. Sogar Cline und Duvall konnten ihre Leistung nicht ganz würdigen: „Ich erinnere mich an nichts Besonderes an diesem Abend, und mir war zu diesem Zeitpunkt schon gar nicht bewusst, dass wir etwas Besonderes geleistet hatten“, sagt Cline. Ihre Verbindung wurde jedoch zum Beweis für die Machbarkeit des Konzepts, das letztendlich jedem, der einen Computer besitzt, Zugang zu fast allen Informationen der Welt verschaffte.

Heute sind alles, vom Smartphone bis zum automatischen Garagentor, Knotenpunkte in einem Netzwerk, das von dem abstammt, das Cline und Duvall an diesem Tag testeten. Und die Geschichte, wie sie die ersten Regeln für den weltweiten Transport von Bytes festlegten, ist hörenswert – vor allem, wenn sie sie selbst erzählen.

„Damit das nicht noch einmal passiert“

Und 1969 verhalfen viele Menschen Cline und Duvall am Abend des 29. Oktober zum Durchbruch – darunter auch ein UCLA-Professor Leonard Kleinrock, mit dem ich neben Cline und Duvall zum 50. Jubiläum gesprochen habe. Das sagte Kleinrock, der immer noch an der Universität arbeitet ARPANET In gewisser Weise war es ein Kind des Kalten Krieges. Als im Oktober 1957 der Sowjet Sputnik 1 Am Himmel über den Vereinigten Staaten blinkte eine Schockwelle, die sowohl die wissenschaftliche Gemeinschaft als auch das politische Establishment erfasste.

Zimmer Nr. 3420, restauriert in seiner ganzen Pracht aus dem Jahr 1969

Der Start von Sputnik „traf die Vereinigten Staaten mit heruntergelassenen Hosen und Eisenhower sagte: ‚Lass das nicht noch einmal passieren‘“, erinnerte sich Kleinrock in unserem Gespräch in Raum 3420, der heute als Internet History Center bekannt ist. Kleinrock. „Deshalb gründete er im Januar 1958 die Advanced Research Projects Agency (ARPA) innerhalb des Verteidigungsministeriums, um MINT zu unterstützen – die Naturwissenschaften, die an US-amerikanischen Universitäten und Forschungslabors studiert werden.“

Mitte der 1960er Jahre stellte ARPA Mittel für den Bau großer Computer bereit, die von Forschern an Universitäten und Denkfabriken im ganzen Land verwendet wurden. Der Finanzvorstand von ARPA war Bob Taylor, eine Schlüsselfigur der Computergeschichte, der später das PARC-Labor bei Xerox leitete. Bei ARPA wurde ihm leider klar, dass alle diese Computer unterschiedliche Sprachen sprachen und nicht wussten, wie sie miteinander kommunizieren sollten.

Taylor hasste es, verschiedene Terminals verwenden zu müssen, um eine Verbindung zu verschiedenen entfernten Forschungscomputern herzustellen, die jeweils über eine eigene dedizierte Leitung betrieben wurden. Sein Büro war voller Fernschreibmaschinen.

Im Jahr 1969 waren solche Fernschreiber-Terminals fester Bestandteil von Computergeräten

„Ich sagte, Mann, es ist offensichtlich, was getan werden muss. Anstatt drei Terminals zu haben, sollte es ein Terminal geben, das dorthin fährt, wo Sie es brauchen“, sagte Taylor 1999 der New York Times. „Diese Idee ist ARPANET.“

Taylor hatte auch praktischere Gründe für den Wunsch, ein Netzwerk aufzubauen. Er erhielt ständig Anfragen von Forschern aus dem ganzen Land, den Kauf größerer und schnellerer Geräte zu finanzieren Großrechner. Er wusste, dass ein Großteil der staatlich geförderten Rechenleistung ungenutzt blieb, erklärt Kleinrock. Beispielsweise könnte ein Forscher die Leistungsfähigkeit des Computersystems am SRIin in Kalifornien maximieren, während gleichzeitig der Großrechner am MIT beispielsweise nach Stunden an der Ostküste stillsteht.

Oder es könnte sein, dass der Mainframe an einer Stelle Software enthielt, die an anderen Orten nützlich sein könnte – wie zum Beispiel die erste ARPA-finanzierte Grafiksoftware an der University of Utah. Ohne ein solches Netzwerk: „Wenn ich an der UCLA bin und Grafik machen möchte, werde ich ARPA bitten, mir die gleiche Maschine zu kaufen“, sagt Kleinrock. „Jeder brauchte alles.“ 1966 hatte ARPA solche Forderungen satt.

