ARPA ordenagailu sarearen diagrama 1967ko ekainerako. Zirkulu hutsa sarbide partekatua duen ordenagailua da, lerroa duen zirkulua erabiltzaile baten terminala da.
Serieko beste artikulu batzuk:
- Erreleboaren historia
- Ordenagailu elektronikoen historia
- Transistorearen historia
- Interneteko historia
1966 amaierarako ARPA diruarekin, ordenagailu asko sistema bakarrean konektatzeko proiektua jarri zuen martxan, ideian inspiratuta “» .
Taylor-ek proiektuaren exekuzioaren ardura esku trebatuetara transferitu zuen . Hurrengo urtean, Robertsek hainbat erabaki kritiko hartu zituen ARPANETen eta bere ondorengoen arkitektura teknikoan eta kulturan oihartzuna izango zutenak, kasu batzuetan hurrengo hamarkadetan. Garrantziaren lehen erabakia, kronologian ez bada ere, mezuak ordenagailu batetik bestera bideratzeko mekanismo bat zehaztea izan zen.
arazoa
A ordenagailuak B ordenagailura mezu bat bidali nahi badu, nola aurki dezake mezu horrek batetik bestera? Teorian, komunikazio-sare bateko nodo bakoitza beste nodo guztiekin komunikatzeko baimena eman dezakezu nodo bakoitza nodo bakoitza kable fisikoekin konektatuz. B-rekin komunikatzeko, A ordenagailuak mezu bat bidaliko du B-rekin konektatzen duen irteerako kablean zehar. Sare horri sare-sare deitzen zaio. Hala ere, edozein sare-tamaina esanguratsurako, hurbilketa hori azkar bihurtzen da ez da praktikoa konexio-kopurua nodo-kopuruaren karratuaren heinean ((n2 - n)/2 gisa zehatzago esanda).
Hori dela eta, mezuen bide bat eraikitzeko moduren bat behar da, mezua tarteko nodora iristean, helburura urrunago bidaliko lukeena. 1960ko hamarkadaren hasieran, arazo hau konpontzeko oinarrizko bi ikuspegi zeuden. Lehenengoa mezuak aldatzeko gorde eta birbidaltzeko metodoa da. Ikuspegi hau telegrafo sistemak erabili zuen. Mezu bat tarteko nodo batera iristen zenean, bertan gordetzen zen aldi baterako (normalean paperezko zinta baten moduan) xedera urrunago edo helburutik gertuago dagoen beste erdiko zentro batera helarazi arte.
Orduan telefonoa etorri zen eta ikuspegi berri bat behar zen. Telefonoz egindako esaldi bakoitzaren ondoren zenbait minutuko atzerapen batek, deszifratu eta bere helmugara helarazi behar zena, Marten kokatutako solaskide batekin elkarrizketaren sentsazioa emango zuen. Horren ordez, telefonoak zirkuitu aldaketa erabiltzen zuen. Deitzaileak dei bakoitzari mezu berezi bat bidaliz hasten zuen nori deitu nahi zion adieraziz. Lehenik eta behin, operadorearekin hitz egin eta gero zenbaki bat markatu zuten, eta hori zentraletako ekipo automatikoek prozesatzen zuten. Operadoreak edo ekipoak konexio elektriko dedikatu bat ezarri zuen deitzen duenaren eta deitutakoaren artean. Distantzia luzeko deien kasuan, deia hainbat etengailuren bidez konektatzeko hainbat iterazio behar izan ditzake. Konexioa ezarrita, elkarrizketa bera has zitekeen, eta konexioa mantendu zen, harik eta aldeetako batek eten zuen arte.
Komunikazio digitala, ARPANETen erabiltzea erabaki zen eskemaren arabera lan egiten duten ordenagailuak konektatzeko , telegrafoaren zein telefonoaren ezaugarriak erabili zituen. Alde batetik, datu-mezuak pakete bereizietan igortzen ziren, telegrafoan bezala, telefonoan etengabeko elkarrizketa gisa baino. Hala ere, mezu hauek tamaina ezberdinekoak izan litezke helburu ezberdinetarako, hainbat karaktere luzeko kontsolaren komandoetatik hasi eta ordenagailu batetik bestera transferitutako datu-fitxategi handietaraino. Fitxategiak igarotzean atzeratzen baziren, inork ez zuen kexatu. Baina urruneko interaktibitateak erantzun azkarra behar zuen, telefono dei bat bezala.
