További cikksorozatok:
- A relék története
- Az elektronikus számítógépek története
- A tranzisztor története
- Az internet története
Az ARPANET segítségével Robert Taylor és Larry Roberts különböző kutatóintézetek sokaságát, amelyek mindegyikének saját számítógépe volt, melyért teljes felelősséget vállalt. Azonban a hálózat szoftvere és hardvere ködös köztes területen helyezkedett el, és nem tartozott egyetlen ilyen helyhez sem. 1967 és 1968 között Roberts, az Információs Feldolgozó Technológiai Iroda (Information Processing Technology Office, IPTO) hálózati projektjének vezetője, feladata volt meghatározni, hogy kinek kell a hálózatot építeni és karbantartani, és hol kell, hogy húzódjanak a határok a hálózat és az intézetek között.
A szkeptikusok
A hálózat struktúrájának problémája legalább annyira politikai, mint technikai volt. Az ARPA kutatóközpontjainak tudományos vezetői általában nem támogatták az ARPANET ötletét. Néhányan világosan kifejezték, hogy semmi kedvük hozzá, hogy bármikor csatlakozzanak a hálózathoz; alig akadt, aki lelkesedett volna érte. Minden központnak komoly erőfeszítéseket kellett volna tennie, hogy mások is használhassák a rendkívül drága és nagyon ritka számítógépüket. Az ilyen hozzáférés biztosítása nyilvánvaló hátrányokat mutatott (értékes erőforrás elvesztése), miközben a potenciális előnyei határozatlanok és ködösek maradtak.
Ugyanez a szkepticizmus a közös erőforrás-hozzáféréssel néhány évvel korábban megölte a Los Angeles-i Kaliforniai Egyetem hálózati projektjét. Ugyanakkor az ARPA-nak ebben az esetben sokkal több befolyása volt, mivel közvetlenül ő finanszírozta ezeket az értékes számítógépes erőforrásokat, és folyamatosan kezében tartotta az összes hozzájuk kapcsolódó kutatási programmal kapcsolatos pénzáramot. Bár közvetlen fenyegetések nem hangzottak el, és nem voltak „különben” figyelmeztetések, a helyzet rendkívül világos volt – így vagy úgy, az ARPA meg akarta építeni a hálózatát, hogy összekapcsolja azokat a gépeket, amelyek valójában továbbra is hozzá tartoztak.
Az alkalom 1967 tavaszán jött el, amikor a tudományos vezetők találkozóját tartották az etikai Arborban, Michiganben. Roberts bemutatta a tervét, hogy létrehozzon egy hálózatot, amely különböző számítógépeket összekapcsol minden központban. Bejelentette, hogy minden vezető biztosítja saját helyi számítógépét egy speciális hálózati szoftverrel, amelyet majd arra használnak, hogy más számítógépekkel telefonhálózaton keresztül kapcsolatba lépjenek (még mielőtt Roberts tudomást szerzett volna az ötlet létezéséről) ). A válasz viszont viták és félelmek voltak. A legkevésbé hajlandóak a terv végrehajtására a legnagyobb központok voltak, ahol már nagy programok működtek, amelyeket az IPTO finanszírozott, közöttük a MIT volt a legfontosabb. Az MIT kutatói, akik a Project MAC idején a pénzükben fürödtek, és a mesterséges intelligencia laboratóriumban dolgoztak, nem láttak előnyöket abban, hogy megosszák a nehezen megszerzett erőforrásaikat a nyugati „díszletekkel”.
És függetlenül a státuszukról, minden központ büszkén őrizte saját ötleteit. Mindegyiknek megvoltak a saját egyedi programjai és berendezései, és nehéz volt elképzelni, hogyan tudnának legalább a legegyszerűbb kapcsolatot létesíteni egymással, nemhogy valódi közös munkát végezni. Csak a hálózati programok megírása és futtatása a saját gépükre jelentős idő- és számítási erőforrást venne igénybe.
