Teised tsükli artiklid:
- Relay ajalugu
- Elektrooniliste arvutite ajalugu
- Transistori ajalugu
- Internet ajalugu
1970. aastate esimeses pooles lahkus arvutivõrkude ökoloogia oma esialgsest esivanemast ARPANET ja laienes mitmesse erinevasse suunda. ARPANETi kasutajad avastasid uue rakenduse, e-posti, mis sai võrgu peamiseks tegevuseks. Ettevõtjad viisid turule oma versioonid ARPANETist, et teenindada ärikasutajaid. Uurijad kogu maailmas, alates Havai saartest kuni Euroopani, töötasid välja uusi võrgu tüüpe, et rahuldada vajadusi või parandada ARPANETis arvestatavaid vigu.
Peaaegu kõik selle protsessi osalised lahkusid esialgsest ARPANETi eesmärgist – tagada juurdepääs arvutitele ja programmidele erinevatele uurimiskeskustele, millel oli oma eriline varustus. Arvutivõrgud said peamiselt vahendiks, et tuua inimesi kokku või ühendada neid kaugete süsteemidega, mis olid allikaks või prügikastiks inimloetavale teabele, näiteks andmebaaside või printerite kaudu.
Seda võimalust nägid ette Licklider ja Robert Taylor, kuigi mitte selle eesmärgi saavutamiseks, kui nad alustasid esimesi võrgueksperimente. Nende 1968. aasta artiklis "Arvuti kui sidevahend" puudub energilisus ja igikeltsa kvaliteet, mida leidub Vannevar Bushi artikkel „Kuidas me saame mõelda” või Turingi artikkel „Arvutusmasinad ja intelligentsus”. Sellegipoolest sisaldab see prohvetlikku lõiku seoses sotsiaalse suhtluse kangast, mida arvutisüsteemid kuduvad. Licklider ja Taylor kirjeldasid mitte kauget tulevikku, kus:» или Тьюринга «Вычислительные машины и интеллект». Тем не менее, она содержит пророческий фрагмент касаемо ткани социального взаимодействия, сплетаемой компьютерными системами. Ликлайдер и Тэйлор описали недалёкое будущее, в котором:
Вы не будете отправлять письма или телеграммы; вы будете просто определять людей, чьи файлы нужно связать с вашими, и с какими частями файлов их нужно связывать, и, возможно, определять коэффициент срочности. Вы редко будете звонить по телефону, вы попросите сеть связать ваши консоли.
Võrgus on saadaval funktsioonid ja teenused, millele saate tellimuse teha, ja teised teenused, mida kasutate vastavalt vajadusele. Esimese gruppi kuuluvad nõustamised investeeringute ja maksude alal, teabe kogumine teie tegevusvaldkonnast, kuulutused kultuuriliste, spordiliste ja meelelahutusürituste kohta, mis vastavad teie huvidele jne.
(Tõsi, nende artikkel rääkis ka sellest, kuidas planeedilt kaob töötus, kuna lõpuks saavad kõik inimesed programmeerijateks, kes teenindavad võrgu vajadusi ja tegelevad interaktiivse programmide tõrkeotsinguga.)
Selle tulevikus arvutite haldamise kõige olulisem komponent – e-post – levis nagu viirus ARPANET-is 1970ndatel, hakates vallutama kogu maailma.
E-post
Et mõista, kuidas e-post ARPANET-is arenes, tuleb kõigepealt mõista, milline oluline muutus haaras kogu võrgu arvutussüsteeme 1970ndate alguses. Kui ARPANET esmakordselt välja mõeldi 1960ndate keskpaiku, ei olnud seadmetel ja haldusprogrammide koostisosadel, mis asusid iga punkti juures, peaaegu üldse midagi ühist. Paljud punktid keskendusid spetsiaalsetele, ainukordsetele süsteemidele, näiteks Multics MIT-is, TX-2 Lincoln Laboratooriumis, ILLIAC IV, mida ehitati Illinois ülikoolis.
