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Utilisation d'ARPANET Robert Taylor et Larry Roberts de nombreux instituts de recherche différents, chacun possédant son propre ordinateur, dont il assume l'entière responsabilité pour les logiciels et le matériel informatique. Cependant, les logiciels et le matériel du réseau lui-même étaient situés dans la zone médiane brumeuse et n'appartenaient à aucun de ces endroits. Au cours de la période 1967-1968, Roberts, chef du projet de réseau du Bureau des technologies de traitement de l’information (IPTO), a dû déterminer qui devait construire et entretenir le réseau, et où devaient se situer les frontières entre le réseau et les institutions.
Sceptiques
Le problème de la structuration du réseau était au moins aussi politique que technique. Les directeurs de recherche de l'ARPA ont généralement désapprouvé l'idée d'ARPANET. Certains n’ont clairement manifesté aucune volonté de rejoindre le réseau à aucun moment ; peu d’entre eux étaient enthousiastes. Chaque centre devrait faire un effort sérieux pour permettre aux autres d'utiliser son ordinateur très coûteux et très rare. Cette fourniture d'accès présentait des inconvénients évidents (perte d'une ressource précieuse), tandis que ses avantages potentiels restaient vagues et flous.
Le même scepticisme à l’égard de l’accès partagé aux ressources a fait couler le projet de réseautage de l’UCLA il y a quelques années. Mais dans ce cas précis, l’ARPA disposait d’un levier bien plus important, puisqu’elle payait directement toutes ces précieuses ressources informatiques, et continuait de participer à tous les flux de trésorerie des programmes de recherche associés. Et même si aucune menace directe n'a été proférée, aucun « ou bien » n'a été prononcé, la situation était extrêmement claire : d'une manière ou d'une autre, l'ARPA allait construire son réseau pour unir les machines qui, en pratique, lui appartenaient encore.
Le moment arriva lors d'une réunion des directeurs scientifiques à Att Arbour, Michigan, au printemps 1967. Roberts présenta son projet de créer un réseau reliant les différents ordinateurs de chacun des centres. Il a annoncé que chaque cadre fournirait à son ordinateur local un logiciel de réseau spécial, qu'il utiliserait pour appeler d'autres ordinateurs via le réseau téléphonique (c'était avant que Roberts ne connaisse l'idée). ). La réponse était la controverse et la peur. Parmi les moins enclins à mettre en œuvre cette idée figuraient les plus grands centres qui travaillaient déjà sur de grands projets parrainés par l'IPTO, dont le MIT était le principal. Les chercheurs du MIT, riches de l’argent de leur système de partage de temps Projet MAC et de leur laboratoire d’intelligence artificielle, n’ont vu aucun avantage à partager leurs ressources durement gagnées avec la racaille occidentale.
Et quel que soit son statut, chaque centre chérissait ses propres idées. Chacun avait son propre logiciel et son propre équipement, et il était difficile de comprendre comment ils pouvaient même établir une communication de base entre eux, et encore moins travailler ensemble. Le simple fait d'écrire et d'exécuter des programmes réseau pour leur machine prendra une quantité importante de leur temps et de leurs ressources informatiques.
Il était ironique mais aussi étonnamment approprié que la solution proposée par Roberts à ces problèmes sociaux et techniques vienne de Wes Clark, un homme qui n'aimait ni le temps partagé ni les réseaux. Clark, partisan de l'idée chimérique de donner à chacun un ordinateur personnel, n'avait aucune intention de partager des ressources informatiques avec qui que ce soit et a gardé son propre campus, l'Université de Washington à Saint-Louis, à l'écart de l'ARPANET pendant de nombreuses années. Il n'est donc pas surprenant que ce soit lui qui ait développé la conception du réseau, qui n'ajoute pas de charge significative aux ressources informatiques de chacun des centres et n'exige pas que chacun d'eux consacre des efforts à la création de logiciels spéciaux.
