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Durante la primera mitad de la década de 1970, la ecología de las redes informáticas se alejó de su antecesor original ARPANET y se expandió a varias dimensiones diferentes. Los usuarios de ARPANET descubrieron una nueva aplicación, el correo electrónico, que se convirtió en una actividad importante en la red. Los empresarios lanzaron sus propias variantes de ARPANET para servir a los usuarios comerciales. Investigadores de todo el mundo, desde Hawaii hasta Europa, han estado desarrollando nuevos tipos de redes para satisfacer necesidades o corregir errores que ARPANET no aborda.
Casi todos los involucrados en este proceso se alejaron del propósito original de ARPANET de proporcionar potencia informática y software compartidos a través de una variada variedad de centros de investigación, cada uno con sus propios recursos dedicados. Las redes informáticas se convirtieron principalmente en un medio para conectar a las personas entre sí o con sistemas remotos que servían como fuente o volcado de información legible por humanos, por ejemplo, con bases de datos de información o impresoras.
Licklider y Robert Taylor previeron esta posibilidad, aunque éste no era el objetivo que intentaban alcanzar cuando lanzaron los primeros experimentos con redes. Su artículo de 1968 "La computadora como dispositivo de comunicación" carece de la energía y la calidad atemporal de un hito profético en la historia de las computadoras que se encuentra en los artículos de Vannevar Bush ""o" Maquinaria informática e inteligencia "de Turing. Sin embargo, contiene un pasaje profético sobre el tejido de interacción social tejido por los sistemas informáticos. Licklider y Taylor describieron un futuro cercano en el que:
No enviarás cartas ni telegramas; simplemente identificará a las personas cuyos archivos deben vincularse con los suyos y a qué partes de los archivos deben vincularse, y tal vez determinará el factor de urgencia. Rara vez harás llamadas telefónicas; le pedirás a la red que vincule tus consolas.
La red proporcionará funciones y servicios a los que usted se suscribirá y otros servicios que utilizará según sea necesario. El primer grupo incluirá asesoramiento inversor y fiscal, selección de información de su campo de actividad, anuncios de eventos culturales, deportivos y de entretenimiento que coincidan con sus intereses, etc.
(Sin embargo, su artículo también describe cómo el desempleo desaparecerá en el planeta, ya que eventualmente todas las personas se convertirán en programadores que atenderán las necesidades de la red y participarán en la depuración interactiva de programas).
El primer y más importante componente de este futuro impulsado por las computadoras, el correo electrónico, se propagó como un virus por ARPANET en la década de 1970 y comenzó a apoderarse del mundo.
Correo electrónico
Para comprender cómo evolucionó el correo electrónico en ARPANET, primero es necesario comprender el cambio importante que se produjo en los sistemas informáticos de toda la red a principios de la década de 1970. Cuando ARPANET se concibió por primera vez a mediados de la década de 1960, el hardware y el software de control de cada sitio prácticamente no tenían nada en común. Muchos puntos se centraron en sistemas especiales y únicos, por ejemplo, Multics en el MIT, TX-2 en el Laboratorio Lincoln, ILLIAC IV, construido en la Universidad de Illinois.
Pero en 1973, el panorama de los sistemas informáticos en red había adquirido una considerable uniformidad, gracias al gran éxito de Digital Equipment Corporation (DEC) y su penetración en el mercado de la informática científica (fue una creación de Ken Olsen y Harlan Anderson, basada en su experiencia con TX-2 en el Laboratorio Lincoln). DEC desarrolló la computadora central , lanzado en 1968, proporcionó tiempo compartido confiable para organizaciones pequeñas al proporcionar una variedad de herramientas y lenguajes de programación integrados para facilitar la personalización del sistema para satisfacer necesidades específicas. Esto es exactamente lo que necesitaban los centros científicos y laboratorios de investigación de aquella época.
¡Mira cuántos PDP hay!
BBN, que era responsable del soporte de ARPANET, hizo este kit aún más atractivo al crear el sistema operativo Tenex, que agregó memoria virtual paginada al PDP-10. Esto simplificó enormemente la gestión y uso del sistema, ya que ya no era necesario ajustar el conjunto de programas en ejecución a la cantidad de memoria disponible. BNN envió Tenex gratis a otros nodos ARPA y pronto se convirtió en el sistema operativo dominante en la red.