Ironikus, de meglepően megfelelő módon, Roberts által meghozott döntés a szociális és technikai problémák megoldásáról Vesz Clarktól származott, aki ellenezte a megosztott időt és a hálózatokat is. Clark, aki a donkihóti ötlet híve volt, hogy minden embernek egyéni számítógépet adjanak, egyáltalán nem akarta megosztani számítástechnikai erőforrásait senkivel, és Washingtoni Egyetemét St. Louisban még sokáig távol tartotta az ARPANET hálózattól. Ezért nem meglepő, hogy éppen ő tervezett egy hálózati projektet, amely nem rótt jelentős terhet minden központ számítási erőforrásaira, és nem követelt meg tőlük külön szoftverek létrehozását.
Clark javasolta, hogy minden központba helyezzenek el egy mini számítógépet, amely az összes, a hálózattal közvetlenül kapcsolatos funkciót feldolgozza. Minden központnak csak annyit kellett kitalálnia, hogyan csatlakozhat a helyi segítőjéhez (amelyeket később üzenetprocesszor interfészeknek neveztek el, vagy ), amely aztán az üzenetet a megfelelő útvonalon küldte el, hogy eljusson a címzett IMP-hez. Lényegében azt javasolta, hogy az ARPA adjon ingyenes számítógépeket minden központnak, amelyek átvennék 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 mini számítógépek, amelyek mindössze néhány tízezer dollárba kerültek, szemben a több száz dollárral, és végül a javaslat elvileg megvalósíthatóvá vált (végül minden IMP 45 000 dollárba került, ami körülbelül 314 000 dollárnak felel meg a mai pénzben).
Az IMP-használati megközelítés, amely enyhítette a tudományos vezetők aggodalmát a hálózat terhelése miatt a számítástechnikai kapacitásaikra, egy másik politikai problémát is megoldott az ARPA számára. A többi akkori ügynökségi projekttel ellentétben a hálózat nem volt korlátozva egyetlen kutatási központra, ahol egyetlen vezető irányította volna. Az ARPA magának sem volt lehetősége egy nagy léptékű technikai projekt önállóan történő létrehozására és irányítására. Külső cégeket kellett volna felbérelnie ehhez. Az IMP-ek használata világos felelősségi határvonalat húzott a külső ügynök által irányított hálózat és a helyben irányított számítógép között. A vállalkozónak kellett volna ellenőriznie az IMP-ket és mindent közöttük, míg a központok felelősek maradtak a saját számítógépeik hardveréért és szoftveréért.
IMP
Ezután Robertsnak ki kellett választania ezt a vállalkozót. Liklider elavult megközelítése, amely a kedvenc kutató közvetlen megkeresésére épült, ebben az esetben nem volt megfelelő. A projektet nyilvános pályázatra kellett kiírni, mint bármely más kormányzati szerződést.
Csak 1968 júliusára tudta Roberts véglegesíteni a pályázati részleteket. Körülbelül fél év telt el azóta, hogy a végső technikai puzzle darabja a helyére került, amikor a gatlinburgi konferencián bemutatták a csomagkapcsolási rendszert. A két legnagyobb számítógépgyártó, a Control Data Corporation (CDC) és az International Business Machines (IBM) azonnal visszautasította a részvételt, mivel nem volt olcsó mini számítógépük, amely megfelelt volna az IMP szerepének.
Honeywell DDP-516
A megmaradt résztvevők közül a többség az új számítógép mellett döntött a Honeywell-től, bár néhányan a . A Honeywell változat különösen vonzó volt, mivel rendelkezett egy olyan bemeneti/kimeneti interfésszel, amely kifejezetten valós idejű rendszerekhez lett tervezve, olyan alkalmazásokhoz, mint az ipari berendezések irányítása. A kommunikációhoz természetesen megfelelő pontosság is szükséges volt – ha a számítógép kihagyott egy bejövő üzenetet, miközben más munkával volt elfoglalva, második esélye már nem volt elkapni azt.
