ARPA kompjûter netwurk diagram foar juny 1967. In lege sirkel is in kompjûter mei dielde tagong, in sirkel mei in line is in terminal foar ien brûker
Oare artikels yn 'e searje:
- Skiednis fan de estafette
- Skiednis fan elektroanyske kompjûters
- Skiednis fan de transistor
- Ynternet skiednis
Oan 'e ein fan 1966 mei ARPA-jild lansearre hy in projekt om in protte kompjûters te ferbinen yn ien systeem, ynspireare troch it idee "» .
Taylor oerdroegen ferantwurdlikens foar de útfiering fan it projekt yn bekwame hannen . Yn it jier dat folge, makke Roberts ferskate krityske besluten dy't yn 'e technyske arsjitektuer en kultuer fan ARPANET en har opfolgers, yn guon gefallen foar desennia te kommen, reverberearje. It earste beslút yn belang, hoewol net yn gronology, wie it fêststellen fan in meganisme foar it ferstjoeren fan berjochten fan de iene kompjûter nei de oare.
probleem
As kompjûter A in berjocht nei kompjûter B stjoere wol, hoe kin dat berjocht dan syn wei fine fan de iene nei de oare? Yn teory kinne jo elke knooppunt yn in kommunikaasjenetwurk tastean om te kommunisearjen mei elke oare knooppunt troch elk knooppunt te ferbinen mei elke knooppunt mei fysike kabels. Om te kommunisearjen mei B sil komputer A gewoan in berjocht stjoere lâns de útgeande kabel dy't it ferbine mei B. Sa'n netwurk wurdt in mesh-netwurk neamd. Foar elke signifikante netwurkgrutte wurdt dizze oanpak lykwols gau ûnpraktysk, om't it oantal ferbiningen nimt ta as it kwadraat fan it oantal knopen (as (n2 - n) / 2 om krekt te wêzen).
Dêrom is ien of oare manier nedich om in berjochtrûte te konstruearjen, dy't, by oankomst fan it berjocht op it tuskenknooppunt, it fierder nei it doel stjoere soe. Yn 'e iere jierren 1960 wiene d'r twa basis oanpak om dit probleem op te lossen. De earste is de winkel-en-foarút metoade fan berjochtwikseling. Dizze oanpak waard brûkt troch it telegraafsysteem. As in berjocht op in tuskenknooppunt oankaam, waard it dêr tydlik opslein (meastentiids yn 'e foarm fan in papieren tape) oant it fierder nei it doel oerbrocht wurde koe, of nei in oar tuskensintrum dat tichter by it doel lei.
Doe kaam de telefoan en wie der in nije oanpak nedich. In fertraging fan ferskate minuten nei eltse útspraak makke oer de telefoan, dy't moast wurde ûntsifere en trochstjoerd nei syn bestimming, soe jaan it gefoel fan in petear mei in petearpartner leit op Mars. Ynstee, de telefoan brûkt circuit switching. De beller begon elke oprop troch in spesjaal berjocht te stjoeren wêryn't oanjûn wa't er belje woe. Earst diene se dat troch te praten mei de operator, en dêrnei in nûmer te bellen, dat ferwurke waard troch automatyske apparatuer op it wikselboerd. De operator of apparatuer makke in spesjale elektryske ferbining tusken de beller en de oproppen partij. Yn it gefal fan petearen op lange ôfstân kin dit ferskate iteraasjes fereaskje dy't de oprop ferbine fia meardere skeakels. Sadree't de ferbining wie oprjochte, koe it petear sels begjinne, en de ferbining bleau oant ien fan 'e partijen it ûnderbrekke troch op te hingjen.