Leonard Kleinrock

Das Problem war, dass alle diese Computer unterschiedliche Sprachen sprachen. Im Pentagon erklärten Taylors Informatiker, dass auf diesen Forschungscomputern alle unterschiedliche Codesätze liefen. Es gab keine gemeinsame Netzwerksprache oder ein gemeinsames Protokoll, über das weit voneinander entfernte Computer eine Verbindung herstellen und Inhalte oder Ressourcen teilen konnten.

Bald änderte sich die Situation. Taylor überredete ARPA-Direktor Charles Hertzfield, eine Million Dollar in die Entwicklung eines neuen Netzwerks zu investieren, das Computer vom MIT, UCLA, SRI und anderswo verbindet. Hertzfield erhielt das Geld aus dem Forschungsprogramm für ballistische Raketen. Das Verteidigungsministerium begründete diese Kosten damit, dass ARPA die Aufgabe habe, ein „überlebendes“ Netzwerk zu schaffen, das auch nach der Zerstörung eines seiner Teile – beispielsweise durch einen Atomangriff – weiterbetrieben würde.

ARPA engagierte Larry Roberts, einen alten Freund Kleinrocks vom MIT, mit der Leitung von ARPANET-Projekten. Roberts wandte sich den Arbeiten des britischen Informatikers Donald Davis und des Amerikaners Paul Baran und den von ihnen erfundenen Datenübertragungstechnologien zu.

Und bald lud Roberts Kleinrock ein, an der theoretischen Komponente des Projekts zu arbeiten. Schon seit 1962, als er noch am MIT war, beschäftigte er sich mit der Datenübertragung über Netzwerke.

„Als Doktorand am MIT habe ich beschlossen, das folgende Problem anzugehen: Ich bin von Computern umgeben, aber sie wissen nicht, wie sie miteinander kommunizieren sollen, und ich weiß, dass sie es früher oder später tun müssen“, Kleinrock sagt. – Und niemand war mit dieser Aufgabe beschäftigt. Alle haben Informations- und Codierungstheorie studiert.“

Kleinrocks Hauptbeitrag zum ARPANET war Warteschlangentheorie. Damals waren die Leitungen analog und konnten bei AT&T gemietet werden. Sie funktionierten über Schalter, was bedeutete, dass ein zentraler Schalter eine dedizierte Verbindung zwischen dem Absender und dem Empfänger herstellte, sei es, dass zwei Personen telefonierten oder ein Terminal eine Verbindung zu einem entfernten Großrechner herstellte. Auf diesen Leitungen wurde viel Zeit im Leerlauf verbracht – wenn niemand Wörter sprach oder Bits übermittelte.

Kleinrocks Dissertation am MIT legte die Konzepte fest, die das ARPANET-Projekt beeinflussen sollten.

Kleinrock hielt dies für eine äußerst ineffiziente Art der Kommunikation zwischen Computern. Die Warteschlangentheorie bot eine Möglichkeit, Kommunikationsleitungen dynamisch zwischen Datenpaketen aus verschiedenen Kommunikationssitzungen aufzuteilen. Wenn ein Paketstrom unterbrochen wird, kann ein anderer Strom denselben Kanal verwenden. Pakete, die eine Datensitzung bilden (z. B. eine E-Mail), können über vier verschiedene Routen ihren Weg zum Empfänger finden. Wenn eine Route geschlossen ist, leitet das Netzwerk Pakete über eine andere um.

Während unseres Gesprächs im Raum 3420 zeigte mir Kleinrock seine Dissertation, die rot gebunden auf einem der Tische lag. Er veröffentlichte seine Forschungen 1964 in Buchform.

In einem solchen neuen Netzwerktyp wurde die Datenbewegung nicht von einem zentralen Switch gesteuert, sondern von Geräten, die sich an Netzwerkknoten befanden. Im Jahr 1969 wurden diese Geräte benannt IMP, „Schnittstellen-Nachrichtenhandler“. Bei jeder dieser Maschinen handelte es sich um eine modifizierte Hochleistungsversion des Honeywell DDP-516-Computers, der über spezielle Ausrüstung für die Netzwerkverwaltung verfügte.

Kleinrock lieferte am ersten Montag im September 1969 den ersten IMP an die UCLA. Heute steht es monolithisch in der Ecke von Raum 3420 in Bolter Hall, wo es sein ursprüngliches Aussehen wiederhergestellt hat, wie es bei der Verarbeitung der ersten Internetübertragungen vor 50 Jahren war.

