Ostali članci u seriji:
- Povijest releja
- Povijest elektroničkih računala
- Povijest tranzistora
- povijest interneta
Do sredine 1960-ih, prvi računalni sustavi dijeljenja vremena uvelike su replicirali ranu povijest prvih telefonskih sklopki. Poduzetnici su kreirali ove sklopke kako bi pretplatnicima omogućili korištenje usluga taksija, liječnika ili vatrogasne brigade. Međutim, pretplatnici su ubrzo otkrili da su lokalni preklopnici jednako pogodni za međusobno komuniciranje i druženje. Isto tako, sustavi dijeljenja vremena, prvotno osmišljeni kako bi omogućili korisnicima da sami "prizovu" računalnu snagu, ubrzo su se razvili u pomoćne sklopke s ugrađenim porukama. U sljedećem desetljeću računala će proći još jednu fazu u povijesti telefona - pojavu međusobnog povezivanja prekidača, tvoreći regionalne i međugradske mreže.
Protonet
Prvi pokušaj spajanja nekoliko računala u veću cjelinu bio je projekt Interaktivna računalna mreža. , američki sustav protuzračne obrane. Budući da je svaki od 23 kontrolna centra SAGE-a pokrivao određeno geografsko područje, bio je potreban mehanizam za prijenos radarskih tragova iz jednog centra u drugi u slučajevima kada strani zrakoplovi pređu granicu između tih područja. Programeri SAGE-a ovom su problemu dali nadimak "cross-telling", a riješili su ga stvaranjem podatkovnih linija temeljenih na iznajmljenim AT&T telefonskim linijama razvučenim između svih susjednih kontrolnih centara. Ronald Enticknap, koji je bio dio malog izaslanstva kraljevskih snaga poslanog u SAGE, vodio je razvoj i implementaciju ovog podsustava. Nažalost, nisam našao detaljan opis “inter-talk” sustava, ali očito je računalo u svakom od kontrolnih centara utvrdilo trenutak kada se radarska staza pomaknula u drugi sektor, te svoje snimke telefonskom linijom poslalo u računalo sektora gdje se može primiti operater koji tamo nadgleda terminal.
Sustav SAGE trebao je prevesti digitalne podatke u analogni signal na telefonskoj liniji (a zatim natrag na prijemnoj stanici), što je AT&T-u dalo priliku da razvije modem "Bell 101" (ili skup podataka, kako se prvi put zvao) sposoban odašiljanja skromnih 110 bita u sekundi. Kasnije je ovaj uređaj nazvan , zbog njegove sposobnosti modulacije analognog telefonskog signala korištenjem skupa odlaznih digitalnih podataka i demodulacije bitova iz dolaznog vala.
Skup podataka Bell 101
Čineći to, SAGE je postavio važne tehničke temelje za kasnije računalne mreže. Međutim, prva računalna mreža čije je nasljeđe bilo dugo i utjecajno bila je mreža s imenom koje je i danas poznato: ARPANET. Za razliku od SAGE-a, okupio je raznoliku kolekciju računala, i za dijeljenje vremena i za skupnu obradu, od kojih je svako imalo svoj zaseban skup programa. Mreža je zamišljena kao univerzalna po veličini i funkcioniranju te je trebala zadovoljiti sve potrebe korisnika. Projekt je financirao Ured za tehniku obrade informacija (IPTO) na čelu s ravnateljem , koji je bio odjel za računalna istraživanja pri ARPA-i. Ali samu ideju o takvoj mreži izmislio je prvi direktor ovog odjela, Joseph Carl Robnett Licklider.
Ideja
Kako smo znali Licklider, ili "Lick" za svoje kolege, bio je psiholog po obrazovanju. Međutim, dok je kasnih 1950-ih radio s radarskim sustavima u Lincolnovom laboratoriju, postao je fasciniran interaktivnim računalima. Ta ga je strast navela da financira neke od prvih eksperimenata u vremenski podijeljenim računalima kada je 1962. postao direktor novoformiranog IPTO-a.