Digitale kommunikaasje, dat waard besletten om te brûken yn ARPANET te ferbinen kompjûters wurkje neffens it skema , brûkte funksjes fan sawol de tillegraaf as de telefoan. Oan 'e iene kant waarden gegevensberjochten yn aparte pakketten ferstjoerd, lykas op' e tillegraaf, yn stee fan as trochgeande petearen op 'e telefoan. Dizze berjochten kinne lykwols fan ferskate grutte wêze foar ferskate doelen, fan konsolekommando's fan ferskate karakters yn 'e lingte, oant grutte gegevensbestannen dy't fan de iene kompjûter nei de oare oerbrocht wurde. As triemmen waarden fertrage yn transit, gjinien klage oer it. Mar ynteraktiviteit op ôfstân frege in rappe reaksje, lykas in telefoantsje.
Ien wichtich ferskil tusken kompjûtergegevensnetwurken oan 'e iene kant, en de telefoan en telegraaf oan 'e oare kant, wie de gefoelichheid foar flaters yn 'e gegevens dy't troch de masines ferwurke waarden. In feroaring of ferlies by it oerdragen fan ien karakter yn in telegram, of it ferdwinen fan in diel fan in wurd yn in telefoanpetear koe de kommunikaasje fan twa minsken amper serieus fersteure. Mar as lûd op 'e line in inkele bit fan 0 nei 1 feroare yn in kommando stjoerd nei in kompjûter op ôfstân, kin it de betsjutting fan it kommando folslein feroarje. Dêrom, elk berjocht moast wurde kontrolearre op flaters en resint as der waarden fûn. Sokke replays soene te djoer wêze foar grutte berjochten en soene faker flaters feroarsaakje, om't se langer duorre om te ferstjoeren.
De oplossing foar dit probleem kaam troch twa ûnôfhinklike eveneminten dy't barde yn 1960, mar de iene dy't letter kaam waard earst opmurken troch Larry Roberts en ARPA.
Treffen
Yn 'e hjerst fan 1967 kaam Roberts yn Gatlinburg, Tennessee, fan bûten de beboske toppen fan 'e Great Smoky Mountains, om in dokumint te leverjen dat de netwurkplannen fan ARPA beskriuwt. Hy wurke hast in jier yn it Information Processing Technology Office (IPTO), mar in protte fan 'e details fan it netwurkprojekt wiene noch heul vague, ynklusyf de oplossing foar it routingprobleem. Utsein vage ferwizings nei blokken en har grutte, wie de iennichste ferwizing nei it yn Roberts syn wurk in koarte en ûntwykende opmerking oan 'e ein: "It liket nedich om in intermitterend brûkte kommunikaasjeline te behâlden om antwurden yn 'e tsiende op ien te krijen twadde kear nedich foar ynteraktive operaasje. Dit is heul djoer yn termen fan netwurkboarnen, en útsein as wy rapper kinne skilje, sille berjochtwikseling en konsintraasje heul wichtich wurde foar netwurkdielnimmers. Fansels hie Roberts tsjin dy tiid noch net besletten oft er de oanpak dy't er brûkt hie mei Tom Marrill yn 1965 te ferlitten, dat is, it ferbinen fan kompjûters fia it oerskeakele telefoannetwurk mei autodial.
Tafallich wie op itselde sympoasium in oare persoan oanwêzich mei in folle better idee foar it oplossen fan it probleem fan routing yn datanetwurken. Roger Scantlebury stuts de Atlantyske Oseaan oer, oankommen fan it British National Physical Laboratory (NPL) mei in rapport. Scantlebury naam Roberts nei syn rapport oan 'e kant en fertelde him oer syn idee. . Dizze technology waard ûntwikkele troch syn baas by NPL, Donald Davis. Yn 'e Feriene Steaten binne Davis syn prestaasjes en skiednis min bekend, hoewol't de groep fan Davis yn 'e hjerst fan 1967 by NPL op syn minst in jier foar ARPA wie mei syn ideeën.
