Άλλα άρθρα της σειράς:
- Η ιστορία του ρελέ
- Ιστορία των ηλεκτρονικών υπολογιστών
- Η ιστορία του τρανζίστορ
- Ιστορία του Διαδικτύου
Κατά το πρώτο μισό της δεκαετίας του 1970, η οικολογία των δικτύων υπολογιστών απομακρύνθηκε από τον αρχικό πρόγονό της ARPANET και επεκτάθηκε σε πολλές διαφορετικές διαστάσεις. Οι χρήστες του ARPANET ανακάλυψαν μια νέα εφαρμογή, το email, η οποία έγινε σημαντική δραστηριότητα στο δίκτυο. Οι επιχειρηματίες κυκλοφόρησαν τις δικές τους παραλλαγές του ARPANET για να εξυπηρετήσουν εμπορικούς χρήστες. Ερευνητές σε όλο τον κόσμο, από τη Χαβάη μέχρι την Ευρώπη, έχουν αναπτύξει νέους τύπους δικτύων για την κάλυψη των αναγκών ή τη διόρθωση σφαλμάτων που δεν αντιμετωπίζονται από το ARPANET.
Σχεδόν όλοι οι εμπλεκόμενοι σε αυτή τη διαδικασία απομακρύνθηκαν από τον αρχικό σκοπό του ARPANET να παρέχει κοινή υπολογιστική ισχύ και λογισμικό σε μια ετερόκλητη ποικιλία ερευνητικών κέντρων, το καθένα με τους δικούς του ειδικούς πόρους. Τα δίκτυα υπολογιστών έγιναν κυρίως ένα μέσο σύνδεσης των ανθρώπων μεταξύ τους ή με απομακρυσμένα συστήματα που χρησίμευαν ως πηγή ή απόθεμα αναγνώσιμων από τον άνθρωπο πληροφοριών, για παράδειγμα, με βάσεις δεδομένων πληροφοριών ή εκτυπωτές.
Ο Licklider και ο Robert Taylor προέβλεψαν αυτή τη δυνατότητα, αν και δεν ήταν αυτός ο στόχος που προσπαθούσαν να επιτύχουν όταν ξεκίνησαν τα πρώτα πειράματα δικτύου. Το άρθρο τους του 1968 "The Computer as a Communication Device" δεν έχει την ενέργεια και τη διαχρονική ποιότητα ενός προφητικού ορόσημου στην ιστορία των υπολογιστών που βρέθηκε στα άρθρα του Vannevar Bush "«ή «Υπολογιστική Μηχανή και Νοημοσύνη» του Τούρινγκ. Ωστόσο, περιέχει ένα προφητικό απόσπασμα σχετικά με τον ιστό της κοινωνικής αλληλεπίδρασης που υφαίνεται από συστήματα υπολογιστών. Οι Licklider και Taylor περιέγραψαν ένα κοντινό μέλλον στο οποίο:
Δεν θα στέλνετε επιστολές ή τηλεγραφήματα. Απλώς θα προσδιορίσετε τα άτομα των οποίων τα αρχεία πρέπει να συνδεθούν με τα δικά σας και με ποια μέρη των αρχείων θα πρέπει να συνδεθούν και ίσως προσδιορίσετε τον παράγοντα επείγοντος. Σπάνια θα πραγματοποιείτε τηλεφωνικές κλήσεις· θα ζητήσετε από το δίκτυο να συνδέσει τις κονσόλες σας.
Το δίκτυο θα παρέχει λειτουργίες και υπηρεσίες στις οποίες θα εγγραφείτε και άλλες υπηρεσίες που θα χρησιμοποιήσετε ανάλογα με τις ανάγκες. Η πρώτη ομάδα θα περιλαμβάνει επενδυτικές και φορολογικές συμβουλές, επιλογή πληροφοριών από τον τομέα δραστηριότητάς σας, ανακοινώσεις πολιτιστικών, αθλητικών και ψυχαγωγικών εκδηλώσεων που ταιριάζουν με τα ενδιαφέροντά σας κ.λπ.
(Ωστόσο, το άρθρο τους περιέγραφε επίσης πώς θα εξαφανιστεί η ανεργία στον πλανήτη, αφού τελικά όλοι οι άνθρωποι θα γίνουν προγραμματιστές που θα εξυπηρετούν τις ανάγκες του δικτύου και θα ασχολούνται με το διαδραστικό εντοπισμό σφαλμάτων των προγραμμάτων.)
Το πρώτο και πιο σημαντικό στοιχείο αυτού του μέλλοντος που βασίζεται σε υπολογιστή, το ηλεκτρονικό ταχυδρομείο, εξαπλώθηκε σαν ιός στο ARPANET τη δεκαετία του 1970, αρχίζοντας να κυριαρχεί στον κόσμο.
