A sorozat további cikkei:
- A váltó története
- Az elektronikus számítógépek története
- A tranzisztor története
- Internet történelem
Az ARPANET segítségével Robert Taylor és Larry Roberts sok különböző kutatóintézet, amelyek mindegyike saját számítógéppel rendelkezett, amelyek szoftveréért és hardveréért teljes felelősséget viselt. Maga a hálózat szoftvere és hardvere azonban a ködös középső területen helyezkedett el, és nem tartozott ezekhez a helyekhez. Az 1967-től 1968-ig tartó időszakban Robertsnek, az Information Processing Technology Office (IPTO) hálózati projektjének vezetőjének kellett meghatároznia, hogy ki építse és tartsa karban a hálózatot, és hol húzza meg a hálózat és az intézmények közötti határt.
Szkeptikusok
A hálózat felépítésének problémája legalább annyira politikai, mint technikai jellegű volt. Az ARPA kutatási igazgatói általában helytelenítették az ARPANET ötletet. Néhányan egyértelműen azt mutatták, hogy nem kívánnak bármikor csatlakozni a hálózathoz; közülük kevesen voltak lelkesek. Minden központnak komoly erőfeszítéseket kell tennie annak érdekében, hogy mások is használhassák nagyon drága és nagyon ritka számítógépüket. Ez a hozzáférés biztosítása egyértelmű hátrányokat mutatott (értékes erőforrás elvesztése), miközben lehetséges előnyei homályosak és homályosak maradtak.
Ugyanez a szkepticizmus az erőforrásokhoz való megosztott hozzáféréssel kapcsolatban süllyesztette el néhány évvel ezelőtt az UCLA hálózati projektjét. Ebben az esetben azonban az ARPA-nak sokkal nagyobb volt a tőkeáttétele, mivel közvetlenül fizetett mindezért az értékes számítógépes erőforrásért, és továbbra is részt vett a kapcsolódó kutatási programok összes pénzforgalmában. És bár közvetlen fenyegetés nem hangzott el, „vagy más” szó sem hangzott el, a helyzet rendkívül egyértelmű volt – így vagy úgy, az ARPA a gyakorlatban még hozzá tartozó gépek egyesítésére tervezte hálózatát.
A pillanat a tudományos igazgatók találkozóján jött el a michigani Att Arborban 1967 tavaszán. Roberts bemutatta tervét egy hálózat létrehozására, amely összekötné az egyes központok különböző számítógépeit. Bejelentette, hogy minden egyes vezető látja el helyi számítógépét speciális hálózati szoftverrel, amellyel a telefonhálózaton keresztül más számítógépeket hívhat (ez még azelőtt történt, hogy Roberts tudott volna az ötletről ). A válasz vita és félelem volt. Az ötlet megvalósítására a legkevésbé hajlandók voltak azok a legnagyobb központok, amelyek már az IPTO által támogatott nagy projekteken dolgoztak, amelyek közül az MIT volt a fő. Az MIT kutatói, akik a Project MAC időmegosztó rendszerükből és mesterséges intelligencia-laboratóriumukból származó pénzzel hemzsegtek, semmi hasznot nem láttak abból, ha nehezen megkeresett erőforrásaikat megosztják a nyugati riffákkal.
És státusától függetlenül minden központ dédelgette saját elképzeléseit. Mindegyiknek megvolt a saját egyedi szoftvere és felszerelése, és nehéz volt megérteni, hogyan tudnak alapvető kommunikációt kialakítani egymással, nem beszélve a tényleges együttműködésről. Már pusztán a hálózati programok írása és futtatása a gépükön jelentős időt és számítási erőforrást igényel.
