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Attraverso ARPANET, Robert Taylor e Larry Roberts numerosi diversi istituti di ricerca, ognuno dei quali aveva il proprio computer, di cui era completamente responsabile sia per il software che per l'hardware. Tuttavia, il software e l'hardware della rete si trovavano in una zona grigia, e non appartenevano a nessuno di questi luoghi. Tra il 1967 e il 1968, Roberts, capo del progetto di rete dell'ufficio per la tecnologia dell'elaborazione delle informazioni (Information Processing Technology Office, IPTO), doveva decidere chi costruire e mantenere la rete, e dove dovessero trovarsi i confini tra la rete e gli istituti.
Scettici
La questione della strutturazione della rete era, almeno, tanto politica quanto tecnica. I direttori scientifici dei centri di ricerca ARPA non approvavano in generale l'idea di ARPANET. Alcuni hanno chiaramente dimostrato di non avere affatto interesse ad unirsi alla rete; pochi di loro erano entusiasti. Ogni centro avrebbe dovuto sforzarsi notevolmente per consentire ad altri di utilizzare il loro computer molto costoso e raro. Tale concessione di accesso mostrava evidenti svantaggi (perdita di una risorsa preziosa), mentre i suoi potenziali vantaggi rimanevano incerti e confusi.
Lo stesso scetticismo riguardo all'accesso comune alle risorse affondò il progetto di rete dell'Università della California a Los Angeles qualche anno fa. Tuttavia, in questo caso l'ARPA aveva di gran lunga più leve di influenza, poiché finanziava direttamente tutte queste preziose risorse informatiche e manteneva il controllo su tutti i flussi di denaro legati a questi programmi di ricerca. E anche se non ci furono minacce dirette, nessun 'altrimenti' fu pronunciato, la situazione era molto chiara: in un modo o nell'altro, l'ARPA avrebbe costruito la propria rete per collegare macchine che, in pratica, erano ancora di sua proprietà.
Il momento era maturo durante l'incontro dei dirigenti scientifici a Ann Arbor, nel Michigan, nella primavera del 1967. Roberts presentò il suo piano per creare una rete che collegasse vari computer in ciascuno dei centri. Annunciò che ogni dirigente avrebbe fornito il proprio computer locale con un software di rete speciale, che avrebbe utilizzato per contattare altri computer tramite la rete telefonica (questo era ancora prima che Roberts scoprisse l'idea). ). La risposta è stata dibattuta e piena di timori. Tra i meno propensi ad adottare questa idea c'erano i principali centri, già attivi in progetti sostenuti dall'IPTO, tra cui spiccava il MIT. I ricercatori del MIT, che nuotavano in fondi ricevuti per lo sviluppo del sistema di suddivisione del tempo del Project MAC e per il laboratorio di intelligenza artificiale, non vedevano alcun vantaggio nel condividere le risorse guadagnate con fatica con nessun estraneo proveniente da ovest.
E, indipendentemente dal loro status, ogni centro coltivava le proprie idee. Ognuno aveva i propri programmi e attrezzature uniche, ed era difficile capire come potessero almeno stabilire una connessione semplice tra loro, figurarsi una reale collaborazione. Solo la scrittura e l'esecuzione di programmi di rete per il loro sistema richiederebbero un significativo quantitativo di tempo e risorse di calcolo.
Ironico, ma sorprendentemente appropriato è stato il fatto che la soluzione a questi problemi sociali e tecnici, adottata da Roberts, provenisse da Vint Cerf, una persona che aveva un atteggiamento di avversione sia nei confronti della divisione del tempo che delle reti. Cerf, sostenitore dell'idea donchisciottesca di dare un computer personale a ogni individuo, non intendeva affatto condividere le risorse informatiche con nessuno e mantenne il suo campus, l'Università di Washington a St. Louis, lontano dalla rete ARPANET per molti anni. Pertanto, non sorprende che sia stato proprio lui a progettare una rete che non aggiungesse un carico significativo sulle risorse computazionali di ciascun centro e non richiedesse a ognuno di essi di spendere risorse nella creazione di software specifico.