Ηλεκτρονική Διεύθυνση (Email)
Για να κατανοήσετε πώς εξελίχθηκε το ηλεκτρονικό ταχυδρομείο στο ARPANET, πρέπει πρώτα να κατανοήσετε τη σημαντική αλλαγή που επικράτησε στα υπολογιστικά συστήματα σε όλο το δίκτυο στις αρχές της δεκαετίας του 1970. Όταν το ARPANET δημιουργήθηκε για πρώτη φορά στα μέσα της δεκαετίας του 1960, το υλικό και το λογισμικό ελέγχου σε κάθε τοποθεσία δεν είχαν ουσιαστικά τίποτα κοινό. Πολλά σημεία επικεντρώθηκαν σε ειδικά, εφάπαξ συστήματα, για παράδειγμα, Multics στο MIT, TX-2 στο Lincoln Laboratory, ILLIAC IV, που κατασκευάστηκε στο Πανεπιστήμιο του Ιλινόις.
Αλλά μέχρι το 1973, το τοπίο των δικτυωμένων συστημάτων υπολογιστών είχε αποκτήσει σημαντική ομοιομορφία, χάρη στην άγρια επιτυχία της Digital Equipment Corporation (DEC) και τη διείσδυσή της στην επιστημονική αγορά υπολογιστών (ήταν το πνευματικό τέκνο των Ken Olsen και Harlan Anderson, με βάση τους εμπειρία με το TX-2 στο Lincoln Laboratory). Η DEC ανέπτυξε το mainframe , που κυκλοφόρησε το 1968, παρείχε αξιόπιστη κοινή χρήση χρόνου για μικρούς οργανισμούς παρέχοντας μια σειρά εργαλείων και γλωσσών προγραμματισμού ενσωματωμένες σε αυτό για να διευκολύνει την προσαρμογή του συστήματος για να ταιριάζει σε συγκεκριμένες ανάγκες. Αυτό ακριβώς χρειάζονταν τα επιστημονικά κέντρα και τα ερευνητικά εργαστήρια της εποχής εκείνης.
Δείτε πόσοι PDP υπάρχουν!
Η BBN, η οποία ήταν υπεύθυνη για την υποστήριξη του ARPANET, έκανε αυτό το κιτ ακόμα πιο ελκυστικό δημιουργώντας το λειτουργικό σύστημα Tenex, το οποίο πρόσθεσε σελιδοποιημένη εικονική μνήμη στο PDP-10. Αυτό απλοποίησε πολύ τη διαχείριση και τη χρήση του συστήματος, καθώς δεν ήταν πλέον απαραίτητο να προσαρμόζεται το σύνολο των εκτελούμενων προγραμμάτων στη διαθέσιμη ποσότητα μνήμης. Το BNN έστειλε το Tenex δωρεάν σε άλλους κόμβους ARPA και σύντομα έγινε το κυρίαρχο λειτουργικό σύστημα στο δίκτυο.
Τι σχέση όμως έχουν όλα αυτά με το email; Οι χρήστες των συστημάτων χρονομερισμού ήταν ήδη εξοικειωμένοι με τα ηλεκτρονικά μηνύματα, καθώς τα περισσότερα από αυτά τα συστήματα παρείχαν γραμματοκιβώτια κάποιου είδους από τα τέλη της δεκαετίας του 1960. Παρείχαν ένα είδος εσωτερικής αλληλογραφίας και οι επιστολές μπορούσαν να ανταλλάσσονται μόνο μεταξύ χρηστών του ίδιου συστήματος. Το πρώτο άτομο που εκμεταλλεύτηκε το ότι είχε ένα δίκτυο για τη μεταφορά αλληλογραφίας από το ένα μηχάνημα στο άλλο ήταν ο Ray Tomlinson, μηχανικός στο BBN και ένας από τους συντάκτες του Tenex. Είχε ήδη γράψει ένα πρόγραμμα που ονομάζεται SNDMSG για την αποστολή αλληλογραφίας σε άλλο χρήστη στο ίδιο σύστημα Tenex και ένα πρόγραμμα που ονομάζεται CPYNET για αποστολή αρχείων μέσω του δικτύου. Το μόνο που έπρεπε να κάνει ήταν να χρησιμοποιήσει λίγο τη φαντασία του και μπορούσε να δει πώς να συνδυάσει αυτά τα δύο προγράμματα για να δημιουργήσει αλληλογραφία δικτύου. Σε προηγούμενα προγράμματα, απαιτούνταν μόνο το όνομα χρήστη για την αναγνώριση του παραλήπτη, έτσι ο Tomlinson σκέφτηκε να συνδυάσει το τοπικό όνομα χρήστη και το όνομα του κεντρικού υπολογιστή (τοπικό ή απομακρυσμένο), να τα συνδέσει με το σύμβολο @ και να αποκτήσει ένα διεύθυνση email μοναδική για ολόκληρο το δίκτυο (παλαιότερα το σύμβολο @ χρησιμοποιούταν σπάνια, κυρίως για ενδείξεις τιμής: 4 κέικ @ $2 το καθένα).
