Historial de Internet: ARPANET - Subrede

Historial de Internet: ARPANET - Subrede

Outros artigos da serie:

Usando ARPANET Robert Taylor e Larry Roberts íanse unir moitos institutos de investigación diferentes, cada un dos cales tiña o seu propio ordenador, cuxo software e hardware tiña a total responsabilidade. Non obstante, o software e o hardware da propia rede estaban situados na zona media de néboa e non pertencían a ningún destes lugares. Durante o período de 1967 a 1968, Roberts, xefe do proxecto de rede da Oficina de Tecnoloxía de Procesamento da Información (IPTO), tivo que determinar quen debía construír e manter a rede, e onde deberían estar os límites entre a rede e as institucións.

Escépticos

O problema da estruturación da rede era polo menos tan político como técnico. Os directores de investigación de ARPA en xeral desaprobaron a idea de ARPANET. Algúns demostraron claramente non desexar unirse á rede en ningún momento; poucos deles estaban entusiasmados. Cada centro tería que facer un esforzo serio para permitir que outros utilicen o seu ordenador moi caro e moi raro. Esta prestación de acceso demostrou claras desvantaxes (perda dun recurso valioso), mentres que os seus potenciais beneficios seguían sendo vagos e vagos.

O mesmo escepticismo sobre o acceso compartido aos recursos afundiu o proxecto de rede da UCLA hai uns anos. Porén, neste caso, ARPA tivo moito máis poder, xa que pagaba directamente todos estes valiosos recursos informáticos, e seguiu tendo unha man en todos os fluxos de caixa dos programas de investigación asociados. E aínda que non se fixeron ameazas directas, nin "ou senón", a situación era extremadamente clara: dun xeito ou doutro, ARPA ía construír a súa rede para unir máquinas que, na práctica, aínda lle pertencían.

O momento chegou nunha reunión de directores científicos en Att Arbor, Michigan, na primavera de 1967. Roberts presentou o seu plan para crear unha rede que conectara os distintos ordenadores de cada un dos centros. Anunciou que cada executivo proporcionaría ao seu ordenador local un software de rede especial, que utilizaría para chamar a outros ordenadores pola rede telefónica (isto foi antes de que Roberts se enterase da idea). conmutación de paquetes). A resposta foi a polémica e o medo. Entre os menos proclives a poñer en práctica esta idea estaban os centros máis grandes que xa estaban traballando en grandes proxectos patrocinados pola IPTO, dos que o MIT era o principal. Os investigadores do MIT, cheos de diñeiro do seu sistema de tempo compartido do Proxecto MAC e do seu laboratorio de intelixencia artificial, non viron ningún beneficio en compartir os seus recursos arduamente gañados con riffraff occidental.

E, independentemente do seu status, cada centro apreciaba as súas propias ideas. Cada un tiña o seu propio software e equipo único, e era difícil entender como podían establecer unha comunicación básica entre eles, e moito menos traballar xuntos. Só escribir e executar programas de rede para a súa máquina ocupará unha parte importante do seu tempo e recursos informáticos.

Era irónico pero tamén sorprendentemente apropiado que a solución de Roberts a estes problemas sociais e técnicos viñese de Wes Clark, un home ao que non lle gustaba tanto o tempo compartido como as redes. Clark, un defensor da idea quixotesca de darlle a todos un ordenador persoal, non tiña intención de compartir recursos informáticos con ninguén e mantivo o seu propio campus, a Universidade de Washington en St. Louis, lonxe de ARPANET durante moitos anos. Polo tanto, non é de estrañar que fose el quen desenvolveu o deseño da rede, o que non engade unha carga importante aos recursos informáticos de cada un dos centros, nin esixe que cada un deles dedique un esforzo á creación de software especial.