Ordenagailuen datu-sareen eta bestetik telefonoaren eta telegrafoaren arteko desberdintasun garrantzitsu bat makinek prozesatutako datuen akatsekiko sentikortasuna zen. Telegrama bateko karaktere baten transmisioan aldaketak edo galerak, edo telefono-elkarrizketa batean hitz baten zati bat desagertzeak nekez eten lezake bi pertsonen komunikazioa larriki. Baina lineako zaratak urruneko ordenagailu batera bidalitako komando batean bit bakar bat 0tik 1era aldatzen badu, komandoaren esanahia guztiz alda lezake. Hori dela eta, mezu bakoitza akatsik dagoen egiaztatu behar zen eta aurkituz gero berriro bidali. Horrelako errepikapenak garestiegiak izango ziren mezu handietarako eta litekeena da akatsak sortzea, transmititzeko denbora gehiago behar zutelako.
Arazo honen konponbidea 1960an jazotako bi gertakari independenteren bidez iritsi zen, baina geroago etorri zena Larry Robertsek eta ARPAk nabaritu zuten lehenik.
Bilera
1967ko udazkenean, Roberts Gatlinburg-era (Tennessee) iritsi zen, Great Smoky Mountain-eko baso-tontorretatik haratago, ARPAren sare-planak deskribatzen zituen dokumentu bat emateko. Ia urtebete zeraman Informazio Prozesatzeko Teknologia Bulegoan (IPTO) lanean, baina sareko proiektuaren xehetasun asko oraindik oso lausoak ziren, bideratze arazoaren konponbidea barne. Blokeei eta haien neurriei buruzko aipamen lausoez gain, Robertsen obran hari buruzko aipamen bakarra azken amaieran ohar labur eta iheskor bat izan zen: «Badirudi beharrezkoa dela tarteka erabiltzen den komunikazio-lerroa mantentzea, erantzunak hamarren batetik bestera lortzeko. Eragiketa interaktiborako beharrezkoa den bigarren aldia. Hau oso garestia da sareko baliabideei dagokienez, eta deiak azkarrago egin ezean, mezuen aldaketa eta kontzentrazioa oso garrantzitsuak izango dira sareko partaideentzat”. Jakina, ordurako, Robertsek oraindik ez zuen erabaki 1965ean Tom Marrill-ekin erabili zuen planteamendua alde batera utziko ote zuen, hau da, ordenagailuak telefono-sare kommutikoaren bidez konektatzea autodial erabiliz.
Kasualitatez, beste pertsona bat egon zen sinposio berean datu-sareetan bideratzearen arazoa konpontzeko ideia askoz hobe batekin. Roger Scantleburyk Atlantikoa zeharkatu zuen, Britainia Handiko National Physical Laboratory (NPL) txosten batekin iritsita. Scantleburyk Roberts alde batera eraman zuen bere txostenaren ondoren eta bere ideiaren berri eman zion. . Teknologia hau Donald Davis NPLko bere buruak garatu zuen. Ameriketako Estatu Batuetan, Davisen lorpenak eta historia gaizki ezagutzen dira, nahiz eta 1967ko udazkenean Davisen NPL-ko taldea urtebete lehenago izan zen gutxienez ARPAren ideiekin.