Cerf propose di installare in ciascun centro un mini-computer che gestisse tutte le funzioni direttamente collegate alla rete. Ogni centro doveva solo pensare a come collegarsi al proprio assistente locale (che in seguito fu chiamato processore di messaggi dell'interfaccia, o ), che poi inoltrava il messaggio lungo il percorso corretto, affinché arrivasse al giusto IMP nel luogo di ricezione. In sostanza, propose che l'ARPA distribuisse computer aggiuntivi gratuitamente a ciascun centro, che si sarebbero assunti gran parte delle risorse della rete. In un periodo in cui i computer erano ancora rari e molto costosi, questa proposta era audace. Tuttavia, proprio allora cominciarono a comparire mini-computer che costavano solo alcune decine di migliaia di dollari, invece di centinaia, e alla fine la proposta si rivelò in effetti realizzabile (alla fine, ogni IMP costò $45,000, ovvero circa $314,000 oggi).
L'approccio con l'IMP ha alleviato le preoccupazioni dei supervisori scientifici riguardo il carico di rete sulle loro capacità di calcolo, risolvendo anche un ulteriore problema politico per l'ARPA. A differenza degli altri progetti dell'agenzia dell'epoca, la rete non era limitata a un singolo centro di ricerca, diretto da un unico responsabile. Inoltre, l'ARPA non disponeva delle capacità per creare e gestire autonomamente un grande progetto tecnico. Avrebbe dovuto assumere aziende esterne per farlo. La presenza dell'IMP stabiliva una chiara delimitazione delle responsabilità tra la rete gestita da un agente esterno e il computer con gestione locale. L'appaltatore avrebbe controllato gli IMP e tutto ciò che li collegava, mentre i centri rimanevano responsabili delle apparecchiature e del software sui propri computer.
IMP
Dopo di ciò, Roberts doveva scegliere questo appaltatore. L'approccio antiquato di Liklider di ottenere un'offerta direttamente dal ricercatore preferito non era adatto in questo caso. Il progetto doveva essere presentato a un'asta pubblica, come qualsiasi altro contratto governativo.
Solo a luglio del 1968 Roberts riuscì a finalizzare i dettagli della domanda di gara. Era passato circa mezzo anno da quando l'ultimo pezzo tecnico del puzzle fu piazzato, quando alla conferenza di Gatlinburg si parlava del sistema di commutazione a pacchetti. I due maggiori produttori di computer, Control Data Corporation (CDC) e International Business Machines (IBM), rifiutarono subito di partecipare, poiché non disponevano di mini-computer economici adatti a ricoprire il ruolo di IMP.
Honeywell DDP-516
Tra i partecipanti rimasti, la maggioranza scelse il nuovo computer di Honeywell, anche se alcuni tendevano verso . L'opzione Honeywell era particolarmente allettante, poiché disponeva di un'interfaccia di input/output progettata specificamente per lavorare con sistemi in tempo reale, per applicazioni come il controllo di impianti industriali. Per le comunicazioni, naturalmente, era necessaria anche la corrispondente precisione: se il computer trasmetteva un messaggio in arrivo mentre era occupato con un altro lavoro, non c'era un secondo tentativo per catturarlo.
Verso la fine dell'anno, dopo aver seriamente riflettuto sulla candidatura di Raytheon, Roberts affidò questo compito a una crescente azienda di Cambridge, fondata da Bolt, Beranek e Newman. L'albero genealogico del calcolo interattivo era già estremamente radicato, e si poteva accusare Roberts di nepotismo per la scelta di BBN. Liclider ha portato il calcolo interattivo in BBN prima di diventare il primo direttore di IPTO, piantando i semi della sua rete intergalattica e formando persone come Roberts. Senza l'influenza di Liclider, ARPA e BBN non sarebbero state né interessate né in grado di gestire il progetto ARPANET. Inoltre, una parte chiave del team riunito da BBN per costruire la rete basata su IMP proveniva direttamente o indirettamente dai laboratori di Lincoln: Frank Hart (leader del team), Dave Walden, e Norberto Ornstein. Proprio nei laboratori, lo stesso Roberts era in post-laurea, ed è lì che un incontro casuale tra Liclider e Wes Clark ha suscitato il suo interesse per i computer interattivi.
