Teised tsükli artiklid:
- Rela ajalugu
- Elektriliste kompuutrite ajalugu
- Transistori ajalugu
- Interneti ajalugu
1970. aastate esimesel poolel lahkus arvutivõrkude ökoloogia oma esialgsest alusest ARPANET ja laienes mitmesse erinevasse mõõtmesse. ARPANETi kasutajad avastasid uue rakenduse, e-posti, mis sai võrgu peamiseks tegevuseks. Ettevõtjad tõid välja oma versioonid ARPANETist, et teenindada ärikasutajaid. Uurijad üle kogu maailma, alates Hawaidest kuni Euroopani, arendasid uusi võrgutüüpe, et rahuldada vajadusi või parandada vigu, mida ARPANET ei olnud arvesse võtnud.
Peaaegu kõik protsessi osalised lahkusid algselt määratud eesmärkidest ARPANET – pakkuda üldist juurdepääsu arvutusmasinatele ja programmidele mitme erineva uurimiskeskuse jaoks, kellel kõigil olid oma erilised ressursid. Arvutivõrgud muutusid eelkõige vahendiks, et inimesi omavahel või kaugete süsteemidega, mis teenisid teabeallikana või inimsõbraliku teabe prügila, nagu andmebaasid või printerid, ühendada.
Seda võimalust nägid ette Licklider ja Robert Taylor, kuigi nad ei püüdnud selle eesmärgiga, kui käivitasid esimesed võrgueksperimendid. Nende 1968. aasta artiklis „Arvuti kui suhtlemisseade“ puudub energilisus ja ajatu kvaliteet, mis muudab selle prohvetlikuks verstapostiks arvutite ajaloos, mida võib leida Vannevar Bushi artiklitest.või Turingi „Arvutid ja intelligentsus“. Siiski sisaldab see prohvetlikku fragmenti seoses sotsiaalse interaktsiooni kudumisega, mida arvutisüsteemid võimaldavad. Licklider ja Taylor kirjeldasid lähitulevikku, kus:
te ei saada enam kirju ega telegramme; te lihtsalt määrate inimesi, kelle faile on vaja siduda teie omadega, ja milliste failide osadega neid siduda, ja võib-olla määrate ka kiireduse koefitsiendi. Te harva helistate telefoniga, vaid palute võrgul siduda teie konsoolid.
Veebis saavad olema funktsioonid ja teenused, millele saate tellida ning muid teenuseid, mida kasutate vastavalt vajadusele. Esimene grupp sisaldab investeerimise ja maksunõustamisteenuseid, teavet teie valdkonnast, kultuuri-, spordi- ja meelelahutussündmuste teadete edastamist, mis vastavad teie huvidele jne.
(Tõsi, nende artiklis oli samuti kirjeldatud, kuidas maailmas kaob töötus, kuna kõik inimesed muutuvad lõpuks programmeerijateks, kes teenindavad võrgu vajadusi ja tegelevad interaktiivse vigade parandamisega.)
Selle arvutitoega tuleviku esimene ja kõige olulisem komponent – elektrooniline post – levis nagu viirus ARPANET-is 1970. aastatel, hakates kogu maailma vallutama.
Ettevõtte ARPANET e-posti arengut mõistmiseks tuleb esmalt mõista, milline oluline muutus haaras kogu võrgu arvutisüsteeme 1970. aastate alguses. Kui ARPANET esmakordselt 1960. aastate keskel kavandati, ei olnud igal terminalil praktiliselt midagi ühist oma varustuse ja juhtprogrammidena. Paljud terminalid keskendusid spetsiaalsetele, ainulaadselt eksisteerivatele süsteemidele, nagu näiteks Multics MIT-is, TX-2 Lincoln Labis, ILLIAC IV, mis ehitati Illinoisi ülikoolis.
Kuid juba 1973. aastaks oli võrguga ühendatud arvutisüsteemide maastik muutunud märkimisväärselt ühtlasemaks, tänu Digital Equipment Corporationi (DEC) järsule edule ja tema tungimisele teaduslikesse arvutustesektoritese (see oli Kena Olseni ja Harlan Andersoni laps, mis põhines nende kogemusel TX-2 kasutamisel Lincoln Labis). DEC lõi peamugavuse , mis ta anti 1968. aastal, pakkus usaldusväärset ajajaotuse toimimist väikestele organisatsioonidele, pakkudes kogu komplekti tööriistu ja programmeerimiskeeli, mis olid sisse ehitatud süsteemi, et muuta süsteemide kohandamine konkreetsete vajadustega lihtsamaks. Just seda vajasid tolle aja teaduslikud keskused ja uurimislaborid.