Ο Ray Tomlinson στα τελευταία του χρόνια, με την υπογραφή του @ στο βάθος
Ο Tomlinson άρχισε να δοκιμάζει το νέο του πρόγραμμα τοπικά το 1971 και το 1972 η έκδοση δικτύου του SNDMSG συμπεριλήφθηκε σε μια νέα έκδοση Tenex, επιτρέποντας στο Tenex mail να επεκταθεί πέρα από έναν μόνο κόμβο και να εξαπλωθεί σε ολόκληρο το δίκτυο. Η αφθονία των μηχανών που λειτουργούν με Tenex έδωσε στο υβριδικό πρόγραμμα της Tomlinson άμεση πρόσβαση στους περισσότερους χρήστες ARPANET και το email στέφθηκε με άμεση επιτυχία. Πολύ γρήγορα, οι ηγέτες της ARPA ενσωμάτωσαν τη χρήση του email στην καθημερινή ζωή. Ο Στίβεν Λούκασικ, διευθυντής της ARPA, υιοθέτησε νωρίς, όπως και ο Λάρι Ρόμπερτς, ακόμη επικεφαλής του τμήματος επιστήμης υπολογιστών του οργανισμού. Αυτή η συνήθεια πέρασε αναπόφευκτα στους υφισταμένους τους και σύντομα το email έγινε ένα από τα βασικά δεδομένα της ζωής και του πολιτισμού του ARPANET.
Το πρόγραμμα email του Tomlinson δημιούργησε πολλές διαφορετικές απομιμήσεις και νέες εξελίξεις καθώς οι χρήστες έψαχναν τρόπους να βελτιώσουν τη στοιχειώδη λειτουργικότητά του. Μεγάλο μέρος της πρώιμης καινοτομίας επικεντρώθηκε στη διόρθωση των ελλείψεων του αναγνώστη επιστολών. Καθώς η αλληλογραφία ξεπερνούσε τα όρια ενός μόνο υπολογιστή, ο όγκος των email που έλαβαν ενεργοί χρήστες άρχισε να αυξάνεται μαζί με την ανάπτυξη του δικτύου και η παραδοσιακή προσέγγιση στα εισερχόμενα email ως απλού κειμένου δεν ήταν πλέον αποτελεσματική. Ο ίδιος ο Λάρι Ρόμπερτς, μη μπορώντας να αντεπεξέλθει στον καταιγισμό των εισερχόμενων μηνυμάτων, έγραψε το δικό του πρόγραμμα για εργασία με τα εισερχόμενα με το όνομα RD. Αλλά από τα μέσα της δεκαετίας του 1970, το πρόγραμμα MSG, γραμμένο από τον John Vittal του Πανεπιστημίου της Νότιας Καλιφόρνια, ήταν πρωτοπόρος με μεγάλη διαφορά σε δημοτικότητα. Παίρνουμε τη δυνατότητα να συμπληρώνουμε αυτόματα τα πεδία ονόματος και παραλήπτη ενός εξερχόμενου μηνύματος με βάση το εισερχόμενο με το πάτημα ενός κουμπιού. Ωστόσο, ήταν το πρόγραμμα MSG της Vital που εισήγαγε για πρώτη φορά αυτή την καταπληκτική ευκαιρία να «απαντήσω» σε μια επιστολή το 1975. και συμπεριλήφθηκε επίσης στο σύνολο των προγραμμάτων για την Tenex.
Η ποικιλία τέτοιων προσπαθειών απαιτούσε την εισαγωγή προτύπων. Και αυτή ήταν η πρώτη, αλλά όχι η τελευταία φορά που η δικτυωμένη κοινότητα υπολογιστών έπρεπε να αναπτύξει πρότυπα αναδρομικά. Σε αντίθεση με τα βασικά πρωτόκολλα ARPANET, προτού εμφανιστούν οποιαδήποτε πρότυπα ηλεκτρονικού ταχυδρομείου, υπήρχαν ήδη πολλές παραλλαγές στη φύση. Αναπόφευκτα, προέκυψε διαμάχη και πολιτική ένταση, με επίκεντρο τα κύρια έγγραφα που περιγράφουν το πρότυπο email, RFC 680 και 720. Ειδικότερα, οι χρήστες λειτουργικών συστημάτων που δεν ήταν Tenex ενοχλήθηκαν που οι υποθέσεις που βρέθηκαν στις προτάσεις συνδέονταν με χαρακτηριστικά Tenex. Η σύγκρουση δεν κλιμακώθηκε ποτέ πάρα πολύ — όλοι οι χρήστες του ARPANET στη δεκαετία του 1970 ήταν ακόμα μέλη της ίδιας, σχετικά μικρής επιστημονικής κοινότητας και οι διαφωνίες δεν ήταν τόσο μεγάλες. Ωστόσο, αυτό ήταν ένα παράδειγμα μελλοντικών μαχών.