Davis, lykas in protte iere pioniers fan elektroanyske kompjûters, wie in natuerkundige troch oplieding. Hy studearre ôf oan Imperial College Londen yn 1943 op 'e leeftyd fan 19 en waard fuortendaliks rekrutearre yn in geheime kearnwapenprogramma mei koadenamme . Dêr hold hy tafersjoch op in team fan minsklike rekkenmasines dy't meganyske en elektryske rekkenmasines brûkten om fluch numerike oplossingen te produsearjen foar problemen yn ferbân mei kearnfúzje (syn tafersjochhâlder wie , in Dútske bûtenlânske natuerkundige dy't tsjin dy tiid al begûn wie om de geheimen fan kearnwapens nei de USSR oer te bringen). Nei de oarloch hearde hy fan wiskundige John Womersley oer in projekt dat hy liede by NPL - it wie it meitsjen fan in elektroanyske kompjûter dy't deselde berekkeningen op in folle hegere snelheid útfiere moast. neamd ACE, "automatyske kompjûtermotor".
Davis sprong op it idee en tekene mei NPL sa gau as hy koe. Nei't er bydroegen oan it detaillearre ûntwerp en de bou fan 'e ACE-kompjûter, bleau hy as ûndersykslieder by NPL djip belutsen by it mêd fan kompjûterjen. Yn 1965 wie hy tafallich yn 'e FS foar in profesjonele gearkomste yn ferbân mei syn wurk en brûkte de kâns om ferskate grutte kompjûtersites foar tiid te dielen om te sjen wêr't alle opskuor oer wie. Yn 'e Britske komputeromjouwing wie it dielen fan tiid yn' e Amerikaanske betsjutting fan ynteraktyf dielen fan in kompjûter troch meardere brûkers ûnbekend. Ynstee, tiid dielen betsjutte it fersprieden fan de kompjûter syn wurkdruk ûnder ferskate batch ferwurkjen programma (sadat bygelyks, ien programma soe wurkje wylst in oar wie dwaande it lêzen fan tape). Dan wurdt dizze opsje multiprogramming neamd.
Davis's omdoarmen liede him nei Project MAC by MIT, it JOSS Project by de RAND Corporation yn Kalifornje, en it Dartmouth Time Sharing System yn New Hampshire. Op 'e wei nei hûs stelde ien fan syn kollega's foar om in workshop te hâlden oer dielen om de Britske mienskip op te learen oer de nije technologyen dy't se yn' e FS hiene leard. Davis iens, en hosted in protte fan 'e liedende figueren yn' e Amerikaanske kompjûter fjild, ynklusyf (makker fan it "Interoperable Time Sharing System" by MIT) en Larry Roberts sels.
Tidens it seminar (of miskien fuortdaliks nei) waard Davis rekke troch it idee dat tiiddielingsfilosofy kin wurde tapast op komputerkommunikaasjelinen, net allinich op 'e kompjûters sels. Kompjûters dy't tiid dielen jouwe elke brûker in lyts stikje CPU-tiid en wikselje dan nei in oare, wêrtroch elke brûker de yllúzje jout fan in eigen ynteraktive kompjûter. Allyksa, troch elk berjocht yn standertgrutte stikken te snijen, dy't Davis "pakketten" neamde, kin ien kommunikaasjekanaal dield wurde tusken in protte kompjûters as brûkers fan ien kompjûter. Boppedat soe it alle aspekten fan gegevensoerdracht oplosse wêrfoar telefoan- en telegraafschakelaars min geskikt wiene. In brûker dy't in ynteraktive terminal betsjinnet dy't koarte kommando's ferstjoert en koarte antwurden ûntfangt, sil net wurde blokkearre troch in grutte triemferfier, om't de oerdracht yn in protte pakketten ferdield wurdt. Elke korrupsje yn sokke grutte berjochten sil beynfloedzje op ien pakket, dat maklik kin wurde ferstjoerd om it berjocht te foltôgjen.
Davis beskreau syn ideeën yn in net publisearre papier út 1966, "Proposal for a Digital Communications Network". Op dat stuit stiene de meast avansearre telefoannetwurken op 'e râne fan it kompjûterisearjen fan skeakels, en Davis stelde foar om pakketwikseling yn te ynbêden yn it folgjende generaasje telefoannetwurk, it meitsjen fan in inkeld breedbânkommunikaasjenetwurk dat in ferskaat oan oanfragen kin tsjinje, fan ienfâldige tillefoantsjes oant op ôfstân tagong ta kompjûters. Doe wie Davis promovearre ta manager fan NPL en foarme in digitale kommunikaasjegroep ûnder Scantlebury om syn projekt út te fieren en in wurkdemo te meitsjen.