Davis, informatika elektronikoaren lehen aitzindari asko bezala, fisikari bat izan zen prestakuntzaz. 1943an Londresko Imperial College-n graduatu zen 19 urterekin eta berehala sartu zuten kode izenarekin arma nuklearren programa sekretu batean. . Bertan giza kalkulagailu talde bat gainbegiratu zuen, kalkulagailu mekanikoak eta elektrikoak erabiltzen zituzten fusio nuklearrari lotutako arazoei zenbakizko irtenbideak azkar sortzeko (bere arduraduna zen. , ordurako arma nuklearren sekretuak SESBra transferitzen hasia zen atzerriratutako fisikari alemaniarra). Gerra ostean, John Womersley matematikariari entzun zion NPLn gidatzen ari zen proiektu baten berri: kalkulu berdinak abiadura askoz handiagoan egin behar zituen ordenagailu elektroniko baten sorrera izan zen. ACE izenekoa, "automatic computing engine".
Davisek ideiari salto egin eta NPLrekin sinatu zuen ahal bezain azkar. ACE ordenagailuaren diseinu eta eraikuntza zehatzean lagundu ondoren, informatikaren alorrean sakonki sartuta jarraitu zuen NPLko ikerketa-buru gisa. 1965ean AEBetan egon zen bere lanarekin lotutako topaketa profesional batean eta denbora partekatzeko hainbat ordenagailu gune handi bisitatzeko aukera baliatu zuen zalaparta guztia zertan zegoen ikusteko. Britainia Handiko informatika-ingurunean, erabiltzaile anitzek ordenagailu bat partekatzeko interaktiboaren zentzu amerikarrean denbora partekatzea ezezaguna zen. Horren ordez, denbora partekatzeak ordenagailuaren lan-karga batch prozesatzeko hainbat programen artean banatzea esan nahi zuen (horrela, adibidez, programa batek funtzionatuko zuen beste batek zinta irakurtzen lanpetuta zegoen bitartean). Orduan aukera honi multiprogramazioa deituko zaio.
Davisen ibilaldiak MITeko MAC proiektura, Kaliforniako RAND Corporation-eko JOSS Proiektura eta New Hampshireko Dartmouth Time Sharing Systemera eraman zuen. Etxerako bidean, bere lankide batek partekatzeari buruzko tailer bat egitea proposatu zuen britainiar komunitateari AEBetan ikasitako teknologia berriei buruz hezteko. Davisek baiezkoa eman zuen, eta amerikar informatikaren arloko pertsonaia nagusietako asko hartu zituen, besteak beste (MITen “Interoperable Time Sharing System”-ren sortzailea) eta Larry Roberts bera.
Mintegian zehar (edo beharbada berehalaxe ondoren), Davisi harritu zitzaion denbora partekatzeko filosofia ordenagailuen komunikazio-lerroetan aplika zitekeela ideiak, ez soilik ordenagailuei. Denbora partekatzeko ordenagailuek erabiltzaile bakoitzari CPU denboraren zati txiki bat ematen diote eta gero beste batera aldatzen dira, erabiltzaile bakoitzari bere ordenagailu interaktiboa izateko ilusioa emanez. Era berean, mezu bakoitza tamaina estandarreko zatietan moztuz, Davisek "paketeak" deitu zituenak, komunikazio kanal bakarra ordenagailu edo ordenagailu bakar baten erabiltzaile askoren artean parteka daiteke. Gainera, telefono eta telegrafo etengailuak ez ziren egokiak diren datuen transmisioaren alderdi guztiak konponduko lituzke. Komando laburrak bidali eta erantzun laburrak jasotzen dituen terminal interaktibo bat erabiltzen duen erabiltzailea ez da blokeatuko fitxategi-transferentzia handi batek transferentzia pakete askotan zatituko delako. Horrelako mezu handietako edozein ustelkeria pakete bakar bati eragingo dio, eta erraz birbidali daiteke mezua osatzeko.
Davisek bere ideiak deskribatu zituen 1966an argitaratu gabeko dokumentu batean, "Proposal for a Digital Communications Network". Garai hartan, telefono-sare aurreratuenak etengailuak informatizatzeko zorian zeuden, eta Davisek hurrengo belaunaldiko telefono-sarean pakete-kommutazioa txertatzea proposatu zuen, banda zabaleko komunikazio-sare bakarra sortuz, hainbat eskaerari erantzuteko gai dena, telefono dei soiletatik hasi ordenagailuetarako sarbidea. Ordurako, Davis NPLko kudeatzaile izatera iritsi zen eta Scantleburyren menpeko komunikazio digital talde bat sortu zuen bere proiektua gauzatzeko eta lan-demo bat sortzeko.