Clark propuxo colocar un miniordenador en cada un dos centros para xestionar todas as funcións directamente relacionadas coa rede. Cada centro só tiña que descubrir como conectarse ao seu asistente local (que máis tarde se chamaron procesadores de mensaxes de interface ou IMP), que despois enviou a mensaxe pola ruta correcta para que chegase ao IMP axeitado no lugar de recepción. En esencia, propuxo que a ARPA distribúa ordenadores adicionais gratuítos a cada centro, que se farían cargo da maior parte dos recursos da rede. Nunha época na que os ordenadores aínda eran escasos e moi caros, esta proposta era atrevida. Non obstante, xusto entón comezaron a aparecer minicomputadoras que custaban só unhas poucas decenas de miles de dólares, en lugar de varios centos, e ao final a proposta resultou factible en principio (cada IMP acabou custando 45 dólares, ou uns 000 dólares en diñeiro de hoxe).

O enfoque IMP, ao tempo que aliviou as preocupacións dos líderes científicos sobre a carga da rede sobre a súa potencia informática, tamén abordou outro problema político para ARPA. A diferenza do resto dos proxectos da axencia daquela, a rede non se limitaba a un só centro de investigación, onde estaría dirixida por un único xefe. E a propia ARPA non tiña as capacidades para crear e xestionar directamente un proxecto técnico a gran escala. Ela tería que contratar empresas externas para facelo. A presenza de IMP creou unha clara división de responsabilidade entre a rede xestionada por un axente externo e o ordenador controlado localmente. O contratista controlaría os IMPs e todo o que hai entre eles, e os centros seguirían sendo responsables do hardware e software dos seus propios ordenadores.

IMP

Roberts necesitaba entón seleccionar ese contratista. O enfoque anticuado de Licklider de convencer directamente a unha proposta do seu investigador favorito non se aplicaba neste caso. O proxecto tivo que ser posto a poxa pública como calquera outro contrato da Administración.

Non foi ata xullo de 1968 cando Roberts puido resolver os últimos detalles da oferta. Pasaron uns seis meses desde que a última peza técnica do quebracabezas entrou no seu lugar cando se anunciou o sistema de conmutación de paquetes nunha conferencia en Gatlinburg. Dous dos maiores fabricantes de ordenadores, Control Data Corporation (CDC) e International Business Machines (IBM), negáronse inmediatamente a participar porque non tiñan minicomputadoras económicas adecuadas para o papel de IMP.

Historial de Internet: ARPANET - Subrede
Honeywell DDP-516

Entre os participantes restantes, a maioría escolleu un novo ordenador DDP-516 de Honeywell, aínda que algúns estaban inclinados a favorecer Dixital PDP-8. A opción de Honeywell era particularmente atractiva porque tiña unha interface de E/S deseñada especificamente para sistemas en tempo real para aplicacións como o control industrial. A comunicación, por suposto, tamén requiría a precisión adecuada: se o ordenador perdeu unha mensaxe entrante mentres estaba ocupado noutro traballo, non había unha segunda oportunidade para captalo.

A finais de ano, tendo en conta seriamente Raytheon, Roberts asignou a tarefa á crecente empresa de Cambridge fundada por Bolt, Beranek e Newman. A árbore xenealóxica da computación interactiva estaba ata entón moi arraigada, e Roberts podería ser facilmente acusado de nepotismo por elixir BBN. Licklider trouxo a informática interactiva a BBN antes de converterse no primeiro director de IPTO, sementando as sementes da súa rede intergaláctica e orientando a persoas como Roberts. Sen a influencia de Leake, ARPA e BBN non estarían nin interesados ​​nin capaces de servir ao proxecto ARPANET. Ademais, unha parte clave do equipo reunido por BBN para construír a rede baseada en IMP procedía directa ou indirectamente de Lincoln Labs: Frank Hart (líder do equipo), Dave Walden, Will Crowther e North Ornstein. Foi nos laboratorios onde o propio Roberts asistiu á escola de posgrao, e foi alí onde o encontro casual de Leake con Wes Clark espertou o seu interese polas computadoras interactivas.