Az év végére, miután komolyan mérlegelte a Raytheon jelöltjét, Roberts a növekvő cambridge-i cégnek adta ezt a feladatot, amelyet Bolt, Berenak és Newman alapított. Az interaktív számítások családfája ekkorra rendkívül beágyazódott, és Roberts BBN választása miatt könnyen megvádolható volt nepotizmussal. Licklider az interaktív számításokat a BBN-be hozta, mielőtt az IPTO első igazgatója lett, elültetve a galaktikus hálózatának magvait és olyan embereket nevelve, mint Roberts. Licklider befolyása nélkül az ARPA és a BBN nem lett volna sem érdeklődő, sem képes a ARPANET projekt fenntartására. Továbbá, a BBN által az IMP-re épülő hálózat létrehozására összegyűjtött csapat kulcsfontosságú tagjai közvetlenül vagy közvetve a Lincoln laboratóriumokból érkeztek: Frank Hart (a csapat vezetője), Dave Walden, és Severusornstein. Pont a laboratóriumokban volt Roberts posztgraduális hallgató, és ott egy véletlen találkozás Licklider és Wes Clark között szült érdeklődését az interaktív számítógépek iránt.
Bár ez a helyzet összeesküvésnek tűnhetett, a BBN csapata valójában pontosan olyan jól alkalmazkodott a valós idejű munkához, mint a Honeywell 516. Lincolnban a radar rendszerekhez csatlakoztatott számítógépeken dolgoztak – ez egy újabb példa arra az alkalmazásra, ahol az adatok nem várják meg, amíg a számítógép kész lesz. Hart például még a '50-es években diák korában dolgozott a Whirlwind számítógépen, csatlakozott a SAGE projekthez, és összesen 15 évet töltött a Lincoln laboratóriumaiban. Ornstein a SAGE keresztprotokollján dolgozott, amely adatokat továbbított radar nyomkövetés alapján az egyik számítógépről a másikra, majd később a LINC-en, a Clark által kidolgozott számítógépen, amelyet arra terveztek, hogy segítsen a tudósoknak közvetlenül a laborban, valós időben dolgozva az adatokkal. Crowther, akit most leginkább a szöveges játék szerzőjeként ismernek, , tíz évet töltött valós idejű rendszerek fejlesztésével, beleértve a Lincoln kísérleti terminálját, egy kis számítógéppel működő mobil műholdas állomást, amely az antennát irányította és a bejövő jeleket feldolgozta.
Az IMP csapata a BBN-nél. Frank Hart – az idősebb középpontban álló férfi. Ornstein jobbról áll, Crowther mellett.
Az IMP felelős volt az üzenetek útvonalának és továbbításának megértéséért és kezeléséért egyik számítógépről a másikra. A számítógép egyszerre akár 8000 bájt adatot küldhetett el a helyi IMP-nek, a címzett címével együtt. Az IMP ezután feldarabolta az üzenetet kisebb csomagokra, amelyeket függetlenül továbbítottak a cél IMP-nek 50 kbit/s sebességű vonalakon, amelyeket az AT&T-től béreltek. A fogadó IMP összeállította az üzenetet darabokból, és továbbította azt saját számítógépére. Minden IMP-ben táblázat volt, amely nyomon követte, hogy a szomszédai közül kinek van a leggyorsabb útvonala bármely lehetséges célhoz. Ez dinamikusan frissült azoktól a szomszédoktól kapott információk alapján, beleértve azt az információt is, hogy a szomszéd nem elérhető (ebben az esetben a késleltetés az ebbe az irányba történő küldésre végtelennek számított). Annak érdekében, hogy megfeleljenek Roberts minden folyamat sebesség- és sávszélesség-követelményének, Hart csapata művészi szintű kódot alkotott. Az IMP feldolgozóprogramja mindösszesen 12 000 bájtnyi helyet foglalt el; a routings táblák kezelése pedig mindössze 300 bájtot tett ki.
A csapat számos óvintézkedést is tett, figyelembe véve, hogy impraktikus volt minden IMP-hez helyben támogatási csapatot kijelölni.
