Muut artikkelit sarjassa:
- Releen historia
- Elektronisten tietokoneiden historia
- Transistorin historia
- Internetin historia
Käyttämällä ARPANETiä Robert Taylor ja Larry Roberts useita eri tutkimuslaitoksia, joilla jokaisella oli oma tietokone, jonka ohjelmistoista ja laitteistoista se kantaa täyden vastuun. Itse verkon ohjelmistot ja laitteistot sijaitsivat kuitenkin sumuisella keskialueella, eivätkä ne kuuluneet mihinkään näistä paikoista. IPTO-verkkoprojektin johtaja Robertsin oli vuosina 1967-1968 määriteltävä, kenen tulisi rakentaa ja ylläpitää verkkoa ja missä verkon ja instituutioiden väliset rajat tulee olla.
skeptikot
Verkoston jäsentämisongelma oli vähintään yhtä poliittinen kuin tekninen. ARPA:n tutkimusjohtajat eivät yleensä hyväksyneet ARPANET-ideaa. Jotkut eivät selvästikään osoittaneet halua liittyä verkostoon milloin tahansa; harvat heistä olivat innostuneita. Jokaisen keskuksen olisi ponnisteltava vakavasti, jotta muut voivat käyttää erittäin kallista ja erittäin harvinaista tietokonettaan. Tämä pääsyn tarjoaminen osoitti selviä haittoja (arvokkaan resurssin menetys), kun taas sen mahdolliset hyödyt jäivät epämääräisiksi ja epämääräisiksi.
Sama skeptisyys resurssien jaetusta saatavuudesta upposi UCLA-verkkoprojektin muutama vuosi sitten. Tässä tapauksessa ARPA:lla oli kuitenkin paljon enemmän vipuvaikutusta, koska se maksoi suoraan kaikista näistä arvokkaista tietokoneresursseista ja jatkoi osallistumistaan kaikkiin niihin liittyvien tutkimusohjelmien kassavirtoihin. Ja vaikka suoria uhkauksia ei esitetty, "tai muuta" ei puhuttu, tilanne oli äärimmäisen selvä - tavalla tai toisella ARPA aikoi rakentaa verkkoaan yhdistämään käytännössä edelleen sille kuuluvia koneita.
Hetki koitti tieteellisten johtajien kokouksessa Att Arborissa Michiganissa keväällä 1967. Roberts esitteli suunnitelmansa luoda verkko, joka yhdistää kunkin keskuksen eri tietokoneet. Hän ilmoitti, että jokainen johtaja toimittaa paikalliselle tietokoneelleen erityisen verkkoohjelmiston, jonka avulla se soittaisi muihin tietokoneisiin puhelinverkon kautta (tämä oli ennen kuin Roberts tiesi ideasta ). Vastaus oli kiista ja pelko. Vähiten halukkaita toteuttamaan tätä ideaa olivat suurimmat keskukset, jotka jo työskentelivät suurissa IPTO:n sponsoroimissa projekteissa, joista MIT oli tärkein. MIT-tutkijat, jotka olivat täynnä rahaa Project MAC -aikajakojärjestelmästään ja tekoälylaboratoriosta, eivät nähneet mitään hyötyä kovasti ansaittujen resurssiensa jakamisesta länsimaisten riffraffien kanssa.
Ja asemastaan riippumatta jokainen keskus vaali omia ideoitaan. Jokaisella oli omat ainutlaatuiset ohjelmistonsa ja laitteistonsa, ja oli vaikea ymmärtää, kuinka he pystyivät edes perustamaan perusviestintää keskenään, puhumattakaan todellisesta yhteistyöstä. Pelkästään verkko-ohjelmien kirjoittaminen ja suorittaminen koneelle vie huomattavan osan heidän ajastaan ja laskentaresursseistaan.
Oli ironista, mutta myös yllättävän sopivaa, että Robertsin ratkaisu näihin sosiaalisiin ja teknisiin ongelmiin tuli Wes Clarkilta, mieheltä, joka ei pitänyt sekä ajan jakamisesta että verkostoista. Clark, joka puolsi antiikin ideaa antaa jokaiselle henkilökohtainen tietokone, ei aikonut jakaa laskentaresursseja kenenkään kanssa, ja hän piti oman kampuksensa, Washingtonin yliopiston St. Louisissa, poissa ARPANETista monien vuosien ajan. Siksi ei ole yllättävää, että hän kehitti verkkosuunnittelun, joka ei lisää merkittävää kuormitusta kunkin keskuksen laskentaresursseihin eikä vaadi jokaista heistä ponnistelemaan erityisohjelmistojen luomiseen.