Clark a proposé de placer un mini-ordinateur dans chacun des centres pour gérer toutes les fonctions directement liées au réseau. Chaque centre devait simplement trouver comment se connecter à son assistant local (appelés plus tard processeurs de messages d'interface, ou ), qui a ensuite envoyé le message par le bon itinéraire afin qu'il atteigne l'IMP approprié à l'emplacement de réception. Essentiellement, il a proposé que l'ARPA distribue des ordinateurs gratuits supplémentaires à chaque centre, ce qui prendrait en charge la plupart des ressources du réseau. A une époque où les ordinateurs étaient encore rares et très chers, cette proposition était audacieuse. Cependant, c'est à ce moment-là qu'ont commencé à apparaître des mini-ordinateurs qui ne coûtaient que quelques dizaines de milliers de dollars, au lieu de plusieurs centaines, et que la proposition s'est finalement avérée réalisable en principe (chaque IMP a fini par coûter 45 000 $, soit environ 314 000 $ en XNUMX). l'argent d'aujourd'hui).
L'approche IMP, tout en atténuant les inquiétudes des dirigeants scientifiques concernant la charge réseau sur leur puissance de calcul, a également résolu un autre problème politique pour l'ARPA. Contrairement au reste des projets de l'agence à l'époque, le réseau ne se limite pas à un seul centre de recherche, où il sera animé par un seul patron. Et l'ARPA elle-même n'avait pas les capacités nécessaires pour créer et gérer de manière indépendante et directe un projet technique à grande échelle. Pour ce faire, elle devrait faire appel à des sociétés extérieures. La présence d'IMP a créé une division claire des responsabilités entre le réseau géré par un agent externe et l'ordinateur contrôlé localement. L'entrepreneur contrôlerait les IMP et tout le reste, et les centres resteraient responsables du matériel et des logiciels de leurs propres ordinateurs.
IMP
Roberts a ensuite dû sélectionner cet entrepreneur. L'approche démodée de Licklider consistant à obtenir directement une proposition de son chercheur préféré ne s'appliquait pas dans ce cas. Le projet devait être soumis aux enchères publiques comme tout autre contrat gouvernemental.
Ce n'est qu'en juillet 1968 que Roberts fut en mesure de peaufiner les derniers détails de l'offre. Environ six mois se sont écoulés depuis que la dernière pièce technique du puzzle a été mise en place lorsque le système de commutation de paquets a été annoncé lors d'une conférence à Gatlinburg. Deux des plus grands fabricants d'ordinateurs, Control Data Corporation (CDC) et International Business Machines (IBM), ont immédiatement refusé de participer parce qu'ils ne disposaient pas de mini-ordinateurs bon marché adaptés au rôle d'IMP.
Honeywell DDP-516
Parmi les participants restants, la majorité a choisi un nouvel ordinateur de Honeywell, même si certains étaient enclins à privilégier . L'option proposée par Honeywell était particulièrement intéressante car elle disposait d'une interface E/S spécialement conçue pour les systèmes en temps réel pour des applications telles que le contrôle industriel. Bien entendu, la communication exigeait également une précision appropriée : si l'ordinateur manquait un message entrant alors qu'il était occupé à un autre travail, il n'y avait pas de seconde chance de l'attraper.
À la fin de l'année, après avoir sérieusement envisagé Raytheon, Roberts a confié la tâche à la société en pleine croissance de Cambridge, fondée par Bolt, Beranek et Newman. L’arbre généalogique de l’informatique interactive était à cette époque extrêmement bien établi, et Roberts pouvait facilement être accusé de népotisme pour avoir choisi BBN. Licklider a apporté l'informatique interactive à BBN avant de devenir le premier directeur de l'IPTO, semant les graines de son réseau intergalactique et encadrant des personnes comme Roberts. Sans l'influence de Leake, l'ARPA et le BBN n'auraient été ni intéressés ni capables de servir le projet ARPANET. De plus, une partie clé de l'équipe constituée par BBN pour construire le réseau basé sur IMP provenait directement ou indirectement de Lincoln Labs: Frank Hart (chef d'équipe), Dave Walden, et Nord Ornstein. C'est dans les laboratoires que Roberts lui-même a fait ses études supérieures, et c'est là que la rencontre fortuite de Leake avec Wes Clark a éveillé son intérêt pour les ordinateurs interactifs.