Yn it jier foarôfgeand oan de Gatlinburg-konferinsje wurke it team fan Scantlebury alle details út foar it meitsjen fan in pakket-skeakele netwurk. In inkele knooppuntflater koe wurde oerlibbe troch adaptive routing dy't meardere paden nei in bestimming koe omgean, en ien pakketflater koe wurde behannele troch it opnij te ferstjoeren. Simulaasje en analyze sei dat de optimale pakketgrutte 1000 bytes wêze soe - as jo it folle lytser meitsje, dan sil it bânbreedteferbrûk fan 'e rigels foar metadata yn' e koptekst te folle wêze, folle mear - en de antwurdtiid foar ynteraktive brûkers sil tanimme te faak fanwege grutte berjochten.
It wurk fan Scantlebury omfette details lykas it pakketformaat ...
...en analyze fan 'e ynfloed fan pakketgrutte op netwurklatens.
Underwilens late it sykjen fan Davis en Scantlebury ta de ûntdekking fan detaillearre ûndersykspapieren dy't dien waarden troch in oare Amerikaan dy't ferskate jierren foar har mei in fergelykber idee kaam. Mar tagelyk , in elektrysk yngenieur by de RAND Corporation, hie hielendal net tocht oer de behoeften fan komputerbrûkers dy't tiid dielen. RAND wie in tinktank finansierd troch departemint fan definsje yn Santa Monica, Kalifornje, makke nei de Twadde Wrâldoarloch om lange-termyn planning en analyze fan strategyske problemen foar it militêr te leverjen. It doel fan Baran wie om kearnoarloch te fertrage troch in heul betrouber militêr kommunikaasjenetwurk te meitsjen dat sels in grutskalige nukleêre oanfal kin oerlibje. Sa'n netwurk soe in preemptive staking troch de USSR minder oantreklik meitsje, om't it heul lestich wêze soe om de Amerikaanske mooglikheid te ferneatigjen om meardere gefoelige punten te slaan as antwurd. Om dit te dwaan, stelde Baran in systeem foar dat berjochten bruts yn wat hy berjochtblokken neamde dy't ûnôfhinklik koenen wurde oerstjoerd oer in netwurk fan oerstallige knopen en dan gearstald by it einpunt.
ARPA hie tagong ta Baran's volumineuze rapporten foar RAND, mar om't se net relatearre wiene oan ynteraktive kompjûters, wie har belang foar it ARPANET net dúdlik. Roberts en Taylor, blykber, nea opmurken se. Ynstee, as gefolch fan ien tafallige gearkomste, joech Scantlebury alles oan Roberts op in sulveren skûtel: in goed ûntwurpen skeakelmeganisme, tapasberens op it probleem fan it meitsjen fan ynteraktive kompjûternetwurken, referinsjemateriaal fan RAND, en sels de namme "pakket." It wurk fan NPL oertsjûge Roberts ek dat hegere snelheden nedich binne om goede kapasiteit te leverjen, sadat hy syn plannen opwurdearre nei 50 Kbps-keppelings. Om it ARPANET te meitsjen, waard in fûnemintele diel fan it routingprobleem oplost.
Wier, d'r is in oare ferzje fan 'e oarsprong fan it idee fan pakketwikseling. Roberts bewearde letter dat er al ferlykbere tinzen yn 'e holle hie, tanksij it wurk fan syn kollega, Len Kleinrock, dy't it konsept al yn 1962 beskreaun hat yn syn doktoraal proefskrift oer kommunikaasjenetwurken. It is lykwols ongelooflijk lestich om sa'n idee út dit wurk te heljen, en boppedat koe ik gjin oar bewiis fine foar dizze ferzje.
Netwurken dy't noait bestien hawwe
Sa't wy sjen kinne, wiene twa teams ARPA foar by it ûntwikkeljen fan pakketwikseling, in technology dy't sa effektyf bewiisd hat dat it no hast alle kommunikaasje leit. Wêrom wie ARPANET it earste wichtige netwurk om it te brûken?