Kuid juba 1973. aastaks omandas arvutisüsteemide maastik, mis oli võrku ühendatud, märkimisväärse ühtsuse tänu Digital Equipment Corporationi (DEC) meeletule edule ja selle teadusliku arvutuse turule sisenemisele (see oli Ken Olsseni ja Harlan Andersoni laps, mis põhines nende kogemustel TX-2-ga Lincoln Laboratooriumis). DEC töötas välja peamised arvutid , mis ilmus 1968. aastal ja pakkus usaldusväärset ajajaotuse toimimist väikestele organisatsioonidele, pakkudes kogu tööriistade ja programmeerimiskeelte komplekti, mis olid sellesse sisse ehitatud, et lihtsustada süsteemi kohandamist konkreetsete vajaduste jaoks. Just seda vajasid tolle aja teadus keskused ja teaduslaborid.
Vaadake, kui palju siin on PDP-d!
BBN, ARPANETi toeva ettevõte, tegi selle komplekti veelgi atraktiivsemaks, luues operatsioonisüsteemi Tenex, mis lisas PDP-10-le lehekülje virtuaalmälu. See lihtsustas oluliselt süsteemi haldamist ja kasutamist, kuna ei olnud enam vaja kohandada käivitatavate programmide kogumit vabade mäluressursside järgi. BNN pakkus Tenex'i tasuta teistele ARPA sõlmedele, ja varsti sai sellest opsüsteemist võrgus domineeriv.
Aga kuidas see kõik e-posti ka läheb? Aja jagamise süsteemide kasutajad olid juba tuttavad elektrooniliste sõnumitega, kuna 1960. aastate lõpuks pakkusid enamus neist süsteemidest teatud tüüpi postikaste. Need pakkusid mingit vormi sisemisest postitamisest, ja kirju said vahetada ainult ühe süsteemi kasutajad. Esimene inimene, kes kasutas võrku kirjade edastamiseks ühest masinast teise, oli Ray Tomlinson, BBNi insener ja Tenexi üks loojaid. Ta oli juba kirjutanud SNDMSG programmi, et saata postitusi sama Tenexi süsteemi teisele kasutajale, ja CPYNET programmi, et edastada faile võrgus. Ainult natuke ettekujutust oli vaja, et näha, kuidas neid kaht programmi kombineerida võrgu postiks. Eelmistes programmides oli saaja tähistamiseks vajalik ainult kasutajanimi, seega tuli Tomlinsonil mõte kombineerida kohalik kasutajanimi ja hosti nimi (kas kohaliku või kaugel), ühendades need sümboliga @, saades kogu võrgu jaoks unikaalse e-posti aadressi (varem kasutati sümbolit @ harva, peamiselt hindade näitamiseks: 4 pirukat @ $2 tükk).
Ray Tomlinson hilisematel aastatel, tema iseloomuliku sümboli @ taustal
Tomlinson alustas oma uue programmi testimist kohapeal 1971. aastal, ning 1972. aastal sai tema võrguversion SNDMSG osa uue Tenex'i väljaandest, mille tulemusena suutis Tenex'i post siiski tungida ühe sõlme piiridest ja levida kogu võrku. Tenex'i hallatavate masinate arv andis Tomlinsoni hübriidprogrammi kohe suurele osale ARPANET'i kasutajatest, ja e-post sai koheselt populaarsust. Suhteliselt kiiresti kaasasid ARPA juhid e-posti kasutuse igapäevaellu. Steven Lukasic, ARPA direktor, oli üks esimesi kasutajaid, nagu ka Larry Roberts, kes oli endiselt agentuuri infotehnoloogia osakonna juht. See harjumus ülemõistuse läks üle ka nende alluvatele, ning varsti sai e-postist üks ARPANET'i elu ja kultuuri põhifaktoreid.