Η απροσδόκητη επιτυχία του email ήταν το πιο σημαντικό γεγονός στην ανάπτυξη του επιπέδου λογισμικού του δικτύου τη δεκαετία του 1970 - το επίπεδο που ήταν πιο αφηρημένο από τις φυσικές λεπτομέρειες του δικτύου. Την ίδια στιγμή, άλλοι άνθρωποι αποφάσισαν να επαναπροσδιορίσουν το υποκείμενο επίπεδο «επικοινωνιών» στο οποίο τα bits έρεαν από το ένα μηχάνημα στο άλλο.
ALOHA
Το 1968, η Norma Abramson έφτασε στο Πανεπιστήμιο της Χαβάης από την Καλιφόρνια για να αναλάβει μια συνδυασμένη θέση ως καθηγήτρια ηλεκτρολόγων μηχανικών και επιστήμης υπολογιστών. Το πανεπιστήμιό του είχε μια κύρια πανεπιστημιούπολη στο Oahu και μια δορυφορική πανεπιστημιούπολη στο Hilo, καθώς και πολλά κοινοτικά κολέγια και ερευνητικά κέντρα διάσπαρτα στα νησιά Oahu, Kauai, Maui και Hawaii. Ανάμεσά τους απλώνονταν εκατοντάδες χιλιόμετρα νερού και ορεινό έδαφος. Η κύρια πανεπιστημιούπολη είχε ένα ισχυρό IBM 360/65, αλλά η παραγγελία μιας μισθωμένης γραμμής από την AT&T για σύνδεση σε ένα τερματικό που βρίσκεται σε ένα από τα κοινοτικά κολέγια δεν ήταν τόσο εύκολη όσο στην ηπειρωτική χώρα.
Ο Abramson ήταν ειδικός στα συστήματα ραντάρ και στη θεωρία πληροφοριών, και κάποτε εργάστηκε ως μηχανικός για την Hughes Aircraft στο Λος Άντζελες. Και το νέο του περιβάλλον, με όλα τα φυσικά του προβλήματα που σχετίζονται με την ενσύρματη μετάδοση δεδομένων, ενέπνευσε τον Abramson να σκεφτεί μια νέα ιδέα - τι θα γινόταν αν το ραδιόφωνο ήταν καλύτερος τρόπος σύνδεσης υπολογιστών από το τηλεφωνικό σύστημα, το οποίο, τελικά, είχε σχεδιαστεί για να μεταφέρει φωνή και όχι δεδομένα;
Για να δοκιμάσει την ιδέα του και να δημιουργήσει ένα σύστημα που ονόμασε ALOHAnet, ο Abramson έλαβε χρηματοδότηση από τον Bob Taylor της ARPA. Στην αρχική του μορφή, δεν ήταν καθόλου δίκτυο υπολογιστών, αλλά ένα μέσο για την επικοινωνία απομακρυσμένων τερματικών με ένα ενιαίο σύστημα χρονομεριστικής χρήσης σχεδιασμένο για έναν υπολογιστή IBM που βρίσκεται στην πανεπιστημιούπολη του Oahu. Όπως και το ARPANET, διέθετε έναν αποκλειστικό μικρό υπολογιστή για την επεξεργασία πακέτων που λαμβάνονται και αποστέλλονται από το μηχάνημα 360/65 - Menehune, το αντίστοιχο της Χαβάης του IMP. Ωστόσο, το ALOHAnet δεν έκανε τη ζωή τόσο περίπλοκη όσο το ARPANET δρομολογώντας πακέτα μεταξύ διαφορετικών σημείων. Αντίθετα, κάθε τερματικό που ήθελε να στείλει ένα μήνυμα απλώς το έστειλε μέσω του αέρα σε μια ειδική συχνότητα.
