50 سال پیش اینترنت در اتاق شماره 3420 متولد شد

این داستان ایجاد ARPANET، سلف انقلابی اینترنت است که توسط شرکت کنندگان در رویدادها گفته می شود.

با رسیدن به موسسه بولتر هال در دانشگاه کالیفرنیا، لس آنجلس (UCLA)، در جستجوی اتاق شماره 3420 از پله ها به طبقه سوم بالا رفتم. و بعد وارد آن شدم. از راهرو چیز خاصی به نظر نمی رسید.

اما 50 سال پیش، در 29 اکتبر 1969، اتفاقی به یاد ماندنی رخ داد. دانشجوی فارغ التحصیل، چارلی کلین، که در ترمینال ITT Teletype نشسته بود، اولین انتقال داده دیجیتالی را برای بیل دووال، دانشمندی که در یک کامپیوتر دیگر در مؤسسه تحقیقاتی استنفورد (که امروزه به نام SRI International شناخته می‌شود)، در بخش کاملاً متفاوتی از کالیفرنیا نشسته بود، انجام داد. داستان اینگونه شروع شد آرپانت، شبکه کوچکی از کامپیوترهای دانشگاهی که پیشرو اینترنت شد.

نمی توان گفت که در آن زمان این عمل کوتاه انتقال داده در سراسر جهان رعد و برق بود. حتی کلین و دووال هم نتوانستند به طور کامل از موفقیت خود قدردانی کنند: "من چیز خاصی در مورد آن شب به خاطر ندارم، و مطمئناً در آن زمان متوجه نشدم که ما کار خاصی انجام داده ایم." با این حال، اتصال آنها به اثبات امکان‌پذیری این مفهوم تبدیل شد، که در نهایت دسترسی تقریباً به تمام اطلاعات جهان را برای هر کسی که رایانه دارد، فراهم کرد.

امروزه، همه چیز از گوشی‌های هوشمند گرفته تا درب‌های اتوماتیک گاراژ، گره‌هایی در شبکه‌ای هستند که از نسل شبکه‌ای هستند که Cline و Duvall در آن روز آزمایش می‌کردند. و داستان این که چگونه آنها اولین قوانین را برای جابجایی بایت ها در سراسر جهان تعیین کردند، ارزش شنیدن دارد - به خصوص وقتی که خودشان آن را بیان می کنند.

"برای اینکه دوباره این اتفاق نیفتد"

و در سال 1969، افراد زیادی به کلین و دووال کمک کردند تا در آن عصر روز 29 اکتبر پیشرفت کنند - از جمله یک استاد دانشگاه UCLA. لئونارد کلاین راک، که علاوه بر کلین و دووال، در پنجاهمین سالگرد با آنها صحبت کردم. کلاین راک که هنوز در دانشگاه کار می کند این را گفت آرپانت به یک معنا، این یک فرزند جنگ سرد بود. هنگامی که در اکتبر 1957 شوروی اسپوتنیک-1 که در آسمان ایالات متحده چشمک زد، امواج شوک از آن هم در جامعه علمی و هم از نهاد سیاسی عبور کرد.

اتاق شماره 3420 که از سال 1969 با شکوه تمام بازسازی شده است

کلاین راک در گفتگوی ما در اتاق 3420، که اکنون به عنوان مرکز تاریخ اینترنت شناخته می شود، به خاطر می آورد که راه اندازی اسپوتنیک "ایالات متحده را با شلوار پایین پیدا کرد و آیزنهاور گفت: "اجازه ندهید این اتفاق دیگر تکرار شود." کلاین راک. بنابراین در ژانویه 1958، آژانس پروژه‌های تحقیقاتی پیشرفته، ARPA را در وزارت دفاع برای حمایت از STEM - علوم سختی که در دانشگاه‌ها و آزمایشگاه‌های تحقیقاتی ایالات متحده مطالعه می‌شد، تشکیل داد.

در اواسط دهه 1960، ARPA بودجه ای را برای ساخت رایانه های بزرگی که توسط محققان دانشگاه ها و اتاق های فکر در سراسر کشور مورد استفاده قرار می گرفتند، فراهم کرد. مدیر ارشد مالی ARPA باب تیلور بود، یک شخصیت کلیدی در تاریخ کامپیوتر که بعداً آزمایشگاه PARC را در زیراکس اداره کرد. متأسفانه در ARPA برای او مشخص شد که همه این رایانه ها به زبان های مختلف صحبت می کنند و نمی دانند چگونه با یکدیگر ارتباط برقرار کنند.

