Sarja teised artiklid:
- Relee ajalugu
- Elektrooniliste arvutite ajalugu
- Transistori ajalugu
- Interneti ajalugu
1960. aastate keskpaigaks olid esimesed ajajagamisega arvutisüsteemid suures osas kordanud esimeste telefonilülitite varajast ajalugu. Ettevõtjad lõid need lülitid, et võimaldada tellijatel kasutada takso, arsti või tuletõrje teenuseid. Peagi aga avastasid tellijad, et kohalikud kommutaatorid sobivad omavahel suhtlemiseks ja suhtlemiseks sama hästi. Samamoodi arenesid ajajagamissüsteemid, mis olid esmalt loodud selleks, et võimaldada kasutajatel enda jaoks arvutusvõimsust "välja kutsuda", varsti sisseehitatud sõnumivahetusega kommunaallülititeks. Järgmisel kümnendil läbivad arvutid telefoni ajaloos järjekordse etapi – lülitite omavahelise ühenduse tekkimine, moodustades piirkondlikud ja kaugvõrgud.
Protonet
Esimene katse ühendada mitu arvutit suuremaks üksuseks oli Interaktiivse arvutivõrgu projekt. , Ameerika õhutõrjesüsteem. Kuna kõik SAGE 23 juhtimiskeskusest hõlmasid kindlat geograafilist piirkonda, oli vaja mehhanismi radari jälgede edastamiseks ühest keskusest teise juhtudel, kui välismaised lennukid ületasid nende alade vahelist piiri. SAGE arendajad andsid sellele probleemile hüüdnime "ristkõnelemine" ja lahendasid selle, luues andmeliinid, mis põhinesid renditud AT&T telefoniliinidel, mis on venitatud kõigi naaberjuhtimiskeskuste vahel. Ronald Enticknap, kes kuulus väikesesse SAGE-i saadetud kuninglike jõudude delegatsiooni, juhtis selle allsüsteemi väljatöötamist ja rakendamist. Kahjuks ei leidnud ma "inter-talk" süsteemi üksikasjalikku kirjeldust, kuid ilmselt määras iga juhtimiskeskuse arvuti kindlaks hetke, mil radari jälg teise sektorisse liikus, ja saatis oma salvestised telefoniliini kaudu selle sektori arvuti, kuhu seda vastu võtta saaks sealset terminali jälgiv operaator.
Süsteem SAGE pidi muutma digitaalsed andmed telefoniliinil (ja seejärel tagasi vastuvõtujaamas) analoogsignaaliks, mis andis AT&T-le võimaluse arendada välja "Bell 101" modem (või andmekogum, nagu seda algul nimetati). 110 bitti sekundis. Seda seadet kutsuti hiljem , selle võime eest moduleerida analoogtelefonisignaali väljaminevate digitaalsete andmete komplekti kasutades ja demoduleerida sissetuleva laine bitte.
Bell 101 andmestik
Sellega pani SAGE olulise tehnilise aluse hilisematele arvutivõrkudele. Esimene arvutivõrk, mille pärand oli pikk ja mõjukas, oli aga tänapäevalgi tuntud nimega võrk: ARPANET. Erinevalt SAGE-st koondas see nii ajajagamise kui ka paketttöötluse arvuteid, millest igaühel on oma eraldiseisev programmikomplekt. Võrk kavandati universaalse ulatuse ja toimimise poolest ning see pidi rahuldama kõik kasutaja vajadused. Projekti rahastas infotöötlustehnika büroo (IPTO), mida juhib direktor , mis oli ARPA arvutiuuringute osakond. Kuid sellise võrgu idee mõtles välja selle osakonna esimene direktor Joseph Carl Robnett Licklider.
Mõte
Kuidas me teadsime Licklider või oma kolleegide jaoks "Lick" oli hariduselt psühholoog. 1950. aastate lõpus Lincolni laboris radarisüsteemidega töötades paelusid ta aga interaktiivsed arvutid. See kirg viis ta rahastama mõnda esimest katset ajajagatud arvutitega, kui ta sai 1962. aastal vastloodud IPTO direktoriks.