¿Pero qué tiene que ver todo esto con el correo electrónico? Los usuarios de sistemas de tiempo compartido ya estaban familiarizados con la mensajería electrónica, ya que la mayoría de estos sistemas proporcionaban buzones de algún tipo a finales de los años 1960. Proporcionaban una especie de correo interno, y las cartas sólo podían intercambiarse entre usuarios de un mismo sistema. La primera persona que aprovechó tener una red para transferir correo de una máquina a otra fue Ray Tomlinson, ingeniero de BBN y uno de los autores de Tenex. Ya había escrito un programa llamado SNDMSG para enviar correo a otro usuario en el mismo sistema Tenex y un programa llamado CPYNET para enviar archivos a través de la red. Todo lo que tuvo que hacer fue usar un poco su imaginación y pudo ver cómo combinar estos dos programas para crear correo en red. En programas anteriores, sólo se requería el nombre de usuario para identificar al destinatario, por lo que a Tomlinson se le ocurrió la idea de combinar el nombre de usuario local y el nombre del host (local o remoto), conectarlos con el símbolo @ y obtener un dirección de correo electrónico única para toda la red (antes el símbolo @ rara vez se usaba, principalmente para indicaciones de precios: 4 pasteles a $2 cada uno).
Ray Tomlinson en sus últimos años, con su firma @ al fondo
Tomlinson comenzó a probar su nuevo programa localmente en 1971, y en 1972 su versión de red de SNDMSG se incluyó en una nueva versión de Tenex, lo que permitió que el correo de Tenex se expandiera más allá de un solo nodo y se extendiera por toda la red. La abundancia de máquinas que ejecutaban Tenex le dio al programa híbrido de Tomlinson acceso inmediato a la mayoría de los usuarios de ARPANET, y el correo electrónico fue un éxito inmediato. Muy rápidamente, los líderes de ARPA incorporaron el uso del correo electrónico a la vida cotidiana. Steven Lukasik, director de ARPA, fue uno de los primeros en adoptarlo, al igual que Larry Roberts, todavía jefe de la división de informática de la agencia. Este hábito inevitablemente pasó a sus subordinados y pronto el correo electrónico se convirtió en uno de los hechos básicos de la vida y la cultura de ARPANET.
El programa de correo electrónico de Tomlinson generó muchas imitaciones diferentes y nuevos desarrollos a medida que los usuarios buscaban formas de mejorar su funcionalidad rudimentaria. Gran parte de las primeras innovaciones se centraron en corregir las deficiencias del lector de cartas. A medida que el correo traspasó los límites de una sola computadora, el volumen de correos electrónicos recibidos por los usuarios activos comenzó a crecer junto con el crecimiento de la red, y el enfoque tradicional de los correos electrónicos entrantes como texto sin formato ya no era efectivo. El propio Larry Roberts, incapaz de hacer frente a la avalancha de mensajes entrantes, escribió su propio programa para trabajar con la bandeja de entrada llamado RD. Pero a mediados de la década de 1970, el programa MSG, escrito por John Vittal de la Universidad del Sur de California, lideraba por un amplio margen en popularidad. Aprovechamos la capacidad de completar automáticamente los campos de nombre y destinatario de un mensaje saliente en función del entrante con solo hacer clic en un botón. Sin embargo, fue el programa MSG de Vital el que introdujo por primera vez esta increíble oportunidad de "responder" una carta en 1975; y también fue incluido en el conjunto de programas de Tenex.
La variedad de tales intentos requirió la introducción de estándares. Y esta fue la primera, pero no la última, que la comunidad informática en red tuvo que desarrollar estándares con carácter retroactivo. A diferencia de los protocolos básicos de ARPANET, antes de que surgieran los estándares de correo electrónico, ya existían muchas variaciones. Inevitablemente, surgieron controversias y tensiones políticas, centradas en los documentos principales que describen el estándar de correo electrónico, RFC 680 y 720. En particular, los usuarios de sistemas operativos que no eran Tenex se molestaron porque las suposiciones encontradas en las propuestas estaban vinculadas a las características de Tenex. El conflicto nunca escaló demasiado: todos los usuarios de ARPANET en la década de 1970 todavía formaban parte de la misma comunidad científica relativamente pequeña, y los desacuerdos no eran tan grandes. Sin embargo, este fue un ejemplo de batallas futuras.
El éxito inesperado del correo electrónico fue el acontecimiento más importante en el desarrollo de la capa de software de la red en la década de 1970: la capa más abstraída de los detalles físicos de la red. Al mismo tiempo, otras personas decidieron redefinir la capa subyacente de "comunicaciones" en la que los bits fluían de una máquina a otra.
