Ostali članci u seriji:
- Povijest releja
- Povijest elektroničkih računala
- Povijest tranzistora
- povijest interneta
Tijekom prve polovice 1970-ih, ekologija računalnih mreža udaljila se od svog izvornog pretka ARPANET-a i proširila se u nekoliko različitih dimenzija. Korisnici ARPANET-a otkrili su novu aplikaciju, e-poštu, koja je postala glavna aktivnost na mreži. Poduzetnici su izdali svoje vlastite varijante ARPANET-a za komercijalne korisnike. Istraživači diljem svijeta, od Havaja do Europe, razvijaju nove vrste mreža kako bi zadovoljili potrebe ili ispravili greške koje ARPANET ne rješava.
Gotovo svi koji su bili uključeni u ovaj proces odmaknuli su se od ARPANET-ove izvorne svrhe pružanja zajedničke računalne snage i softvera u raznolikim istraživačkim centrima, svaki sa svojim namjenskim resursima. Računalne mreže postale su prvenstveno sredstvo međusobnog povezivanja ljudi ili s udaljenim sustavima koji su služili kao izvor ili odlagalište ljudima čitljivih informacija, na primjer, s informacijskim bazama podataka ili pisačima.
Licklider i Robert Taylor su predvidjeli ovu mogućnost, iako to nije bio cilj koji su pokušavali postići prilikom pokretanja prvih mrežnih eksperimenata. Njihovom članku iz 1968. "Računalo kao komunikacijski uređaj" nedostaje energija i bezvremenska kvaliteta proročanske prekretnice u povijesti računala koja se nalazi u člancima Vannevara Busha ""ili Turingov "Računalni strojevi i inteligencija". Međutim, sadrži proročki odlomak u vezi s tkivom društvene interakcije koju tkaju računalni sustavi. Licklider i Taylor opisali su blisku budućnost u kojoj:
Nećete slati pisma ili telegrame; jednostavno ćete identificirati osobe čije datoteke trebaju biti povezane s vašima i s kojim dijelovima datoteka se trebaju povezati, a možda ćete i odrediti faktor hitnosti. Rijetko ćete telefonirati; tražit ćete mrežu da poveže vaše konzole.
Mreža će pružati značajke i usluge na koje ćete se pretplatiti i druge usluge koje ćete koristiti prema potrebi. U prvu skupinu spadaju investicijski i porezni savjeti, izbor informacija iz vašeg područja djelovanja, najave kulturnih, sportskih i zabavnih događanja koja odgovaraju vašim interesima i sl.
(Međutim, njihov je članak također opisao kako će nezaposlenost nestati na planeti, budući da će na kraju svi ljudi postati programeri koji će služiti potrebama mreže i bavit će se interaktivnim debugiranjem programa.)
Prva i najvažnija komponenta ove računalno vođene budućnosti, e-pošta, proširila se poput virusa ARPANET-om 1970-ih, počevši osvajati svijet.
Da biste razumjeli kako se e-pošta razvijala na ARPANET-u, prvo morate razumjeti veliku promjenu koja je početkom 1970-ih zavladala računalnim sustavima u cijeloj mreži. Kada je ARPANET prvi put zamišljen sredinom 1960-ih, hardver i upravljački softver na svakom mjestu nisu imali praktički ništa zajedničko. Mnoge točke koncentrirane su na posebne, jednokratne sustave, na primjer, Multics na MIT-u, TX-2 u Lincolnovom laboratoriju, ILLIAC IV, izgrađen na Sveučilištu Illinois.
Ali do 1973. krajolik umreženih računalnih sustava postao je prilično ujednačen, zahvaljujući divljem uspjehu Digital Equipment Corporation (DEC) i njegovom prodoru na tržište znanstvenog računalstva (to je bila zamisao Kena Olsena i Harlana Andersona, na temelju njihovih iskustvo s TX-2 u laboratoriju Lincoln). DEC je razvio glavno računalo , objavljen 1968., omogućio je pouzdano dijeljenje vremena za male organizacije pružajući niz alata i programskih jezika koji su ugrađeni u njega kako bi se olakšalo prilagođavanje sustava kako bi odgovarao specifičnim potrebama. Upravo je to trebalo tadašnjim znanstvenim centrima i istraživačkim laboratorijima.