Vaata, kui palju PDP-sid siin on!
Ettevõte BBN, kes vastutas ARPANETi toe eest, tegi selle komplekti veelgi atraktiivsemaks, luues operatsioonisüsteemi Tenex, mis lisas PDP-10-le lehevirtuaalse mäluhalduse. See lihtsustas tõsiselt süsteemi haldamist ja kasutamist, kuna enam ei olnud vaja jooksvaid programme kohandada saadaval oleva mälu mahuga. BBN pakkus Tenexi tasuta teistele ARPA sõlmedele ning peagi sai see opsüsteem domineerivaks võrgu kasutada.
Aga kuidas on see kõik seotud e-postiuga? Aja jagamise süsteemide kasutajad olid juba tuttavad elektrooniliste sõnumitega, kuna 1960. aastate lõpuks pakkusid enamik neist süsteemidest mingisuguseid postkaste. Need pakkusid mingit tüüpi siseposti, millega said vahetada kirjeldusi ainult ühe süsteemi kasutajad. Esimene inimene, kes kasutas võrgu võimalusi, et saata post üksikult masinalt teisele, oli Ray Tomlinson, insener BBN-is ja üks Tenex'i autoritest. Ta oli juba kirjutanud programmi SNDMSG, et saata postitusi teisele kasutajale sama Tenex süsteemi raames, ja programmi CPYNET, et edastada faile võrgu kaudu. Ta pidi vaid veidi kujutlusvõimet rakendama ja suutis näha, kuidas kahe programmi kombinatsioon loob võrgu postituse. Varasemates programmides oli saaja määramiseks vajalik vaid kasutajanimi, seega mõtles Tomlinson, et kombineerib kohaliku kasutaja nime ja hostinime (kohalik või kaugus), eraldades neid sümboliga @, ja saades ainulaadse e-posti aadressi, mis kehtis kogu võrgu jaoks (enne kasutati sümbolit @ harva, peamiselt hindade näitamiseks: 4 kooki @ 2 dollarit tükk).
Ray Tomlinson hilisematel aastatel, tema iseloomuliku @ sümboli taustal
Tomlinson alustas oma uue programmi kohalike testidega 1971. aastal ja 1972. aastal sai tema võrgusüsteem SNDMSG osaks Tenexi uuest väljaandest, mille tõttu suutis Tenexi postivõrk ulatuda ühe sõlme piiridest ja levida kogu võrgus. Tenexi juhtivate masinate rohkus andis Tomlinsoni hübriidprogrammi kergesti kätte suurele osale ARPANETi kasutajatest, ja e-kiri saavutas kohe suurt populaarsust. Varsti hakkasid ARPA juhid e-posti kasutamist igapäevaellu kaasama. Steven Lukasik, ARPA direktor, oli üks esimesi kasutajaid, samuti Larry Roberts, kes oli ikka veel agentuuri informaatikaosakonna juht. See harjumus kandus paratamatult edasi nende alluvatele ja peagi sai e-kirjast üks ARPANETi elu ja kultuuri põhitegureid.
Tomlinsoni meilisüsteem genereeris hulga erinevaid koopiaid ja uusi arenguid, kuna kasutajad otsisid viise, kuidas parandada selle primitiivset funktsionaalsust. Suur osa varajastest uuendustest keskendus kirjade lugemise programmi puuduste parandamisele. Kui postilisandud kasvas üheainsa arvuti piiridest välja, hakkas aktiivsete kasutajate saadetavate kirjade maht koos võrgu kasvu ja traditsioonilise lähenemisega sisse tulevatele kirjatele kui lihtsalt tekstile aeglaselt vähenema. Ise Larry Roberts, kes ei suutnud tulvavoolu saabuvate sõnumite haldamisega toime tulla, kirjutas oma programmi kaustaga „sissetulevad“ nimega RD. Kuid 1970. aastate keskpaigaks oli MSG-programm, mille kirjutas John Vittal Lõuna-Californias asuvas ülikoolis, populaarsuse osas selgelt ees. Automaatset väljuva sõnumi pealkirja ja saaja väljade täitmisse kaksiklülitiste järgi saame me enesestmõistetavaks pidada. Siiski oli just Vittali MSG-programm, mis tutvustas esmakordselt seda hämmastavat võimalust vastata kirjadele 1975. aastal, ja see kuulus ka Tenexi programmade komplekti.