Selleks ajaks unistas ta juba võimalusest ühendada isoleeritud interaktiivsed arvutid suuremaks pealisehituseks. Oma 1960. aasta töös "inimese-arvuti sümbioosist" kirjutas ta:
Tundub mõistlik ette kujutada "mõtlemiskeskust", mis võiks hõlmata kaasaegsete raamatukogude funktsioone ja kavandatud läbimurdeid teabe salvestamisel ja otsimisel, samuti selles töös varem kirjeldatud sümbiootilisi funktsioone. Seda pilti saab hõlpsasti skaleerida selliste keskuste võrku, mida ühendavad lairiba sideliinid ja mis on üüritelefoniliinide kaudu juurdepääsetavad üksikutele kasutajatele.
Nii nagu TX-2 sütitas Leake'i kire interaktiivse andmetöötluse vastu, võis SAGE julgustada teda ette kujutama, kuidas erinevaid interaktiivseid arvutuskeskusi saaks omavahel ühendada ja pakkuda nutikate teenuste jaoks midagi telefonivõrgu taolist. Kus iganes idee alguse sai, hakkas Leake seda levitama kogu IPTO-s loodud teadlaste kogukonnas ja kõige kuulsam neist sõnumitest oli 23. aprillil 1963 dateeritud memo, mis oli adresseeritud galaktikatevahelise arvutivõrgu liikmetele ja osakondadele. st erinevad teadlased , kes on IPTO-lt rahastanud ajajagamise arvutijuurdepääsu ja muid arvutusprojekte.
Märkus näib korrastamata ja kaootiline, selgelt käigupealt dikteeritud ja redigeerimata. Seetõttu, et mõista, mida Lik täpselt arvutivõrkude kohta öelda tahtis, peame veidi mõtlema. Mõned punktid paistavad aga kohe silma. Esiteks paljastas Leake, et IPTO rahastatud "erinevad projektid" on tegelikult "samas piirkonnas". Seejärel arutleb ta vajaduse üle kasutada raha ja projekte, et maksimeerida antud ettevõttest saadavat kasu, kuna teadlaste võrgustiku seas on "edenemiseks vaja iga aktiivne teadlane tarkvarabaasi ja seadmeid, mis on keerukamad ja terviklikumad, kui ta ise suudab luua. mõistlik aeg." Leake järeldab, et selle ülemaailmse tõhususe saavutamine nõuab mõningaid isiklikke järeleandmisi ja ohvreid.
Seejärel hakkab ta üksikasjalikult arutlema arvuti- (mitte sotsiaalsete) võrgustike üle. Ta kirjutab vajadusest mingisuguse võrguhalduskeele järele (mida hiljem nimetatakse protokolliks) ja soovist näha kunagi IPTO-arvutivõrku, mis koosneb "vähemalt neljast suurest arvutist, võib-olla kuuest kuni kaheksast väikesest arvutist ja laiast laiast arvutist. mitmesuguseid ketta- ja magnetlindisalvestusseadmeid – rääkimata kaugkonsoolidest ja teletaibijaamadest. Lõpetuseks kirjeldab ta mitmel leheküljel konkreetset näidet, kuidas sellise arvutivõrguga suhtlemine võib tulevikus areneda. Leake kujutab ette olukorda, kus ta analüüsib mõningaid eksperimentaalseid andmeid. "Probleem," kirjutab ta, "on selles, et mul pole korralikku kaardistamisprogrammi. Kas süsteemis on kuskil sobiv programm? Võrgu domineerimise doktriini kasutades küsin kõigepealt kohalikku arvutit ja seejärel teisi keskusi. Oletame, et töötan SDC-s ja leian Berkeleys kettalt näiliselt sobiva programmi." Ta palub võrgul seda programmi käivitada, eeldades, et "keerulise võrguhaldussüsteemiga ei pea ma otsustama, kas edastan andmed programmide jaoks, et neid mujale töödelda, või laadin programmid enda jaoks alla ja käivitan need minu jaoks. andmed."