Tada je već sanjao o mogućnosti povezivanja izoliranih interaktivnih računala u veću nadgradnju. U svom radu iz 1960. o "simbiozi čovjek-računalo" napisao je:
Čini se razumnim zamisliti "centar za razmišljanje" koji bi mogao uključiti funkcije modernih knjižnica i predložena otkrića u pohranjivanju i pronalaženju informacija, kao i simbiotske funkcije opisane ranije u ovom radu. Ova se slika lako može skalirati u mrežu takvih centara, ujedinjenih širokopojasnim komunikacijskim linijama, i dostupnih pojedinačnim korisnicima putem iznajmljenih telefonskih linija.
Baš kao što je TX-2 zapalio Leakeovu strast za interaktivnim računalstvom, SAGE ga je možda potaknuo da zamisli kako bi se različiti interaktivni računalni centri mogli povezati zajedno i pružiti nešto poput telefonske mreže za pametne usluge. Gdje god je ideja potekla, Leake ju je počeo širiti kroz zajednicu istraživača koju je stvorio na IPTO-u, a najpoznatija od tih poruka bila je dopis od 23. travnja 1963., upućen "Članovima i odjelima međugalaktičke računalne mreže," to jest, razni istraživači, koji je dobio sredstva od IPTO-a za pristup računalu s dijeljenjem vremena i druge računalne projekte.
Bilješka se čini neorganizirana i kaotična, jasno izdiktirana u hodu i ne editirana. Stoga, da bismo razumjeli što je točno Lik htio reći o računalnim mrežama, moramo malo razmisliti. Međutim, neke se točke odmah ističu. Prvo, Leake je otkrio da su "različiti projekti" koje financira IPTO zapravo na "istom području". Potom govori o potrebi raspoređivanja novca i projekata kako bi se maksimizirale prednosti određenog poduzeća, budući da među mrežom istraživača, "kako bi napredovao, svaki aktivni istraživač zahtijeva softversku bazu i opremu složeniju i sveobuhvatniju nego što on sam može stvoriti u razumno vrijeme." Leake zaključuje da postizanje ove globalne učinkovitosti zahtijeva neke osobne ustupke i žrtve.
Zatim počinje detaljno raspravljati o računalnim (ne društvenim) mrežama. Piše o potrebi za nekom vrstom jezika za upravljanje mrežom (što će se kasnije nazvati protokolom) i njegovoj želji da jednog dana vidi IPTO računalnu mrežu koja se sastoji od "najmanje četiri velika računala, možda šest do osam malih računala, i širokog raznih diskova i uređaja za pohranu magnetskih traka – da ne spominjemo daljinske konzole i teletype stanice.” Na kraju, na nekoliko stranica opisuje konkretan primjer kako bi se interakcija s takvom računalnom mrežom mogla razvijati u budućnosti. Leake zamišlja situaciju u kojoj analizira neke eksperimentalne podatke. “Problem je”, piše, “što nemam pristojan program za izradu grafikona. Postoji li odgovarajući program negdje u sustavu? Koristeći doktrinu mrežne dominacije, prvo ispitujem lokalno računalo, a zatim ostale centre. Recimo da radim u SDC-u i da pronađem naizgled odgovarajući program na disku u Berkeleyu." On traži od mreže da pokrene ovaj program, pod pretpostavkom da "sa složenim sustavom upravljanja mrežom neću morati odlučiti hoću li prenijeti podatke za programe koji će ih obraditi negdje drugdje ili preuzeti programe za sebe i pokrenuti ih da rade na mom podaci."
Uzeti zajedno, ovi fragmenti ideja otkrivaju veću shemu koju je zamislio Licklider: prvo, podijeliti određene specijalnosti i područja stručnosti među istraživačima koji primaju IPTO sredstva, a zatim izgraditi fizičku mrežu IPTO računala oko ove društvene zajednice. Ova fizička manifestacija IPTO-ovog "zajedničkog cilja" omogućit će istraživačima razmjenu znanja i korist od specijaliziranog hardvera i softvera na svakom radilištu. Na ovaj način IPTO može izbjeći rasipno dupliciranje dok iskorištava svaki dolar financiranja dajući svakom istraživaču u svim IPTO projektima pristup punom rasponu računalnih mogućnosti.