Pogledajte koliko PDP-ova ima!
BBN, koji je bio odgovoran za podršku ARPANET-u, učinio je ovaj komplet još privlačnijim stvaranjem operativnog sustava Tenex, koji je PDP-10 dodao straničnu virtualnu memoriju. Time je uvelike pojednostavljeno upravljanje i korištenje sustava, budući da više nije bilo potrebno prilagođavati skup pokrenutih programa raspoloživoj količini memorije. BNN je besplatno isporučio Tenex drugim ARPA čvorovima i ubrzo je postao dominantan OS na mreži.
Ali kakve sve to ima veze s e-poštom? Korisnici sustava dijeljenja vremena već su bili upoznati s elektroničkim porukama, budući da je većina tih sustava do kasnih 1960-ih imala neku vrstu poštanskih sandučića. Osiguravali su svojevrsnu internu poštu, a pisma su se mogla razmjenjivati samo između korisnika istog sustava. Prva osoba koja je iskoristila prednosti postojanja mreže za prijenos pošte s jednog stroja na drugi bio je Ray Tomlinson, inženjer na BBN-u i jedan od autora Tenexa. Već je napisao program pod nazivom SNDMSG za slanje pošte drugom korisniku na istom Tenex sustavu i program pod nazivom CPYNET za slanje datoteka preko mreže. Trebao je samo malo upotrijebiti svoju maštu i mogao je vidjeti kako kombinirati ova dva programa za stvaranje mrežne pošte. U prijašnjim programima za identifikaciju primatelja bilo je potrebno samo korisničko ime, pa je Tomlinson došao na ideju kombiniranja lokalnog korisničkog imena i naziva hosta (lokalnog ili udaljenog), povezivanja sa simbolom @ i dobivanja adresa e-pošte jedinstvena za cijelu mrežu (ranije se simbol @ rijetko koristio, uglavnom za naznaku cijene: 4 kolača po 2 $ svaki).
Ray Tomlinson u poznim godinama, sa svojim potpisom znakom @ u pozadini
Tomlinson je počeo testirati svoj novi program lokalno 1971., a 1972. njegova mrežna verzija SNDMSG bila je uključena u novo izdanje Tenexa, što je omogućilo Tenexovoj pošti da se proširi izvan jednog čvora i proširi po cijeloj mreži. Mnoštvo strojeva koji pokreću Tenex dalo je Tomlinsonovom hibridnom programu trenutni pristup većini korisnika ARPANET-a, a e-pošta je odmah postigla uspjeh. Ubrzo su čelnici ARPA-e uključili korištenje e-pošte u svakodnevni život. Steven Lukasik, direktor ARPA-e, bio je rani usvojitelj, kao i Larry Roberts, još uvijek voditelj odjela za računalne znanosti agencije. Ta se navika neizbježno prenijela na njihove podređene i ubrzo je e-pošta postala jedna od osnovnih činjenica života i kulture ARPANET-a.
Tomlinsonov program za e-poštu iznjedrio je mnoge različite imitacije i nove razvoje dok su korisnici tražili načine da poboljšaju njegovu rudimentarnu funkcionalnost. Velik dio ranih inovacija bio je usmjeren na ispravljanje nedostataka čitača pisama. Kako se pošta micala izvan granica jednog računala, količina e-pošte koju su primili aktivni korisnici počela je rasti zajedno s rastom mreže, a tradicionalni pristup dolaznim e-porukama kao običnom tekstu više nije bio učinkovit. Sam Larry Roberts, ne mogavši se nositi s baražom dolaznih poruka, napisao je vlastiti program za rad s inboxom pod nazivom RD. Ali do sredine 1970-ih, MSG program, koji je napisao John Vittal sa Sveučilišta Južne Kalifornije, bio je vodeći u velikoj popularnosti. Uzimamo mogućnost automatskog popunjavanja polja imena i primatelja odlazne poruke na temelju dolazne jednim pritiskom na gumb. Međutim, upravo je Vitalov MSG program prvi uveo ovu nevjerojatnu priliku da se "odgovori" na pismo 1975. godine; a uvršten je iu set programa za Tenex.