Kokkuvõttes näitavad need ideede killud suuremat Licklideri kavandatud skeemi: esiteks jagada teatud erialad ja eksperditeadmised IPTO rahastust saavate teadlaste vahel ning seejärel ehitada selle sotsiaalse kogukonna ümber IPTO arvutite füüsiline võrk. See IPTO "ühise põhjuse" füüsiline ilming võimaldab teadlastel jagada teadmisi ja saada kasu spetsiaalsest riist- ja tarkvarast igal töökohal. Sel viisil saab IPTO vältida raiskavat dubleerimist, võimendades samal ajal iga rahastamise dollarit, andes kõigile IPTO projektide igale teadlasele juurdepääsu kogu arvutusvõimaluste valikule.
See idee jagada ressursse teadlaskonna liikmete vahel sidevõrgu kaudu pani IPTO-sse seemned, mis paar aastat hiljem õitsesid ARPANETi loomiseni.
Vaatamata oma sõjalisele päritolule polnud Pentagonist tekkinud ARPANETil sõjalist õigustust. Mõnikord öeldakse, et see võrk oli loodud sõjaliseks sidevõrguks, mis võiks tuumarünnaku üle elada. Nagu hiljem näeme, on ARPANETi ja varasema sellise eesmärgiga projekti vahel kaudne seos ning ARPA juhid rääkisid aeg-ajalt “karastatud süsteemidest”, et põhjendada oma võrgustiku olemasolu kongressile või kaitseministrile. Kuid tegelikult lõi IPTO ARPANETi puhtalt oma sisemisteks vajadusteks, et toetada teadlaste kogukonda, kellest enamik ei saanud õigustada oma tegevust kaitseeesmärkidel töötamisega.
Vahepeal, oma kuulsa memo avaldamise ajal, oli Licklider juba alustanud oma galaktikatevahelise võrgustiku embrüo kavandamist, mille direktoriks temast saab California ülikoolist Los Angeleses (UCLA).
Konsool SAGE mudelile OA-1008, komplektis valguspüstol (traadi otsas, läbipaistva plastikkatte all), tulemasin ja tuhatoos.
Предпосылки
Kleinrock oli töölisklassi Ida-Euroopa immigrantide poeg ja kasvas üles Manhattanil varjus [ühendab Manhattani saare põhjaosa New Yorgis ja Fort Lee Bergeni maakonnas New Jerseys / u.]. Kooli ajal võttis ta õhtuti New Yorgi linnakolledžis elektrotehnika lisatunde. Kui ta kuulis võimalusest õppida MIT-is, millele järgnes semester täiskohaga tööl Lincolni laboris, hüppas ta selle peale.
Laboratoorium loodi SAGE vajaduste teenindamiseks, kuid on sellest ajast alates laienenud paljudele teistele uurimisprojektidele, mis on sageli õhukaitsega seotud vaid puutujalt, kui üldse kaitsega seotud. Nende hulgas oli Barnstable Study, õhujõudude kontseptsioon metallribadest (nagu ), mida saaks kasutada globaalse sidesüsteemina. Kleinrocki vallutas autoriteet MIT-ist, mistõttu otsustas ta keskenduda sidevõrkude teooriale. Barnstable'i uurimistöö andis Kleinrockile esimese võimaluse rakendada andmevõrgus teabeteooriat ja järjekorrateooriat ning ta laiendas selle analüüsi terveks väitekirjaks sõnumsidevõrkude kohta, kombineerides matemaatilise analüüsi eksperimentaalsete andmetega, mis on kogutud laborites TX-2 arvutites töötatud simulatsioonidest. Lincoln. Kleinrocki lähimate kolleegide hulgas laboris, kes temaga ajajagamisarvuteid jagasid, olid и , millega tutvume veidi hiljem.
1963. aastaks võttis Kleinrock vastu tööpakkumise UCLAs ja Licklider nägi võimalust. Siin oli andmevõrgu ekspert, kes töötas kolme kohaliku arvutikeskuse lähedal: peamise arvutikeskuse, tervishoiu arvutuskeskuse ja Lääne andmekeskuse (kolmekümnest asutusest koosnev ühistu, mis jagas juurdepääsu IBM-i arvutile). Veelgi enam, kuuel Lääne andmekeskuse instituudil oli modemi kaudu arvutiga kaugühendus ja IPTO-ga toetatud System Development Corporationi (SDC) arvuti asus Santa Monicast vaid mõne kilomeetri kaugusel. IPTO tellis UCLA-lt need neli keskust ühendamise esimese katsena arvutivõrgu loomisel. Hiljem võiks plaani kohaselt Berkeleyga suhtlemisel uurida probleeme, mis on omased andmete edastamisele pikkade vahemaade taha.