Αναπτύχθηκε πλήρως το ALOHAnet στα τέλη της δεκαετίας του 1970, με αρκετούς υπολογιστές στο δίκτυο
Ο παραδοσιακός μηχανικός τρόπος για να χειριστεί κανείς ένα τέτοιο κοινό εύρος ζώνης μετάδοσης ήταν να το κόψει σε τμήματα με διαίρεση του χρόνου εκπομπής ή συχνοτήτων και να εκχωρήσει ένα τμήμα σε κάθε τερματικό. Αλλά για την επεξεργασία μηνυμάτων από εκατοντάδες τερματικά χρησιμοποιώντας αυτό το σχήμα, θα ήταν απαραίτητο να περιοριστεί το καθένα από αυτά σε ένα μικρό κλάσμα του διαθέσιμου εύρους ζώνης, παρά το γεγονός ότι μόνο μερικά από αυτά θα μπορούσαν πραγματικά να λειτουργούν. Αντίθετα, ο Abramson αποφάσισε να μην εμποδίσει τα τερματικά να στέλνουν μηνύματα ταυτόχρονα. Εάν δύο ή περισσότερα μηνύματα αλληλεπικαλύπτονταν μεταξύ τους, ο κεντρικός υπολογιστής το εντόπισε μέσω κωδικών διόρθωσης σφαλμάτων και απλώς δεν δεχόταν αυτά τα πακέτα. Αφού δεν έλαβαν επιβεβαίωση ότι τα πακέτα παραλήφθηκαν, οι αποστολείς προσπάθησαν να τα στείλουν ξανά μετά από ένα τυχαίο χρονικό διάστημα. Ο Abramson εκτίμησε ότι ένα τόσο απλό πρωτόκολλο λειτουργίας θα μπορούσε να υποστηρίξει έως και αρκετές εκατοντάδες τερματικά που λειτουργούν ταυτόχρονα και λόγω των πολυάριθμων επικαλύψεων σημάτων, το 15% του εύρους ζώνης θα χρησιμοποιηθεί. Ωστόσο, σύμφωνα με τους υπολογισμούς του, αποδείχθηκε ότι με αύξηση του δικτύου, ολόκληρο το σύστημα θα έπεφτε σε χάος θορύβου.
Γραφείο του μέλλοντος
Η ιδέα της «πακέτας μετάδοσης» του Abramson δεν προκάλεσε μεγάλο θόρυβο στην αρχή. Αλλά στη συνέχεια γεννήθηκε ξανά - λίγα χρόνια αργότερα, και ήδη στην ηπειρωτική χώρα. Αυτό οφειλόταν στο νέο Ερευνητικό Κέντρο Palo Alto της Xerox (PARC), το οποίο άνοιξε το 1970 ακριβώς δίπλα στο Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ, σε μια περιοχή που πρόσφατα είχε το παρατσούκλι «Silicon Valley». Ορισμένα από τα διπλώματα ευρεσιτεχνίας ξηρογραφίας της Xerox επρόκειτο να λήξουν, επομένως η εταιρεία κινδύνευσε να παγιδευτεί από τη δική της επιτυχία επειδή δεν ήθελε ή δεν μπορούσε να προσαρμοστεί στην άνοδο των υπολογιστών και των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων. Ο Jack Goldman, επικεφαλής του ερευνητικού τμήματος της Xerox, έπεισε τα μεγάλα αφεντικά ότι το νέο εργαστήριο -χωρίς την επιρροή των κεντρικών γραφείων, σε ένα άνετο κλίμα, με καλούς μισθούς- θα προσέλκυε το ταλέντο που απαιτείται για να παραμείνει η εταιρεία στην πρώτη γραμμή της ανάπτυξης της αρχιτεκτονικής πληροφοριών. μέλλον.
Η PARC σίγουρα πέτυχε να προσελκύσει τα καλύτερα ταλέντα της πληροφορικής, όχι μόνο λόγω των συνθηκών εργασίας και των γενναιόδωρων μισθών, αλλά και λόγω της παρουσίας του Robert Taylor, ο οποίος ξεκίνησε το έργο ARPANET το 1966 ως επικεφαλής του Τμήματος Τεχνολογίας Επεξεργασίας Πληροφοριών της ARPA. , ένας φλογερός και φιλόδοξος νεαρός μηχανικός και επιστήμονας υπολογιστών από το Μπρούκλιν, ήταν ένας από αυτούς που έφεραν στο PARC μέσω διασυνδέσεων με την ARPA. Εντάχθηκε στο εργαστήριο τον Ιούνιο του 1972 αφού εργάστηκε με μερική απασχόληση ως μεταπτυχιακός φοιτητής για την ARPA, εφευρίσκοντας μια διεπαφή για τη σύνδεση του MIT στο δίκτυο. Έχοντας εγκατασταθεί στο PARC, παρέμεινε ακόμα «διαμεσολαβητής» του ARPANET - ταξίδεψε σε όλη τη χώρα, βοήθησε στη σύνδεση νέων σημείων στο δίκτυο και επίσης προετοιμάστηκε για την παρουσίαση της ARPA στο Διεθνές Συνέδριο Επικοινωνιών Υπολογιστών του 1972.