Clark ehdotti minitietokoneen sijoittamista kuhunkin keskukseen hoitamaan kaikkia verkkoon suoraan liittyviä toimintoja. Jokaisen keskuksen täytyi vain keksiä, kuinka muodostaa yhteys paikalliseen avustajaansa (jota myöhemmin kutsuttiin rajapintaviestinprosessoriksi tai ), joka lähetti viestin oikeaa reittiä pitkin niin, että se saavutti oikean IMP:n vastaanottavassa paikassa. Pohjimmiltaan hän ehdotti, että ARPA jakaisi lisää ilmaisia tietokoneita jokaiseen keskukseen, mikä ottaisi haltuunsa suurimman osan verkon resursseista. Aikana, jolloin tietokoneet olivat vielä harvinaisia ja erittäin kalliita, tämä ehdotus oli rohkea. Kuitenkin juuri silloin alkoi ilmestyä minitietokoneita, jotka maksoivat vain muutamia kymmeniä tuhansia dollareita useiden satojen sijasta, ja lopulta ehdotus osoittautui periaatteessa toteuttamiskelpoiseksi (jokainen IMP maksoi lopulta 45 000 dollaria eli noin 314 000 dollaria. tämän päivän rahat).
IMP-lähestymistapa, joka lievitti tieteellisten johtajien huolta heidän laskentatehonsa verkkokuormituksesta, ratkaisi myös toisen, ARPA:n poliittisen ongelman. Toisin kuin muut viraston tuolloin projektit, verkosto ei rajoittunut yhteen tutkimuskeskukseen, jossa sitä johtaisi yksi pomo. Eikä ARPAlla itsellään ollut valmiuksia itsenäisesti luoda ja hallita laajamittaista teknistä projektia. Hänen täytyisi palkata ulkopuolisia yrityksiä tekemään tätä. IMP:n läsnäolo loi selkeän vastuunjaon ulkoisen agentin hallinnoiman verkon ja paikallisesti ohjatun tietokoneen välillä. Urakoitsija valvoisi IMP:itä ja kaikkea siltä väliltä, ja keskukset vastaisivat omien tietokoneidensa laitteistoista ja ohjelmistoista.
IMP
Robertsin piti sitten valita se urakoitsija. Lickliderin vanhanaikainen lähestymistapa houkutella ehdotus suoraan suosikkitutkijaltaan, ei soveltunut tässä tapauksessa. Hanke oli saatettava julkiseen huutokauppaan kuten mikä tahansa muu valtion sopimus.
Vasta heinäkuussa 1968 Roberts pystyi selvittämään tarjouksen viimeiset yksityiskohdat. Noin kuusi kuukautta on kulunut siitä, kun palapelin viimeinen tekninen pala loksahti paikoilleen, kun pakettikytkentäjärjestelmä julkistettiin Gatlinburgin konferenssissa. Kaksi suurinta tietokonevalmistajaa, Control Data Corporation (CDC) ja International Business Machines (IBM), kieltäytyivät välittömästi osallistumasta, koska heillä ei ollut halpoja IMP-rooliin sopivia minitietokoneita.
Honeywell DDP-516
Jäljelle jääneistä osallistujista suurin osa valitsi uuden tietokoneen Honeywelliltä, vaikka jotkut olivat taipuvaisia suosimaan . Honeywellin vaihtoehto oli erityisen houkutteleva, koska siinä oli I/O-liitäntä, joka oli erityisesti suunniteltu reaaliaikaisiin järjestelmiin sovelluksiin, kuten teollisuuden ohjaukseen. Tietysti viestintä vaati myös asianmukaista tarkkuutta - jos tietokoneelta jäi saapuva viesti muussa työssä, ei ollut toista mahdollisuutta saada sitä kiinni.