„15-Stunden-Arbeitstage, jeden Tag“

Im Herbst 1969 war Charlie Cline ein Doktorand, der versuchte, einen Abschluss als Ingenieur zu erlangen. Seine Gruppe wurde dem ARPANET-Projekt übertragen, nachdem Kleinrock staatliche Mittel für die Entwicklung des Netzwerks erhalten hatte. Im August arbeiteten Kline und andere aktiv an der Vorbereitung der Software für den Sigma 7-Mainframe zur Schnittstelle mit IMP. Da es keine Standard-Kommunikationsschnittstelle zwischen Computern und IMPs gab – Bob Metcalfe und David Boggs erfanden Ethernet erst 1973 – entwickelte das Team von Grund auf ein 5 Meter langes Kabel für die Kommunikation zwischen den Computern. Jetzt brauchten sie nur noch einen weiteren Computer, um Informationen auszutauschen.

Charlie Cline

Das zweite Forschungszentrum, das ein IMP erhielt, war SRI (dies geschah Anfang Oktober). Für Bill Duvall markierte die Veranstaltung den Beginn der Vorbereitungen für den ersten Datentransfer von der UCLA zum SRI auf deren SDS 940. Die Teams beider Institutionen arbeiteten hart daran, bis zum 21. Oktober den ersten erfolgreichen Datentransfer zu erreichen, sagte er.

„Ich ging in das Projekt hinein, entwickelte und implementierte die erforderliche Software, und es war die Art von Prozess, die manchmal in der Softwareentwicklung abläuft – 15 Stunden am Tag, jeden Tag, bis man fertig ist“, erinnert er sich.

Während Halloween näher rückt, beschleunigt sich das Entwicklungstempo an beiden Institutionen. Und die Teams waren schon vor Ablauf der Frist bereit.

„Jetzt hatten wir zwei Knoten, wir haben die Leitung von AT&T gemietet und wir erwarteten erstaunliche Geschwindigkeiten von 50 Bit pro Sekunde“, sagt Kleinrock. „Und wir waren bereit, es zu tun, uns einzuloggen.“

„Wir haben den ersten Test für den 29. Oktober geplant“, fügt Duval hinzu. – Damals war es Pre-Alpha. Und wir dachten: Okay, wir haben drei Testtage, um alles zum Laufen zu bringen.“

Am Abend des 29. arbeitete Kline bis spät in die Nacht – ebenso wie Duvall bei SRI. Sie planten, am Abend zu versuchen, die erste Nachricht über das ARPANET zu übertragen, um niemandem die Arbeit zu verderben, wenn der Computer plötzlich „abstürzt“. In Raum 3420 saß Cline allein vor einem ITT-Teletype-Terminal, das an einen Computer angeschlossen war.

Und hier ist, was an diesem Abend geschah – einschließlich eines der historischen Computerausfälle in der Computergeschichte – in den Worten von Kline und Duvall selbst:

Kline: Ich habe mich bei Sigma 7 OS angemeldet und dann ein von mir geschriebenes Programm ausgeführt, mit dem ich befehlen konnte, ein Testpaket an SRI zu senden. In der Zwischenzeit startete Bill Duvall von SRI ein Programm, das eingehende Verbindungen akzeptierte. Und wir haben gleichzeitig telefoniert.

Wir hatten zunächst ein paar Probleme. Wir hatten ein Problem mit der Codeübersetzung, weil unser System verwendet wurde EBCDIC (erweitertes BCD), ein Standard, der von IBM und Sigma 7 verwendet wird. Der Computer verwendet jedoch SRI ASCII (Standard American Code for Information Interchange), der später zum Standard für das ARPANET und dann für die ganze Welt wurde.

Nachdem wir mehrere dieser Probleme gelöst hatten, versuchten wir, uns einzuloggen. Und dazu musste man das Wort „login“ eingeben. Das System bei SRI wurde so programmiert, dass es verfügbare Befehle intelligent erkennt. Als Sie im erweiterten Modus zuerst L, dann O und dann G tippten, verstand sie, dass Sie wahrscheinlich LOGIN meinten, und fügte selbst IN hinzu. Also habe ich L eingegeben.