Először is, minden számítógépet távoli nyomon követés és irányítás eszközeivel láttak el. Az áramkimaradás után automatikus újraindítás mellett az IMP-ket úgy programozták, hogy új verziókat küldjenek a szomszédoknak az operációs rendszerből, lehetővé téve azok újraindítását. A hibakeresés és elemzés megkönnyítése érdekében az IMP parancsra elkezdhette a jelenlegi állapotának pillanatképét készíteni egyenlő időközönként. Minden csomaghoz az IMP egy nyomon követő részt is csatolt, lehetővé téve részletesebb naplók vezetését. Mindezekkel a lehetőségekkel sok problémát közvetlenül a BBN irodájából lehetett kezelni, amely a hálózat állapotának központi irányítóközpontját biztosította.
Másodszor, a Honeywell-től kértek egy katonai verziót az 516-os számítógépből, amelyet vastag ház védett a rezgésektől és egyéb fenyegetésektől. A BBN elsősorban azt akarta, hogy ez egy „tartsd távol” jelzés legyen az érdeklődő doktori hallgatók számára, de semmi sem mutatta jobban a határt a helyi számítógépek és a BBN által kezelt alhálózat között, mint ez a páncélozott ház.
Az első megerősített szekrények, körülbelül hűtőszekrény méretűek, 1969. augusztus 30-án érkeztek meg a Los Angeles-i Kaliforniai Egyetemre (UCLA), mindössze 8 hónappal az után, hogy a BBN megkapta a szerződését.
Hostok
Roberts úgy döntött, hogy a hálózatot négy hosttal indítja el – az UCLA mellett egy IMP-et telepítenek kicsit északabbra a Santa Barbarai Kaliforniai Egyetemre (UCSB), egy másikat a Stanford Kutatóintézetbe (SRI) Észak-Kaliforniában, és az utolsót a Utah Egyetemre. Mindannyian másodrendű intézmények voltak a nyugati parton, akik próbálták megmutatni magukat a tudományos számítás területén. A családi kötelékek továbbra is működtek, mivel a két tudományos vezető, az UCLA-ból és a Utah Egyetemről szintén Roberts régi kollégái voltak a Lincoln Laboratóriumban.
Két hostnak Roberts további hálózati funkciókat adott. Doug Engelbart az SRI-ből 1967-ben egy vezetői találkozón felajánlotta, hogy létrehoz egy hálózati információs központot. Az SRI összetett információkivonó rendszerét felhasználva egy telefonkönyvet akart létrehozni az ARPANET-hez: egy rendezett összeállítást az összes erőforrásról, amely elérhető a különböző csomópontokon, és hozzáférést biztosítani minden hálózati résztvevő számára. Figyelembe véve Kleinrock hálózati forgalomelemzési tapasztalatait, Roberts UCLA-t nevezte ki a hálózati aktivitás mérési központjának (NMC). Kleinrock és az UCLA számára az ARPANET-nek nemcsak gyakorlati eszköznek kellett lennie, hanem kísérletnek is, amelyből adatokat lehetett kinyerni és általánosítani, hogy a kapott tudást a hálózat fejlesztésére és utódaira alkalmazzák.
De fontosabb, mint a két ilyen cél, az ARPANET fejlődése szempontjából, a hálózati munkacsoport (NWG) nevű informális és homályos közösség volt, amely a posztgraduális hallgatókból állt. Az IMP alhálózat lehetővé tette, hogy bármelyik hoszt megbízhatóan eljuttasson egy üzenetet bármelyik másik hosztra; a NWG feladata az volt, hogy közös nyelvet vagy nyelveket dolgozzanak ki, amelyeket a hosztok használhattak a kommunikációhoz. Ezeket 'hoszt protokolloknak' nevezték el. A 'protokoll' kifejezést, amelyet diplomaták használtak, 1965-ben először Roberts és Tom Marill alkalmazta a hálózatokra, adatminták és algoritmikus lépések leírására, amelyek meghatározzák, hogyan kommunikálnak egymással a számítógépek.