Μεταξύ των έργων που επιπλέουν γύρω από το PARC όταν έφτασε ο Metcalf ήταν το σχέδιο που πρότεινε ο Taylor να συνδέσει δεκάδες ή και εκατοντάδες μικρούς υπολογιστές σε ένα δίκτυο. Χρόνο με το χρόνο, το κόστος και το μέγεθος των υπολογιστών έπεφτε, υπακούοντας σε μια αδάμαστη θέληση . Κοιτάζοντας το μέλλον, οι μηχανικοί στο PARC προέβλεψαν ότι στο όχι και πολύ μακρινό μέλλον, κάθε υπάλληλος γραφείου θα είχε τον δικό του υπολογιστή. Ως μέρος αυτής της ιδέας, σχεδίασαν και κατασκεύασαν τον προσωπικό υπολογιστή Alto, αντίγραφα του οποίου διανεμήθηκαν σε κάθε ερευνητή στο εργαστήριο. Ο Taylor, του οποίου η πίστη στη χρησιμότητα του δικτύου υπολογιστών είχε γίνει ισχυρότερη τα τελευταία πέντε χρόνια, ήθελε επίσης να συνδέσει όλους αυτούς τους υπολογιστές μαζί.
Κοντράλτο. Ο ίδιος ο υπολογιστής βρίσκεται κάτω, σε ένα ντουλάπι στο μέγεθος ενός μίνι ψυγείου.
Φτάνοντας στο PARC, ο Metcalf ανέλαβε το καθήκον να συνδέσει τον κλώνο PDP-10 του εργαστηρίου με το ARPANET και γρήγορα κέρδισε τη φήμη του «δικτυωτή». Έτσι, όταν ο Taylor χρειάστηκε ένα δίκτυο από το Alto, οι βοηθοί του στράφηκαν στον Metcalfe. Όπως οι υπολογιστές στο ARPANET, οι υπολογιστές Alto στο PARC δεν είχαν ουσιαστικά τίποτα να πουν μεταξύ τους. Ως εκ τούτου, μια ενδιαφέρουσα εφαρμογή του δικτύου έγινε και πάλι το καθήκον της επικοινωνίας μεταξύ των ανθρώπων - σε αυτήν την περίπτωση, με τη μορφή λέξεων και εικόνων που εκτυπώνονται με λέιζερ.
Η βασική ιδέα για τον εκτυπωτή λέιζερ δεν ξεκίνησε στο PARC, αλλά στην ανατολική ακτή, στο αρχικό εργαστήριο Xerox στο Webster της Νέας Υόρκης. Ο τοπικός φυσικός Gary Starkweather απέδειξε ότι μια συνεκτική δέσμη λέιζερ θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για να απενεργοποιήσει το ηλεκτρικό φορτίο ενός ξηρογραφικού τυμπάνου, ακριβώς όπως το διάσπαρτο φως που χρησιμοποιήθηκε στη φωτοτυπία μέχρι εκείνο το σημείο. Η δέσμη, όταν διαμορφωθεί σωστά, μπορεί να ζωγραφίσει μια εικόνα αυθαίρετης λεπτομέρειας στο τύμπανο, η οποία στη συνέχεια μπορεί να μεταφερθεί σε χαρτί (καθώς μόνο τα αφόρτιστα μέρη του τυμπάνου μαζεύουν τον γραφίτη). Ένα τέτοιο μηχάνημα ελεγχόμενο από υπολογιστή θα μπορούσε να παράγει οποιονδήποτε συνδυασμό εικόνων και κειμένου που θα μπορούσε να σκεφτεί ένα άτομο, αντί να αναπαράγει απλώς υπάρχοντα έγγραφα, όπως ένα φωτοτυπικό μηχάνημα. Ωστόσο, οι άγριες ιδέες του Starkweather δεν υποστηρίχθηκαν από τους συναδέλφους του ή τους ανωτέρους του στο Webster, έτσι μεταγράφηκε στο PARC το 1971, όπου συνάντησε ένα πολύ πιο ενδιαφέρον κοινό. Η ικανότητα του εκτυπωτή λέιζερ να παράγει αυθαίρετες εικόνες σημείο προς σημείο τον έκανε ιδανικό συνεργάτη για το σταθμό εργασίας Alto, με τα μονόχρωμα γραφικά με pixel. Χρησιμοποιώντας έναν εκτυπωτή λέιζερ, μισό εκατομμύριο pixel στην οθόνη του χρήστη θα μπορούσαν να εκτυπωθούν απευθείας σε χαρτί με τέλεια ευκρίνεια.
Bitmap στο Alto. Κανείς δεν είχε δει ποτέ κάτι τέτοιο στις οθόνες των υπολογιστών πριν.
Σε περίπου ένα χρόνο, η Starkweather, με τη βοήθεια αρκετών άλλων μηχανικών από την PARC, είχε εξαλείψει τα κύρια τεχνικά προβλήματα και κατασκεύασε ένα λειτουργικό πρωτότυπο εκτυπωτή λέιζερ στο σασί της μηχανής Xerox 7000. Παρήγαγε σελίδες με την ίδια ταχύτητα - μία σελίδα ανά δευτερόλεπτο - και με ανάλυση 500 κουκκίδων ανά ίντσα. Η γεννήτρια χαρακτήρων ενσωματωμένη στον εκτυπωτή τυπωμένο κείμενο σε προκαθορισμένες γραμματοσειρές. Οι αυθαίρετες εικόνες (εκτός από αυτές που θα μπορούσαν να δημιουργηθούν από γραμματοσειρές) δεν υποστηρίζονταν ακόμη, επομένως το δίκτυο δεν χρειαζόταν να μεταδίδει 25 εκατομμύρια bit ανά δευτερόλεπτο στον εκτυπωτή. Ωστόσο, για να απασχολήσει πλήρως τον εκτυπωτή, θα χρειαζόταν απίστευτο εύρος ζώνης δικτύου για εκείνες τις εποχές - όταν τα 50 bit ανά δευτερόλεπτο ήταν το όριο των δυνατοτήτων του ARPANET.