ALOHA
En 1968, Norma Abramson llegó a la Universidad de Hawaii desde California para ocupar un puesto combinado como profesora de ingeniería eléctrica e informática. Su universidad tenía un campus principal en Oahu y un campus satélite en Hilo, así como varios colegios comunitarios y centros de investigación repartidos por las islas de Oahu, Kauai, Maui y Hawaii. Entre ellos se extendían cientos de kilómetros de agua y terreno montañoso. El campus principal tenía un potente IBM 360/65, pero solicitar una línea arrendada a AT&T para conectarse a una terminal ubicada en uno de los colegios comunitarios no fue tan fácil como en el continente.
Abramson era un experto en sistemas de radar y teoría de la información, y en un momento trabajó como ingeniero para Hughes Aircraft en Los Ángeles. Y su nuevo entorno, con todos sus problemas físicos asociados con la transmisión de datos por cable, inspiró a Abramson a tener una nueva idea: ¿y si la radio fuera una mejor manera de conectar computadoras que el sistema telefónico, que, después de todo, fue diseñado para transportar ¿Voz en lugar de datos?
Para probar su idea y crear un sistema al que llamó ALOHAnet, Abramson recibió financiación de Bob Taylor de ARPA. En su forma original, no era en absoluto una red informática, sino un medio para comunicar terminales remotas con un único sistema de tiempo compartido diseñado para una computadora IBM ubicada en el campus de Oahu. Al igual que ARPANET, tenía una minicomputadora dedicada a procesar los paquetes recibidos y enviados por la máquina 360/65: Menehune, el equivalente hawaiano de IMP. Sin embargo, ALOHAnet no hizo la vida tan complicada como ARPANET al enrutar paquetes entre diferentes puntos. En cambio, cada terminal que quería enviar un mensaje simplemente lo enviaba por aire en una frecuencia dedicada.
ALOHAnet se implementó completamente a fines de la década de 1970, con varias computadoras en la red.
La forma tradicional de ingeniería de manejar un ancho de banda de transmisión tan común era cortarlo en secciones con una división del tiempo o frecuencias de transmisión y asignar una sección a cada terminal. Pero para procesar mensajes de cientos de terminales utilizando este esquema, sería necesario limitar cada uno de ellos a una pequeña fracción del ancho de banda disponible, a pesar de que sólo unos pocos de ellos podrían estar realmente en funcionamiento. Pero en cambio, Abramson decidió no impedir que los terminales enviaran mensajes al mismo tiempo. Si dos o más mensajes se superponían, la computadora central lo detectaba mediante códigos de corrección de errores y simplemente no aceptaba estos paquetes. Al no recibir confirmación de que los paquetes fueron recibidos, los remitentes intentaron enviarlos nuevamente después de que pasó un tiempo aleatorio. Abramson estimó que un protocolo operativo tan simple podría soportar hasta varios cientos de terminales operando simultáneamente y, debido a numerosas superposiciones de señales, se utilizaría el 15% del ancho de banda. Sin embargo, según sus cálculos, resultó que con un aumento en la red, todo el sistema caería en un caos de ruido.
Oficina del futuro
El concepto de "transmisión por paquetes" de Abramson no generó mucho revuelo al principio. Pero luego nació de nuevo, unos años más tarde, y ya en el continente. Esto se debió al nuevo Centro de Investigación de Palo Alto (PARC) de Xerox, que se inauguró en 1970 justo al lado de la Universidad de Stanford, en un área que recientemente había sido apodada "Silicon Valley". Algunas de las patentes de xerografía de Xerox estaban a punto de expirar, por lo que la empresa corría el riesgo de quedar atrapada en su propio éxito al no querer o no poder adaptarse al auge de la informática y los circuitos integrados. Jack Goldman, jefe del departamento de investigación de Xerox, convenció a los grandes jefes de que el nuevo laboratorio, separado de la influencia de la sede central, en un clima confortable y con buenos salarios, atraería el talento necesario para mantener a la empresa a la vanguardia del desarrollo de la arquitectura de la información. .futuro.
Sin duda, PARC logró atraer a los mejores talentos informáticos, no sólo por las condiciones laborales y los generosos salarios, sino también por la presencia de Robert Taylor, quien lanzó el proyecto ARPANET en 1966 como jefe de la División de Tecnología de Procesamiento de Información de ARPA. , un joven ingeniero e informático apasionado y ambicioso de Brooklyn, fue uno de los que llegaron a PARC a través de conexiones con ARPA. Se unió al laboratorio en junio de 1972 después de trabajar a tiempo parcial como estudiante de posgrado en ARPA, inventando una interfaz para conectar el MIT a la red. Habiéndose establecido en PARC, siguió siendo un "mediador" de ARPANET: viajó por todo el país, ayudó a conectar nuevos puntos a la red y también se preparó para la presentación de ARPA en la Conferencia Internacional de Comunicaciones por Computadora de 1972.