Ova ideja o dijeljenju resursa među članovima istraživačke zajednice putem komunikacijske mreže posadila je sjeme u IPTO-u koje će procvjetati nekoliko godina kasnije u stvaranje ARPANET-a.
Unatoč vojnom podrijetlu, ARPANET koji je proizašao iz Pentagona nije imao vojno opravdanje. Ponekad se kaže da je ova mreža osmišljena kao vojna komunikacijska mreža koja može preživjeti nuklearni napad. Kao što ćemo vidjeti kasnije, postoji neizravna veza između ARPANET-a i ranijeg projekta s takvom svrhom, a čelnici ARPA-e povremeno su govorili o "očvrslim sustavima" kako bi opravdali postojanje svoje mreže pred Kongresom ili ministrom obrane. No zapravo, IPTO je stvorio ARPANET isključivo za svoje interne potrebe, kako bi podržao zajednicu istraživača - od kojih većina nije mogla opravdati svoju aktivnost radom u obrambene svrhe.
U međuvremenu, u vrijeme objave svog slavnog memoranduma, Licklider je već počeo planirati zametak svoje međugalaktičke mreže, čiji će direktor postati sa Sveučilišta Kalifornija u Los Angelesu (UCLA).
Konzola za SAGE model OA-1008, komplet sa svjetlosnim pištoljem (na kraju žice, ispod prozirnog plastičnog poklopca), upaljačem i pepeljarom.
Предпосылки
Kleinrock je bio sin istočnoeuropskih imigranata iz radničke klase i odrastao je na Manhattanu u sjeni [povezuje sjeverni dio otoka Manhattan u New Yorku i Fort Lee u okrugu Bergen u New Jerseyu / cca.]. Dok je bio u školi, navečer je pohađao dodatnu nastavu elektrotehnike na City College of New York. Kad je čuo za priliku da studira na MIT-u nakon čega je uslijedio semestar punog radnog vremena u Lincoln Laboratoryju, skočio je na nju.
Laboratorij je osnovan kako bi služio potrebama SAGE-a, ali se od tada proširio na mnoge druge istraživačke projekte, često samo površno povezane s protuzračnom obranom, ako su uopće povezane s obranom. Među njima je bila Barnstable studija, koncept zračnih snaga za stvaranje orbitalnog pojasa metalnih traka (kao ), koji bi se mogao koristiti kao globalni komunikacijski sustav. Kleinrocka je osvojio autoritet s MIT-a, pa se odlučio usredotočiti na teoriju komunikacijskih mreža. Barnstableovo istraživanje pružilo je Kleinrocku prvu priliku da primijeni informacijsku teoriju i teoriju čekanja na podatkovnu mrežu, a on je proširio ovu analizu u cijelu disertaciju o mrežama za razmjenu poruka, kombinirajući matematičku analizu s eksperimentalnim podacima prikupljenim iz simulacija koje se izvode na TX-2 računalima u laboratorijima Lincoln. Među Kleinrockovim bliskim kolegama u laboratoriju koji su s njim dijelili računala za dijeljenje vremena bili su и , s kojim ćemo se upoznati nešto kasnije.
Do 1963. Kleinrock je prihvatio ponudu za posao na UCLA, a Licklider je vidio priliku. Ovdje je bio stručnjak za podatkovnu mrežu koji je radio u blizini tri lokalna računalna centra: glavnog računalnog centra, zdravstvenog računalnog centra i Zapadnog podatkovnog centra (kooperacija trideset institucija koje su dijelile pristup IBM računalu). Štoviše, šest instituta iz Western Data Center-a imalo je udaljenu vezu s računalom putem modema, a računalo System Development Corporation (SDC) koje sponzorira IPTO nalazilo se samo nekoliko kilometara od Santa Monice. IPTO je naručio UCLA da poveže ova četiri centra kao svoj prvi eksperiment u stvaranju računalne mreže. Kasnije bi, prema planu, komunikacija s Berkeleyem mogla proučavati probleme svojstvene prijenosu podataka na velike udaljenosti.