It giet allegear om organisatoaryske subtiliteiten. ARPA hie gjin offisjele tastimming om in kommunikaasjenetwurk te meitsjen, mar d'r wiene in grut oantal besteande ûndersyksintra mei har eigen kompjûters, in kultuer fan "frije" moraal dy't praktysk sûnder tafersjoch wie, en bergen jild. Taylor's orizjinele fersyk fan 1966 foar fûnsen om it ARPANET te meitsjen rôp $ 1 miljoen op, en Roberts bleau fan 1969 ôf elk jier safolle útjaan om it netwurk op en rinne te krijen. Tagelyk wie sa'n jild foar ARPA lyts jild, dus gjinien fan syn bazen makke har soargen oer wat Roberts dermei die, salang't it op ien of oare manier keppele wurde koe oan 'e behoeften fan nasjonale ferdigening.
Baran by RAND hie noch de macht noch de autoriteit om wat te dwaan. Syn wurk wie suver ferkennend en analytysk, en koe as winske tapast wurde op definsje. Yn 1965 rekommandearde RAND syn systeem feitlik oan de loftmacht, dy't it iens wie dat it projekt leefber wie. Mar de útfiering dêrfan foel op 'e skouders fan' e Defense Communications Agency, en se begrepen net spesjaal digitale kommunikaasje. Baran oertsjûge syn superieuren by RAND dat it better wêze soe om dit foarstel werom te lûken dan it yn elk gefal ymplementearje te litten en de reputaasje fan ferspraat digitale kommunikaasje te ferneatigjen.
Davis, as haad fan NPL, hie folle mear macht as Baran, mar in strakkere budzjet as ARPA, en hy hie net in klear sosjaal en technyske netwurk fan ûndersyk kompjûters. Hy slagge der yn 'e lette jierren '1960 in prototype fan lokaal pakket-skeakele netwurk te meitsjen (d'r wie mar ien knooppunt, mar in protte terminals) by NPL, mei in beskieden budzjet fan £ 120 oer trije jier. ARPANET bestege jierliks sawat de helte fan dat bedrach oan operaasjes en ûnderhâld op elk fan 'e protte knooppunten fan it netwurk, útsein inisjele ynvestearrings yn hardware en software. De organisaasje dy't by steat wie om in grutskalich Britsk pakket-wikselnetwurk te meitsjen wie it Britske Postkantoar, dat de telekommunikaasjenetwurken yn it lân behearde, útsein de posttsjinst sels. Davis slagge ferskate ynfloedrike amtners te ynteressearjen mei syn ideeën foar in ferienige digitaal netwurk op lanlike skaal, mar hy koe de rjochting fan sa'n enoarme systeem net feroarje.
Licklider, troch in kombinaasje fan gelok en planning, fûn it perfekte glêstún dêr't syn yntergalaktysk netwurk koe bloeie. Tagelyk kin net sein wurde dat alles útsein pakketwikseling op jild kaam. De útfiering fan it idee spile ek in rol. Boppedat foarmen ferskate oare wichtige ûntwerpbeslissingen de geast fan ARPANET. Dêrom sille wy neist sjen hoe't de ferantwurdlikens waard ferdield tusken de kompjûters dy't berjochten ferstjoerde en ûntfange, en it netwurk dêr't se dizze berjochten oer stjoere.
Wat oars te lêzen
- Janet Abbate, Inventing the Internet (1999)
- Katie Hafner en Matthew Lyon, Where Wizards Stay Up Late (1996)
- Leonard Kleinrock, "An Early History of the Internet," IEEE Communications Magazine (augustus 2010)
- Arthur Norberg en Julie O'Neill, Transforming Computer Technology: Information Processing for the Pentagon, 1962-1986 (1996)
- M. Mitchell Waldrop, The Dream Machine: JCR Licklider and the Revolution That Made Computing Personal (2001)
Boarne: www.habr.com