Sarja teised artiklid:
- Relee ajalugu
- Elektrooniliste arvutite ajalugu
- Transistori ajalugu
- Interneti ajalugu
1970. aastate esimesel poolel eemaldus arvutivõrkude ökoloogia oma algsest ARPANETi esivanemast ja laienes mitmesse erinevasse dimensiooni. ARPANETi kasutajad avastasid uue rakenduse, e-posti, millest sai võrgus suur tegevus. Ettevõtjad andsid kommertskasutajate teenindamiseks välja oma ARPANETi variandid. Teadlased üle kogu maailma Hawaiist Euroopani on välja töötanud uut tüüpi võrke, et rahuldada vajadusi või parandada vigu, mida ARPANET ei käsitle.
Peaaegu kõik selles protsessis osalenud eemaldusid ARPANETi algsest eesmärgist pakkuda jagatud arvutusvõimsust ja tarkvara paljudes erinevates uurimiskeskustes, millest igaühel on oma spetsiaalsed ressursid. Arvutivõrgud muutusid peamiselt inimeste omavaheliseks ühendamiseks või kaugsüsteemidega, mis toimisid inimloetava teabe allikana või prügimäena, näiteks teabe andmebaaside või printeritega.
Licklider ja Robert Taylor nägid seda võimalust ette, kuigi see ei olnud eesmärk, mida nad esimeste võrgukatsetuste käivitamisel saavutada püüdsid. Nende 1968. aasta artiklis "Arvuti kui sideseade" puudub Vannevar Bushi artiklites leitud prohvetliku verstaposti energia ja ajatu kvaliteet arvutite ajaloos."või Turingi "Arvutusmasinad ja intelligentsus". Siiski sisaldab see prohvetlikku lõiku arvutisüsteemide kootud sotsiaalse suhtluse struktuuri kohta. Licklider ja Taylor kirjeldasid lähitulevikku, milles:
Te ei saada kirju ega telegramme; saate lihtsalt tuvastada inimesed, kelle failid tuleb teie failidega linkida ja milliste failide osadega need tuleks linkida, ja võib-olla määrate ka kiireloomulisuse teguri. Helistate harva; palute võrgul teie konsoolid ühendada.
Võrk pakub funktsioone ja teenuseid, mida te tellite, ja muid teenuseid, mida kasutate vastavalt vajadusele. Esimesse gruppi kuuluvad investeerimis- ja maksunõustamine, teie tegevusala info valik, teie huvidele vastavate kultuuri-, spordi- ja meelelahutusürituste teated jne.
(Samas kirjeldati nende artiklis ka seda, kuidas tööpuudus planeedil kaob, kuna lõpuks saavad kõik inimesed võrgu vajadusi teenindavateks programmeerijateks ja tegelevad programmide interaktiivse silumisega.)
Selle arvutipõhise tuleviku esimene ja kõige olulisem komponent, e-post, levis 1970. aastatel viirusena üle ARPANETi ja hakkas üle maailma vallutama.
E-POST
Et mõista, kuidas e-post ARPANETis arenes, peate esmalt mõistma suurt muutust, mis võttis 1970. aastate alguses üle kogu võrgu arvutisüsteemid. Kui ARPANET esimest korda 1960. aastate keskel loodi, ei olnud iga saidi riist- ja juhtimistarkvaral praktiliselt midagi ühist. Paljud punktid keskendusid spetsiaalsetele ühekordsetele süsteemidele, näiteks Multics MIT-is, TX-2 Lincolni laboris, ILLIAC IV, ehitatud Illinoisi ülikoolis.
Kuid 1973. aastaks oli võrku ühendatud arvutisüsteemide maastik saavutanud märkimisväärse ühtluse tänu Digital Equipment Corporationi (DEC) metsikule edule ja selle tungimisele teadusliku andmetöötluse turule (see oli Ken Olseni ja Harlan Andersoni vaimusünnitus, mis põhines nende tööl. kogemus TX-2-ga Lincolni laboris). DEC töötas välja suurarvuti 1968. aastal välja antud pakkus väikestele organisatsioonidele usaldusväärset ajajaotusvõimalust, pakkudes sisseehitatud tööriistu ja programmeerimiskeeli, et hõlbustada süsteemi kohandamist konkreetsetele vajadustele vastavaks. Just seda vajasid tolleaegsed teaduskeskused ja uurimislaborid.