Mais même si la situation ressemblait peut-être à une collusion, l'équipe BBN était en réalité tout aussi bien adaptée au travail en temps réel que le Honeywell 516. Chez Lincoln, ils travaillaient sur des ordinateurs connectés à des systèmes radar - un autre exemple d'application dans laquelle les données n'attendront pas que l'ordinateur soit prêt. Hart, par exemple, a travaillé sur l'ordinateur Whirlwind lorsqu'il était étudiant dans les années 1950, a rejoint le projet SAGE et a passé un total de 15 ans aux laboratoires Lincoln. Ornstein a travaillé sur le protocole croisé SAGE, qui transférait les données de suivi radar d'un ordinateur à un autre, et plus tard sur le LINC de Wes Clark, un ordinateur conçu pour aider les scientifiques à travailler directement en laboratoire avec des données en ligne. Crowther, désormais mieux connu comme l'auteur du jeu de texte , a passé dix ans à construire des systèmes en temps réel, notamment le Lincoln Terminal Experiment, une station de communication mobile par satellite dotée d'un petit ordinateur qui contrôlait l'antenne et traitait les signaux entrants.
Équipe IMP chez BBN. Frank Hart est l'homme du centre pour seniors. Ornstein se tient sur le bord droit, à côté de Crowther.
IMP était chargé de comprendre et de gérer le routage et la livraison des messages d'un ordinateur à un autre. L'ordinateur peut envoyer jusqu'à 8000 50 octets à la fois au IMP local, ainsi que l'adresse de destination. L'IMP a ensuite découpé le message en paquets plus petits qui ont été transmis indépendamment à l'IMP cible sur des lignes à 12 kbps louées auprès d'AT&T. L'IMP destinataire a reconstitué le message et l'a transmis à son ordinateur. Chaque IMP tenait un tableau qui permettait de savoir lequel de ses voisins avait le chemin le plus rapide pour atteindre un objectif possible. Il a été mis à jour dynamiquement sur la base des informations reçues de ces voisins, y compris les informations indiquant que le voisin était inaccessible (auquel cas le délai d'envoi dans cette direction était considéré comme infini). Pour répondre aux exigences de vitesse et de débit de Roberts pour l'ensemble de ce traitement, l'équipe de Hart a créé un code de niveau artistique. L'ensemble du programme de traitement pour IMP n'occupait que 000 300 octets ; la partie qui traitait des tables de routage n’en prenait que XNUMX.
L'équipe a également pris plusieurs précautions, étant donné qu'il n'était pas pratique de dédier une équipe de soutien à chaque IMP sur le terrain.
Premièrement, ils ont équipé chaque ordinateur de dispositifs de surveillance et de contrôle à distance. En plus du redémarrage automatique déclenché après chaque coupure de courant, les IMP ont été programmés pour pouvoir redémarrer les voisins en leur envoyant de nouvelles versions du logiciel d'exploitation. Pour faciliter le débogage et l'analyse, IMP pourrait, sur commande, commencer à prendre des instantanés de son état actuel à intervalles réguliers. De plus, chaque package IMP attachait une pièce pour le suivre, ce qui permettait d'écrire des journaux de travail plus détaillés. Avec toutes ces capacités, de nombreux problèmes pouvaient être résolus directement depuis le bureau BBN, qui servait de centre de contrôle à partir duquel l'état de l'ensemble du réseau pouvait être consulté.
Deuxièmement, ils ont demandé à Honeywell une version militaire du 516, équipée d'un boîtier épais pour le protéger des vibrations et autres menaces. BBN voulait essentiellement que ce soit un signe « rester à l'écart » pour les étudiants curieux, mais rien ne délimitait la frontière entre les ordinateurs locaux et le sous-réseau géré par BBN comme cette coque blindée.
Les premières armoires renforcées, de la taille approximative d'un réfrigérateur, sont arrivées sur place à l'Université de Californie à Los Angeles (UCLA) le 30 août 1969, huit mois seulement après que BBN ait reçu son contrat.
Hôtes
Roberts a décidé de démarrer le réseau avec quatre hôtes : en plus de l'UCLA, un IMP serait installé juste au large de la côte, à l'Université de Californie à Santa Barbara (UCSB), un autre au Stanford Research Institute (SRI) en Californie du Nord, et le dernier à l'Université de l'Utah. C'étaient toutes des institutions de second ordre de la côte Ouest, essayant d'une manière ou d'une autre de faire leurs preuves dans le domaine du calcul scientifique. Les liens familiaux ont continué à fonctionner en tant que deux des superviseurs scientifiques, de l'UCLA et de l'Université de l'Utah, étaient également d'anciens collègues de Roberts aux Laboratoires Lincoln.