Selliste katsete mitmekesisus nõudis standardite kehtestamist. Ja see oli esimene, kuid kaugel mitte viimane juhtum, kus täiustatud arvutivõrgukogukond pidi tagantjärele välja töötama standardeid. Erinevalt ARPANET'i põh protokollidest oli enne e-posti standardite tekkimist loodud mitmeid versioone, mis eksisteerisid looduses. Paratamatult tekkisid vastuolud ja poliitilised pinged, keskendudes peamistele dokumentidele, mis kirjeldasid e-posti standardit, RFC 680 ja 720. Eelkõige olid Tenex'ist erinevate operatsioonisüsteemide kasutajad ärritunud, et pakutavates ettepanekutes esinevad eeldused olid seotud Tenexi eripäradega. Konflikt ei lõhkenud kunagi üleliia – kõik ARPANET'i kasutajad 1970ndatel kuulusid endiselt suhteliselt väikesesse teaduslikku kogukonda, ja erimeelsused ei olnud sugugi suured. Kuid see oli märk tulevastest lahingutest.
E-posti ootamatu edu oli 1970. aastate võrgu programmeerimistasandi kõige olulisem sündmus – tase, mis oli kõige kaugel füüsilistest võrgudetailidest. Samal ajal otsustasid teised inimesed ümber defineerida aluskihti «ühenduse», kus bitid voolasid ühelt masinult teisele.
ALOHA
1968. aastal saabus Hawaii ülikooli Norm Abramson Kaliforniast, et asumiseks kombineeritud ametikohale elektrotehnika ja informaatika professorina. Tema ülikoolil oli peamine kampus Oahul ja lisakampus Hilos, samuti mitmed kogukonnakolledžid ja teadusasutused, mis olid hajutatud Oahu, Kauai, Maui ja Hawaii saarte vahel. Nende vahel oli sadade kilomeetrite jagu vett ja mägiseid maastikke. Peamises kampuses töötas võimas IBM 360/65, kuid AT&T-lt eraliini tellimine, mis ühendaks selle terminali ühe regionaalse kogukonnakolledžiga, ei olnud nii lihtne kui mandril.
Abramson oli radarsüsteemide ja teoreetilise teabe ekspert ning töötas mõnda aega insenerina Hughes Aircraftis Los Angeleses. Tema uus keskkond, koos kõigi selle füüsiliste probleemidega, mis olid seotud kaablite kaudu andmete edastamisega, inspireeris Abramsonit uuele ideele – mis siis, kui raadio oleks parem viis arvutite ühendamiseks kui telefonisüsteem, mida ju lõpuks arendati hääle, mitte andmete edastamiseks?
Idee kontrollimiseks ja süsteemi, mille nimi on ALOHAnet, loomiseks sai Abramson rahastust Bob Taylorilt ARPA-st. Algsel kujul ei olnud see üldse arvutinõrk, vaid keskkond eemalt terminalide suhtlemiseks ühe ajajagumise süsteemiga, mis oli välja töötatud IBM-i arvuti jaoks, mis asus Oahu ülikoolilinnakus. Nagu ARPANET-il, oli ka ALOHAnet-il eraldatud miniarvuti pakettide töötlemiseks, mis olid saadetud ja saadetud 360/65 masinast – Menehune, Havai ekvivalent IMP. Siiski ei keeruline ALOHAnet endale elu pakettide suunamisega erinevate punktide vahel, nagu seda tehti ARPANET-is. Selle asemel saatis iga terminal, mis soovis sõnumit saata, selle lihtsalt sagedusel eetrisse.