Vaadake, kui palju PDP-sid on!
BBN, mis vastutas ARPANETi toetamise eest, muutis selle komplekti veelgi atraktiivsemaks, luues operatsioonisüsteemi Tenex, mis lisas PDP-10-le leheküljelise virtuaalmälu. See lihtsustas oluliselt süsteemi haldamist ja kasutamist, kuna enam ei olnud vaja töötavate programmide komplekti olemasolevale mälumahule kohandada. BNN saatis Tenexi tasuta teistele ARPA sõlmedele ja sellest sai peagi võrgus domineeriv OS.
Aga mis sellel kõigel meiliga pistmist on? Ajajagamissüsteemide kasutajad olid elektroonilise sõnumivahetusega juba tuttavad, kuna enamik neist süsteemidest pakkus 1960. aastate lõpuks teatud tüüpi postkaste. Nad andsid omamoodi siseposti ja kirju sai vahetada ainult sama süsteemi kasutajate vahel. Esimene inimene, kes kasutas võrgu olemasolu posti ühest masinast teise edastamiseks, oli Ray Tomlinson, BBN-i insener ja üks Tenexi autoreid. Ta oli juba kirjutanud programmi nimega SNDMSG, et saata kirju teisele kasutajale samas Tenexi süsteemis, ja programmi nimega CPYNET failide üle võrgu saatmiseks. Ta pidi vaid natuke oma kujutlusvõimet kasutama ja ta nägi, kuidas neid kahte programmi võrguposti loomiseks kombineerida. Varasemates programmides oli adressaadi tuvastamiseks vaja ainult kasutajanime, nii et Tomlinson tuli ideele ühendada kohalik kasutajanimi ja hosti nimi (kohalik või kaugrakendus), ühendada need sümboliga @ ja hankida kogu võrgu jaoks ainulaadne meiliaadress (varem kasutati @-sümbolit harva, peamiselt hinnanäitamiseks: 4 kooki @ 2 dollarit igaüks).
Ray Tomlinson oma hilisematel eluaastatel, taustal tema signatuur @ märk
Tomlinson alustas oma uue programmi kohapeal testimist 1971. aastal ja 1972. aastal lisati tema SNDMSG võrguversioon uude Tenexi väljalasesse, mis võimaldas Tenexi meilil laieneda ühest sõlmest kaugemale ja levida üle kogu võrgu. Tenexi töötavate masinate rohkus andis Tomlinsoni hübriidprogrammile kohese juurdepääsu enamikule ARPANETi kasutajatele ja meil oli kohe edukas. Üsna kiiresti lülitasid ARPA juhid e-posti kasutamise igapäevaellu. ARPA direktor Steven Lukasik oli varane kasutuselevõtt, nagu ka Larry Roberts, kes oli endiselt agentuuri arvutiteaduse osakonna juht. See harjumus kandus paratamatult ka nende alluvatele ning peagi sai meilist üks ARPANETi elu ja kultuuri põhitõdesid.
Tomlinsoni meiliprogramm tõi kaasa palju erinevaid imitatsioone ja uusi arendusi, kuna kasutajad otsisid võimalusi selle algelise funktsionaalsuse parandamiseks. Suur osa varasest uuendusest keskendus kirjalugeja puuduste parandamisele. Kuna kirjad liikusid väljapoole ühe arvuti piire, hakkas aktiivsetele kasutajatele vastuvõetavate e-kirjade hulk kasvama koos võrgu kasvuga ning traditsiooniline lähenemine sissetulevatele kirjadele lihttekstina ei olnud enam efektiivne. Larry Roberts ise, kes ei suutnud sissetulevate sõnumite tulviga toime tulla, kirjutas postkastiga töötamiseks oma programmi nimega RD. Kuid 1970. aastate keskpaigaks oli MSG programm, mille kirjutas John Vittal Lõuna-California ülikoolist, populaarsuselt suure ülekaaluga. Võtame võimaluse ühe nupuvajutusega automaatselt täita väljamineva kirja pealkirja ja saaja väljad vastavalt sissetulevale sõnumile. Siiski oli Vitali MSG programm see, mis esmakordselt tutvustas seda hämmastavat võimalust kirjale "vastamiseks" 1975. aastal; ja see kuulus ka Tenexi programmide komplekti.