Raznolikost takvih pokušaja zahtijevala je uvođenje standarda. I ovo je bio prvi, ali ne i posljednji put da je umrežena računalna zajednica morala retroaktivno razviti standarde. Za razliku od osnovnih ARPANET protokola, prije nego što su se pojavili bilo kakvi standardi za e-poštu, u divljini je već bilo mnogo varijacija. Neizbježno je došlo do kontroverzi i političkih napetosti, usredotočenih na glavne dokumente koji opisuju standard e-pošte, RFC 680 i 720. Konkretno, korisnike operativnih sustava koji nisu Tenex postali su ljuti što su pretpostavke pronađene u prijedlozima bile povezane sa značajkama Tenexa. Sukob nikada nije previše eskalirao - svi korisnici ARPANET-a 1970-ih još uvijek su bili dio iste, relativno male znanstvene zajednice, a neslaganja nisu bila tako velika. Međutim, ovo je bio primjer budućih bitaka.
Neočekivani uspjeh e-pošte bio je najvažniji događaj u razvoju softverskog sloja mreže 1970-ih - sloja koji je najviše apstrahirao od fizičkih detalja mreže. U isto vrijeme, drugi su ljudi odlučili redefinirati temeljni "komunikacijski" sloj u kojem su bitovi tekli s jednog stroja na drugi.
ALOHA
Godine 1968. Norma Abramson stigla je na Sveučilište Hawaii iz Kalifornije kako bi preuzela kombiniranu poziciju profesorice elektrotehnike i računarstva. Njegovo sveučilište imalo je glavni kampus na Oahuu i satelitski kampus u Hilu, kao i nekoliko društvenih koledža i istraživačkih centara raštrkanih po otocima Oahu, Kauai, Maui i Hawaii. Između njih ležale su stotine kilometara vodenog i planinskog terena. Glavni kampus imao je moćni IBM 360/65, ali naručiti iznajmljenu liniju od AT&T-a za povezivanje s terminalom smještenim na jednom od koledža u zajednici nije bilo lako kao na kopnu.
Abramson je bio stručnjak za radarske sustave i teoriju informacija, a jedno je vrijeme radio kao inženjer za Hughes Aircraft u Los Angelesu. A njegovo novo okruženje, sa svim svojim fizičkim problemima povezanim sa žičanim prijenosom podataka, nadahnulo je Abramsona da smisli novu ideju - što ako je radio bolji način povezivanja računala od telefonskog sustava, koji je, uostalom, dizajniran za prijenos glas umjesto podataka?
Kako bi testirao svoju ideju i stvorio sustav koji je nazvao ALOHAnet, Abramson je dobio sredstva od Boba Taylora iz ARPA-e. U svom izvornom obliku, to uopće nije bila računalna mreža, već medij za komunikaciju udaljenih terminala s jednim sustavom dijeljenja vremena dizajniranim za IBM računalo smješteno u kampusu Oahu. Kao i ARPANET, imao je namjensko miniračunalo za obradu paketa koje je primio i poslao stroj 360/65 - Menehune, havajski ekvivalent IMP-a. Međutim, ALOHAnet nije zakomplicirao život kao ARPANET usmjeravanjem paketa između različitih točaka. Umjesto toga, svaki terminal koji je želio poslati poruku jednostavno ju je poslao zrakom na namjenskoj frekvenciji.