Täielikult välja arendatud ALOHAnet 1970-ndate lõpus, koos mitme arvutiga võrgus
Traditsiooniline inseneritehnika nõudis sarnaste edastuskanalite töötlemiseks, et jagada need osaülesanneteks ajapostide või sageduste lõikes, ja määrata igale terminalile eraldi osa. Kuid sadade terminalide sõnumite töötlemiseks peaks igaüht neist piirama väikese osa kättesaadavast läbilaskevõimest, samas kui tegelikult saaks aktiivselt töötada vaid mõned neist. Selle asemel otsustas Abramson mitte segada terminalide samal ajal sõnumite saatmist. Kui kaks või enam sõnumit kattusid, tuvastas keskusarvuti selle vigade parandamise koodide kaudu ja ei vastu võtnud lihtsalt neid pakette. Kui pakettide kinnitus ei tulnud, proovisid saatjad neid uuesti saata pärast juhuslikku aega. Abramson arvas, et selline lihtne protokoll suudab toetada kuni mitusada samaaegselt töötavat terminali, ja signaalide kattumise tõttu kaotatakse 15% läbilaskevõimest. Kuid tema arvutuste järgi, kui võrku laieneda, kukub kogu süsteem müra kaosesse.
Tuleviku kant
Abramsoni "pakettide edastamise" kontseptsioon ei tekitanud alguses suurt tähelepanu. Siiski taassündis see paar aastat hiljem ja juba mandril. See oli seotud uue teadus- ja arenduskeskuse avamisega Palo Altos, Xerox'i (PARC) poolt, mis avati 1970. aastal otse Stanfordi ülikooli kõrval, piirkonnas, mida just oli hakatud kutsuma "Silicon Valley"-ks. Mõned Xerox'i patendid fotokoonilisuse osas pidid varsti aeguma, mistõttu ettevõte riskis jääda oma edule lõksu, kohanemata arvutitehnika ja integratsiooniskeemide õitsenguga. Xerox'i teadusosakonna juht Jack Goldman veenis suuri ülemusi, et uus laboratoorium – eraldatud peakorterist, meeldivas kliimas korralike palkadega – tõmbab ligi vajalikku talenti, et ettevõte jääks edusammude eesliinile, arendades tuleviku infoarhitektuuri.
PARC on tõepoolest silma paistnud parimate IT-ala talentide ligimeelitamisel, mitte ainult töötingimuste ja helde töötasu tõttu, vaid ka Robert Taylori kohaloleku tõttu, kes asutas 1966. aastal ARPANET-i projekti olles ARPA informatsiooni töötlemise tehnoloogia osakonna juht. , tuline ja ambitsioonikas noor insener ning informaatikaspetsialist Brooklynist, oli üks neist, kes pääses PARC-i tänu oma sidemetele ARPA-ga. Ta liitus laboriga 1972. aasta juunis pärast osalise koormusega töö tegemist ARPA-s, leiutades liidese MIT ühendamiseks võrguga. PARC-is töötades jäi ta siiski „vahendajaks” ARPANET-is – rändas mööda riiki, aitas uusi punkte võrku ühendada ning valmistus ARPA esitamiseks 1972. aasta rahvusvahelisel arvutiteaduse konverentsil.
Metcalfe'i saabumise ajal PARC-is liikunud projektide seas oli Taylori ettepanek ühendada kümneid või isegi sadu väikeseid arvuteid võrku. Aasta-aastalt langes arvutite hind ja suurus, alludes ületamatule . Tulevikku vaatavad PARCi insenerid ennustasid, et mitte kauges tulevikus on iga kontoritöötaja oma arvuti. Selle idee raames arendasid nad ja lõid isikliku arvuti Alto, mille koopiad jagati igale laboratooriumis töötavale teadurile. Taylor, kes oli viimase viie aastaga vaid tugevdanud oma usku arvutivõrgu kasulikkusse, soovis samuti kõik need arvutid omavahel ühendada.
Alto. Arvuti asub alumises osas, minibaarisuuruses kapis.
Saabus PARCi, võttis Metcalf enda peale ülesande labori PDP-10 klooni ühendamine ARPANET-iga ning teenis kiiresti maine „võrguspetsialistina“. Seetõttu, kui Taylor soovis Alto-d ühendavat võrku, pöördusid tema assistendid Metcalfi poole. Nagu ARPANET-i arvutitel, polnud ka Alto arvutitel PARCs üksteisega suurt midagi öelda. Seega muutus huvitavaks võrgu kasutamine taas inimeste suhtlemise ülesanne – antud juhul sõnade ja piltide edastamine laserprinteriga.