Unatoč obećavajućoj situaciji, projekt je propao i mreža nikada nije izgrađena. Direktori različitih centara UCLA nisu imali povjerenja jedni u druge, i nisu vjerovali u ovaj projekt, zbog čega su odbijali prepustiti kontrolu nad računalnim resursima jedni drugima korisnicima. IPTO nije imao praktički nikakav utjecaj na ovu situaciju, budući da nijedan računalni centar nije dobio novac od ARPA-e. Ovo političko pitanje ukazuje na jedno od glavnih pitanja u povijesti interneta. Ako je vrlo teško uvjeriti različite sudionike da organiziranje međusobne komunikacije i suradnje ide na ruku svim stranama, kako se Internet uopće pojavio? U sljedećim člancima vratit ćemo se na ova pitanja više puta.
IPTO-ov drugi pokušaj izgradnje mreže bio je uspješniji, možda zato što je bio mnogo manji - bio je to jednostavan eksperimentalni test. A 1965. godine, psiholog i student Licklidera po imenu Tom Marill napustio je Lincoln Laboratory kako bi pokušao iskoristiti hype o interaktivnom računalstvu pokretanjem vlastitog posla sa zajedničkim pristupom. Međutim, budući da nije imao dovoljno klijenata koji su plaćali, počeo je tražiti druge izvore prihoda, te je na kraju predložio IPTO-u da ga angažira za istraživanje računalne mreže. Novi direktor IPTO-a, Ivan Sutherland, odlučio je sklopiti partnerstvo s velikom i renomiranom tvrtkom kao balastom, te je posao podugovorio s Marillom kroz Lincoln Laboratory. Što se tiče laboratorija, još jedan Kleinrockov stari kolega, Lawrence (Larry) Roberts, dodijeljen je da vodi projekt.
Roberts je, dok je bio student MIT-a, postao vješt u radu s računalom TX-0 koje je izradio Lincoln Laboratory. Satima je hipnotiziran sjedio ispred svjetlećeg ekrana konzole, i na kraju je napisao program koji je (loše) prepoznavao rukom pisane znakove pomoću neuronskih mreža. Kao i Kleinrock, završio je radeći za laboratorij kao diplomski student, rješavajući probleme povezane s računalnom grafikom i računalnim vidom, kao što su prepoznavanje rubova i generiranje 2D slike, na većem i snažnijem TX-XNUMX.
Veći dio 1964. godine Roberts se prvenstveno koncentrirao na svoj rad sa slikama. A onda je upoznao Liku. Tog studenog prisustvovao je konferenciji o budućnosti računalstva, koju su sponzorirale Zračne snage, a koja je održana u odmaralištu Hot Springs u Homesteadu, Zapadna Virginija. Tamo je do kasno u noć razgovarao s ostalim sudionicima konferencije i prvi put čuo Licka kako izlaže svoju ideju o međugalaktičkoj mreži. Nešto se uskomešalo u Robertsovoj glavi - bio je izvrstan u obradi računalne grafike, ali je, zapravo, bio ograničen na jedno jedinstveno računalo TX-2. Čak i kad bi mogao dijeliti svoj softver, nitko ga drugi ne bi mogao koristiti jer nitko nije imao ekvivalentan hardver za njegovo pokretanje. Jedini način da proširi utjecaj svog rada bio je da o njemu govori u znanstvenim radovima, u nadi da bi ga netko mogao reproducirati negdje drugdje. Zaključio je da je Leake bio u pravu - mreža je bila upravo sljedeći korak koji je trebalo poduzeti kako bi se ubrzalo istraživanje u računalstvu.