Potpuno razvijen ALOHAnet kasnih 1970-ih, s nekoliko računala na mreži
Tradicionalni inženjerski način rukovanja takvom zajedničkom propusnošću prijenosa bio je njegovo rezanje na dijelove s podjelom vremena emitiranja ili frekvencija i dodjeljivanje odjeljka svakom terminalu. Ali za obradu poruka sa stotina terminala koji koriste ovu shemu, bilo bi potrebno ograničiti svaki od njih na mali dio dostupne širine pojasa, unatoč činjenici da samo nekoliko njih zapravo može biti u funkciji. No umjesto toga, Abramson je odlučio ne spriječiti terminale da istovremeno šalju poruke. Ako su se dvije ili više poruka preklapale, središnje računalo je to detektiralo putem kodova za ispravljanje pogrešaka i jednostavno nije prihvaćalo te pakete. Pošto nisu dobili potvrdu da su paketi primljeni, pošiljatelji su ih pokušali ponovno poslati nakon što je prošlo nasumično određeno vrijeme. Abramson je procijenio da bi tako jednostavan radni protokol mogao podržati do nekoliko stotina istovremeno operativnih terminala, a zbog brojnih preklapanja signala bilo bi iskorišteno 15% propusnosti. No, prema njegovim izračunima, pokazalo se da bi povećanjem mreže cijeli sustav zapao u kaos buke.
Ured budućnosti
Abramsonov koncept "paketnog emitiranja" u početku nije izazvao mnogo buke. Ali onda se ponovno rodila - nekoliko godina kasnije, i to već na kopnu. Za to je zaslužan Xeroxov novi istraživački centar Palo Alto (PARC), koji je otvoren 1970. tik uz Sveučilište Stanford, u području koje je nedavno dobilo nadimak "Silicijska dolina". Neki od Xeroxovih patenata za kserografiju bili su pri isteku, pa je tvrtka riskirala da ostane zarobljena vlastitim uspjehom jer se nije htjela ili nije mogla prilagoditi rastu računalstva i integriranih sklopova. Jack Goldman, voditelj Xeroxova istraživačkog odjela, uvjerio je velike šefove da će novi laboratorij - odvojen od utjecaja središnjice, u ugodnoj klimi, s dobrim plaćama - privući talente potrebne da tvrtka ostane na čelu razvoja informacijske arhitekture. budućnost.
PARC je svakako uspio privući najbolje računalne talente, ne samo zbog radnih uvjeta i izdašnih plaća, već i zbog prisutnosti Roberta Taylora, koji je 1966. pokrenuo projekt ARPANET kao voditelj Odjela za informacijsku tehnologiju obrade ARPA-e. , vatreni i ambiciozni mladi inženjer i informatičar iz Brooklyna, bio je jedan od onih koji su u PARC dovedeni preko veza s ARPA-om. Pridružio se laboratoriju u lipnju 1972. nakon što je honorarno radio kao diplomski student za ARPA-u, izumivši sučelje za povezivanje MIT-a s mrežom. Nakon što se smjestio u PARC, i dalje je ostao "posrednik" ARPANET-a - putovao je po zemlji, pomagao u povezivanju novih točaka s mrežom, a također se pripremao za prezentaciju ARPA-e na Međunarodnoj konferenciji o računalnim komunikacijama 1972. godine.
Među projektima koji su se vrtjeli oko PARC-a kada je Metcalf stigao bio je Taylorov predloženi plan za povezivanje desetaka ili čak stotina malih računala u mrežu. Iz godine u godinu cijena i veličina računala su padali, pokoravajući se nesalomljivoj volji . Gledajući u budućnost, inženjeri u PARC-u predvidjeli su da će u ne tako dalekoj budućnosti svaki uredski radnik imati svoje računalo. U sklopu te ideje dizajnirali su i izradili osobno računalo Alto čije su kopije podijeljene svakom istraživaču u laboratoriju. Taylor, čije je uvjerenje u korisnost računalne mreže ojačalo tijekom prethodnih pet godina, također je želio povezati sva ta računala.
Alt. Samo računalo nalazi se ispod, u ormariću veličine mini-frižidera.
Dolaskom u PARC, Metcalf je preuzeo zadatak povezivanja laboratorijskog PDP-10 klona s ARPANET-om i brzo stekao reputaciju "mrežaša". Dakle, kada je Taylor trebao mrežu od Alta, njegovi su se pomoćnici obratili Metcalfeu. Poput računala na ARPANET-u, Alto računala na PARC-u nisu imala praktički ništa za reći jedno drugom. Stoga je zanimljiva primjena mreže ponovno postala zadaća komunikacije među ljudima – u ovom slučaju u obliku laserski ispisanih riječi i slika.