Pero aínda que a situación puido parecer unha connivencia, de feito o equipo de BBN era tan adecuado para traballar en tempo real como o Honeywell 516. En Lincoln, estaban traballando en ordenadores conectados a sistemas de radar, outro exemplo dunha aplicación na que os datos non agardarán ata que o ordenador estea listo. Hart, por exemplo, traballou na computadora Whirlwind como estudante na década de 1950, uniuse ao proxecto SAGE e pasou un total de 15 anos nos Laboratorios Lincoln. Ornstein traballou no protocolo cruzado SAGE, que transfería datos de seguimento por radar dun ordenador a outro, e máis tarde no LINC de Wes Clark, un ordenador deseñado para axudar aos científicos a traballar directamente no laboratorio con datos en liña. Crowther, agora máis coñecido como o autor do xogo de texto Aventura Cova Colosal, pasou dez anos construíndo sistemas en tempo real, incluíndo o Lincoln Terminal Experiment, unha estación móbil de comunicacións por satélite cunha pequena computadora que controlaba a antena e procesaba os sinais entrantes.

Historial de Internet: ARPANET - Subrede
Equipo IMP en BBN. Frank Hart é o home do centro de maiores. Ornstein está na beira dereita, xunto a Crowther.

IMP foi o responsable de comprender e xestionar o enrutamento e a entrega de mensaxes dun ordenador a outro. O ordenador podería enviar ata 8000 bytes á vez ao IMP local, xunto co enderezo de destino. A continuación, o IMP dividiu a mensaxe en paquetes máis pequenos que se transmitiron de forma independente ao IMP de destino a través de liñas de 50 kbps alugadas a AT&T. O IMP receptor recompuxo a mensaxe e enviouna ao seu ordenador. Cada IMP levaba unha táboa na que se facía un seguimento de cal dos seus veciños tiña o percorrido máis rápido para chegar a calquera obxectivo posible. Actualizouse de forma dinámica en función da información recibida destes veciños, incluída a información de que o veciño era inalcanzable (neste caso o atraso para o envío nesa dirección considerábase infinito). Para cumprir os requisitos de velocidade e rendemento de Roberts para todo este procesamento, o equipo de Hart creou código de nivel artístico. Todo o programa de procesamento para IMP ocupaba só 12 bytes; a parte que se ocupaba das táboas de enrutamento ocupaba só 000.

O equipo tamén tomou varias precaucións, dado que era pouco práctico dedicar un equipo de apoio a cada IMP no campo.

En primeiro lugar, equiparon cada ordenador con dispositivos para a vixilancia e control remoto. Ademais do reinicio automático que se iniciaba despois de cada corte de luz, os IMP programáronse para poder reiniciar os veciños enviándolles novas versións do software operativo. Para axudar coa depuración e análise, IMP podería, por orde, comezar a tomar instantáneas do seu estado actual a intervalos regulares. Ademais, cada paquete IMP adxuntaba unha parte para rastrexalo, o que permitía escribir rexistros de traballo máis detallados. Con todas estas capacidades, moitos problemas podían resolverse directamente desde a oficina do BBN, que servía de centro de control dende o que se podía ver o estado de toda a rede.

En segundo lugar, solicitaron a Honeywell unha versión militar do 516, equipada cunha carcasa grosa para protexelo de vibracións e outras ameazas. BBN quería basicamente que fose un sinal de "manténgase lonxe" para os estudantes de posgrao curiosos, pero nada delineaba o límite entre os ordenadores locais e a subrede executada por BBN como esta capa blindada.

Os primeiros armarios reforzados, aproximadamente do tamaño dun frigorífico, chegaron ao lugar da Universidade de California, Los Ángeles (UCLA) o 30 de agosto de 1969, só 8 meses despois de que BBN recibise o seu contrato.

Anfitrións

Roberts decidiu iniciar a rede con catro hosts; ademais de UCLA, instalaríase un IMP xusto na costa na Universidade de California, Santa Bárbara (UCSB), outro no Stanford Research Institute (SRI) no norte de California e o definitivo na Universidade de Utah. Todas estas eran institucións de segunda categoría da costa oeste, que tentaban probarse dalgún xeito no campo da informática científica. Os lazos familiares continuaron funcionando como dous dos supervisores científicos, Len Kleinrock de UCLA e Iván Sutherland da Universidade de Utah, tamén foron vellos colegas de Roberts nos Laboratorios Lincoln.