تیلور از استفاده از پایانه های مختلف برای اتصال به کامپیوترهای تحقیقاتی مختلف از راه دور که هر کدام روی خط اختصاصی خود کار می کنند متنفر بود. دفتر او پر از دستگاه های تله تایپ بود.

در سال 1969، چنین پایانه های Teletype بخشی جدایی ناپذیر از دستگاه های محاسباتی بودند

من گفتم، مرد، واضح است که چه کاری باید انجام شود. تیلور در سال 1999 به نیویورک تایمز گفت: به جای داشتن سه ترمینال، باید یک ترمینال وجود داشته باشد که به هر جایی که نیاز دارید برود. "این ایده ARPANET است."

تیلور همچنین دلایل عملی تری برای تمایل به ایجاد یک شبکه داشت. او دائماً درخواست هایی از محققان در سراسر کشور دریافت می کرد تا بودجه خرید بزرگتر و سریعتر را تأمین کند مین فریم ها. کلاین راک توضیح می‌دهد که او می‌دانست که بسیاری از قدرت محاسباتی با بودجه دولت بیکار است. برای مثال، یک محقق می‌تواند قابلیت‌های سیستم محاسباتی را در SRIin در کالیفرنیا به حداکثر برساند، در حالی که در همان زمان، پردازنده مرکزی MIT می‌تواند مثلاً پس از ساعت‌ها در ساحل شرقی بیکار بماند.

یا ممکن است مین فریم حاوی نرم‌افزاری در یک مکان باشد که می‌تواند در مکان‌های دیگر مفید باشد - مانند اولین نرم‌افزار گرافیکی با بودجه ARPA در دانشگاه یوتا. کلاین راک می‌گوید: بدون چنین شبکه‌ای، «اگر من در UCLA هستم و می‌خواهم کارهای گرافیکی انجام دهم، از ARPA می‌خواهم که همان دستگاه را برای من بخرد». "همه به همه چیز نیاز داشتند." در سال 1966، آرپا از چنین مطالباتی خسته شده بود.

لئونارد کلاین راک

مشکل این بود که همه این کامپیوترها به زبان های مختلف صحبت می کردند. در پنتاگون، دانشمندان کامپیوتر تیلور توضیح دادند که این کامپیوترهای تحقیقاتی همگی مجموعه‌های مختلفی از کدها را اجرا می‌کردند. هیچ زبان شبکه یا پروتکل مشترکی وجود نداشت که از طریق آن رایانه هایی که دور از هم قرار دارند بتوانند به هم متصل شوند و محتوا یا منابع را به اشتراک بگذارند.

به زودی اوضاع تغییر کرد. تیلور مدیر ARPA چارلز هرتزفیلد را متقاعد کرد که یک میلیون دلار برای توسعه شبکه جدیدی که کامپیوترهای MIT، UCLA، SRI و جاهای دیگر را به هم متصل می کند، سرمایه گذاری کند. هرتزفیلد این پول را با گرفتن آن از برنامه تحقیقاتی موشک های بالستیک به دست آورد. وزارت دفاع این هزینه را با این واقعیت توجیه کرد که ARPA وظیفه ایجاد یک شبکه "بازمانده" را داشت که حتی پس از نابودی یکی از بخش های آن - به عنوان مثال، در حمله هسته ای - به فعالیت خود ادامه می داد.

ARPA لری رابرتز، دوست قدیمی کلاین راک را از MIT، برای مدیریت پروژه های ARPANET آورد. رابرتز به کارهای دانشمند کامپیوتر بریتانیایی دونالد دیویس و پل باران آمریکایی و فناوری های انتقال داده که آنها اختراع کرده بودند روی آورد.

و به زودی رابرتز از کلین راک دعوت کرد تا روی جزء نظری پروژه کار کند. او از سال 1962، زمانی که هنوز در MIT بود، به انتقال داده از طریق شبکه فکر می کرد.