Ironikus, de meglepően helyénvaló volt, hogy Roberts megoldása ezekre a társadalmi és technikai problémákra Wes Clarktól származik, aki nem szerette az időmegosztást és a hálózatokat sem. Clark, annak a quixotikus ötletnek a híve, hogy mindenkinek adjunk személyi számítógépet, esze ágában sem volt megosztani a számítási erőforrásokat senkivel, és saját campusát, a St. Louis-i Washington Egyetemet hosszú évekig távol tartotta az ARPANET-től. Ezért nem meglepő, hogy ő fejlesztette ki a hálózattervezést, amely nem terheli jelentős mértékben az egyes központok számítási erőforrásait, és nem igényel külön szoftverek létrehozására fordított erőfeszítéseket.
Clark azt javasolta, hogy mindegyik központban helyezzenek el egy mini-számítógépet a hálózathoz közvetlenül kapcsolódó összes funkció kezelésére. Mindegyik központnak csak azt kellett kitalálnia, hogyan csatlakozhat a helyi asszisztenséhez (amelyeket később interfész üzenetfeldolgozónak, ill ), amely azután a megfelelő útvonalon küldte el az üzenetet úgy, hogy az elérje a megfelelő IMP-t a fogadó helyen. Lényegében azt javasolta, hogy az ARPA további ingyenes számítógépeket osszon szét minden központnak, amely átvenné a hálózat erőforrásainak nagy részét. Abban az időben, amikor a számítógépek még ritkák és nagyon drágák voltak, ez a javaslat merész volt. Azonban éppen ekkor kezdtek megjelenni a miniszámítógépek, amelyek több száz helyett csak néhány tízezer dollárba kerültek, és végül a javaslat elvileg megvalósíthatónak bizonyult (minden IMP 45 000 dollárba, azaz körülbelül 314 000 dollárba került mai pénz).
Az IMP-megközelítés, miközben enyhítette a tudományos vezetők aggodalmát a számítási teljesítményük hálózati terhelése miatt, egy másik, az ARPA politikai problémáját is megoldotta. Az ügynökség akkori többi projektjétől eltérően a hálózat nem korlátozódott egyetlen kutatóközpontra, ahol azt egyetlen főnök irányította. És maga az ARPA nem rendelkezett azzal a képességgel, hogy önállóan hozzon létre és irányítson egy nagyszabású műszaki projektet. Ehhez külső cégeket kellene felvennie. Az IMP jelenléte egyértelmű felelősségmegosztást teremtett a külső ügynök által kezelt hálózat és a helyileg vezérelt számítógép között. A vállalkozó irányítaná az IMP-ket és mindent, ami a kettő között van, a központok pedig továbbra is felelősek maradnak a saját számítógépeik hardveréért és szoftveréért.
IMP
Robertsnek ezután ki kellett választania azt a vállalkozót. Licklider régimódi megközelítése, miszerint kedvenc kutatójától közvetlenül kibeszélt egy javaslatot, ebben az esetben nem érvényesült. A projektet, mint bármely más állami szerződést, nyilvános árverésre kellett bocsátani.
Roberts csak 1968 júliusában tudta tisztázni az ajánlat végső részleteit. Körülbelül hat hónap telt el azóta, hogy a rejtvény utolsó technikai darabja a helyére került, amikor egy gatlinburgi konferencián bejelentették a csomagkapcsoló rendszert. A két legnagyobb számítógépgyártó, a Control Data Corporation (CDC) és az International Business Machines (IBM) azonnal megtagadta a részvételt, mert nem voltak olcsó miniszámítógépeik, amelyek alkalmasak lettek volna az IMP szerepkörre.
Honeywell DDP-516
A többi résztvevő közül a többség új számítógépet választott a Honeywelltől, bár néhányan hajlottak a szívességre . A Honeywell opciója különösen vonzó volt, mert volt egy I/O interfésze, amelyet kifejezetten valós idejű rendszerekhez terveztek olyan alkalmazásokhoz, mint például az ipari vezérlés. A kommunikációhoz természetesen megfelelő pontosság is kellett – ha a számítógép más munkával elfoglaltsága közben lemaradt egy bejövő üzenetről, nem volt második esélye annak elkapására.