I Roberts je završio radeći s Marill, pokušavajući povezati TX-2 iz Lincoln Laboratorija preko telefonske linije preko zemlje sa SDC računalom u Santa Monici, Kalifornija. U eksperimentalnom dizajnu koji je navodno kopiran iz Leakeovog memoranduma o "međugalaktičkoj mreži", planirali su TX-2 pauzirati usred izračuna, upotrijebiti automatski birač za pozivanje SDC Q-32, pokrenuti program množenja matrice na tom računalu , a zatim nastavite s izvornim izračunima koristeći njegov odgovor.
Uz obrazloženje korištenja skupe i napredne tehnologije za prijenos rezultata jednostavne matematičke operacije diljem kontinenta, također je vrijedno spomenuti užasno sporu brzinu ovog procesa zbog korištenja telefonske mreže. Za uspostavljanje poziva bilo je potrebno uspostaviti namjensku vezu između pozivatelja i sugovornika, koja je obično prolazila kroz više različitih telefonskih centrala. Godine 1965. gotovo sve su bile elektromehaničke (te godine AT&T je pokrenuo prvu potpuno električnu tvornicu u Sakasuni, New Jersey). Magneti su pomicali metalne šipke s jednog mjesta na drugo kako bi osigurali kontakt na svakom čvoru. Cijeli proces trajao je nekoliko sekundi, tijekom kojih je TX-2 samo morao sjediti i čekati. Osim toga, linije, savršeno prikladne za razgovore, bile su previše bučne za prijenos pojedinačnih bitova i pružale su vrlo malu propusnost (nekoliko stotina bitova u sekundi). Uistinu učinkovita intergalaktička interaktivna mreža zahtijevala je drugačiji pristup.
Eksperiment Marill-Roberts nije pokazao praktičnost ili korisnost mreže na velikim udaljenostima, samo je pokazao njezinu teoretsku funkcionalnost. Ali ovo se pokazalo dovoljnim.
odluka
Sredinom 1966. Robert Taylor postao je novi treći direktor IPTO-a, nakon Ivana Sutherlanda. Bio je Lickliderov student, također psiholog, a na IPTO je došao kroz svoje prethodno upravljanje istraživanjem računalnih znanosti u NASA-i. Navodno je Taylor gotovo odmah po dolasku odlučio da je vrijeme za ostvarenje sna o međugalaktičkoj mreži; Upravo je on pokrenuo projekt koji je iznjedrio ARPANET.
Novac ARPA-e i dalje je pritjecao, tako da Taylor nije imao problema s dobivanjem dodatnih sredstava od svog šefa, Charlesa Herzfelda. Međutim, ovo je rješenje imalo značajan rizik od neuspjeha. Osim činjenice da je 1965. postojalo dosta linija koje su povezivale suprotne krajeve zemlje, nitko prije nije pokušao napraviti nešto slično ARPANET-u. Možemo se prisjetiti i drugih ranih eksperimenata u stvaranju računalnih mreža. Na primjer, Princeton i Carnegie Mallon bili su pioniri mreže zajedničkih računala u kasnim 1960-ima s IBM-om. Glavna razlika između ovog projekta bila je njegova homogenost - koristio je računala koja su bila apsolutno identična u hardveru i softveru.
S druge strane, ARPANET bi se morao nositi s raznolikošću. Do sredine 1960-ih, IPTO je financirao više od deset organizacija, svaka je imala računalo, a sve su koristile različit hardver i softver. Mogućnost dijeljenja softvera rijetko je bila moguća čak i među različitim modelima istog proizvođača - odlučili su to učiniti samo s najnovijom linijom IBM System/360.
Raznolikost sustava predstavljala je rizik, dodajući značajnu tehničku složenost razvoju mreže i mogućnost dijeljenja resursa u stilu Licklidera. Na primjer, na Sveučilištu Illinois u to se vrijeme gradilo golemo superračunalo novcem ARPA-e . Tayloru se činilo malo vjerojatnim da bi lokalni korisnici Urbana-Campaina mogli u potpunosti iskoristiti resurse ovog ogromnog stroja. Čak i puno manji sustavi - Lincoln Lab TX-2 i UCLA-in Sigma-7 - obično nisu mogli dijeliti softver zbog temeljnih nekompatibilnosti. Sposobnost prevladavanja ovih ograničenja izravnim pristupom softveru jednog čvora s drugog bila je privlačna.