Tomlinsoni postprogrammi algatas mitmesuguseid erinevaid koopiaid ja uusi arendusi, kuna kasutajad otsisid viise selle algse funktsionaalsuse parandamiseks. Suur osa esimestest uuendustest keskendus programmi puuetega kirjutamise parendamisele. Kui post läks üle ühe arvuti piiride, hakkas aktiivsete kasutajate saadud kirjade arv koos võrgu kasvuga kiiresti suurenema, ning traditsiooniline lähenemine sissetulevatele kirjadele lihtsa tekstina ei osutunud enam tõhusaks. Ise Larry Roberts, kes ei suutnud sissetulevate sõnumite laviini taluda, kirjutas oma programmi postkasti
Sarnaste katsete mitmekesisus nõudis standardite kehtestamist. See oli esimene, kuid kaugeltki mitte viimane kord, kui arvutivõrgu kogukonna pidi tagantjärele arendama standardeid. Erinevalt ARPANETi põh protokollidest, eksisteeris enne mingeid standardeid e-posti osas juba palju variante. Inevítabelikult tekkisid vastuolud ja poliitilised pingeid, mis keskendusid põhiokumentidele, mis kirjeldasid e-posti standardit, RFC 680 ja 720. Eriti häirisid teised operatsioonisüsteemide kasutajad, kes polnud Tenex, selle üle, et ettepanekutes olnud eeldused olid seotud Tenexi eripäradega. Konflikt ei puhunud kunagi liiga suureks - kõik ARPANETi kasutajad 1970-ndatel olid endiselt osa ühisest, suhteliselt väikesest teaduslikust kogukonnast ja erimeelsused ei olnud just väga suured. Siiski, see oli tulevaste lahingute näide.
E-posti ootamatu edu oli 1970-ndate Interneti programmikihtide arengu kõige olulisem sündmus – kõige enam eraldi füüsilistest võrgu detailidest. Samal ajal otsustasid teised inimesed ümdefineerida olulise „ühenduse” kihi, kus bitid voolasid ühelt masinalt teisele.
ALOHA
1968. aastal jõudis Havai Ülikooli Kaliforniast Norm Abramson, et asuda ametikohale, kus ta oli elektri- ja arvutitehnika professor. Tema ülikoolil oli peamine ülikool Oahul ja kõrvalharu Hilos, samuti mitu kohaliku kolleegiumi ja teadus- ja arenduskeskust, mis olid hajutatud Oahu, Kauai, Maui ja Hawaii saartele. Nende vahel voolas sadu kilomeetreid vett ja mägiseid maastikke. Peamisel ülikoolil olid töötamas võimsad IBM 360/65 süsteemid, kuid AT&T-st eraldi liini tellimine, mis ühendas selle terminali mõnes avalikus kolledžis, ei olnud nii lihtne kui mandril.
Abramson oli radaritehnika ja infoteooria ekspert, kes töötas mõnda aega insenerina Hughes Aircraftis Los Angeleses. Tema uus keskkond, koos kõikide oma füüsiliste probleemidega, mis olid seotud kaabliliste andmeedastusega, inspireeris Abramsonit uue idee leidmiseks – mis siis, kui raadio oleks parem viis arvutite ühendamiseks kui telefonisüsteem, mis loodigi lõpuks hääle, mitte andmete edastamiseks?
Oma idee testimiseks ja süsteemi loomiseks, mille ta nimetas ALOHAnetiks, sai Abramson rahastuse Bob Taylori käest ARPA-st. Algajal kujul ei olnud see üldse arvutivõrk, vaid keskkond kaugterminalide suhtlemiseks ainulaadse ajajaotussüsteemi kaudu, mis oli loodud IBM-i arvutile, mis asus Oahus. Nagu ARPANET-is, oli seal eraldatud miniarvuti pakettide töötlemiseks, mis saadeti ja vastu võeti 360/65 masinal – Menehune, Hawaii vaste IMP-ile. Kuid ALOHAnet ei keeranud elu keeruliseks pakettide marsruutimisega erinevate punktide vahel, nagu ARPANET-is. Selle asemel saatis iga terminal, mis soovis sõnumit edastada, selle lihtsalt eetrisse eraldatud sagedusel.
Täielikult toimiv ALOHAnet 1970. aastate lõpus, kus oli mitu arvutit võrgus.
Traditsiooniliselt töötati sellise ühise edastuskanali käsitlemiseks välja eesmärgiks jagada see ajavahemike või sageduste kaupa osadeks ning igale terminalile eraldada üks osa. Kuid sellise skeemiga sadade terminalide sõnumite töötlemiseks oleks tulnud piirata igaühe katkestusi vähese osalise lairibaühendusega, samas kui reaalses töörežiimis suutis töötada vaid mõned neist. Kuid Abramson otsustas, et ei tsenseeri terminalide sõnumite samaaegset saatmist. Kui kaks või enam sõnumit kattusid, tuvastas keskne arvuti selle vigade parandamise koodide abil ja lihtsalt ei võtnud neid pakette vastu. Saajatena, kes ei saanud kinnitust pakettide vastuvõtmisest, proovisid neid uuesti saata möödunud juhusliku ajavahemiku järel. Abramson arvutas, et selline lihtne tööprotokoll suudab toetada kuni mitut sada samaaegselt töötavat terminali, ja signaalide koolimisest tulenevalt kulutatakse 15% edastusvõimsusest. Kuid tema arvutuste kohaselt, kui võrgustikku suurendada, langeks kogu süsteem kaose mürasse.