Az év végére, miután komolyan fontolóra vette a Raytheont, Roberts a Bolt, Beranek és Newman által alapított, növekvő cambridge-i cégre bízta a feladatot. Az interaktív számítástechnika családfája ekkorra már rendkívül beépült, és Roberts könnyen nepotizmussal vádolható, amiért a BBN-t választotta. Licklider behozta az interaktív számítástechnikát a BBN-be, mielőtt az IPTO első igazgatója lett volna, elvetette intergalaktikus hálózatának magvait, és olyan embereket mentorált, mint Roberts. Leake befolyása nélkül az ARPA és a BBN nem lett volna sem érdekelt, sem képes az ARPANET projekt kiszolgálására. Ezenkívül a BBN által az IMP-alapú hálózat kiépítésére összeállított csapat kulcsfontosságú része közvetlenül vagy közvetve a Lincoln Labstól érkezett: Frank Hart (csapatvezető), Dave Walden, és North Ornstein. Roberts maga is a laboratóriumokban járt posztgraduális iskolába, és Leake véletlen találkozása Wes Clarkkal váltotta fel érdeklődését az interaktív számítógépek iránt.
Bár a helyzet összejátszásnak tűnhetett, valójában a BBN csapata éppolyan alkalmas volt valós idejű munkára, mint a Honeywell 516. Lincolnban radarrendszerekhez csatlakoztatott számítógépeken dolgoztak – egy másik példa egy olyan alkalmazásra, amelyben az adatok nem várnak, amíg a számítógép készen áll. Hart például diákként a Whirlwind számítógépen dolgozott az 1950-es években, csatlakozott a SAGE projekthez, és összesen 15 évet töltött a Lincoln Laboratories-nál. Ornstein a SAGE keresztprotokollon dolgozott, amely radarkövetési adatokat vitt át egyik számítógépről a másikra, majd később Wes Clark LINC-jén, egy számítógépen, amelyet arra terveztek, hogy segítse a tudósokat közvetlenül a laboratóriumban online adatokkal dolgozni. Crowther, most leginkább a szöveges játék szerzőjeként ismert , tíz évet töltött valós idejű rendszerek kiépítésével, beleértve a Lincoln Terminal Experimentet, egy mobil műholdas kommunikációs állomást egy kis számítógéppel, amely vezérelte az antennát és feldolgozta a bejövő jeleket.
IMP csapat a BBN-nél. Frank Hart az idősebb központ embere. Ornstein a jobb szélen áll, Crowther mellett.
Az IMP feladata volt az üzenetek egyik számítógépről a másikra történő továbbításának megértése és kezelése. A számítógép egyszerre legfeljebb 8000 bájtot tud küldeni a helyi IMP-nek a célcímmel együtt. Az IMP ezután kisebb csomagokra bontotta az üzenetet, amelyeket függetlenül továbbított a cél IMP-hez az AT&T-től bérelt 50 kbps-os vonalakon. A fogadó IMP összerakta az üzenetet, és kézbesítette a számítógépére. Minden IMP vezetett egy táblázatot, amely nyomon követte, hogy a szomszédok közül melyiknek volt a leggyorsabb útja bármely lehetséges cél eléréséhez. Dinamikusan frissítve lett az ezektől a szomszédoktól kapott információk alapján, beleértve azokat az információkat is, amelyek szerint a szomszéd nem volt elérhető (ebben az esetben az adott irányú küldés késleltetése végtelennek minősült). Hogy megfeleljen Roberts sebesség- és átviteli követelményeinek az összes feldolgozáshoz, Hart csapata művészeti szintű kódot készített. Az IMP teljes feldolgozóprogramja mindössze 12 000 bájtot foglalt el; az útválasztó táblákkal foglalkozó rész csak 300-at foglalt el.
A csapat számos óvintézkedést is tett, mivel nem volt praktikus egy támogató csapatot szentelni minden egyes IMP-nek a területen.