Roberts a donné aux deux hôtes des fonctions supplémentaires liées au réseau. En 1967, Doug Englebart du SRI s'est porté volontaire pour créer un centre d'information du réseau lors d'une réunion de direction. À l'aide du système sophistiqué de recherche d'informations de SRI, il a entrepris de créer l'annuaire ARPANET : une collection organisée d'informations sur toutes les ressources disponibles sur différents nœuds, et de la rendre accessible à tous sur le réseau. Compte tenu de l'expertise de Kleinrock en matière d'analyse du trafic réseau, Roberts a désigné l'UCLA comme centre de mesure du réseau (NMC). Pour Kleinrock et UCLA, ARPANET était destiné à être non seulement un outil pratique, mais aussi une expérience à partir de laquelle des données pourraient être extraites et compilées afin que les connaissances acquises puissent être appliquées pour améliorer la conception du réseau et ses successeurs.
Mais plus importante pour le développement d'ARPANET que ces deux nominations était une communauté plus informelle et plus lâche d'étudiants diplômés appelée le Network Working Group (NWG). Un sous-réseau d'IMP permettait à n'importe quel hôte du réseau de transmettre de manière fiable un message à n'importe quel autre ; L'objectif de NWG était de développer un langage commun ou un ensemble de langages que les hôtes pourraient utiliser pour communiquer. Ils les appelaient « protocoles d’accueil ». Le nom « protocole », emprunté aux diplomates, a été appliqué pour la première fois aux réseaux en 1965 par Roberts et Tom Marill pour décrire à la fois le format des données et les étapes algorithmiques qui déterminent la manière dont deux ordinateurs communiquent entre eux.
Le NWG, sous la direction informelle mais efficace de Steve Crocker de l'UCLA, commença à se réunir régulièrement au printemps 1969, environ six mois avant le premier IMP. Né et élevé dans la région de Los Angeles, Crocker a fréquenté le lycée Van Nuys et avait le même âge que deux de ses futurs camarades du groupe NWG, Vint Cerf et Jon Postel. Pour enregistrer les résultats de certaines réunions du groupe, Crocker a développé l'une des pierres angulaires de la culture ARPANET (et du futur Internet), la demande de commentaires [proposition de travail] (). Sa RFC 1, publiée le 7 avril 1969 et distribuée à tous les futurs nœuds ARPANET via courrier classique, rassemblait les premières discussions du groupe sur la conception de logiciels de protocole hôte. Dans la RFC 3, Crocker poursuit la description, définissant très vaguement le processus de conception pour toutes les futures RFC :
Il vaut mieux envoyer des commentaires à temps que de les rendre parfaits. Les opinions philosophiques sans exemples ou autres détails, les propositions spécifiques ou les technologies de mise en œuvre sans description introductive ni explications contextuelles, les questions spécifiques sans tentative d'y répondre sont acceptées. La longueur minimale d’une note de NWG est d’une phrase. Nous espérons faciliter les échanges et les discussions sur des idées informelles.
Comme la demande de devis (RFQ), la manière standard de demander des offres pour les marchés publics, la RFC accueille favorablement les commentaires, mais contrairement à la RFQ, elle invite également au dialogue. N'importe qui dans la communauté NWG distribuée pourrait soumettre une RFC et profiter de cette opportunité pour débattre, remettre en question ou critiquer la proposition précédente. Bien entendu, comme dans toute communauté, certaines opinions étaient valorisées au-dessus d’autres et, au début, les opinions de Crocker et de son noyau d’associés jouissaient d’une très grande autorité. En juillet 1971, Crocker quitta l'UCLA alors qu'il était encore étudiant diplômé pour occuper un poste de responsable de programme à l'IPTO. Avec des subventions de recherche clés de l’ARPA à sa disposition, il avait, volontairement ou involontairement, une influence indéniable.
Jon Postel, Steve Crocker et Vint Cerf sont camarades de classe et collègues du NWG ; des années plus tard
Le plan original du NWG prévoyait deux protocoles. La connexion à distance (telnet) permettait à un ordinateur d'agir comme un terminal connecté au système d'exploitation d'un autre, étendant ainsi l'environnement interactif de tout système connecté à ARPANET avec un partage de temps sur des milliers de kilomètres à n'importe quel utilisateur du réseau. Le protocole de transfert de fichiers FTP permettait à un ordinateur de transférer un fichier, tel qu'un programme utile ou un ensemble de données, vers ou depuis le stockage d'un autre système. Cependant, sur l'insistance de Roberts, NWG a ajouté un troisième protocole sous-jacent pour soutenir ces deux protocoles, établissant une connexion de base entre deux hôtes. Il s’appelait Network Control Program (NCP). Le réseau comportait désormais trois couches d'abstraction : un sous-réseau de paquets géré par IMP tout en bas, les communications d'hôte à hôte fournies par NCP au milieu et les protocoles d'application (FTP et telnet) en haut.