Roberts deulles aos dous anfitrións funcións adicionais relacionadas coa rede. En 1967, Doug Englebart, de SRI, ofreceuse como voluntario para establecer un centro de información da rede nunha reunión de liderado. Usando o sofisticado sistema de recuperación de información de SRI, propúxose crear o directorio ARPANET: unha colección organizada de información sobre todos os recursos dispoñibles en varios nodos, e poñela a disposición de todos na rede. Dada a experiencia de Kleinrock en análise de tráfico de rede, Roberts designou a UCLA como centro de medición de rede (NMC). Para Kleinrock e UCLA, ARPANET pretendía ser non só unha ferramenta práctica, senón tamén un experimento do que se puidesen extraer e compilar datos para que o coñecemento adquirido puidese ser aplicado para mellorar o deseño da rede e os seus sucesores.

Pero máis importante para o desenvolvemento de ARPANET que estas dúas citas foi unha comunidade máis informal e solta de estudantes de posgrao chamada Network Working Group (NWG). Unha subrede de IMP permitía a calquera host da rede entregar unha mensaxe de forma fiable a calquera outro; O obxectivo de NWG era desenvolver unha linguaxe común ou conxunto de linguas que os anfitrións puidesen utilizar para comunicarse. Chamáronlles "protocolos de acollida". O nome "protocolo", tomado de diplomáticos, foi aplicado por primeira vez ás redes en 1965 por Roberts e Tom Marill para describir tanto o formato de datos como os pasos algorítmicos que determinan como se comunican dúas computadoras entre si.

O NWG, baixo o liderado informal pero efectivo de Steve Crocker da UCLA, comezou a reunirse regularmente na primavera de 1969, uns seis meses antes do primeiro IMP. Nacido e criado na zona de Los Ángeles, Crocker asistiu ao Van Nuys High School e tiña a mesma idade que dous dos seus futuros compañeiros de banda de NWG, Vint Cerf e Jon Postel. Para rexistrar o resultado dalgunhas das reunións do grupo, Crocker desenvolveu unha das pedras angulares da cultura ARPANET (e da futura Internet), a solicitude de comentarios [proposta de traballo] (RFC). O seu RFC 1, publicado o 7 de abril de 1969 e distribuído a todos os futuros nodos de ARPANET a través do correo clásico, recolleu as primeiras discusións do grupo sobre o deseño do software do protocolo host. No RFC 3, Crocker continuou coa descrición, definindo moi vagamente o proceso de deseño para todos os RFC futuros:

É mellor enviar os comentarios a tempo que facelos perfectos. Admítense opinións filosóficas sen exemplos nin outras concretas, propostas concretas ou tecnoloxías de implementación sen descrición introdutoria nin explicacións contextuais, preguntas concretas sen intentos de resposta a elas. A lonxitude mínima dunha nota de NWG é unha frase. Esperamos facilitar intercambios e debates sobre ideas informais.

Do mesmo xeito que a solicitude de cotización (RFQ), a forma estándar de solicitar ofertas en contratos gobernamentais, RFC acolleu os comentarios, pero a diferenza da RFQ, tamén invitou ao diálogo. Calquera persoa da comunidade NWG distribuída podería enviar un RFC e aproveitar esta oportunidade para debater, cuestionar ou criticar a proposta anterior. Por suposto, como en calquera comunidade, unhas opinións foron valoradas por riba doutras, e nos primeiros tempos as opinións de Crocker e o seu núcleo de asociados tiñan unha autoridade moi grande. En xullo de 1971, Crocker deixou a UCLA cando aínda era estudante de posgrao para ocupar un posto como xestor de programas na IPTO. Con bolsas de investigación clave de ARPA á súa disposición, el, querendo ou sen querer, tivo unha influencia innegable.

Historial de Internet: ARPANET - Subrede
Jon Postel, Steve Crocker e Vint Cerf son compañeiros e colegas de NWG; anos posteriores

O plan orixinal do NWG pedía dous protocolos. O inicio de sesión remoto (telnet) permitía a un ordenador actuar como un terminal conectado ao sistema operativo doutro, estendendo o entorno interactivo de calquera sistema conectado a ARPANET con tempo compartido de miles de quilómetros a calquera usuario da rede. O protocolo de transferencia de ficheiros FTP permitía a un ordenador transferir un ficheiro, como un programa útil ou un conxunto de datos, a ou desde o almacenamento doutro sistema. Non obstante, ante a insistencia de Roberts, NWG engadiu un terceiro protocolo subxacente para sustentar estes dous, establecendo unha conexión básica entre dous hosts. Chamábase Programa de Control de Rede (NCP). A rede tiña agora tres capas de abstracción: unha subrede de paquetes xestionada por IMP na parte inferior, comunicacións host-to-host proporcionadas por NCP no medio e protocolos de aplicación (FTP e telnet) na parte superior.