Tuleviku kontor
Abramsoni "pakettide laialisaatmise" idee ei tekitanud algselt suurenenud tähelepanu. Kuid mõne aasta pärast tõusis see uuesti esile, juba mandril. See oli seotud uue uurimiskeskuse avamisega Palo Altos Xerox'i (PARC) ettevõttes 1970. aastal, mis asus otse Stanfordi ülikooli kõrval, alal, mida oli varem hakatud nimetama "Silicon Valley". Xerox'i mõned patendid fotokoonimiseks olid peagi lõppemas, seega seisis ettevõte silmitsi riskiga jääda oma edusammude lõksu, kohanemata arvutitehnika ja integreeritud ringide õitsengu tõttu oma soovimatusega või võimetusega. Jack Goldman, Xerox'i teadusosakonna juht, suutis veenda kõrgemaid juhte, et uus labor – eraldi peakorterist, mugavas kliimas, head palgad – tõmbab ligi talente, mis on vajalik, et ettevõtte püsiks progressi eesotsas, arendades tuleviku infostruktuuri.
PARC on tõepoolest edukalt meelitanud parimaid talente infotehnoloogia valdkonnast, mitte ainult töötingimuste ja helde palga tõttu, vaid ka Robert Taylori kohaloleku tõttu, kes alustas 1966. aastal ARPANET-i projekti, olles ARPA infoprotsessingutehnoloogia osakonna juht. , äkiline ja ambitsioonikas noor insener ja infotehnoloogia spetsialist Brooklyni linnast, oli üks neist, kes jõudis PARC-i tänu oma sidemetele ARPA-ga. Ta liitus laboriga 1972. aasta juunis pärast seda, kui oli töötanud ARPA-s osalise ajaga üliõpilasena, leiutades liidese MIT-i ühendamiseks võrku. Tööle asudes PARC-is jäi ta siiski „vahekohtunikuks“ ARPANET-is – reisides üle riigi, aitas ta uusi punkte võrku ühendada ja valmistuda ARPA esitamiseks 1972. aasta rahvusvahelisel arvutivõrgu konverentsil.
Metcalfe'i saabumise ajal PARC-is liikuvate projektide seas oli Taylori ettepanek ühendada kümneid, või isegi sadu väikeseid arvuteid võrku. Aastast aastasse arvutite hind ja suurus langesid, alludes Gordon Moori Alto. Ise arvuti asub all, mini-jääkapiga sarnases kapis.
Saavudes PARC-i, võttis Metcalfe enda peale labori kuuluvat PDP-10 klooni ARPANET-iga ühendamise ülesande ning teenis kiiresti „võrguprofessionaali“ maine. Seetõttu, kui Taylor vajas Alto võrgustikku, pöördusid tema abilised Metcalfe poole. Nagu ARPANET-is olevatel arvutitel, polnud ka PARC-i Alto arvutitel peaaegu midagi üksteisele öelda. Seetõttu oli võrgu huvitav kasutamine taas inimestevaheline suhtlemine – antud juhul sõnade ja piltide edastamine laseriga.
Metcalfe, arrived at PARC, took on the task of connecting the lab's PDP-10 clone to ARPANET and quickly earned a reputation as a "network guy". So when Taylor needed a network of Altos, his assistants turned to Metcalfe. As with the computers in ARPANET, the Alto computers at PARC had virtually nothing to say to each other. Therefore, an interesting application of the network once again became the task of facilitating human communication – in this case, in the form of words and images printed by a laser.