Vaatamata paljutõotavale olukorrale projekt ebaõnnestus ja võrku ei ehitatudki. Erinevate UCLA keskuste juhid ei usaldanud üksteist ega uskunud sellesse projekti, mistõttu keeldusid nad loovutamast arvutiressursside kontrolli üksteise kasutajatele. IPTO-l ei olnud selle olukorra üle praktiliselt mingit mõju, kuna ükski arvutikeskus ei saanud ARPA-lt raha. See poliitiline probleem osutab ühele Interneti-ajaloo olulisele probleemile. Kui erinevaid osalejaid on väga raske veenda, et nendevahelise suhtluse ja koostöö korraldamine mängib kõigi osapoolte kätes, siis kuidas Internet üldse tekkis? Järgmistes artiklites pöördume nende probleemide juurde rohkem kui korra.
IPTO teine katse luua võrk oli edukam, võib-olla seetõttu, et see oli palju väiksem – see oli lihtne eksperimentaalne test. Ja 1965. aastal lahkus psühholoog ja Licklideri üliõpilane Tom Marill Lincoln Laboratoryst, et püüda ära kasutada interaktiivse andmetöötluse hüpet, luues oma jagatud juurdepääsuga ettevõtte. Kuna tal polnud aga piisavalt maksvaid kliente, hakkas ta otsima muid sissetulekuallikaid ja tegi lõpuks ettepaneku, et IPTO palkaks ta arvutivõrkude uurimist läbi viima. IPTO uus direktor Ivan Sutherland otsustas sõlmida partneriks suure ja maineka ballastifirmaga ning tellis Lincolni laboratooriumi kaudu töö Marillaga. Laboratooriumi poolel määrati projekti juhtima teine Kleinrocki vana kolleeg Lawrence (Larry) Roberts.
Roberts, olles MIT-i üliõpilane, sai oskuslikuks Lincolni labori ehitatud arvutiga TX-0. Ta istus tundide kaupa hüpnotiseeritult helendava konsooliekraani ees ja kirjutas lõpuks programmi, mis (halvasti) tundis närvivõrke kasutades ära käsitsi kirjutatud tähemärgid. Nagu Kleinrock, sattus ta laborisse tööle kraadiõppurina, lahendades suuremal ja võimsamal TX-2 arvutigraafika ja arvutinägemisega seotud probleeme, nagu servatuvastus ja XNUMXD-kujutise genereerimine.
Suurema osa 1964. aastast keskendus Roberts peamiselt oma töödele piltidega. Ja siis kohtus ta Likuga. Sel novembril osales ta Lääne-Virginia osariigis Homesteadis kuumaveeallikate kuurordis õhujõudude sponsoreeritud konverentsil andmetöötluse tuleviku kohta. Seal rääkis ta hiliste õhtutundideni teiste konverentsil osalejatega ja kuulis esimest korda Licki esitamas oma ideed galaktikatevahelisest võrgustikust. Midagi segas Robertsi peas – ta oskas suurepäraselt arvutigraafikat töödelda, kuid tegelikult piirdus ühe unikaalse TX-2 arvutiga. Isegi kui ta saaks oma tarkvara jagada, ei saaks keegi teine seda kasutada, sest kellelgi polnud selle käitamiseks samaväärset riistvara. Ainus võimalus oma loomingu mõju laiendada oli tal sellest teadustöödes rääkida, lootuses, et keegi suudab seda mujal reprodutseerida. Ta otsustas, et Leake'il oli õigus – võrk oli täpselt järgmine samm, mis tuli teha andmetöötluse alaste uuringute kiirendamiseks.