کلاین راک: "به عنوان یک دانشجوی کارشناسی ارشد در MIT، تصمیم گرفتم با مشکل زیر مقابله کنم: من توسط رایانه احاطه شده ام، اما آنها نمی دانند چگونه با یکدیگر ارتباط برقرار کنند، و می دانم که دیر یا زود مجبور خواهند شد." می گوید. - و هیچ کس درگیر این کار نبود. همه تئوری اطلاعات و کدگذاری را مطالعه کردند.»

کمک اصلی کلاین راک به ARPANET بود تئوری صف. در آن زمان، خطوط آنالوگ بودند و می توانستند از AT&T اجاره شوند. آنها از طریق سوئیچ ها کار می کردند، به این معنی که یک سوئیچ مرکزی یک ارتباط اختصاصی بین فرستنده و گیرنده برقرار می کرد، خواه دو نفر در حال گفتگو با تلفن باشند یا یک ترمینال که به یک پردازنده مرکزی از راه دور متصل می شود. در این خطوط، زمان زیادی در زمان بیکاری سپری می شد - زمانی که هیچ کس کلماتی صحبت نمی کرد یا بیت هایی را منتقل نمی کرد.

پایان نامه کلاین راک در MIT مفاهیمی را بیان کرد که می تواند پروژه ARPANET را مشخص کند.

کلاین راک این روش را یک راه بسیار ناکارآمد برای برقراری ارتباط بین رایانه ها می دانست. تئوری صف راهی برای پارتیشن بندی پویا خطوط ارتباطی بین بسته های داده از جلسات ارتباطی مختلف ارائه کرد. هنگامی که یک جریان از بسته ها قطع می شود، جریان دیگری می تواند از همان کانال استفاده کند. بسته هایی که یک جلسه داده را تشکیل می دهند (مثلاً یک ایمیل) می توانند با استفاده از چهار مسیر مختلف به گیرنده راه پیدا کنند. اگر یک مسیر بسته شود، شبکه بسته ها را از طریق مسیر دیگری هدایت می کند.

در طول مکالمه ما در اتاق 3420، کلاین راک پایان نامه خود را که با رنگ قرمز روی یکی از میزها بسته شده بود به من نشان داد. او تحقیقات خود را در قالب کتاب در سال 1964 منتشر کرد.

در چنین نوع جدیدی از شبکه، حرکت داده ها نه توسط یک سوئیچ مرکزی، بلکه توسط دستگاه های واقع در گره های شبکه هدایت می شد. در سال 1969 این دستگاه ها نامیده شدند IMP, “Interface message handlers”. هر یک از این ماشین‌ها یک نسخه اصلاح‌شده و سنگین از کامپیوتر Honeywell DDP-516 بود که حاوی تجهیزات ویژه‌ای برای مدیریت شبکه بود.

Kleinrock اولین IMP را در اولین دوشنبه سپتامبر 1969 به UCLA تحویل داد. امروزه به صورت یکپارچه در گوشه اتاق 3420 در سالن بولتر ایستاده است، جایی که به شکل اولیه خود بازیابی شده است، همانطور که در هنگام پردازش اولین ارسال های اینترنتی در 50 سال پیش بود.

"روزهای کاری 15 ساعته، هر روز"

در پاییز سال 1969، چارلی کلین یک دانشجوی کارشناسی ارشد بود که تلاش می کرد مدرک مهندسی کسب کند. پس از اینکه کلاین راک بودجه دولتی برای توسعه شبکه دریافت کرد، گروه او به پروژه ARPANET منتقل شد. در ماه آگوست، کلاین و دیگران به طور فعال در حال کار بر روی آماده سازی نرم افزار برای مین فریم سیگما 7 برای رابط با IMP بودند. از آنجایی که هیچ رابط ارتباطی استانداردی بین کامپیوترها و IMPها وجود نداشت - باب متکالف و دیوید بوگز تا سال 1973 اترنت را اختراع نکردند - این تیم یک کابل 5 متری از ابتدا برای برقراری ارتباط بین رایانه ها ایجاد کردند. حالا آنها فقط به کامپیوتر دیگری برای تبادل اطلاعات نیاز داشتند.