Vuoden loppuun mennessä, harkittuaan vakavasti Raytheonia, Roberts antoi tehtävän Boltin, Beranekin ja Newmanin perustamalle kasvavalle Cambridge-yritykselle. Vuorovaikutteisen tietojenkäsittelyn sukupuu oli tähän mennessä äärimmäisen juurtunut, ja Robertsia voitiin helposti syyttää nepotismista BBN:n valinnan vuoksi. Licklider toi interaktiivisen tietojenkäsittelyn BBN:lle ennen kuin hänestä tuli IPTO:n ensimmäinen johtaja, kylvö galaktisen verkostonsa siemenet ja mentoroi Robertsin kaltaisia ihmisiä. Ilman Leaken vaikutusvaltaa ARPA ja BBN eivät olisi olleet kiinnostuneita eivätkä kyenneet palvelemaan ARPANET-projektia. Lisäksi keskeinen osa tiimistä, jonka BBN kokosi rakentamaan IMP-pohjaista verkkoa, tuli suoraan tai epäsuorasti Lincoln Labsilta: Frank Hart (tiimin johtaja), Dave Walden, ja North Ornstein. Roberts itse kävi tutkijakoulussa laboratorioissa, ja siellä Leaken sattumakohtaus Wes Clarkin kanssa herätti hänen kiinnostuksensa interaktiivisiin tietokoneisiin.
Mutta vaikka tilanne saattoi näyttää yhteistoiminnalta, itse asiassa BBN-tiimi soveltui yhtä hyvin reaaliaikaiseen työhön kuin Honeywell 516. Lincolnissa he työskentelivät tutkajärjestelmiin kytkettyjen tietokoneiden parissa - toinen esimerkki sovelluksesta, jossa tiedot eivät odota, kunnes tietokone on valmis. Esimerkiksi Hart työskenteli Whirlwind-tietokoneen parissa opiskelijana 1950-luvulla, liittyi SAGE-projektiin ja vietti yhteensä 15 vuotta Lincoln Laboratoriesissa. Ornstein työskenteli SAGE-ristiprotokollassa, joka siirsi tutkaseurantatietoja tietokoneesta toiseen, ja myöhemmin Wes Clarkin LINC-tietokoneessa, joka on suunniteltu auttamaan tutkijoita työskentelemään suoraan laboratoriossa tietojen kanssa verkossa. Crowther, joka tunnetaan nykyään parhaiten tekstipelin kirjoittajana , vietti kymmenen vuotta reaaliaikaisten järjestelmien rakentamiseen, mukaan lukien Lincoln Terminal Experiment, mobiilisatelliittiviestintäasema, jossa oli pieni tietokone, joka ohjasi antennia ja prosessoi saapuvia signaaleja.
IMP-tiimi BBN:llä. Frank Hart on seniorikeskuksen mies. Ornstein seisoo oikealla reunalla, Crowtherin vieressä.
IMP vastasi viestien reitityksen ja toimituksen ymmärtämisestä ja hallinnasta tietokoneelta toiselle. Tietokone voi lähettää jopa 8000 tavua kerrallaan paikalliseen IMP:hen kohdeosoitteen kanssa. Sitten IMP viipaloi viestin pienemmiksi paketeiksi, jotka lähetettiin itsenäisesti kohde-IMP:lle AT&T:ltä vuokrattujen 50 kbps linjojen yli. Vastaanottava IMP kokosi viestin ja toimitti sen tietokoneelleen. Jokainen IMP piti taulukkoa, joka seurasi, millä sen naapureista oli nopein reitti mahdollisen tavoitteen saavuttamiseen. Se päivitettiin dynaamisesti näiltä naapureilta saatujen tietojen perusteella, mukaan lukien tiedot siitä, että naapuri ei ollut tavoitettavissa (jolloin lähettämisen viivettä pidettiin tähän suuntaan äärettömänä). Hartin tiimi loi taidetason koodin täyttääkseen Robertsin nopeus- ja suoritustehovaatimukset kaikessa tässä käsittelyssä. IMP:n koko käsittelyohjelma vei vain 12 000 tavua; reititystaulukoita käsittelevä osa vei vain 300.
Tiimi ryhtyi myös useisiin varotoimiin, koska oli epäkäytännöllistä omistaa tukitiimiä jokaiselle IMP:lle kentällä.