Selliste katsete mitmekesisus nõudis standardite kehtestamist. Ja see oli esimene, kuid mitte viimane kord, kui võrku ühendatud arvutikogukond pidi standardeid tagasiulatuvalt välja töötama. Erinevalt ARPANETi põhiprotokollidest oli looduses juba enne e-posti standardite ilmumist palju variatsioone. Paratamatult tekkisid vaidlused ja poliitilised pinged, mille keskmes olid peamised e-posti standardit kirjeldavad dokumendid RFC 680 ja 720. Eelkõige pahandas mitte-Tenexi operatsioonisüsteemide kasutajaid, et ettepanekutes leiduvad oletused olid seotud Tenexi funktsioonidega. Konflikt ei eskaleerunud kunagi liiga palju – kõik ARPANETi kasutajad kuulusid 1970. aastatel endiselt samasse, suhteliselt väikesesse teadusringkonda ja lahkarvamused polnud nii suured. See oli aga näide tulevastest lahingutest.
E-posti ootamatu edu oli 1970. aastate kõige olulisem sündmus võrgu tarkvarakihi – võrgu füüsilistest detailidest kõige enam abstraheeritud kihi – arengus. Samal ajal otsustasid teised inimesed uuesti määratleda aluseks oleva "kommunikatsiooni" kihi, milles bitid voolasid ühest masinast teise.
ALOHA
1968. aastal saabus Norma Abramson Californiast Hawaii ülikooli, et asuda ühendatud ametikohale elektrotehnika ja arvutiteaduse professorina. Selle ülikooli põhilinnak oli Oahus ja satelliitlinnak Hilos, samuti mitmed kogukonna kolledžid ja uurimiskeskused, mis olid hajutatud Oahu, Kauai, Maui ja Hawaii saartel. Nende vahel laius sadu kilomeetreid vett ja mägine maastik. Põhilinnakus oli võimas IBM 360/65, kuid AT&T-lt püsiliini tellimine ühenduse kolledžis asuva terminaliga ei olnud nii lihtne kui mandril.
Abramson oli radarisüsteemide ja teabeteooria ekspert ning töötas omal ajal Los Angeleses Hughes Aircrafti insenerina. Ja tema uus keskkond koos kõigi juhtmega andmeedastusega seotud füüsiliste probleemidega inspireeris Abramsoni välja mõtlema uue idee – mis siis, kui raadio oleks parem viis arvutite ühendamiseks kui telefonisüsteem, mis lõppude lõpuks oli mõeldud kandma. pigem hääl kui andmed?
Oma idee testimiseks ja süsteemi loomiseks, mida ta nimetas ALOHAnetiks, sai Abramson raha Bob Taylorilt ARPA-st. Algsel kujul ei olnud see üldse arvutivõrk, vaid meedium kaugterminalidega suhtlemiseks üheainsa ajajagamissüsteemiga, mis oli mõeldud Oahu ülikoolilinnakus asuva IBM-i arvuti jaoks. Sarnaselt ARPANETile oli sellel spetsiaalne miniarvuti 360/65 masinaga vastuvõetud ja saadetud pakettide töötlemiseks – Menehune, IMP-i Hawaii vaste. Siiski ei teinud ALOHAnet elu nii keeruliseks kui ARPANET, suunates pakette erinevate punktide vahel. Selle asemel saatis iga terminal, mis soovis sõnumit saata, selle lihtsalt spetsiaalsel sagedusel õhu kaudu.