Ključna ideja za laserski pisač nije nastala u PARC-u, već na istočnoj obali, u originalnom Xeroxovom laboratoriju u Websteru, New York. Lokalni fizičar Gary Starkweather dokazao je da se koherentna laserska zraka može koristiti za deaktiviranje električnog naboja kserografskog bubnja, baš kao i raspršena svjetlost koja se do tada koristila u fotokopiranju. Zraka, kada je pravilno modulirana, može naslikati sliku proizvoljnih detalja na bubnju, koja se zatim može prenijeti na papir (budući da samo nenabijeni dijelovi bubnja pokupe toner). Takav računalno kontrolirani stroj mogao bi proizvesti bilo koju kombinaciju slika i teksta koje bi se osoba mogla sjetiti, umjesto da jednostavno reproducira postojeće dokumente, poput fotokopirnog stroja. Međutim, Starkweatherove lude ideje nisu podržale njegove kolege ili nadređeni u Websteru, pa je 1971. prešao u PARC, gdje je naišao na puno zainteresiraniju publiku. Sposobnost laserskog pisača da ispisuje proizvoljne slike točku po točku učinila ga je idealnim partnerom za radnu stanicu Alto, sa svojom pikseliziranom monokromatskom grafikom. Korištenjem laserskog pisača, pola milijuna piksela na korisničkom zaslonu moglo se izravno ispisati na papir sa savršenom jasnoćom.
Bitmapa na Altu. Nitko nikada prije nije vidio nešto slično na zaslonima računala.
U otprilike godinu dana, Starkweather je, uz pomoć nekoliko drugih inženjera iz PARC-a, otklonio glavne tehničke probleme i napravio radni prototip laserskog pisača na šasiji radnog konja Xerox 7000. Proizvodio je stranice istom brzinom - jednu stranicu u sekundi - i s rezolucijom od 500 točaka po inču. Generator znakova ugrađen u pisač ispisuje tekst u unaprijed postavljenim fontovima. Proizvoljne slike (osim onih koje se mogu stvoriti iz fontova) još nisu bile podržane, tako da mreža nije morala slati 25 milijuna bitova u sekundi pisaču. No, da bi se potpuno zauzeo printer, bila bi potrebna nevjerojatna propusnost mreže za ono vrijeme - kada je 50 bita u sekundi bila granica mogućnosti ARPANET-a.
Laserski pisač PARC druge generacije, Dover (1976.)
Alto Aloha mreža
Dakle, kako je Metcalf popunio tu prazninu u brzini? Pa smo se vratili na ALOHAnet - pokazalo se da Metcalf razumije paketno emitiranje bolje od bilo koga drugog. Godinu prije, tijekom ljeta, dok je bio u Washingtonu sa Steveom Crockerom na poslovima ARPA-e, Metcalfe je proučavao postupak opće jesenske računalne konferencije i naišao je na Abramsonov rad na ALOHAnetu. Odmah je shvatio genijalnost osnovne ideje, te da njena provedba nije dovoljno dobra. Uvođenjem nekih promjena u algoritam i njegove pretpostavke - na primjer, navođenjem pošiljatelja da prvo slušaju kako bi pričekali da se kanal oslobodi prije pokušaja slanja poruka, i također eksponencijalnim povećanjem intervala ponovnog slanja u slučaju začepljenog kanala - mogao je postići propusnost trake iskorištenja za 90%, a ne za 15%, kako pokazuju Abramsonovi izračuni. Metcalfe je uzeo malo slobodnog vremena kako bi otputovao na Havaje, gdje je svoje ideje o ALOHAnetu uključio u revidiranu verziju svoje doktorske teze nakon što je Harvard odbacio originalnu verziju zbog nedostatka teorijske osnove.
Metcalfe je svoj plan za uvođenje paketnog emitiranja u PARC u početku nazvao "ALTO ALOHA mreža". Zatim ju je u memorandumu iz svibnja 1973. preimenovao u Ether Net, referencu na luminiferni eter, fizikalnu ideju iz XNUMX. stoljeća o tvari koja prenosi elektromagnetsko zračenje. “Ovo će promicati širenje mreže,” napisao je, “i tko zna koje će druge metode prijenosa signala biti bolje od kabela za mrežu emitiranja; možda će to biti radiovalovi, ili telefonske žice, ili struja, ili frekvencijski multipleks kabelske televizije, ili mikrovalovi, ili njihova kombinacija.”