Ensin he varustivat jokaisen tietokoneen etävalvonta- ja -hallintalaitteilla. Jokaisen sähkökatkon jälkeen alkavan automaattisen uudelleenkäynnistyksen lisäksi IMP:t ohjelmoitiin niin, että ne voivat käynnistää naapurit uudelleen lähettämällä heille uusia käyttöohjelmistoversioita. Virheenkorjauksen ja analyysin helpottamiseksi IMP voisi käskystä alkaa ottaa tilannekuvia nykyisestä tilastaan säännöllisin väliajoin. Lisäksi jokaiseen IMP-pakettiin liitettiin osa sen seurantaa varten, mikä mahdollisti tarkempien työlokien kirjoittamisen. Kaikilla näillä ominaisuuksilla monet ongelmat saatiin ratkaistua suoraan BBN:n toimistosta, joka toimi ohjauskeskuksena, josta näki koko verkon tilan.
Toiseksi he pyysivät Honeywelliltä sotilasversion 516:sta, joka oli varustettu paksulla kotelolla suojaamaan sitä tärinältä ja muilta uhilta. BBN halusi pohjimmiltaan sen olevan "pysy poissa" -merkki uteliaille jatko-opiskelijoille, mutta mikään ei rajannut paikallisten tietokoneiden ja BBN:n aliverkon välistä rajaa aivan kuten tämä panssaroitu kuori.
Ensimmäiset vahvistetut kaapit, noin jääkaapin kokoiset, saapuivat paikan päälle Kalifornian yliopistoon Los Angelesissa (UCLA) 30. elokuuta 1969, vain 8 kuukautta sen jälkeen, kun BBN sai sopimuksensa.
Isännät
Roberts päätti aloittaa verkon neljällä isännällä – UCLA:n lisäksi IMP asennettaisiin aivan rannikolle Kalifornian yliopistoon Santa Barbaraan (UCSB), toinen Stanfordin tutkimusinstituuttiin (SRI) Pohjois-Kaliforniaan ja viimeinen Utahin yliopistossa. Nämä olivat kaikki länsirannikon toisen luokan instituutioita, jotka yrittivät jollain tavalla todistaa itsensä tieteellisen laskennan alalla. Perhesiteet jatkoivat työtään kahtena tieteellisenä ohjaajana, UCLA:sta ja Utahin yliopistosta, olivat myös Robertsin vanhoja kollegoita Lincoln Laboratoriesissa.
Roberts antoi kahdelle isännälle verkkoon liittyviä lisätoimintoja. Vuonna 1967 Doug Englebart SRI:stä perusti vapaaehtoisena verkkotietokeskuksen johtajien kokouksessa. Käyttämällä SRI:n kehittynyttä tiedonhakujärjestelmää hän päätti luoda ARPANET-hakemiston: organisoidun kokoelman tietoja kaikista eri solmuissa saatavilla olevista resursseista ja asettaa sen kaikkien verkon jäsenten saataville. Ottaen huomioon Kleinrockin asiantuntemuksen verkkoliikenteen analysoinnissa, Roberts nimesi UCLA:n verkkomittauskeskukseksi (NMC). Kleinrockille ja UCLA:lle ARPANET oli tarkoitettu paitsi käytännön työkaluksi, myös kokeiluksi, josta voitiin poimia ja koota tietoa, jotta saatua tietoa voitaisiin soveltaa verkon suunnittelun ja sen seuraajien parantamiseen.
Mutta tärkeämpi ARPANETin kehitykselle kuin nämä kaksi tapaamista oli epävirallisempi ja löyhempi jatko-opiskelijoiden yhteisö nimeltä Network Working Group (NWG). IMP:n aliverkko salli minkä tahansa verkon isäntälaitteen toimittaa viestin luotettavasti muille; NWG:n tavoitteena oli kehittää yhteinen kieli tai joukko kieliä, joita isännät voisivat käyttää viestimiseen. He kutsuivat niitä "isäntäprotokolliksi". Diplomaateilta lainattua nimeä "protokolla" käyttivät ensimmäisen kerran verkkoihin vuonna 1965 Roberts ja Tom Marill kuvaamaan sekä datamuotoa että algoritmisia vaiheita, jotka määrittävät kuinka kaksi tietokonetta kommunikoivat keskenään.