ALOHAnet võeti täielikult kasutusele 1970. aastate lõpus, võrgus oli mitu arvutit
Traditsiooniline insenertehniline viis sellise ühise edastusribalaiuse käsitlemiseks oli lõigata see osadeks, jaotades saateaja või sagedused, ja eraldada igale terminalile üks sektsioon. Kuid selle skeemi abil sadade terminalide sõnumite töötlemiseks oleks vaja piirata neid kõiki väikese osaga saadaolevast ribalaiusest, hoolimata asjaolust, et vaid vähesed neist saaksid tegelikult töötada. Kuid selle asemel otsustas Abramson mitte takistada terminalidel sõnumeid samal ajal saatmast. Kui kaks või enam teadet kattusid, tuvastas keskarvuti selle veaparanduskoodide abil ega võtnud neid pakette lihtsalt vastu. Kuna saatjad ei saanud kinnitust pakettide kättesaamise kohta, proovisid saatjad neid pärast juhuslikku aja möödumist uuesti saata. Abramsoni hinnangul võib selline lihtne tööprotokoll toetada kuni mitusada samaaegselt töötavat terminali ja signaalide arvukate kattumiste tõttu kasutatakse 15% ribalaiusest. Tema arvutuste kohaselt aga selgus, et võrgu suurenemisega langeb kogu süsteem mürakaosesse.
Tuleviku kontor
Abramsoni "pakettsaadete" kontseptsioon ei tekitanud alguses palju kõmu. Kuid siis sündis ta uuesti - paar aastat hiljem ja juba mandril. Selle põhjuseks oli Xeroxi uus Palo Alto uurimiskeskus (PARC), mis avati 1970. aastal otse Stanfordi ülikooli kõrval piirkonnas, mis kandis hiljuti hüüdnime "Silicon Valley". Mõned Xeroxi kserograafiapatendid hakkasid aeguma, mistõttu riskis ettevõte jääda oma edu lõksu, kuna ta ei tahtnud või ei suutnud kohaneda andmetöötluse ja integraallülituste kasvuga. Xeroxi uurimisosakonna juht Jack Goldman veenis suuri ülemusi, et uus labor – peakorteri mõjust eraldiseisev, mugavas kliimas ja heade palkadega – meelitab ligi talente, mida on vaja ettevõtte hoidmiseks infoarhitektuuri arendamise esirinnas. . tulevik.
PARC-il õnnestus kindlasti meelitada parimaid arvutiteaduse talente, mitte ainult töötingimuste ja heldete palkade tõttu, vaid ka Robert Taylori kohaloleku tõttu, kes käivitas 1966. aastal ARPANETi projekti ARPA infotöötlustehnoloogia osakonna juhina. , tulihingeline ja ambitsioonikas noor insener ja arvutiteadlane Brooklynist, oli üks neist, kes toodi PARC-i läbi sidemete ARPA-ga. Ta liitus laboriga 1972. aasta juunis pärast seda, kui töötas osalise tööajaga ARPA magistrandina, leiutades liidese MIT-i ühendamiseks võrguga. Pärast PARC-i elama asumist jäi ta endiselt ARPANETi “vahendajaks” - ta reisis mööda riiki, aitas võrku ühendada uusi punkte ja valmistus ka ARPA esitluseks 1972. aasta rahvusvahelisel arvutikommunikatsiooni konverentsil.
Metcalfi saabumisel PARCi ümber hõljunud projektide hulgas oli Taylori väljapakutud plaan ühendada võrku kümneid või isegi sadu väikeseid arvuteid. Aasta-aastalt langesid alistamatule tahtele alludes arvutite hind ja suurus . Tulevikku vaadates nägid PARCi insenerid ette, et mitte väga kauges tulevikus on igal kontoritöötajal oma arvuti. Selle idee raames projekteerisid ja ehitasid nad Alto personaalarvuti, mille koopiad jagati igale labori teadlasele. Ka Taylor, kelle usk arvutivõrgu kasulikkusesse oli viimase viie aastaga tugevamaks muutunud, soovis kõik need arvutid omavahel siduda.
Alto. Arvuti ise asub allpool, minikülmiku suuruses kapis.
PARC-i saabudes võttis Metcalf endale ülesande ühendada labori PDP-10 kloon ARPANETiga ja teenis kiiresti "võrgutöötaja" maine. Nii et kui Taylor vajas Altost võrku, pöördusid tema assistendid Metcalfe poole. Nagu ARPANETi arvutitel, polnud ka PARCi Alto arvutitel üksteisele praktiliselt midagi öelda. Seetõttu sai võrgu huvitav rakendus taas inimestevahelise suhtlemise ülesandeks - antud juhul laserprinditud sõnade ja piltide kujul.