A NWG, informális, de valós irányítással Steve Crocker UCLA-ból, 1969 tavaszán kezdett rendszeresen találkozni, körülbelül hat hónappal az első IMP megjelenése előtt. Crocker Los Angeles környékén született és nőtt fel, a Van Nuys iskolába járt, ahol egyidős volt két jövőbeli NWG kollégájával, Vint Cerf-fel és Jon Postellel. A csoport néhány találkozójának eredményeit rögzíteni, Crocker kifejlesztette az ARPANET (és a jövőbeli internet) kultúrájának egyik alapkövét, a request for comments [munkajavaslat] (). Az RFC 1, amelyet 1969. április 7-én tettek közzé, és amelyet a klasszikus postán küldtek el minden jövőbeli ARPANET csomópontnak, összegyűjtötte a csoport korai vitáit a hoszt protokollok szoftverének tervezéséről. Az RFC 3-ban Crocker folytatta a leírást, elég homályosan meghatározva minden jövőbeli RFC létrehozásának folyamatát:
A megjegyzéseket jobban időben elküldeni, mint tökéletesíteni. Elfogadunk filozófiai véleményeket példák vagy más specifikációk nélkül, bizonyos ajánlásokat vagy végrehajtási technológiákat bevezető leírás vagy kontextuális magyarázat nélkül, konkrét kérdéseket válaszadási kísérletek nélkül. A NWG megjegyzésének minimális hossza egy mondat. Reméljük, hogy elősegítjük a véleménycserét és a diskurzust informális ötletekről.
Ahogy a request for quotation [запрос котировок] (RFQ), a kormányzati szerződések ajánlatainak kérésének standard módja, az RFC is üdvözölte a bármilyen reakciót, de ellentétben az RFQ-val, még a párbeszédet is ösztönözte. A NWG elosztott közösségének minden tagja benyújthatott RFC-t, és kihasználhatta ezt a lehetőséget vitára, kérdésekre vagy korábbi javaslatok kritikájára. Természetesen, mint bármely közösségben, egyes véleményeket fontosabbnak tartottak másokénál, és a korai években Croker és fő szövetségesei véleménye nagy tekintélynek örvendett. 1971 júliusában Croker elhagyta az UCLA-t, még doktori hallgatóként, hogy programmenedzser legyen az IPTO-nál. Az ARPA-tól szerzett kulcsfontosságú kutatási ösztöndíjaival ő, akaratlanul vagy akaratlanul, vitathatatlan befolyással bírt.
John Postel, Steve Crocker és Vint Cerf – osztálytársak és kollégák a NWG-ben; későbbi évek
A NWG eredeti terve két protokoll bevezetését irányozta elő. A távoli bejelentkezés (telnet) lehetővé tette, hogy egy számítógép terminálként működjön, amely egy másik operációs rendszerhez csatlakozik, interaktív környezetet terjesztve bármely ARPANET rendszer időmegosztásával, kilométerekre bárkitől a hálózaton. A fájlátviteli protokoll (FTP) lehetővé tette, hogy egy számítógép fájlt, például egy hasznos programot vagy adatcsomagot küldjön egy másik rendszer tárolójába vagy onnan. Roberts kérésére a NWG egy harmadik alap protokollt is hozzáadott e két protokoll alapjához, amely alapvető kapcsolatot létesített két hoszt között. Ezt hálózatkezelő programnak (NCP) nevezték el. Most a hálózatnak három absztrakciós szintje volt – az alacsonyan levő csomaghálózatot az IMP kezelte, a hosztok közötti kapcsolatot az NCP biztosította középen, és a legfelső szinten az alkalmazásprotokollokat (FTP és telnet) találhatjuk.
Sikertelenség?
Csak 1971 augusztusára lett az NCP teljesen meghatározva és megvalósítva az egész hálózaton, amely akkoriban tizenöt csomópontból állt. Röviddel ezt követően megjelent a telnet protokoll megvalósítása, majd egy év múlva, 1972 nyarán megjelent az FTP első stabil definíciója. Ha a korai ARPANET állapotát értékeljük, az első évekkel a bevezetése után, azt lehetett mondani, hogy a rendszer kudarc volt, összehasonlítva a források megosztásáról alkotott álmaival, amelyet Licklider elképzelt és amelyet a védence, Robert Taylor megvalósított.