Εκτυπωτής λέιζερ PARC δεύτερης γενιάς, Dover (1976)
Δίκτυο Alto Aloha
Πώς λοιπόν ο Metcalf γέμισε αυτό το κενό ταχύτητας; Επιστρέψαμε λοιπόν στο ALOHAnet - αποδείχθηκε ότι ο Metcalf κατανοούσε τη μετάδοση πακέτων καλύτερα από οποιονδήποτε άλλον. Το προηγούμενο έτος, κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού, ενώ βρισκόταν στην Ουάσιγκτον με τον Steve Crocker για τις επιχειρήσεις ARPA, ο Metcalfe μελετούσε τα πρακτικά του γενικού συνεδρίου υπολογιστών για το φθινόπωρο και βρήκε το έργο του Abramson στο ALOHAnet. Κατάλαβε αμέσως την ιδιοφυΐα της βασικής ιδέας και ότι η εφαρμογή της δεν ήταν αρκετά καλή. Κάνοντας κάποιες αλλαγές στον αλγόριθμο και τις υποθέσεις του—για παράδειγμα, κάνοντας τους αποστολείς να ακούν πρώτα για να περιμένουν να διαγραφεί το κανάλι πριν επιχειρήσουν να στείλουν μηνύματα και επίσης αυξάνοντας εκθετικά το διάστημα αναμετάδοσης σε περίπτωση φραγμένου καναλιού—θα μπορούσε να επιτύχει εύρος ζώνης λωρίδες χρήσης κατά 90%, και όχι κατά 15%, όπως υποδεικνύεται από τους υπολογισμούς του Abramson. Ο Metcalfe πήρε λίγο χρόνο για να ταξιδέψει στη Χαβάη, όπου ενσωμάτωσε τις ιδέες του για το ALOHAnet σε μια αναθεωρημένη έκδοση της διδακτορικής του διατριβής αφού το Χάρβαρντ απέρριψε την αρχική έκδοση λόγω έλλειψης θεωρητικής βάσης.
Ο Metcalfe αρχικά ονόμασε το σχέδιό του να εισαγάγει τη μετάδοση πακέτων στο PARC "δίκτυο ALTO ALOHA". Στη συνέχεια, σε ένα σημείωμα του Μαΐου 1973, το μετονόμασε σε Δίκτυο Αιθέρα, μια αναφορά στον φωτεινό αιθέρα, μια φυσική ιδέα του XNUMXου αιώνα για μια ουσία που μεταφέρει ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. «Αυτό θα προωθήσει την εξάπλωση του δικτύου», έγραψε, «και ποιος ξέρει ποιες άλλες μέθοδοι μετάδοσης σήματος θα είναι καλύτερες από την καλωδιακή για ένα δίκτυο εκπομπής. Ίσως θα είναι ραδιοκύματα, ή τηλεφωνικά καλώδια, ή τροφοδοσία ή συχνότητα πολυπλεξίας καλωδιακής τηλεόρασης, ή μικροκύματα, ή συνδυασμοί τους».
Σκίτσο από το σημείωμα του Μέτκαλφ το 1973
Ξεκινώντας τον Ιούνιο του 1973, ο Metcalf συνεργάστηκε με έναν άλλο μηχανικό PARC, τον David Boggs, για να μεταφράσει τη θεωρητική του ιδέα για ένα νέο δίκτυο υψηλής ταχύτητας σε ένα λειτουργικό σύστημα. Αντί να μεταδίδει σήματα μέσω του αέρα όπως το ALOHA, περιόρισε το ραδιοφάσμα σε ομοαξονικό καλώδιο, το οποίο αύξησε δραματικά τη χωρητικότητα σε σύγκριση με το περιορισμένο εύρος ζώνης ραδιοσυχνοτήτων του Menehune. Το ίδιο το μέσο μετάδοσης ήταν εντελώς παθητικό και δεν απαιτούσε κανέναν δρομολογητή για τη δρομολόγηση μηνυμάτων. Ήταν φθηνό, μπορούσε εύκολα να συνδέσει εκατοντάδες σταθμούς εργασίας - οι μηχανικοί της PARC απλώς περνούσαν ομοαξονικό καλώδιο μέσα από το κτίριο και πρόσθεταν συνδέσεις όπως χρειαζόταν - και ήταν ικανός να μεταφέρει τρία εκατομμύρια bit ανά δευτερόλεπτο.