Entre los proyectos que flotaban en PARC cuando llegó Metcalf se encontraba el plan propuesto por Taylor para conectar docenas o incluso cientos de computadoras pequeñas a una red. Año tras año, el costo y el tamaño de las computadoras disminuyeron, obedeciendo a una voluntad indomable . De cara al futuro, los ingenieros de PARC previeron que en un futuro no muy lejano, cada empleado de oficina tendría su propio ordenador. Como parte de esta idea, diseñaron y construyeron la computadora personal Alto, cuyas copias se distribuyeron a todos los investigadores del laboratorio. Taylor, cuya creencia en la utilidad de la red informática se había fortalecido durante los cinco años anteriores, también quería conectar todas estas computadoras.
Alto. La computadora en sí se encuentra debajo, en un gabinete del tamaño de un mini refrigerador.
Al llegar a PARC, Metcalf asumió la tarea de conectar el clon PDP-10 del laboratorio a ARPANET y rápidamente se ganó la reputación de "trabajador de redes". Entonces, cuando Taylor necesitó una red de Alto, sus asistentes recurrieron a Metcalf. Al igual que las computadoras de ARPANET, las computadoras Alto de PARC prácticamente no tenían nada que decirse entre sí. Por lo tanto, una aplicación interesante de la red volvió a ser la tarea de comunicación entre personas, en este caso en forma de palabras e imágenes impresas con láser.
La idea clave de la impresora láser no se originó en PARC, sino en la costa este, en el laboratorio original de Xerox en Webster, Nueva York. El físico local Gary Starkweather demostró que se podía utilizar un rayo láser coherente para desactivar la carga eléctrica de un tambor xerográfico, al igual que la luz dispersada utilizada hasta ese momento en las fotocopias. El haz, cuando se modula adecuadamente, puede pintar una imagen con detalles arbitrarios en el tambor, que luego puede transferirse al papel (ya que sólo las partes descargadas del tambor recogen el tóner). Una máquina de este tipo controlada por computadora sería capaz de producir cualquier combinación de imágenes y texto que una persona pudiera imaginar, en lugar de simplemente reproducir documentos existentes, como una fotocopiadora. Sin embargo, las ideas descabelladas de Starkweather no contaron con el apoyo de sus colegas ni de sus superiores en Webster, por lo que se trasladó a PARC en 1971, donde conoció a una audiencia mucho más interesada. La capacidad de la impresora láser para generar imágenes arbitrarias punto por punto la convirtió en el compañero ideal para la estación de trabajo Alto, con sus gráficos monocromáticos pixelados. Utilizando una impresora láser, medio millón de píxeles de la pantalla del usuario podrían imprimirse directamente en papel con perfecta claridad.
Mapa de bits en Alto. Nunca antes nadie había visto algo así en las pantallas de las computadoras.
En aproximadamente un año, Starkweather, con la ayuda de varios otros ingenieros de PARC, eliminó los principales problemas técnicos y construyó un prototipo funcional de impresora láser en el chasis del caballo de batalla Xerox 7000. Producía páginas a la misma velocidad. una página por segundo y con una resolución de 500 puntos por pulgada. El generador de caracteres integrado en la impresora imprimió texto en fuentes preestablecidas. Las imágenes arbitrarias (aparte de las que podían crearse a partir de fuentes) aún no eran compatibles, por lo que la red no necesitaba transmitir 25 millones de bits por segundo a la impresora. Sin embargo, para ocupar completamente la impresora, se necesitaría un ancho de banda de red increíble para aquellos tiempos, cuando 50 bits por segundo era el límite de las capacidades de ARPANET.
Impresora láser PARC de segunda generación, Dover (1976)
Red Alto Aloha
Entonces, ¿cómo llenó Metcalf esa brecha de velocidad? Entonces volvimos a ALOHAnet; resultó que Metcalf entendía la transmisión de paquetes mejor que nadie. El año anterior, durante el verano, mientras estaba en Washington con Steve Crocker en asuntos de ARPA, Metcalfe estaba estudiando las actas de la conferencia general de informática de otoño y se topó con el trabajo de Abramson en ALOHAnet. Inmediatamente se dio cuenta de la genialidad de la idea básica y de que su implementación no era lo suficientemente buena. Al realizar algunos cambios en el algoritmo y sus suposiciones (por ejemplo, hacer que los remitentes escuchen primero para esperar a que el canal se borre antes de intentar enviar mensajes, y también aumentar exponencialmente el intervalo de retransmisión en caso de un canal obstruido), podría lograr ancho de banda. franjas de utilización en un 90%, y no en un 15%, como lo indican los cálculos de Abramson. Metcalfe se tomó un tiempo libre para viajar a Hawaii, donde incorporó sus ideas sobre ALOHAnet en una versión revisada de su tesis doctoral después de que Harvard rechazara la versión original por falta de base teórica.