Crtica iz Metcalfovog dopisa iz 1973
Počevši od lipnja 1973., Metcalf je radio s drugim inženjerom PARC-a, Davidom Boggsom, na prevođenju njegovog teorijskog koncepta nove mreže velike brzine u radni sustav. Umjesto prijenosa signala putem zraka poput ALOHA-e, ograničio je radio spektar na koaksijalni kabel, što je dramatično povećalo kapacitet u usporedbi s Menehuneovom ograničenom radiofrekvencijskom širinom. Sam prijenosni medij bio je potpuno pasivan i nije zahtijevao usmjerivače za usmjeravanje poruka. Bio je jeftin, mogao je lako povezati stotine radnih stanica - inženjeri PARC-a jednostavno su provukli koaksijalni kabel kroz zgradu i dodali veze po potrebi - i bio je sposoban prenijeti tri milijuna bitova u sekundi.
Robert Metcalfe i David Boggs, 1980-ih, nekoliko godina nakon što je Metcalfe osnovao 3Com za prodaju Ethernet tehnologije
Do jeseni 1974., potpuni prototip ureda budućnosti bio je u pogonu u Palo Altu - prva serija Alto računala, s programima za crtanje, e-poštom i programima za obradu teksta, prototipom pisača iz Starkweathera i Ethernet mrežom do mreže sve. Središnji poslužitelj datoteka, koji je pohranjivao podatke koji ne bi stali na lokalni Alto pogon, bio je jedini zajednički resurs. PARC je u početku nudio Ethernet kontroler kao dodatni dodatak za Alto, ali kada je sustav lansiran postalo je jasno da je to neophodan dio; Postojao je stalan tok poruka niz nagovaranje, mnoge od njih su izlazile iz pisača - tehnički izvještaji, dopisi ili znanstveni radovi.
Istovremeno s razvojem Altoa, još jedan PARC projekt pokušao je pogurati ideje dijeljenja resursa u novom smjeru. PARC Online Office System (POLOS), koji su razvili i implementirali Bill English i drugi bjegunci iz projekta Online System (NLS) Douga Engelbarta na Stanford Research Institute, sastojao se od mreže mikroračunala Data General Nova. Ali umjesto da svaki pojedinačni stroj posveti specifičnim potrebama korisnika, POLOS je prenio posao između njih kako bi služio interesima sustava kao cjeline na najučinkovitiji način. Jedan stroj mogao bi generirati slike za korisničke zaslone, drugi bi mogao obrađivati ARPANET promet, a treći bi mogao rukovati programima za obradu teksta. Ali složenost i troškovi koordinacije ovog pristupa pokazali su se pretjeranima i shema se srušila pod vlastitom težinom.
U međuvremenu, ništa nije pokazalo Taylorovo emocionalno odbacivanje pristupa mreže dijeljenja resursa bolje od njegovog prihvaćanja projekta Alto. Alan Kay, Butler Lampson i drugi Alto autori unijeli su svu računalnu snagu koju korisnik može trebati u svoje vlastito neovisno računalo na stolu, koje nije morao dijeliti ni s kim. Funkcija mreže nije bila omogućiti pristup heterogenom skupu računalnih resursa, već prenijeti poruke između tih neovisnih otoka ili ih pohraniti na neku udaljenu obalu - za ispis ili dugoročno arhiviranje.
Iako su i e-pošta i ALOHA razvijeni pod okriljem ARPA-e, pojava Etherneta bila je jedan od nekoliko znakova u 1970-ima da su računalne mreže postale prevelike i raznolike da bi jedna tvrtka dominirala tim područjem, trend koji ćemo pratiti to u sljedećem članku.
Što još čitati
- Michael Hiltzik, Trgovci munjama (1999.)
- James Pelty, Povijest računalnih komunikacija, 1968.-1988. (2007.) [http://www.historyofcomputercommunications.info/]
- M. Mitchell Waldrop, Stroj za snove (2001.)
Izvor: www.habr.com