NWG UCLA:n Steve Crockerin epävirallisen mutta tehokkaan johdon alaisuudessa alkoi kokoontua säännöllisesti keväällä 1969, noin kuusi kuukautta ennen ensimmäistä IMP:tä. Los Angelesin alueella syntynyt ja varttunut Crocker kävi Van Nuys High Schoolia ja oli samanikäinen kuin kaksi tulevaa NWG-bänditoveriaan, Vint Cerf ja Jon Postel. Joidenkin ryhmän kokousten tulosten kirjaamiseksi Crocker kehitti yhden ARPANET-kulttuurin (ja tulevan Internetin) kulmakivistä, kommenttipyynnön [työehdotus] (). Hänen RFC 1 -julkaisunsa, joka julkaistiin 7. huhtikuuta 1969 ja jaettiin kaikille tuleville ARPANET-solmuille perinteisen postin kautta, keräsi ryhmän varhaiset keskustelut isäntäprotokollaohjelmiston suunnittelusta. RFC 3:ssa Crocker jatkoi kuvausta ja määritteli hyvin epämääräisesti suunnitteluprosessin kaikille tuleville RFC:ille:
On parempi lähettää kommentit ajoissa kuin tehdä niistä täydellisiä. Filosofiset mielipiteet ilman esimerkkejä tai muita yksityiskohtia, konkreettisia ehdotuksia tai toteutustekniikoita ilman johdantokuvausta tai kontekstuaalisia selityksiä, konkreettisia kysymyksiä ilman yrityksiä vastata niihin hyväksytään. NWG:n nuotin vähimmäispituus on yksi lause. Toivomme helpottavan vaihtoa ja keskustelua epävirallisista ideoista.
Kuten tarjouspyyntö (RFQ), joka on tavanomainen tapa pyytää tarjouksia valtion sopimuksista, RFC otti palautetta vastaan, mutta toisin kuin tarjouspyyntö, se kutsui myös keskusteluun. Kuka tahansa hajautetun NWG-yhteisön jäsen voi lähettää RFC:n ja käyttää tätä tilaisuutta keskustellakseen, kyseenalaistaakseen tai arvostellakseen edellistä ehdotusta. Tietysti, kuten missä tahansa yhteisössä, joitain mielipiteitä arvostettiin enemmän kuin toisia, ja alkuaikoina Crockerin ja hänen ydinryhmänsä mielipiteillä oli erittäin suuri auktoriteetti. Heinäkuussa 1971 Crocker jätti UCLA:n vielä jatko-opiskelijana ottaakseen paikan ohjelmapäälliköksi IPTO:ssa. ARPA:n keskeisten tutkimusapurahojen ansiosta hänellä oli tahallaan tai tietämättään kiistaton vaikutus.
Jon Postel, Steve Crocker ja Vint Cerf ovat luokkatovereita ja kollegoita NWG:ssä; myöhemmät vuodet
Alkuperäinen NWG-suunnitelma vaati kahta protokollaa. Etäkirjautuminen (telnet) antoi yhden tietokoneen toimia päätelaitteena, joka on kytketty toisen käyttöjärjestelmään, mikä laajentaa minkä tahansa ARPANET-liitetyn järjestelmän interaktiivista ympäristöä jakamalla aikaa tuhansia kilometrejä kenelle tahansa verkon käyttäjälle. FTP-tiedostonsiirtoprotokolla salli yhden tietokoneen siirtää tiedoston, kuten hyödyllisen ohjelman tai tietojoukon, toisen järjestelmän muistiin tai sieltä pois. Robertsin vaatimuksesta NWG kuitenkin lisäsi kolmannen taustalla olevan protokollan tukemaan näitä kahta perustaakseen perusyhteyden kahden isännän välille. Sen nimi oli Network Control Program (NCP). Verkossa oli nyt kolme abstraktiokerrosta - IMP:n hallinnoima pakettialiverkko aivan alareunassa, NCP:n tarjoama isäntä-isäntä-viestintä keskellä ja sovellusprotokollat (FTP ja telnet) yläosassa.
Epäonnistuminen?