Laserprinteri põhikontseptsioon tekkis mitte PARCs, vaid idarannikul, Xeroxi alglaboratooriumis Websters, New Yorgis. Sealne füüsik Gary Starkweather tõestas, et koherentselt laserkiirt võib kasutada elektrostaatilise laengu kustutamiseks xerograafiliselt trumlist, just nagu hajutatud valgust, mida kasutati enne fotokopeerimisel. Kiir, kui õigesti moduleeritud, suudab joonistada trummile pildi suvalise detailitasemega, mida saab seejärel paberile kanduda (kuna ainult neutraliseeritud osad trummist haaravad tonerit). Selline arvutiga juhitav masin suudab välja anda igasuguseid pilte ja tekste, mida inimene ette oskab kujutada, mitte ainult reprodutseerida olemasolevaid dokumente nagu fotokopeerija. Siiski, Starkweatheri radikaalsed ideed ei leidnud toetust ei tema kolleegide ega ülemuste seas Websters, mistõttu ta läks 1971. aastal PARC-i, kus kohtus oluliselt huvitavama publikuga. Laserprinteri võimalus välja anda suvalisi pilte punkt-kaupa tegi selle ideaalseks partneriks Alto tööjaama, millel oli pikslipõhine monohromo graafika. Laserprinteri abil sai otse välja printida pool miljonit pikslit kasutaja ekraanil ideaalse selgusega.
Pildifail Alto. Keegi ei olnud enne midagi sellist arvutiekraanidel näinud.
Umbes aasta jooksul kõrvaldas Starkweather, saavutades toetust mõnelt teiselt insenerilt PARC-ist, peamised tehnilised probleemid ja ehitas tööprototüübi laserprinterist Xerox 7000 šassiil. Lehekülgi anti välja sama kiirelt – üks sekundis – ja 500 punkti tolli kohta resolutsiooniga. Printeeritud tekst loodi eeldefineeritud fondidega printerisse integreeritud sümboli generaatori abil. Suvalisi pilte (erinevaid neist, mida sai fondidest luua) veel ei toetatud, seega polnud võrku vaja edastada 25 miljonit bitti sekundis printerile. Sellegipoolest, et printida printerit täielikult, oleks vajalik olnud toona uskumatult suur võrgu läbilaskevõime – kui ARPANETi piiriks oli 50 000 bitti sekundis.
Teise põlvkonna LASERprinter PARC, Dover (1976)
Alto Aloha võrk
Kuidas suutis Metcalf selle kiiruskahe vahelise vahe täita? Me oleme jälle ALOHAneti juures – selgus, et Metcalf mõistis pakettide laiemal edastamisel paremini kui keegi teine. Aasta varem, suvel, kui ta oli Washingtonis koos Steve Crockeriga ARPA asjus, uuris Metcalf ühte üldist sügisest arvutikonverentsi materjali ning sattus seal Abrahmsoni tööle ALOHAneti kohta. Ta mõistis kohe selle algidee geniaalsust ja et selle teostus polnud piisavalt hea. Tehes mõningaid muudatusi algoritmis ja selle eeldustes – näiteks nii, et saatjad kuulaksid esmalt eetrisse, oodates kanalit vabaks, enne kui katsetavad sõnumite edastamist, ning ka suurendaksid edastamise katse vahemaid eksponentsiaalselt juhul, kui kanal oleks ummistunud – suutis ta saavutada ribalaiuse kasutuse 90% ulatuses, mitte 15% nagu Abrahmsoni kalkulatsioonidest nähtu. Metcalf tegi väikese puhkuse, käis Havai saartel, kus ta kaasas oma ideed ALOHAneti kohta ümberkirjutatud doktoritöösse, pärast seda, kui Harvard oli esialgse versiooni tagasi lükanud selle teoreetilise aluse puudumise tõttu.
Alguses nimetas Metcalf oma plaani pakettide laiemaks edastamiseks PARC-is "ALTO ALOHA võrguks". Siis, 1973. aasta maidokumendis, muutis ta nime Ether Net [eetervõrk] jah, viidates 19. sajandi füüsikalisele ideele, mis käsitleb aine olemasolu, mis edastab elektromagnetilist kiirgust. "See soodustab võrgu levikut, - kirjutas ta, - ja kes teab, millised muud signaali edastamise meetodid võivad osutuda paremaks kui kaabel laiemas võrgus; need võivad olla raadiolained, telefonikaablid, või toide, või kaabeltelevisioon sageduskompressiooniga, või mikrolained, või nende kombinatsioonid."