Laserprinteri peamine idee sündis mitte PARC-is, vaid New Yorgi Webstari esmases Xeroxi laboris. Seal tõestas füüsik Gary Starkweather, et koherentset laserrayt saab kasutada xerograafilise rulli elektrilise laengu neutraliseerimiseks, sama moodi nagu hajutatud valgust, mida kasutati enne seda fotokopeerimise jaoks. Kui kiirt korralikult модuleerida, saab see joonistada rullile suvalise detailsuse pildi, mida saab seejärel paberile kanda (sest ainult laenguta rulli osad püüdavad toonerit). Selline arvutijuhtimisega masin suudab tootma igasuguseid piltide ja teksti kombinatsioone, mis inimesele pähe tulevad, mitte ainult reproduktsiooni olemasolevaid dokumente nagu fotokopeerija. Siiski Starkweatheri metsikud ideed ei leidnud toetust ei tema kolleegidelt ega ülemustelt Webstaris, mistõttu ta kolis 1971. aastal PARC-i, kus kohtas palju huvitavamat publikut. Laserprinteri võime väljendada suvalisi pilte punktide kaudu tegi sellest ideaalse partneri Alto tööjaamale, millel oli piksliline monokroomne graafika. Laserprinteri abil võis pool miljonit pikslit kasutaja ekraanil otse paberile printida täiesti terava kvaliteediga.
Alto kodune pilt. Midagi sellist ei ole varem nähtud arvutiekraanidel.
Umbes aasta jooksul lahendas Starcweizer, saades abi veel mõnelt insenerilt PARC-ist, peamised tehnilised probleemid ja ehitas töötava prototüübi laserprinterist, mis põhines Xerox 7000 tööloomade šassiil. Ta väljastas lehti sama kiiresti – ühe lehe sekundis – ja 500 punktise resolutsiooniga tolli kohta. Printerisse integreeritud sümboligeneraator printis teksti eelnevalt määratud fontidega. Juhuslikud pildid (mida ei saanud luua fontidest) ei olnud veel toetatud, seega ei pidanud võrk edastama 25 miljonit bitti sekundis printerile. Siiski, printeri täielikuks kasutamiseks oleks vajalik uskumatult kõrge võrgu läbilaskevõime, kui 50 000 bitti sekundis oli ARPANET-i võimaluste piir.
Teise põlvkonna laserprinter PARC, Dover (1976)
Alto Aloha võrk
Kuidas suutis Metcalf täita selle kiirusvahe? Siin me oleme tagasi ALOHAneti juures – selgus, et Metcalf mõistis pakettide levitamist paremini kui keegi teine. Aasta enne seda, suvel, olles Washingtonis koos Steve Crockeriga ARPA asjus, uuris Metcalf üldise sügiskonverentsi materjale ja leidis sealt Abramsoni töö ALOHAneti kohta. Ta mõistis kohe põhiidee geniaalsust ja et selle rakendamine polnud piisavalt hea. Tehes algoritmis ja selle eeldustes mõned muudatused – näiteks lasknud saadetajatel enne sõnumite saatmist esialgu eetrit kuulata, oodates kanali vabastamist, ja kahekordistades edasiülekande vahekorra intervalli ummistuse korral – suutis ta saavutada ribalaiuse utiliseerimise 90% asemel 15%, nagu oli Abramsoni arvutustes välja tulnud. Metcalf võttis väikese puhkuse, käis Havaill, kus lisas oma ALOHAneti ideed oma doktoritöö uuendatud versioonile, pärast seda, kui Harvard oli tema esialgse versiooni tagasi lükanud teooria puudumise tõttu.
Algselt nimetas Metcalf oma plaani pakettide laialdaseks edastamiseks PARCs "ALTO ALOHA võrguks". Seejärel, 1973. aasta maikuises aruandes, nimetati see ümber Ether Net [эфирная сеть], mis viitab XIX sajandi valguse eetrile, füüsilisele ideele, mis on seotud elektromagnetilise kiirguse edastava ainega. "See soodustab võrgu laienemist, - kirjutas ta, - ja kes teab, millised veel signaali edastamise meetodid võivad osutuda kaablist paremateks laialdase võrgu jaoks; võib-olla on need raadiosagedused, telefonijuhtmed, elektri, kaabeltelevisioon sageduse tihendamisega või mikrolained, või nende kombinatsioonid."