Laserprinteri võtmeidee pärineb mitte PARC-st, vaid idakaldalt, algsest Xeroxi laborist Websteris, New Yorgis. Kohalik füüsik Gary Starkweather tõestas, et koherentset laserkiirt saab kasutada kserograafilise trumli elektrilaengu deaktiveerimiseks, nagu ka hajutatud valgust, mida kasutati fotokopeerimisel kuni selle ajani. Õigesti moduleeritud kiir võib maalida trumlile suvalise detaili kujutise, mille saab seejärel paberile üle kanda (kuna ainult trumli laenguta osad võtavad endasse tooneri). Selline arvutiga juhitav masin oleks võimeline tootma mis tahes kujutiste ja teksti kombinatsiooni, mida inimene võiks mõelda, selle asemel, et lihtsalt reprodutseerida olemasolevaid dokumente, nagu koopiamasin. Starkweatheri pööraseid ideid ei toetanud aga tema kolleegid ega ülemused Websteris, mistõttu läks ta 1971. aastal üle PARC-i, kus kohtus palju rohkem huvitatud publikuga. Laserprinteri võime punkt-punkti haaval suvalisi pilte väljastada muutis selle oma pikslilise ühevärvilise graafikaga Alto tööjaama jaoks ideaalseks partneriks. Laserprinteri abil saab kasutaja ekraanil pool miljonit pikslit täiusliku selgusega otse paberile printida.
Alto bitmap. Midagi sellist polnud keegi varem arvutiekraanidel näinud.
Umbes aastaga oli Starkweather mitme teise PARCi inseneride abiga kõrvaldanud peamised tehnilised probleemid ja ehitanud tööhobuse Xerox 7000 šassiile toimiva laserprinteri prototüübi. See tootis lehti sama kiirusega - üks leht sekundis – ja eraldusvõimega 500 punkti tolli kohta. Printeri sisseehitatud märgigeneraator prindis teksti eelseadistatud fontides. Suvalised kujutised (muud kui need, mida sai fontidest luua) veel ei toetatud, mistõttu võrk ei pidanud printerile edastama 25 miljonit bitti sekundis. Printeri täielikuks hõivamiseks oleks see aga nõudnud uskumatut võrgu ribalaiust nendel aegadel – kui 50 000 bitti sekundis oli ARPANETi võimaluste piir.
Teise põlvkonna PARC laserprinter, Dover (1976)
Alto Aloha võrk
Kuidas siis Metcalf selle kiirusevahe täitis? Niisiis pöördusime tagasi ALOHAneti juurde – selgus, et Metcalf sai pakettlevi paremini aru kui keegi teine. Aasta varem, suvel, Washingtonis koos Steve Crockeriga ARPA äriteemadel, uuris Metcalfe sügisese arvutikonverentsi materjale ja sattus Abramsoni tööle ALOHAnetis. Ta mõistis kohe algidee geniaalsust ja seda, et selle teostus pole piisavalt hea. Algoritmis ja selle eeldustes mõningaid muudatusi tehes – näiteks pannes saatjad esmalt kuulama, et oodata kanali tühjenemist, enne kui nad üritavad sõnumeid saata, ning samuti suurendades kanali ummistumise korral eksponentsiaalselt kordusedastusintervalli – võib ta saavutada ribalaiuse. kasutusribad 90%, mitte 15%, nagu näitavad Abramsoni arvutused. Metcalfe võttis Hawaiile reisimiseks aja maha, kus ta lisas oma ideed ALOHAneti kohta oma doktoritöö muudetud versiooni pärast seda, kui Harvard lükkas esialgse versiooni teoreetilise aluse puudumise tõttu tagasi.
Metcalfe nimetas algselt oma plaani tutvustada PARC-ile pakettlevi "ALTO ALOHA võrguks". Seejärel nimetas ta 1973. aasta mai memos selle ümber eetrivõrguks, viidates helendavale eetrile, mis on XNUMX. sajandi füüsikaline idee elektromagnetkiirgust kandvast ainest. "See soodustab võrgu levikut," kirjutas ta, "ja kes teab, millised muud signaaliedastusmeetodid on levivõrgu jaoks paremad kui kaabel; võib-olla on need raadiolained või telefonijuhtmed või toiteallikas või sagedusega multiplekskaabeltelevisioon või mikrolained või nende kombinatsioonid.