Metcalfe inicialmente llamó a su plan de introducir la transmisión de paquetes en PARC la "red ALTO ALOHA". Luego, en un memorando de mayo de 1973, le cambió el nombre a Ether Net, en referencia al éter luminífero, una idea física del siglo XIX de una sustancia que transporta radiación electromagnética. “Esto promoverá la expansión de la red”, escribió, “y quién sabe qué otros métodos de transmisión de señales serán mejores que el cable para una red de transmisión; tal vez sean ondas de radio, o cables telefónicos, o electricidad, o televisión por cable con multiplexación de frecuencia, o microondas, o combinaciones de los mismos”.
Boceto del memorando de Metcalf de 1973
A partir de junio de 1973, Metcalf trabajó con otro ingeniero de PARC, David Boggs, para traducir su concepto teórico para una nueva red de alta velocidad en un sistema funcional. En lugar de transmitir señales por aire como ALOHA, limitó el espectro de radio al cable coaxial, lo que aumentó drásticamente la capacidad en comparación con el ancho de banda de radiofrecuencia limitado de Menehune. El medio de transmisión en sí era completamente pasivo y no requería ningún enrutador para enrutar los mensajes. Era barato, podía conectar fácilmente cientos de estaciones de trabajo (los ingenieros de PARC simplemente tendieron un cable coaxial a través del edificio y agregaron conexiones según fuera necesario) y era capaz de transportar tres millones de bits por segundo.
Robert Metcalfe y David Boggs, década de 1980, unos años después de que Metcalfe fundara 3Com para vender tecnología Ethernet
En el otoño de 1974, un prototipo completo de la oficina del futuro estaba en funcionamiento en Palo Alto: el primer lote de computadoras Alto, con programas de dibujo, procesadores de texto y correo electrónico, un prototipo de impresora de Starkweather y una red Ethernet a red. todo. El servidor de archivos central, que almacenaba datos que no cabían en el disco Alto local, era el único recurso compartido. PARC inicialmente ofreció el controlador Ethernet como accesorio opcional para el Alto, pero cuando se lanzó el sistema quedó claro que era una pieza necesaria; Había un flujo constante de mensajes por el cable coaxial, muchos de ellos saliendo de la impresora: informes técnicos, memorandos o artículos científicos.
Al mismo tiempo que los desarrollos de Alto, otro proyecto PARC intentó impulsar las ideas de intercambio de recursos en una nueva dirección. El PARC Online Office System (POLOS), desarrollado e implementado por Bill English y otros fugitivos del proyecto Online System (NLS) de Doug Engelbart en el Stanford Research Institute, consistía en una red de microcomputadoras Data General Nova. Pero en lugar de dedicar cada máquina individual a las necesidades específicas de los usuarios, POLOS transfirió el trabajo entre ellas para servir los intereses del sistema en su conjunto de la manera más eficiente. Una máquina podría generar imágenes para las pantallas de los usuarios, otra podría procesar el tráfico ARPANET y una tercera podría manejar procesadores de texto. Pero la complejidad y los costos de coordinación de este enfoque resultaron excesivos y el plan colapsó por su propio peso.
Mientras tanto, nada mostró mejor el rechazo emocional de Taylor hacia el enfoque de la red de intercambio de recursos que su aceptación del proyecto Alto. Alan Kay, Butler Lampson y los otros autores de Alto trajeron toda la potencia informática que un usuario podía necesitar a su propia computadora independiente en su escritorio, que no tenía que compartir con nadie. La función de la red no era proporcionar acceso a un conjunto heterogéneo de recursos informáticos, sino transmitir mensajes entre estas islas independientes o almacenarlos en alguna costa lejana, para imprimirlos o archivarlos a largo plazo.
Aunque tanto el correo electrónico como ALOHA se desarrollaron bajo los auspicios de ARPA, la llegada de Ethernet fue uno de varios signos en la década de 1970 de que las redes informáticas se habían vuelto demasiado grandes y diversas para que una sola empresa dominara el campo, una tendencia que seguiremos. en el próximo artículo.
que mas leer
- Michael Hiltzik, Distribuidores de rayos (1999)
- James Pelty, La historia de las comunicaciones informáticas, 1968-1988 (2007) [http://www.historyofcomputercommunications.info/]
- M. Mitchell Waldrop, La máquina de los sueños (2001)
Fuente: habr.com