Metcalfi 1973. aasta aruande skeem
Alates juunist 1973 töötas Metcalf koos teise inseneriga PARC-ist, David Boggsi, oma teoreetilise kontseptsiooni elluviimise nimel uue kõrge kiirusvõrgu loomiseks. Erinevalt ALOHA-st, mille puhul edastati signaale õhus, piirutas ta raadiolainete spektrit koaksiaalkaabliga, mis tõstis märgatavalt läbilaskevõimet võrreldes Menehune piiratud sagedusala lahendusega. Edastuskanal oli täiesti passiivne ning ei nõudnud sõnumite suunamiseks mingeid ruutereid. See oli odav ning võimaldas kergesti ühendada sadu tööjaamu – PARC-i insenerid viisid koaksiaalkaabli läbi hoone ja lisasid vajadusel ühendusi – ning suutis edastada kolm miljonit bitti sekundis.
Robert Metcalf ja David Boggs, 1980-d, mõned aastad pärast seda, kui Metcalf asutas 3Com Etherneti tehnoloogia müümiseks
1974. aasta sügisel toimus Palo Altos tulevase büroo valmis prototüübi avamine – esimene partii Alto arvuteid, millel olid joonistamise programmid, e-kirjad ja tekstiredaktorid, Starcueazeri printeri prototüüp ning Etherneti võrk kõigi nende ühendamiseks. Keskne failiserver, mis salvestas andmeid, mis ei mahtunud Alto kohalikku ketasse, oli ainus ühine ressurss. Alguses pakkus PARC Etherneti kontrollerit lisaseadmena Alto jaoks, kuid kui süsteem käivitati, sai selgeks, et see oli hädavajalik komponent; koaksiaalkaabli kaudu voolas pidev sõnumite voog, millest paljud tulid printerist – tehnilised aruanded, ettekanded või teadustööd.
Alto arenduse kõrval püüdis veel üks PARC projekt viia ressursside jagamise ideid uude suunda. PARC-i veebibüroosüsteem (POLOS), mille töötasid välja ja rakendasid Bill English ja teised Douglas Engelbarti „Veebisüsteemi” (NLS) projektist põgenenud inimesed, koosnes Data General Nova mikrokontrollerite võrgust. Kuid selle asemel, et pühendada iga eraldi masin teatud kasutaja vajadustele, jagati POLOS-s töö nende vahel, et teenida süsteemi huve kõige tõhusamal viisil. Üks masin võis tegeleda kasutajate ekraanidele piltide genereerimisega, teine töötlema ARPANET-i liiklust, kolmas – tekstiprotsessoreid. Kuid sellise lähenemise keerukus ja koordineerimise kulud osutusid liiga suurteks ning skeem kukkus kokku omaenda kaalu all.
Samas ajal ei näidanud miski muud emotsionaalset vastumeelsust Taylor'i ressursside jagamise võrgu lähenemise vastu paremini kui tema projekt Alto aktsepteerimine. Alan Kay, Butler Lampson ja teised Alto autorid tõid kõik arvutusvõimsuse, mida kasutaja võib vajada, tema iseseisvasse arvutisse lauale, mida ta ei pidanud kellelegi jagama. Võrgu funktsioon ei olnud mitmekesiste arvutite ressursside juurdepääsu tagamine, vaid sõnumite edastamine nende iseseisvate saarte vahel või nende hoidmine kusagil kaugel kaldal - trükkimiseks või pikaajaliseks arhiveerimiseks.
Kuigi nii e-kiri kui ALOHA loodi ARPA patroonide all, sai Etherneti ilmumine üheks väheseks 1970ndatel ilmunud märgiks, et arvutivõrgud on muutunud liiga suurteks ja mitmekesisteks, et üks ettevõte saaks selles valdkonnas domineerida, ja seda trendi jälgime järgmises artiklis.
Mida veel lugeda
- Michael Hiltzik, Dealers of Lightning (1999)
- James Pelty, The History of Computer Communications, 1968-1988 (2007) [http://www.historyofcomputercommunications.info/]
- M. Mitchell Waldrop, The Dream Machine (2001)
Allikas: habr.com