Vasta elokuussa 1971 NCP määriteltiin ja otettiin käyttöön koko verkossa, joka tuolloin koostui viidestätoista solmusta. Telnet-protokollan käyttöönotot seurasivat pian, ja ensimmäinen vakaa FTP-määritelmä ilmestyi vuotta myöhemmin, kesällä 1972. Jos arvioimme ARPANETin tilaa tuolloin, muutama vuosi sen käynnistämisen jälkeen, se voisi olla pidettiin epäonnistumisena verrattuna unelmaan erotusresursseista, jonka Licklider visioi ja toteutti suojelijansa Robert Taylorin toimesta.
Ensinnäkin oli yksinkertaisesti vaikeaa selvittää, mitä resursseja verkossa voisi käyttää. Verkon tietokeskuksessa käytettiin vapaaehtoista osallistumismallia – jokaisen solmun oli annettava ajantasaiset tiedot datan ja ohjelmien saatavuudesta. Vaikka kaikki hyötyisivät tällaisesta toiminnasta, yksittäisillä solmuilla ei ollut juurikaan kannustinta mainostaa tai tarjota pääsyä resursseihinsa, puhumattakaan ajantasaisten asiakirjojen tai neuvojen tarjoamisesta. Siksi NIC:stä ei tullut online-hakemistoa. Sen ehkä tärkein tehtävä alkuvuosina oli tarjota sähköinen isännöinti kasvavalle RFC-joukolle.
Vaikka esimerkiksi Alice UCLA:sta tiesi hyödyllisen resurssin olemassaolosta MIT:ssä, ilmeni vakavampi este. Telnet antoi Alicelle mahdollisuuden päästä MIT-kirjautumisnäyttöön, mutta ei enempää. Jotta Alice todella pääsisi MIT:n ohjelmaan, hänen täytyisi ensin neuvotella offline-tilassa MIT:n kanssa tilin luomiseksi hänelle heidän tietokoneelleen, mikä vaati tavallisesti paperilomakkeiden täyttämistä molemmissa oppilaitoksissa ja rahoitussopimusta sen maksamiseksi. MIT:n tietokoneresurssien käyttö. Ja koska solmujen välillä ei ollut yhteensopivuutta laitteiston ja järjestelmäohjelmiston välillä, tiedostojen siirtämisessä ei usein ollut paljon järkeä, koska et voinut ajaa ohjelmia etätietokoneistasi.
Ironista kyllä, resurssien jakamisen merkittävin menestys ei ollut interaktiivisen aikajaon alalla, jota varten ARPANET luotiin, vaan vanhanaikaisessa ei-interaktiivisessa tietojenkäsittelyssä. UCLA lisäsi käyttämättömänä olevan IBM 360/91 eräkäsittelykoneensa verkkoon ja tarjosi puhelinneuvontaa etäkäyttäjien tukemiseksi, mikä toi tietokonekeskukselle merkittäviä tuloja. ARPA:n tukema ILLIAC IV -supertietokone Illinoisin yliopistossa ja Datacomputer Computer Corporation of Americassa Cambridgessa löysivät myös etäasiakkaita ARPANETin kautta.
Mutta kaikki nämä projektit eivät olleet lähelläkään verkon täydellistä käyttöä. Syksyllä 1971, kun verkossa oli 15 isäntäkonetta, verkko kokonaisuudessaan lähetti keskimäärin 45 miljoonaa bittiä solmua kohti tai 520 bps 50 000 bps:n kiinteiden yhteyksien verkossa AT&T:ltä. Lisäksi suurin osa tästä liikenteestä oli UCLA:n verkkomittauskeskuksen tuottamaa testiliikennettä. Joidenkin varhaisten käyttäjien innostusta lukuun ottamatta (kuten Steve Cara, joka oli PDP-10:n päivittäinen käyttäjä Utahin yliopistossa Palo Altossa), ARPANETilla tapahtui vähän. Nykyajan näkökulmasta ehkä mielenkiintoisin kehitys oli projekti Guttenbergin digitaalisen kirjaston käynnistäminen joulukuussa 1971, jonka järjesti Illinoisin yliopiston opiskelija Michael Hart.
Mutta pian ARPANET pelastui rappeutumissyytöksiltä kolmannella sovellusprotokollalla - pienellä asialla nimeltä sähköposti.
Mitä muuta luettavaa
• Janet Abbate, Inventing the Internet (1999)
• Katie Hafner ja Matthew Lyon, Missä Wizards Stay Up Late: The Origins of the Internet (1996)
Lähde: will.com