Először is minden számítógépet felszereltek távfelügyeleti és vezérlési eszközökkel. A minden áramszünet után induló automatikus újraindítás mellett az IMP-ket úgy programozták, hogy az operációs szoftver új verzióinak elküldésével újraindítsák a szomszédokat. A hibakeresés és elemzés elősegítése érdekében az IMP parancsra rendszeres időközönként pillanatfelvételeket készíthet aktuális állapotáról. Valamint minden IMP-csomaghoz csatolt egy-egy alkatrészt a nyomon követéshez, amely lehetővé tette a munka részletesebb naplózását. Mindezekkel a képességekkel számos probléma megoldható volt közvetlenül a BBN irodából, amely irányítóközpontként szolgált, ahonnan a teljes hálózat állapota látható volt.
Másodszor, az 516-os katonai változatát kérték a Honeywelltől, vastag tokkal felszerelve, hogy megvédjék a rezgésektől és egyéb fenyegetésektől. A BBN alapvetően azt akarta, hogy ez a "maradj távol" jelzés legyen a kíváncsi végzős diákok számára, de semmi sem húzta meg a határt a helyi számítógépek és a BBN által üzemeltetett alhálózat között, úgy, mint ez a páncélozott héj.
Az első megerősített, megközelítőleg hűtőszekrény méretű szekrények 30. augusztus 1969-án érkeztek meg a Kaliforniai Egyetemre (UCLA), mindössze 8 hónappal azután, hogy a BBN megkapta a szerződést.
Host
Roberts úgy döntött, hogy négy állomással indítja el a hálózatot – az UCLA-n kívül egy IMP-t telepítenek a parton a Kaliforniai Egyetemen, Santa Barbarában (UCSB), egy másikat az észak-kaliforniai Stanford Research Institute-nál (SRI), és az utolsó a Utah-i Egyetemen. Ezek mind másodrangú intézmények voltak a nyugati partról, és próbáltak valahogy bizonyítani a tudományos számítástechnika területén. A családi kötelékek továbbra is két tudományos témavezetőként működtek, a UCLA és a Utah-i Egyetemről szintén Roberts régi kollégái voltak a Lincoln Laboratories-ban.
Roberts további hálózattal kapcsolatos funkciókat adott a két gazdagépnek. 1967-ben Doug Englebart az SRI-től egy vezetői értekezleten önként jelentkezett egy hálózati információs központ felállítására. Az SRI kifinomult információ-visszakereső rendszerének segítségével létrehozta az ARPANET címtárat: a különböző csomópontokon elérhető összes erőforrásról szóló információs gyűjteményt, és mindenki számára elérhetővé teszi a hálózaton. Tekintettel Kleinrock hálózati forgalomelemzési szakértelmére, Roberts az UCLA-t nevezte ki hálózati mérési központnak (NMC). A Kleinrock és az UCLA számára az ARPANET nem csak gyakorlati eszköz volt, hanem egy kísérlet is, amelyből adatokat lehet kinyerni és összeállítani, hogy a megszerzett ismereteket a hálózattervezés és utódai fejlesztésére is alkalmazni lehessen.
De az ARPANET fejlesztése szempontjából ennél a két kinevezésnél fontosabb volt a végzős hallgatók informálisabb és lazább közössége, a Hálózati Munkacsoport (NWG). Az IMP-ből származó alhálózat lehetővé tette a hálózat bármely gazdagépének, hogy megbízhatóan továbbítsa az üzenetet bármely másiknak; Az NWG célja egy közös nyelv vagy nyelvkészlet kifejlesztése volt, amelyet a házigazdák használhatnak a kommunikációhoz. Ők "gazdaprotokolloknak" nevezték őket. A diplomatáktól kölcsönzött „protokoll” elnevezést először 1965-ben Roberts és Tom Marill alkalmazta a hálózatokra, hogy leírja mind az adatformátumot, mind az algoritmikus lépéseket, amelyek meghatározzák, hogyan kommunikál két számítógép egymással.