Gatlinburgeko konferentziaren aurreko urtean, Scantlebury-ren taldeak pakete-konmutatutako sare bat sortzeko xehetasun guztiak landu zituen. Nodo bakarreko hutsegite batek helmuga batera bide anitz kudea ditzakeen bideratze moldagarri baten bidez iraun lezake, eta pakete bakarreko hutsegite bati aurre egin liteke berriro bidaliz. Simulazioak eta analisiak esan zuten paketeen tamaina optimoa 1000 bytekoa izango zela - askoz txikiagoa egiten baduzu goiburuko metadatuen lerroen banda-zabaleraren kontsumoa gehiegizkoa izango da, askoz ere handiagoa - eta erabiltzaile interaktiboen erantzun-denbora handituko da. sarriegi mezu handiengatik .
Scantleburyren lanak pakete formatua bezalako xehetasunak biltzen zituen...
...eta paketeen tamainak sareko latentzian duen eragina aztertzea.
Bien bitartean, Davis eta Scantleburyren bilaketak hainbat urte baino lehenago antzeko ideia bat asmatu zuen beste estatubatuar batek egindako ikerketa zehatzak aurkitu zituen. Baina aldi berean , RAND Korporazioko ingeniari elektrikoak, ez zuen batere pentsatu denbora partekatzeko ordenagailuen erabiltzaileen beharretan. RAND Santa Monicako (Kalifornia) Defentsa Sailak finantzatutako think tank bat izan zen, Bigarren Mundu Gerraren ostean sortu zen militarrei epe luzerako plangintza eta arazo estrategikoak aztertzeko. Baranen helburua gerra nuklearra atzeratzea zen, eskala handiko eraso nuklear bati ere bizirik irauteko gai den komunikazio sare militar fidagarri bat sortuz. Sare horrek SESBek egindako aurreprebentzio eraso bat gutxiago erakargarri bihurtuko luke, oso zaila izango baita AEBek erantzun moduan hainbat puntu sentikor jotzeko gaitasuna suntsitzea. Horretarako, Baranek mezuak banatzen zituen sistema bat proposatu zuen nodo erredundanteen sare batean modu independentean igor zitezkeen mezu-blokeak deitzen zituenak eta, ondoren, amaiera-puntuan elkartzeko.
ARPAk Baran-en RAND-entzako txosten ugarietara sarbidea izan zuen, baina ordenagailu interaktiboekin erlazionatuta ez zeudenez, ARPANETerako zuten garrantzia ez zen nabaria. Roberts eta Taylor, itxuraz, ez ziren inoiz haietaz ohartu. Horren ordez, kasualitatezko bilera baten ondorioz, Scantleburyk dena eman zion Robertsi zilarrezko plater batean: ondo diseinatutako aldatzeko mekanismoa, sare informatiko interaktiboak sortzeko arazorako aplikagarritasuna, RAND-en erreferentziazko materialak eta baita "pakete" izena ere. NPL-ren lanak Roberts-i ere konbentzitu zuen abiadura handiagoak beharko zirela gaitasun ona emateko, beraz, bere planak 50 Kbps loturetara berritu zituen. ARPANET sortzeko, bideratze-arazoaren oinarrizko zati bat konpondu zen.
Egia da, badago pakete-aldaketaren ideiaren jatorriaren beste bertsio bat. Robertsek gero esan zuen lehendik ere antzeko pentsamenduak zituela buruan, bere lankide Len Kleinrock-en lanari esker, ustez kontzeptua 1962an deskribatu omen zuen komunikazio-sareei buruzko doktore-tesian. Hala ere, izugarri zaila da lan honetatik halako ideia bat ateratzea, eta gainera, ez nuen bertsio honen beste frogarik aurkitu.