¿Fracaso?

Non foi ata agosto de 1971 cando NCP foi totalmente definido e implementado en toda a rede, que naquel momento constaba de quince nodos. Axiña sucederon as implantacións do protocolo telnet, e a primeira definición estable de FTP apareceu un ano despois, no verán de 1972. Se avaliamos o estado de ARPANET nese momento, poucos anos despois de que se lanzara por primeira vez, podería ser considerado un fracaso en comparación co soño dos recursos de separación que Licklider imaxinaba e puxo en práctica polo seu protexido, Robert Taylor.

Para comezar, era simplemente difícil descubrir que recursos existían en liña que podíamos usar. O centro de información da rede utilizou un modelo de participación voluntaria: cada nodo tiña que proporcionar información actualizada sobre a dispoñibilidade de datos e programas. Aínda que todos se beneficiarían desta acción, había poucos incentivos para que ningún nodo individual anunciase ou proporcionase acceso aos seus recursos, e moito menos proporcionar documentación ou consellos actualizados. Polo tanto, NIC non puido converterse nun directorio en liña. Quizais a súa función máis importante nos primeiros anos foi proporcionar aloxamento electrónico dun conxunto crecente de RFC.

Aínda que, por exemplo, Alice da UCLA sabía da existencia dun recurso útil no MIT, apareceu un obstáculo máis serio. Telnet permitiu a Alice acceder á pantalla de inicio de sesión do MIT, pero sen máis. Para que Alice acceda realmente a un programa no MIT, primeiro tería que negociar sen conexión co MIT para configurar unha conta para ela no seu ordenador, o que normalmente requiría cubrir formularios en papel nas dúas institucións e un acordo de financiamento para pagalo. Uso dos recursos informáticos do MIT. E debido á incompatibilidade entre o hardware e o software do sistema entre os nodos, a transferencia de ficheiros moitas veces non tiña moito sentido xa que non podías executar programas desde ordenadores remotos no teu.

Irónicamente, o éxito máis significativo da compartición de recursos non residía no ámbito do tempo compartido interactivo, para o que se creou ARPANET, senón na área do procesamento de datos non interactivo anticuado. UCLA engadiu a súa máquina de procesamento por lotes IBM 360/91 inactivo á rede e proporcionou consulta telefónica para apoiar os usuarios remotos, xerando importantes ingresos para o centro informático. O superordenador ILLIAC IV patrocinado por ARPA da Universidade de Illinois e o Datacomputer da Computer Corporation of America en Cambridge tamén atoparon clientes remotos a través de ARPANET.

Pero todos estes proxectos non chegaron a utilizar plenamente a rede. No outono de 1971, con 15 servidores en liña, a rede no seu conxunto estaba transmitindo unha media de 45 millóns de bits por nodo, ou 520 bps por unha rede de 50 bps liñas alugadas de AT&T. Ademais, a maior parte deste tráfico foi tráfico de proba, xerado polo centro de medición da rede da UCLA. Ademais do entusiasmo dalgúns primeiros usuarios (como Steve Cara, un usuario diario do PDP-000 na Universidade de Utah en Palo Alto), pouco pasou en ARPANET. Desde unha perspectiva moderna, quizais o desenvolvemento máis interesante foi o lanzamento da biblioteca dixital do Proxecto Guttenberg en decembro de 10, organizado por Michael Hart, un estudante da Universidade de Illinois.

Pero pronto o ARPANET salvouse das acusacións de decadencia por un terceiro protocolo de aplicación, unha pequena cousa chamada correo electrónico.

Que máis ler

• Janet Abbate, Inventing the Internet (1999)
• Katie Hafner e Matthew Lyon, Where Wizards Stay Up Late: The Origins of the Internet (1996)

Fonte: www.habr.com

Engadir un comentario