Robert Metcalfe και David Boggs, δεκαετία του 1980, λίγα χρόνια αφότου ο Metcalfe ίδρυσε την 3Com για να πουλήσει τεχνολογία Ethernet
Μέχρι το φθινόπωρο του 1974, ένα πλήρες πρωτότυπο του γραφείου του μέλλοντος ήταν σε λειτουργία στο Palo Alto - η πρώτη παρτίδα υπολογιστών Alto, με προγράμματα σχεδίασης, επεξεργαστές email και κειμένου, έναν πρωτότυπο εκτυπωτή από τη Starkweather και ένα δίκτυο Ethernet σε δίκτυο όλα. Ο κεντρικός διακομιστής αρχείων, ο οποίος αποθήκευε δεδομένα που δεν χωρούσαν στην τοπική μονάδα δίσκου Alto, ήταν ο μόνος κοινόχρηστος πόρος. Η PARC προσέφερε αρχικά τον ελεγκτή Ethernet ως προαιρετικό αξεσουάρ για το Alto, αλλά όταν το σύστημα ξεκίνησε, έγινε σαφές ότι ήταν απαραίτητο εξάρτημα. Υπήρχε μια σταθερή ροή μηνυμάτων που έβγαιναν από τον εκτυπωτή, πολλά από αυτά έβγαιναν από τον εκτυπωτή—τεχνικές εκθέσεις, σημειώσεις ή επιστημονικές εργασίες.
Ταυτόχρονα με τις εξελίξεις στο Alto, ένα άλλο έργο PARC επιχείρησε να ωθήσει τις ιδέες κοινής χρήσης πόρων προς μια νέα κατεύθυνση. Το PARC Online Office System (POLOS), που αναπτύχθηκε και υλοποιήθηκε από τον Bill English και άλλους δραπέτες από το πρόγραμμα Online System (NLS) του Doug Engelbart στο Stanford Research Institute, αποτελούνταν από ένα δίκτυο μικροϋπολογιστών Data General Nova. Αλλά αντί να αφιερώνει κάθε μεμονωμένο μηχάνημα σε συγκεκριμένες ανάγκες των χρηστών, το POLOS μετέφερε εργασία μεταξύ τους για να εξυπηρετήσει τα συμφέροντα του συστήματος στο σύνολό του με τον πιο αποτελεσματικό τρόπο. Ένα μηχάνημα θα μπορούσε να δημιουργήσει εικόνες για οθόνες χρηστών, ένα άλλο θα μπορούσε να επεξεργαστεί την κυκλοφορία του ARPANET και ένα τρίτο θα μπορούσε να χειριστεί επεξεργαστές κειμένου. Αλλά η πολυπλοκότητα και το κόστος συντονισμού αυτής της προσέγγισης αποδείχθηκαν υπερβολικά και το σύστημα κατέρρευσε υπό το βάρος του.
Εν τω μεταξύ, τίποτα δεν έδειχνε τη συναισθηματική απόρριψη του Taylor για την προσέγγιση του δικτύου κοινής χρήσης πόρων καλύτερα από τον εναγκαλισμό του έργου Alto. Ο Alan Kay, ο Butler Lampson και οι άλλοι συγγραφείς του Alto έφεραν όλη την υπολογιστική ισχύ που μπορούσε να χρειαστεί ένας χρήστης στον δικό του ανεξάρτητο υπολογιστή στο γραφείο του, τον οποίο δεν χρειαζόταν να μοιραστεί με κανέναν. Η λειτουργία του δικτύου δεν ήταν να παρέχει πρόσβαση σε ένα ετερογενές σύνολο πόρων υπολογιστών, αλλά να μεταδίδει μηνύματα μεταξύ αυτών των ανεξάρτητων νησιών ή να τα αποθηκεύει σε κάποια μακρινή ακτή - για εκτύπωση ή μακροπρόθεσμη αρχειοθέτηση.
Αν και τόσο το email όσο και το ALOHA αναπτύχθηκαν υπό την αιγίδα της ARPA, η έλευση του Ethernet ήταν ένα από τα πολλά σημάδια στη δεκαετία του 1970 ότι τα δίκτυα υπολογιστών είχαν γίνει πολύ μεγάλα και ποικίλα για να κυριαρχήσει μια εταιρεία στον τομέα, μια τάση που θα παρακολουθήσουμε το στο επόμενο άρθρο.
Τι άλλο να διαβάσετε
- Michael Hiltzik, αντιπρόσωποι Lightning (1999)
- James Pelty, The History of Computer Communications, 1968-1988 (2007) [http://www.historyofcomputercommunications.info/]
- M. Mitchell Waldrop, The Dream Machine (2001)
Πηγή: www.habr.com