چارلی کلین

دومین مرکز تحقیقاتی که IMP دریافت کرد SRI بود (این در اوایل اکتبر اتفاق افتاد). برای بیل دووال، این رویداد آغاز آماده‌سازی برای اولین انتقال داده از UCLA به SRI با SDS 940 بود. او گفت که تیم‌های هر دو موسسه سخت تلاش می‌کردند تا به اولین انتقال داده موفق تا 21 اکتبر دست یابند.

او به یاد می‌آورد: «من وارد پروژه شدم، نرم‌افزار مورد نیاز را توسعه دادم و پیاده‌سازی کردم، و این همان فرآیندی بود که گاهی اوقات در توسعه نرم‌افزار اتفاق می‌افتد - روز 15 ساعت، هر روز، تا زمانی که کارتان تمام شود.

با نزدیک شدن به هالووین، سرعت توسعه در هر دو موسسه تسریع می شود. و تیم ها حتی قبل از پایان ضرب الاجل آماده بودند.

Kleinrock می‌گوید: «اکنون ما دو گره داشتیم، خط را از AT&T اجاره کردیم و انتظار سرعت شگفت‌انگیز 50 بیت در ثانیه را داشتیم. "و ما آماده بودیم که این کار را انجام دهیم، وارد شوید."

دووال می افزاید: «ما اولین آزمایش را برای 29 اکتبر برنامه ریزی کردیم. - در آن زمان پیش آلفا بود. و ما فکر کردیم، خوب، ما سه روز آزمون داریم تا همه چیز را راه اندازی کنیم.»

در عصر روز 29، کلاین تا دیروقت کار کرد - مانند دووال در SRI. آنها قصد داشتند اولین پیام را در شب از طریق ARPANET مخابره کنند تا در صورت خراب شدن ناگهانی رایانه، کار کسی را خراب نکنند. در اتاق 3420، کلین به تنهایی در مقابل یک پایانه ITT Teletype که به یک کامپیوتر متصل بود، نشست.

و این چیزی است که در آن شب اتفاق افتاد - از جمله یکی از شکست های تاریخی کامپیوتر در تاریخ محاسبات - به قول خود کلاین و دووال:

کلاین: من وارد سیستم عامل Sigma 7 شدم و سپس برنامه ای را که نوشته بودم اجرا کردم که به من اجازه می داد تا یک بسته آزمایشی را برای ارسال به SRI دستور دهم. در همین حال، بیل دووال در SRI برنامه ای را آغاز کرد که اتصالات ورودی را می پذیرفت. و همزمان تلفنی صحبت کردیم.

در ابتدا چند مشکل داشتیم. ما با ترجمه کد مشکل داشتیم زیرا سیستم ما استفاده می کرد EBCDIC (Extended BCD)، استانداردی که توسط IBM و Sigma 7 استفاده می شود. اما کامپیوتر در SRI از ASCII (کد استاندارد آمریکایی برای تبادل اطلاعات)، که بعدها به استاندارد ARPANET و سپس کل جهان تبدیل شد.

پس از برخورد با چندین مورد از این مشکلات، سعی کردیم وارد سیستم شویم. و برای انجام این کار باید کلمه "ورود" را تایپ کنید. سیستم در SRI طوری برنامه ریزی شده بود که به طور هوشمند دستورات موجود را تشخیص دهد. در حالت پیشرفته، وقتی ابتدا L، سپس O، سپس G را تایپ کردید، او متوجه شد که احتمالاً منظور شما LOGIN است و خودش IN را اضافه کرد. بنابراین وارد L شدم.

من با دووال از SRI روی خط بودم و گفتم: "آیا شما L را گرفتید؟" او می گوید: "آره." گفتم که دیدم L برگشت و روی ترمینال من پرینت گرفت. و O را فشار دادم و گفت: "O" آمد. و من G را فشار دادم و او گفت: "یک لحظه صبر کنید، سیستم من اینجا خراب شده است."

بیل دووال

پس از چند حرف، سرریز بافر رخ داد. پیدا کردن و تعمیر آن بسیار آسان بود و اساساً همه چیز پس از آن پشتیبان و اجرا شد. من این را ذکر می کنم زیرا کل این داستان در مورد این نیست. داستان نحوه کار ARPANET.