Az NWG, Steve Crocker (UCLA) informális, de hatékony vezetése alatt, 1969 tavaszán kezdett rendszeresen ülésezni, körülbelül hat hónappal az első IMP előtt. A Los Angeles környékén született és ott nőtt fel, Crocker a Van Nuys High Schoolba járt, és egyidős volt két leendő NWG-s bandatársával, Vint Cerffel és Jon Postellel. A csoport egyes találkozóinak eredményének rögzítésére Crocker kidolgozta az ARPANET-kultúra (és a jövőbeli internet) egyik sarokkövét, megjegyzéskérés [munkajavaslat] (). Az 1. április 7-én közzétett RFC 1969-je, amelyet az összes jövőbeni ARPANET csomóponthoz klasszikus levélben terjesztettek, összegyűjtötte a csoport korai vitáit a gazdagép protokoll szoftver tervezéséről. Az RFC 3-ban Crocker folytatta a leírást, nagyon homályosan meghatározva az összes jövőbeli RFC tervezési folyamatát:
Jobb időben elküldeni a megjegyzéseket, mint tökéletesíteni őket. Példák vagy egyéb konkrétumok nélküli filozófiai véleményeket, konkrét javaslatokat vagy megvalósítási technológiákat bevezető leírás vagy kontextuális magyarázatok nélkül, konkrét kérdéseket megválaszolási kísérlet nélkül elfogadunk. Az NWG jegyzetének minimális hossza egy mondat. Reméljük, hogy elősegítjük az informális ötletek cseréjét és megbeszélését.
Az árajánlatkéréshez (RFQ) hasonlóan, amely az állami szerződésekre vonatkozó ajánlatkérés szokásos módja, az RFC is üdvözölte a visszajelzéseket, de az RFQ-val ellentétben párbeszédet is kért. A megosztott NWG közösségben bárki benyújthat RFC-t, és kihasználhatja ezt a lehetőséget, hogy megvitassa, megkérdőjelezze vagy kritizálja az előző javaslatot. Természetesen, mint minden közösségben, néhány véleményt mások felett értékeltek, és a kezdeti időkben Crocker és munkatársainak fő csoportja véleménye nagyon nagy tekintéllyel bírt. 1971 júliusában Crocker még végzős hallgatóként otthagyta az UCLA-t, hogy programmenedzserként dolgozzon az IPTO-nál. Az ARPA kulcsfontosságú kutatási ösztöndíjaival akarva-akaratlanul is tagadhatatlan befolyást gyakorolt.
Jon Postel, Steve Crocker és Vint Cerf osztálytársak és kollégák az NWG-nél; későbbi évek
Az eredeti NWG-terv két protokollt írt elő. A távoli bejelentkezés (telnet) lehetővé tette, hogy az egyik számítógép terminálként működjön, amely egy másik operációs rendszeréhez csatlakozik, kiterjesztve bármely ARPANET-csatlakozott rendszer interaktív környezetét több ezer kilométeres időmegosztással a hálózat bármely felhasználójára. Az FTP fájlátviteli protokoll lehetővé tette egy számítógép számára, hogy fájlt, például hasznos programot vagy adatkészletet vigyen át egy másik rendszer tárolójába vagy onnan. Roberts ragaszkodására azonban az NWG egy harmadik mögöttes protokollt is hozzáadott e kettő alátámasztására, alapvető kapcsolatot létesítve két gazdagép között. Hálózatvezérlő programnak (NCP) hívták. A hálózatnak most három absztrakciós rétege volt – az IMP által felügyelt csomag-alhálózat a legalsó, az NCP által biztosított host-host kommunikáció középen, és az alkalmazásprotokollok (FTP és telnet) a tetején.
Kudarc?
Az NCP-t csak 1971 augusztusáig definiálták és implementálták az egész hálózaton, amely akkoriban tizenöt csomópontból állt. Hamarosan megtörtént a telnet protokoll megvalósítása, és az FTP első stabil definíciója egy évvel később, 1972 nyarán jelent meg. Ha értékeljük az ARPANET akkori állapotát, néhány évvel az első elindítása után kudarcnak tekintik a források elkülönítéséről szóló álmához képest, amelyet Licklider védence, Robert Taylor elképzelt és gyakorlatba ültet.