Échec?
Ce n’est qu’en août 1971 que le NCP fut entièrement défini et mis en œuvre sur l’ensemble du réseau, qui comptait alors quinze nœuds. Les implémentations du protocole telnet ont rapidement suivi, et la première définition stable de FTP est apparue un an plus tard, à l'été 1972. Si l'on évalue l'état de l'ARPANET à cette époque, quelques années après son lancement initial, il pourrait être considéré comme un échec par rapport au rêve de séparation des ressources que Licklider envisageait et mettait en pratique par son protégé, Robert Taylor.
Pour commencer, il était tout simplement difficile de déterminer quelles ressources en ligne nous pouvions utiliser. Le centre d'information du réseau utilisait un modèle de participation volontaire : chaque nœud devait fournir des informations actualisées sur la disponibilité des données et des programmes. Même si tout le monde bénéficierait d'une telle action, il n'y avait guère d'incitation pour qu'un nœud individuel fasse de la publicité ou donne accès à ses ressources, et encore moins fournisse une documentation ou des conseils à jour. Par conséquent, la carte réseau n’a pas réussi à devenir un répertoire en ligne. Sa fonction la plus importante dans les premières années était peut-être de fournir l'hébergement électronique d'un ensemble croissant de RFC.
Même si, disons, Alice de l'UCLA connaissait l'existence d'une ressource utile au MIT, un obstacle plus sérieux apparaissait. Telnet a permis à Alice d'accéder à l'écran de connexion du MIT, mais pas plus loin. Pour qu'Alice puisse réellement accéder à un programme du MIT, elle devrait d'abord négocier hors ligne avec le MIT pour créer un compte pour elle sur leur ordinateur, ce qui nécessitait généralement de remplir des formulaires papier dans les deux institutions et un accord de financement pour le payer. .utilisation des ressources informatiques du MIT. Et en raison de l'incompatibilité entre le matériel et les logiciels système entre les nœuds, le transfert de fichiers n'avait souvent pas beaucoup de sens puisque vous ne pouviez pas exécuter de programmes à partir d'ordinateurs distants sur le vôtre.
Ironiquement, le succès le plus significatif du partage de ressources ne réside pas dans le domaine du temps partagé interactif pour lequel ARPANET a été créé, mais dans le domaine du traitement de données non interactif à l'ancienne. L'UCLA a ajouté sa machine de traitement par lots IBM 360/91 inactive au réseau et a fourni des consultations téléphoniques pour assister les utilisateurs distants, générant ainsi des revenus importants pour le centre informatique. Le supercalculateur ILLIAC IV de l'Université de l'Illinois, sponsorisé par l'ARPA, et le Datacomputer de la Computer Corporation of America à Cambridge ont également trouvé des clients distants via ARPANET.
Mais tous ces projets ne sont pas parvenus à utiliser pleinement le réseau. À l'automne 1971, avec 15 hôtes en ligne, le réseau dans son ensemble transmettait en moyenne 45 millions de bits par nœud, soit 520 bps sur un réseau de lignes louées à 50 000 bps d'AT&T. De plus, la majeure partie de ce trafic était du trafic de test, généré par le centre de mesure du réseau de l'UCLA. Hormis l'enthousiasme de certains premiers utilisateurs (comme Steve Cara, utilisateur quotidien du PDP-10 à l'Université de l'Utah à Palo Alto), il ne s'est pas passé grand-chose sur l'ARPANET. D'un point de vue moderne, le développement le plus intéressant a peut-être été le lancement de la bibliothèque numérique Project Guttenberg en décembre 1971, organisé par Michael Hart, étudiant à l'Université de l'Illinois.
Mais bientôt l'ARPANET fut sauvé des accusations de décadence grâce à un troisième protocole d'application - une petite chose appelée courrier électronique.
Quoi d'autre à lire
• Janet Abbate, Inventer Internet (1999)
• Katie Hafner et Matthew Lyon, Là où les sorciers veillent tard : les origines d'Internet (1996)
Source: habr.com