Inoiz existitu ez diren sareak
Ikus dezakegunez, bi talde ARPAren aurretik zeuden paketeen kommutazioa garatzen, hain eraginkorra izan den teknologia, non gaur egun komunikazio ia guztien oinarrian dagoen. Zergatik izan zen ARPANET erabili zuen lehen sare esanguratsua?
Antolakuntzaren ñabardurak dira dena. ARPAk ez zuen komunikazio-sare bat sortzeko baimen ofizialik, baina bazeuden ikerketa-zentro ugari bere ordenagailuekin, ia gainbegiratu gabeko moral “askearen” kultura bat eta diru mendiak. Taylorrek 1966an ARPANET sortzeko funts eskaerak milioi bat dolar eskatu zituen, eta Robertsek urtero gastatzen jarraitu zuen 1tik aurrera sarea martxan jartzeko. Aldi berean, ARPArentzat, halako dirua aldaketa txikia zen, beraz, bere nagusietako bat ere ez zen kezkatzen Roberts-ek harekin zer egiten zuen, betiere defentsa nazionalaren beharretara nolabait lotu zitekeen bitartean.
RAND-en Baranek ez zuen ezer egiteko ez botererik ez autoritaterik. Bere lana esplorazio eta analitiko hutsa zen, eta nahi izanez gero defentsan aplika zitekeen. 1965ean, RANDek bere sistema gomendatu zion Aireko Indarri, eta hark onartu zuen proiektua bideragarria zela. Baina haren ezarpena Defentsa Komunikazio Agentziaren sorbaldetan erori zen, eta ez zuten bereziki ulertzen komunikazio digitala. Baranek konbentzitu zuen RANDeko bere nagusiei hobe zela proposamen hau kentzea, nolanahi ezartzea eta banatutako komunikazio digitalen ospea hondatzea baino.
Davisek, NPLko buru gisa, Baranek baino askoz botere handiagoa zuen, baina ARPAk baino aurrekontu estuagoa, eta ez zeukan ikerkuntza-ordenagailuen sare sozial eta tekniko prestaturik. 1960ko hamarkadaren amaieran lortu zuen NPLn pakete-konmutatutako sare lokaleko prototipo bat sortzea (nodo bakarra zegoen, baina terminal asko), hiru urtean 120 £ko aurrekontu apal batekin. ARPANETek zenbateko horren erdia gastatzen zuen urtero sareko nodo askotan eragiketa eta mantentze lanetan, hardware eta softwarearen hasierako inbertsioak kenduta. Britainia Handiko pakete-switching sare bat sortzeko gai den erakundea Britainia Handiko Post Office izan zen, herrialdeko telekomunikazio sareak kudeatzen zituena, posta zerbitzua bera izan ezik. Davisek eragin handiko hainbat funtzionario interesatzea lortu zuen nazio mailan sare digital bateratu baterako bere ideiekin, baina ezin izan zuen halako sistema erraldoi baten norabidea aldatu.
Lickliderrek, zortearen eta plangintzaren konbinazioaren bitartez, bere sare intergalaktikoa loratu ahal izateko negutegi ezin hobea aurkitu zuen. Aldi berean, ezin da esan paketeen aldaketa izan ezik dena dirua izan zenik. Ideia gauzatzeak ere zeresana izan zuen. Gainera, beste hainbat diseinu-erabaki garrantzitsuk moldatu zuten ARPANETen espiritua. Hori dela eta, hurrengoan aztertuko dugu nola banatzen zen ardura mezuak bidali eta jasotzen zituzten ordenagailuen artean, eta mezu horiek bidaltzen zituzten sarearen bidez.
Zer gehiago irakurri
- Janet Abbate, Internet asmatzen (1999)
- Katie Hafner eta Matthew Lyon, Non Wizards Stay Up Late (1996)
- Leonard Kleinrock, "An Early History of the Internet", IEEE Communications Magazine (2010eko abuztua)
- Arthur Norberg eta Julie O'Neill, Transforming Computer Technology: Information Processing for the Pentagono, 1962-1986 (1996)
- M. Mitchell Waldrop, The Dream Machine: JCR Licklider and the Revolution That Made Computing Personal (2001)
Iturria: www.habr.com