Ja Roberts tegi koostööd Marilliga, püüdes ühendada TX-2 Lincoln Laboratory'st üle riigi telefoniliini SDC arvutiga Santa Monicas, Californias. Väidetavalt Leake'i "galaktiliste võrgustike" memost kopeeritud eksperimentaalses plaanis kavatsesid nad teha TX-2 arvutuse keskel pausi, kasutada SDC Q-32 helistamiseks automaatset valijat, käivitada selles arvutis maatrikskorrutusprogramm. ja seejärel jätkake algseid arvutusi, kasutades tema vastust.
Lisaks kalli ja arenenud tehnoloogia kasutamise põhjendusele lihtsa matemaatilise tehte tulemuste üle kontinendi edastamiseks tasub ära märkida ka selle protsessi kohutavalt aeglast kiirust, mis on tingitud telefonivõrgu kasutamisest. Kõne tegemiseks oli vaja luua spetsiaalne ühendus helistaja ja helistaja vahel, mis tavaliselt läbis mitut erinevat telefonijaama. 1965. aastal olid peaaegu kõik need elektromehaanilised (just sel aastal käivitas AT&T New Jerseys Sakasunas esimese täiselektrijaama). Magnetid liigutasid metallvardaid ühest kohast teise, et tagada kontakt igas sõlmes. Kogu protsess võttis paar sekundit, mille jooksul TX-2 pidi lihtsalt istuma ja ootama. Lisaks olid vestluseks ideaalselt sobivad liinid üksikute bittide edastamiseks liiga mürarikkad ja andsid väga väikese läbilaskevõime (paarsada bitti sekundis). Tõeliselt tõhus galaktikatevaheline interaktiivne võrgustik nõudis teistsugust lähenemist.
Marill-Robertsi eksperiment ei näidanud kaugvõrgu praktilisust ega kasulikkust, näidates ainult selle teoreetilist funktsionaalsust. Kuid see osutus piisavaks.
otsus
1966. aasta keskel sai Robert Taylor Ivan Sutherlandi järel IPTO uueks kolmandaks direktoriks. Ta oli Licklideri õpilane, samuti psühholoog, ja jõudis IPTO-sse tänu oma varasemale NASA arvutiteaduse uurimisele. Ilmselt otsustas Taylor peaaegu kohe pärast saabumist, et on aeg ellu viia unistus galaktikatevahelisest võrgustikust; Just tema käivitas projekti, millest sündis ARPANET.
ARPA raha liikus endiselt sisse, nii et Tayloril polnud probleeme oma ülemuselt Charles Herzfeldilt lisaraha hankimisega. Sellel lahendusel oli aga märkimisväärne ebaõnnestumise oht. Peale selle, et 1965. aastal ühendas riigi vastamisi otsa päris palju liine, polnud keegi varem proovinud midagi ARPANETiga sarnast teha. Võib meenutada teisigi varasemaid katseid arvutivõrkude loomisel. Näiteks Princeton ja Carnegie Mallon lõid 1960. aastate lõpus IBM-iga ühiskasutatavate arvutite võrgu pioneeriks. Peamine erinevus selle projekti vahel oli selle homogeensus - see kasutas riist- ja tarkvaralt täiesti identseid arvuteid.
Teisest küljest peaks ARPANET tegelema mitmekesisusega. 1960. aastate keskpaigaks rahastas IPTO enam kui kümmet organisatsiooni, millest igaühel oli arvuti ja mis kõik kasutasid erinevat riist- ja tarkvara. Tarkvara jagamise võimalus oli harva võimalik isegi sama tootja erinevate mudelite vahel – nad otsustasid seda teha ainult uusima IBM System/360 liiniga.
Riskiks oli süsteemide mitmekesisus, mis muutis võrguarendusse nii olulise tehnilise keerukuse kui ka võimaluse Licklider-stiilis ressursside jagamiseks. Näiteks Illinoisi ülikoolis ehitati tol ajal ARPA rahaga massiivset superarvutit. . Taylorile tundus ebatõenäoline, et Urbana-Campaini kohalikud kasutajad saaksid selle tohutu masina ressursse täielikult ära kasutada. Isegi palju väiksemad süsteemid – Lincoln Labi TX-2 ja UCLA Sigma-7 – ei saanud põhiliste vastuolude tõttu tavaliselt tarkvara jagada. Võimalus neist piirangutest üle saada, pääsedes otse teise sõlme tarkvarale juurde, oli atraktiivne.