کلاین: او یک خطای کوچک داشت و در حدود 20 دقیقه با آن برخورد کرد و سعی کرد همه چیز را دوباره شروع کند. او باید نرم افزار را تغییر می داد. باید نرم افزارم رو دوباره چک کنم. او به من زنگ زد و دوباره تلاش کردیم. دوباره شروع کردیم، L، O، G را تایپ کردم و این بار جواب «IN» را گرفتم.

"فقط مهندسان در حال کار"

اولین اتصال ساعت ده و نیم شب به وقت اقیانوس آرام انجام شد. کلاین سپس توانست به حساب کامپیوتری SRI که دووال برای او ایجاد کرده بود وارد شود و برنامه هایی را با استفاده از منابع سیستم کامپیوتری واقع در 560 کیلومتری ساحل UCLA اجرا کند. بخش کوچکی از ماموریت ARPANET انجام شد.

کلاین به من گفت: "تا آن موقع دیر شده بود، بنابراین من به خانه رفتم."

تابلوی اتاق 3420 توضیح می دهد که اینجا چه اتفاقی افتاده است

تیم می‌دانست که به موفقیت رسیده‌اند، اما زیاد به مقیاس موفقیت فکر نمی‌کردند. کلاین راک گفت: «این فقط مهندسان در کار بودند. دووال 29 اکتبر را صرفاً گامی در یک کار بزرگتر و پیچیده تر برای اتصال کامپیوترها به یکدیگر در یک شبکه می دانست. کار Kleinrock بر نحوه مسیریابی بسته های داده در سراسر شبکه متمرکز بود، در حالی که محققان SRI روی آنچه یک بسته را تشکیل می دهد و نحوه سازماندهی داده های درون آن کار کردند.

دووال می‌گوید: «اصولاً در آنجا بود که الگویی که ما در اینترنت می‌بینیم، با پیوندهایی به اسناد و تمام این موارد برای اولین بار ایجاد شد. ما همیشه چندین ایستگاه کاری و افراد را به هم مرتبط تصور می‌کردیم. در آن زمان ما آنها را مراکز دانش می نامیدیم زیرا گرایش ما دانشگاهی بود.

در عرض چند هفته پس از اولین تبادل موفقیت آمیز داده بین Cline و Duvall، شبکه ARPA گسترش یافت و کامپیوترهایی از دانشگاه کالیفرنیا، سانتا باربارا و دانشگاه یوتا را در بر گرفت. سپس ARPANET در دهه 70 و بیشتر دهه 1980 گسترش بیشتری یافت و کامپیوترهای دولتی و دانشگاهی بیشتری را به یکدیگر متصل کرد. و سپس مفاهیم توسعه‌یافته در ARPANET در اینترنت که امروزه می‌شناسیم اعمال خواهد شد.

در سال 1969، یک بیانیه مطبوعاتی UCLA، ARPANET جدید را تبلیغ کرد. کلاین راک در آن زمان نوشت: «شبکه های کامپیوتری هنوز در مراحل ابتدایی خود هستند. اما با افزایش اندازه و پیچیدگی آنها، احتمالاً شاهد گسترش «خدمات رایانه ای» خواهیم بود که مانند خدمات برق و تلفن امروزی، به منازل و ادارات فردی در سراسر کشور خدمت خواهند کرد.»

امروزه این مفهوم کاملاً قدیمی به نظر می رسد - شبکه های داده نه تنها به خانه ها و ادارات، بلکه به کوچکترین دستگاه های متعلق به اینترنت اشیا نیز نفوذ کرده اند. با این حال، اظهارات کلاین راک در مورد "خدمات رایانه ای" به طرز شگفت انگیزی پیش بینی کننده بود، با توجه به اینکه اینترنت تجاری مدرن تا چندین دهه بعد ظهور نکرد. این ایده در سال 2019، زمانی که منابع محاسباتی به همان حالت فراگیر و بدیهی مانند برق نزدیک می‌شوند، مرتبط باقی می‌ماند.

شاید سالگردهایی از این دست نه تنها فرصت خوبی باشد تا به یاد بیاوریم چگونه به این دوران بسیار مرتبط رسیدیم، بلکه به آینده نگاه کنیم - همانطور که کلاین راک کرد - تا فکر کنیم که شبکه ممکن است به کجا برسد.

منبع: www.habr.com