Metcalfi 1973. aasta dokumendi visand
Alates juunist 1973 töötas Metcalfe koos teise inseneriga PARCs, David Boggsiga, oma teoreetilise kontseptsiooni elluviimise nimel, et luua uus kiirusvõrk toimivaks süsteemiks. Erinevalt ALOHA-st, kus signaale edastati õhus, piiras ta raadiovahemikku koaksiaalkaabliga, mis suurendas oluliselt läbilaskevõimet võrreldes Menehune'i piiratud sagedusvahemikuga. Edastamise keskkond oli täielikult passiivne ega nõudnud sõnumite marsruutimiseks marsruutereid. See oli odav ja võimaldas hõlpsalt ühendada sadu tööjaamu – PARC-i insenerid tõid lihtsalt koaksiaalkaabli läbi hoone ja lisasid vajadusel ühendusi – ning suutis edastada kuni kolm miljonit bitti sekundis.
Robert Metcalfe ja David Boggs, 1980. aastad, paar aastat pärast seda, kui Metcalfe asutas 3Com'i Etherneti tehnoloogia müümiseks
1974. aasta sügiseks oli Palo Altosse välja töötatud ja toimiv kontori prototüüp – esimene partii Alto arvuteid koos joonistamisprogrammide, e-kirjade ja tekstiredaktoritega, Starkweizeri printeri prototüüp ning Etherneti võrk, et kõik need omavahel ühendada. Keskne failiserver, mis hoidis andmeid, mis ei mahtunud Alto kohalikule kettale, oli ainus ühine ressurss. Algul pakkus PARC Etherneti kontrollerit Alto täiendava aksessuaarina, kuid kui süsteem käima läks, sai selgeks, et see oli vajalik osa; koaksiaalkaablis voolas pidev sõnumite voog, millest paljusid trükiti – tehnilised aruanded, ametlikud märkmed või teadustööd.
Koos Alto arendustöödega samal ajal üritas veel üks PARC projekt viia ressursside jagamise ideed uude suunda. PARCi "Veebipõhine bürosüsteem" (POLOS), mille lõid ja rakendasid Bill English ja teised Douglas Engelbarti "Veebipõhist süsteemi" (NLS) Stanfordi uurimisinstituudist põgenenud, koosnes Data General Nova mikrokcomputritest. Kuid selle asemel, et pühendada iga masin teatud kasutaja vajadustele, edastati POLOS'is töö nende vahel, et teenida süsteemi huve kõige tõhusamal viisil. Üks masin võis luua kasutajate ekraanidele pilte, teine töötlema ARPANET'i liiklust, kolmas tegelema tekstiredigeerimisega. Kuid sellise lähenemise keerukus ja koordineerimise kulud osutusid liialt kõrgeks ning süsteem kukkus kokku iseenesest.
Samas ei näidanud miski paremini Taily emotsionaalset vastumeelsust ressursside jagamise lähenemise suhtes kui tema projekt Alto vastuvõtt. Alan Kay, Butler Lampson ja teised Alto koostajad tõid kogu arvutusvõimsuse, mida kasutaja võiks vajada, tema sõltumatule laual asuvale arvutile, millest ta ei pidanud kedagi jagama. Võrgu funktsioon ei olnud tagada ligipääs mitmesugusele arvutivõimsusele, vaid edastada sõnumeid nende sõltumatute saarte vahel või hoida neid kuskil kaugel kaldal – printimiseks või pikaajaliseks arhiveerimiseks.
Kuigi nii e-posti kui ka ALOHA arendati ARPA juhendamisel, sai Ethernetist üks mitmest 1970. aastatel ilmnenud märgist, et arvutivõrgud muutusid liiga suurteks ja mitmekesisteks, et ühe ettevõtte domineerimine oleks võimalik, ja seda suundumust jälgime järgmises artiklis.
Lisa lugemist
- Michael Hiltzik, Dealers of Lightning (1999)
- James Pelty, Ajalugu arvutivõrgustikest, 1968-1988 (2007) [http://www.historyofcomputercommunications.info/]
- M. Mitchell Waldrop, The Dream Machine (2001)
Allikas: habr.com