U radu koji opisuje ovaj mrežni eksperiment, Marill i Roberts su sugerirali da bi takva razmjena resursa dovela do nečeg poput Rikardijanskog za računske čvorove:
Raspored mreže može dovesti do određene specijalizacije suradničkih čvorova. Ako je određeni čvor X, na primjer, zbog posebnog softvera ili hardvera, posebno dobar u invertiranju matrica, možete očekivati da će korisnici drugih čvorova na mreži iskoristiti ovu mogućnost invertirajući svoje matrice na čvoru X, umjesto radeći to sami.kućna računala.
Taylor je imao još jednu motivaciju za implementaciju mreže za dijeljenje resursa. Kupnja za svaki novi IPTO čvor novog računala koje je imalo sve mogućnosti koje bi istraživači na tom čvoru ikada mogli trebati bila je skupa, a kako je sve više čvorova dodavano IPTO portfelju, proračun se opasno rastezao. Povezivanjem svih sustava financiranih iz IPTO-a u jednu mrežu, bit će moguće omogućiti novim primateljima stipendija skromnija računala ili čak nikakvu kupnju. Mogli bi koristiti potrebnu računalnu snagu na udaljenim čvorovima s viškom resursa, a cijela bi mreža djelovala kao javni spremnik softvera i hardvera.
Nakon pokretanja projekta i osiguravanja njegovog financiranja, Taylorov posljednji značajan doprinos ARPANET-u bio je odabir osobe koja će izravno razvijati sustav i pobrinuti se za njegovu implementaciju. Roberts je bio očiti izbor. Njegove inženjerske vještine bile su neupitne, već je bio cijenjeni član IPTO istraživačke zajednice i bio je jedan od rijetkih ljudi sa stvarnim iskustvom u projektiranju i izgradnji računalnih mreža koje rade na velikim udaljenostima. Tako je u jesen 1966. Taylor nazvao Robertsa i zamolio ga da dođe iz Massachusettsa raditi na ARPA-i u Washingtonu.
No pokazalo se da ga je teško zavesti. Mnogi znanstveni direktori IPTO-a bili su skeptični prema vodstvu Roberta Taylora, smatrajući ga lakim čovjekom. Da, Licklider je također bio psiholog, nije imao inženjersko obrazovanje, ali je barem imao doktorat i određene zasluge kao jedan od utemeljitelja interaktivnih računala. Taylor je bio nepoznat čovjek s magisterijem. Kako će voditi složene tehničke poslove u IPTO zajednici? Roberts je također bio među tim skepticima.
Ali kombinacija mrkve i štapa učinila je svoje (većina izvora ukazuje na prevlast štapa uz gotovo odsustvo mrkve). S jedne strane, Taylor je izvršio određeni pritisak na Robertsova šefa u Lincoln Laboratoryju, podsjećajući ga da većina financiranja laboratorija sada dolazi od ARPA-e, te da stoga mora uvjeriti Robertsa u opravdanost ovog prijedloga. S druge strane, Taylor je ponudio Robertsu novostvorenu titulu "višeg znanstvenika", koji bi izravno odgovarao Tayloru zamjeniku direktora ARPA-e i također bi postao Taylorov nasljednik na mjestu direktora. Pod tim uvjetima, Roberts je pristao preuzeti projekt ARPANET. Vrijeme je da ideju o dijeljenju resursa pretvorimo u stvarnost.
Što još čitati
- Janet Abbate, Izmišljanje interneta (1999.)
- Katie Hafner i Matthew Lyon, Gdje čarobnjaci ostaju budni do kasno (1996.)
- Arthur Norberg i Julie O'Neill, Transformacija računalne tehnologije: obrada informacija za Pentagon, 1962.-1986. (1996.)
- M. Mitchell Waldrop, Stroj iz snova: JCR Licklider i revolucija koja je učinila računalstvo osobnim (2001.)
Izvor: www.habr.com