Visand Metcalfi 1973. aasta memost
Alates 1973. aasta juunist töötas Metcalf koos teise PARCi inseneri David Boggsiga, et tõlkida tema teoreetiline kontseptsioon uue kiire võrgu kohta toimivaks süsteemiks. Selle asemel, et edastada signaale üle õhu nagu ALOHA, piiras see raadiospektrit koaksiaalkaabliga, mis suurendas märkimisväärselt võimsust võrreldes Menehune'i piiratud raadiosagedusriba laiusega. Edastusmeedium ise oli täiesti passiivne ega vajanud sõnumite suunamiseks ruuterit. See oli odav, sellega sai hõlpsasti ühendada sadu tööjaamu – PARC-i insenerid juhtisid lihtsalt koaksiaalkaablit läbi hoone ja lisasid vajadusel ühendusi – ning oli võimeline kandma kolm miljonit bitti sekundis.
Robert Metcalfe ja David Boggs, 1980. aastad, mõni aasta pärast seda, kui Metcalfe asutas Etherneti tehnoloogia müümiseks ettevõtte 3Com
1974. aasta sügiseks oli Palo Altos valmis tulevikukontori täielik prototüüp – esimene partii Alto arvuteid koos joonistusprogrammide, meili- ja tekstitöötlusprogrammide, Starkweatheri prototüübiprinteri ja Etherneti võrgust võrku. kõik. Keskne failiserver, mis salvestas andmeid, mis kohalikule Alto draivile ei mahtunud, oli ainus jagatud ressurss. Algselt pakkus PARC Etherneti kontrollerit Alto lisatarvikuna, kuid süsteemi käivitamisel sai selgeks, et see on vajalik osa; Pidevalt liikus mööda sõnumeid, paljud neist tulid printerist välja – tehnilised aruanded, memod või teadusartiklid.
Samal ajal Alto arendustega üritas teine PARC projekt lükata ressursside jagamise ideid uues suunas. PARC Online Office System (POLOS), mille töötasid välja ja rakendasid Bill English ja teised Stanfordi uurimisinstituudi Doug Engelbarti võrgusüsteemi (NLS) projektist põgenejad, koosnes Data General Nova mikroarvutite võrgust. Kuid selle asemel, et pühendada iga masinat konkreetsetele kasutajate vajadustele, andis POLOS töö nende vahel üle, et teenida kõige tõhusamal viisil kogu süsteemi huve. Üks masin saaks luua pilte kasutajate ekraanide jaoks, teine saaks töödelda ARPANETi liiklust ja kolmas saaks hakkama tekstitöötlusprogrammidega. Kuid selle lähenemisviisi keerukus ja koordineerimiskulud osutusid ülemääraseks ning skeem kukkus oma raskuse all kokku.
Vahepeal ei näidanud miski Taylori emotsionaalset ressursside jagamise võrgustiku lähenemisviisi tagasilükkamist paremini kui Alto projekti omaksvõtt. Alan Kay, Butler Lampson ja teised Alto autorid tõid kogu arvutusvõimsuse, mida kasutajal vaja oli, oma laual asuvasse iseseisvasse arvutisse, mida ta ei pidanud kellegagi jagama. Võrgu ülesanne ei olnud pakkuda juurdepääsu heterogeensele arvutiressursside komplektile, vaid edastada sõnumeid nende iseseisvate saarte vahel või säilitada neid mõnel kaugemal kaldal - printimiseks või pikaajaliseks arhiveerimiseks.
Kuigi nii e-post kui ka ALOHA töötati välja ARPA egiidi all, oli Etherneti tulek 1970. aastatel üks paljudest märkidest, et arvutivõrgud olid muutunud liiga suureks ja mitmekesisemaks, et üks ettevõte saaks selles valdkonnas domineerida. Seda trendi me jälgime. seda järgmises artiklis.
Mida muud lugeda
- Michael Hiltzik, välgumüüjad (1999)
- James Pelty, The History of Computer Communications, 1968-1988 (2007) [http://www.historyofcomputercommunications.info/]
- M. Mitchell Waldrop, Unistuste masin (2001)
Allikas: www.habr.com