Először is nehéz volt kideríteni, hogy milyen erőforrások léteznek a hálózaton, amelyeket fel lehetne használni. A hálózat információs központja a önkéntes részvétel modelljét alkalmazta – minden csomópontnak magának kellett benyújtania a frissített információt arról, hogy milyen adatokkal és programokkal rendelkezik. Bár mindenki nyert volna egy ilyen megközelítésből, minden egyes csomópontnak nem volt erős motivációja a saját erőforrásaik reklámozására és a hozzáférés biztosítására, nem beszélve az aktuális dokumentáció vagy konzultáció biztosításáról. Ezért a NIC-nek nem sikerült hálózati útmutatót létrehoznia. Valószínűleg a legfontosabb funkciója a korai években az volt, hogy elektronikus helyet biztosítson a folyamatosan bővülő RFC-k számára.
Még ha mondjuk Alice a UCLA-ról tudott is hasznos erőforrásról a MIT-n, egy komolyabb akadály merült fel. A Telnet lehetővé tette, hogy Alice belépjen a MIT bejelentkezési képernyőjére, de nem tovább. Ahhoz, hogy Alice valóban hozzáférhessen egy programhoz a MIT-n, először offline meg kellett állapodnia a MIT-tel, hogy létrehozzanak neki egy fiókot az ő számítógépükön, ami általában papíralapú űrlapok kitöltését és a MIT számítógépes erőforrásainak használatának finanszírozásáról szóló megállapodást igényelt. Az eszközök és a system szoftverek közötti inkompatibilitás miatt a csomópontok közötti fájlátvitel gyakran nem sok értelmet nyert, mivel nem tudtál programokat futtatni távoli számítógépekről a sajátodon.
Ironikus, hogy a legjelentősebb sikere a források megosztásának nem az interaktív időmegosztás területén volt, amiért az ARPANET létrejött, hanem a régi típusú interaktív adatfeldolgozás területén. Az UCLA az IBM 360/91-es gépét, amely tétlen állapotban volt, csatlakoztatta a hálózathoz a batch feldolgozásra, és telefonos tanácsadást biztosított a távoli felhasználók támogatására, ami jelentős bevételt hozott a számítógépes központnak. Az Illinois állami egyetem ILLIAC IV szuperszámítógépét, amelyet az ARPA támogatott, és a Computer Corporation of America Datacomputerét Cambrigde-ben szintén távoli kliensek találták meg az ARPANET-en keresztül.
De ezek a projektek közel sem érték el a hálózat teljes kihasználtságát. 1971 őszén, 15 online hoszttal a hálózat összességében átlagosan 45 millió bitet továbbított minden csomóponton keresztül, vagyis 520 bit/s sebességgel az AT&T által bérelt 50 000 bit/s sávszélességű vonalakon. Ezenkívül a forgalom jelentős része ellenőrző jellegű volt, amit az UCLA hálózatmérő központja generált. Az első felhasználók – mint például Steve Karp, aki naponta használta a PDP-10-et, amely a Utah állami egyetemen volt, Palo Altoból – mellett az ARPANET-en nem sok minden történt. A modern nézőpontból talán a legérdekesebb esemény az volt, amikor 1971 decemberében elindult a digitális könyvtár, a „Gutenberg Projekt”, Michael Hart, az Illinois állami egyetem hallgatójának szervezésében.
De nem sokkal később az ARPANET megmenekült a kihullás vádjától egy harmadik alkalmazási protokollnak köszönhetően – egy apró dolog, amit emailnek hívnak.
Mit olvass még
• Janet Abbate, Az Internet feltalálása (1999)
• Katie Hafner és Matthew Lyon, A varázslók későn maradnak: Az Internet születése (1996)
Forrás: habr.com