Ich war mit Duvall von SRI am Telefon und fragte: „Haben Sie das L bekommen?“ Er sagt: „Ja.“ Ich sagte, dass ich das L zurückkommen und auf meinem Terminal ausdrucken sah. Und ich drückte O und es hieß: „‚O‘ kam.“ Und ich drückte G und er sagte: „Moment mal, mein System ist hier abgestürzt.“

Bill Duvall

Nach ein paar Buchstaben kam es zu einem Pufferüberlauf. Es war sehr einfach zu finden und zu reparieren, und im Grunde war danach alles wieder betriebsbereit. Ich erwähne das, weil es in dieser ganzen Geschichte nicht darum geht. Die Geschichte, wie ARPANET funktioniert.

Kline: Er hatte einen kleinen Fehler, den er in etwa 20 Minuten behoben hatte, und versuchte, alles von vorne zu beginnen. Er musste die Software optimieren. Ich musste meine Software noch einmal überprüfen. Er rief mich zurück und wir versuchten es noch einmal. Wir fingen wieder an, ich tippte L, O, G und dieses Mal bekam ich als Antwort „IN“.

„Nur Ingenieure bei der Arbeit“

Der erste Anschluss erfolgte um halb zehn abends pazifischer Zeit. Kline konnte sich dann bei dem SRI-Computerkonto anmelden, das Duvall für ihn erstellt hatte, und Programme ausführen, indem er die Systemressourcen eines Computers nutzte, der 560 km vor der Küste der UCLA lag. Ein kleiner Teil der Mission von ARPANET wurde erfüllt.

„Da war es schon spät, also ging ich nach Hause“, erzählte mir Kline.

Das Schild im Raum 3420 erklärt, was hier passiert ist

Das Team wusste, dass es einen Erfolg erzielt hatte, machte sich aber keine großen Gedanken über das Ausmaß des Erfolgs. „Es waren nur Ingenieure am Werk“, sagte Kleinrock. Duvall betrachtete den 29. Oktober lediglich als einen Schritt in einer größeren, komplexeren Aufgabe, Computer zu einem Netzwerk zu verbinden. Kleinrocks Arbeit konzentrierte sich auf die Weiterleitung von Datenpaketen über Netzwerke, während sich die SRI-Forscher damit beschäftigten, woraus ein Paket besteht und wie die darin enthaltenen Daten organisiert sind.

„Im Grunde ist das der Ursprung des Paradigmas, das wir im Internet sehen, mit Links zu Dokumenten und all dem Zeug“, sagt Duvall. „Wir haben uns immer mehrere Arbeitsplätze und Personen vorgestellt, die miteinander verbunden sind. Damals nannten wir sie Wissenszentren, weil unsere Ausrichtung akademisch war.“

Innerhalb weniger Wochen nach dem ersten erfolgreichen Datenaustausch zwischen Cline und Duvall wurde das ARPA-Netzwerk um Computer der University of California, Santa Barbara und der University of Utah erweitert. ARPANET breitete sich dann bis in die 70er und weite Teile der 1980er Jahre weiter aus und verband immer mehr staatliche und akademische Computer miteinander. Und dann werden die im ARPANET entwickelten Konzepte auf das Internet angewendet, das wir heute kennen.

Im Jahr 1969 wurde in einer Pressemitteilung der UCLA das neue ARPANET angepriesen. „Computernetzwerke stecken noch in den Kinderschuhen“, schrieb Kleinrock damals. „Aber mit zunehmender Größe und Komplexität werden wir wahrscheinlich eine Ausbreitung von ‚Computerdiensten‘ erleben, die, ähnlich wie die heutigen Strom- und Telefondienste, einzelne Haushalte und Büros im ganzen Land versorgen werden.“

Heute scheint dieses Konzept ziemlich altmodisch zu sein – Datennetze sind nicht nur in Wohnungen und Büros vorgedrungen, sondern auch in die kleinsten Geräte des Internets der Dinge. Allerdings war Kleinrocks Aussage über „Computerdienste“ überraschend vorausschauend, wenn man bedenkt, dass das moderne kommerzielle Internet erst mehrere Jahrzehnte später entstand. Diese Idee bleibt auch im Jahr 2019 relevant, wenn sich Computerressourcen dem gleichen allgegenwärtigen und selbstverständlichen Zustand nähern wie Elektrizität.

Vielleicht sind Jubiläen wie dieser eine gute Gelegenheit, sich nicht nur daran zu erinnern, wie wir zu dieser stark vernetzten Ära gekommen sind, sondern auch – wie Kleinrock – in die Zukunft zu blicken und darüber nachzudenken, wohin das Netzwerk als nächstes gehen könnte.

Source: habr.com