Kezdetnek egyszerűen nehéz volt kitalálni, hogy milyen források léteznek online, amelyeket felhasználhatunk. A hálózat információs központja önkéntes részvételi modellt alkalmazott – minden csomópontnak naprakész információkat kellett szolgáltatnia az adatok és programok elérhetőségéről. Bár mindenki hasznot húzna egy ilyen fellépésből, az egyes csomópontok nem voltak ösztönözve arra, hogy reklámozzanak vagy hozzáférést biztosítsanak az erőforrásaihoz, nem beszélve a naprakész dokumentációról vagy tanácsadásról. Ezért a hálózati kártya nem vált online címtársá. A kezdeti években talán legfontosabb funkciója az volt, hogy elektronikus tárhelyet biztosítson az RFC-k növekvő készletének.
Még ha mondjuk Alice az UCLA-ról tudott is egy hasznos forrás létezéséről az MIT-n, egy komolyabb akadály jelent meg. A Telnet engedélyezte Alice-nek, hogy elérje az MIT bejelentkezési képernyőjét, de nem tovább. Ahhoz, hogy Alice ténylegesen hozzáférjen egy programhoz az MIT-n, először offline egyeztetést kellett folytatnia az MIT-vel, hogy létrehozzon egy fiókot a számítógépén, amihez általában mindkét intézménynél papíralapú űrlapot kellett kitöltenie, és finanszírozási megállapodást kellett kötnie, hogy kifizesse. MIT számítógépes erőforrások használata. A csomópontok közötti hardver és rendszerszoftver közötti inkompatibilitás miatt a fájlok átvitelének gyakran nem volt sok értelme, mivel nem lehetett távoli számítógépekről programokat futtatni a sajátján.
Ironikus módon az erőforrás-megosztás legjelentősebb sikere nem az interaktív időmegosztás területén volt, amelyre az ARPANET-et létrehozták, hanem a régimódi, nem interaktív adatfeldolgozás területén. Az UCLA hozzáadta a hálózathoz a tétlen IBM 360/91 kötegelt feldolgozó gépét, és telefonos konzultációt nyújtott a távoli felhasználók támogatása érdekében, jelentős bevételt generálva ezzel a számítógépközpontnak. Az ARPA által szponzorált ILLIAC IV szuperszámítógép az Illinoisi Egyetemen és a Datacomputer a Computer Corporation of America Cambridge-ben is talált távoli klienseket az ARPANET-en keresztül.
Mindezek a projektek azonban nem közelítették meg a hálózat teljes kihasználását. 1971 őszén 15 online hoszt mellett a hálózat egésze átlagosan 45 millió bitet továbbított csomópontonként, vagyis 520 bps-t az AT&T 50 000 bps-os bérelt vonalain keresztül. Ezen túlmenően a forgalom nagy része tesztforgalom volt, amelyet az UCLA hálózati mérési központja generált. Néhány korai felhasználó lelkesedését leszámítva (mint például Steve Cara, a PDP-10 napi felhasználója a Utah-i Egyetemen Palo Altóban), kevés dolog történt az ARPANET-en. Modern szempontból talán a legérdekesebb fejlemény a Project Guttenberg digitális könyvtár elindítása volt 1971 decemberében, amelyet Michael Hart, az Illinoisi Egyetem hallgatója szervezett.
Ám hamarosan az ARPANET-et egy harmadik alkalmazási protokoll – egy e-mailnek nevezett apróság – megmentette a hanyatlással kapcsolatos vádaktól.
Mit kell még olvasni
• Janet Abbate, Inventing the Internet (1999)
• Katie Hafner és Matthew Lyon, Ahol a varázslók későn maradnak: The Origins of the Internet (1996)
Forrás: will.com