Seda võrgueksperimenti kirjeldavas artiklis pakkusid Marill ja Roberts, et selline ressursside vahetamine tooks kaasa midagi sellist nagu Ricardi. arvutussõlmede jaoks:
Võrgu paigutus võib kaasa tuua koostööd tegevate sõlmede teatud spetsialiseerumise. Kui teatud sõlm X on näiteks spetsiaalse tarkvara või riistvara tõttu maatriksi inversioonis eriti hea, võite eeldada, et võrgu teiste sõlmede kasutajad kasutavad seda võimalust ära, pöörates oma maatriksid sõlme X ümber, mitte tehes seda omal käel koduarvutid.
Tayloril oli ressursside jagamise võrgustiku juurutamiseks veel üks motivatsioon. Iga uue IPTO sõlme jaoks uue arvuti ostmine, millel olid kõik võimalused, mida selle sõlme teadlased kunagi vajada võisid, oli kulukas ja kuna IPTO portfelli lisati rohkem sõlmi, venis eelarve ohtlikult. Ühendades kõik IPTO-ga rahastatavad süsteemid ühte võrku, on võimalik uutele toetusesaajatele varustada tagasihoidlikumad arvutid või üldse mitte osta. Nad saaksid kasutada vajalikku arvutusvõimsust liigsete ressurssidega kaugsõlmedes ja kogu võrk toimiks avaliku tarkvara ja riistvara reservuaarina.
Pärast projekti käivitamist ja selle rahastamise tagamist oli Taylori viimane oluline panus ARPANETisse inimese valimine, kes süsteemi otseselt arendaks ja selle rakendamise eest hoolitseks. Roberts oli ilmselge valik. Tema insenerioskused olid vaieldamatud, ta oli juba IPTO teadlaskonna lugupeetud liige ja ta oli üks väheseid inimesi, kellel oli tegelik kogemus pikkade vahemaade tagant töötavate arvutivõrkude projekteerimisel ja ehitamisel. Nii helistas Taylor 1966. aasta sügisel Robertsile ja palus tal tulla Massachusettsist Washingtoni ARPA kallal töötama.
Tema võrgutamine osutus aga keeruliseks. Paljud IPTO teadusjuhid olid Robert Taylori juhtimise suhtes skeptilised, pidades teda kergekaaluliseks. Jah, Licklider oli ka psühholoog, tal polnud inseneriharidust, kuid tal oli vähemalt doktorikraad ja teatud teened interaktiivsete arvutite ühe rajajana. Taylor oli tundmatu magistrikraadiga mees. Kuidas ta juhib IPTO kogukonna keerulist tehnilist tööd? Nende skeptikute hulka kuulus ka Roberts.
Kuid porgandi ja pulga kombinatsioon tegi oma töö (enamik allikaid viitab pulkade ülekaalule, kus porgandid praktiliselt puuduvad). Ühest küljest avaldas Taylor Robertsi ülemusele Lincolni laboris teatavat survet, tuletades talle meelde, et suurem osa labori rahalistest vahenditest tuli nüüd ARPA-lt ja seetõttu on tal vaja Robertsit veenda selle ettepaneku eelistes. Teisest küljest pakkus Taylor Robertsile äsja loodud "vanemteadlase" tiitlit, kes allub otse Taylori üle ARPA asedirektorile ja temast saab ka Taylori järglane direktorina. Nendel tingimustel nõustus Roberts võtma ARPANETi projekti. On aeg muuta ressursside jagamise idee reaalsuseks.
Mida muud lugeda
- Janet Abbate, Interneti leiutamine (1999)
- Katie Hafner ja Matthew Lyon, Kui võlurid jäävad hiljaks (1996)
- Arthur Norberg ja Julie O'Neill, Transforming Computer Technology: Information Processing for the Pentagon, 1962-1986 (1996)
- M. Mitchell Waldrop, Unistuste masin: JCR Licklider ja revolutsioon, mis muutis arvutite isiklikuks (2001)
Allikas: www.habr.com