Tuttavia, sebbene questa situazione potesse sembrare una cospirazione, il team BBN era altrettanto ben adattato al lavoro in tempo reale quanto il Honeywell 516. A Lincoln, lavoravano su computer collegati a sistemi radar, un altro esempio di applicazione in cui i dati non avrebbero aspettato che il computer fosse pronto. Hart, ad esempio, lavorava sul computer Whirlwind da studente negli anni '50, si unì al progetto SAGE e trascorse in totale 15 anni nei laboratori di Lincoln. Ornstein lavorava sul protocollo incrociato SAGE, che trasferiva dati di tracciamento radar da un computer all'altro, e successivamente su LINC di Wes Clark, un computer progettato per assistere gli scienziati direttamente in laboratorio, lavorando con dati in tempo reale. Crowther, ora noto principalmente come autore del gioco testuale , trascorse dieci anni a creare sistemi in tempo reale, inclusi un terminale sperimentale di Lincoln, una stazione mobile di comunicazione satellitare con un piccolo computer che gestiva l'antenna e processava i segnali in ingresso.
La squadra IMP in BBN. Frank Hart è un uomo di mezza età. Ornstein è in piedi sulla destra, accanto a Crowther.
L'IMP era responsabile della comprensione e della gestione del routing e della consegna dei messaggi da un computer all'altro. Un computer poteva inviare fino a 8000 byte alla volta all'IMP locale, insieme all'indirizzo del destinatario. Successivamente, l'IMP suddivideva il messaggio in pacchetti più piccoli, trasmessi in maniera indipendente all'IMP di destinazione, attraverso linee che supportavano una velocità di 50 kbit/s, affittate da AT&T. L'IMP ricevente ricomponeva il messaggio a pezzi e lo consegnava al proprio computer. Ogni IMP conteneva una tabella che tracciava quali dei suoi vicini aveva il percorso più veloce per raggiungere qualsiasi possibile destinazione. Questa tabella veniva aggiornata dinamicamente sulla base delle informazioni ricevute da questi vicini, compreso il stato di disponibilità di un vicino (nel qual caso la latenza per l'invio in quella direzione veniva considerata infinita). Per soddisfare i requisiti di velocità e larghezza di banda stabiliti da Roberts per tutti questi processi di elaborazione, il team di Hart creò un codice di livello artistico. L'intero programma di elaborazione per l'IMP occupava solo 12.000 byte; la parte dedicata alle tabelle di routing occupava solo 300 byte.
Il team ha anche preso alcune precauzioni, considerando che assegnare un team di supporto a ciascun IMP sul posto era poco pratico.
Innanzitutto, hanno dotato ogni computer di dispositivi per il monitoraggio e la gestione remota. Oltre al riavvio automatico, che si attivava dopo ogni interruzione dell'alimentazione, gli IMP erano programmati per poter riavviare i dispositivi vicini, inviando loro nuove versioni del software operativo. Per aiutare con il debug e l'analisi, l'IMP poteva, su comando, iniziare a creare snapshot del suo stato attuale a intervalli regolari. Inoltre, ogni pacchetto IMP era dotato di un componente per il tracciamento, che consentiva di scrivere registri di attività più dettagliati. Con tutte queste funzionalità, molti problemi potevano essere risolti direttamente dall'ufficio BBN, che fungeva da centro di controllo, da cui era possibile monitorare lo stato dell'intera rete.
In secondo luogo, hanno richiesto a Honeywell una versione militare del computer 516, dotata di un robusto guscio che lo proteggeva dalle vibrazioni e da altre minacce. BBN voleva fondamentalmente fare questo come segno di "tenersi alla larga" per i curiosi studenti di post-laurea, ma niente delineava così chiaramente il confine tra i computer locali e la subnet controllata da BBN come questo involucro corazzato.
I primi armadi rinforzati delle dimensioni di un frigorifero arrivarono al California Institute of Technology il 30 agosto 1969, solo otto mesi dopo che BBN aveva ricevuto il suo contratto.
Host
Roberts decise di iniziare la rete con quattro host: oltre a UCLA, l'IMP sarebbe stato installato più a nord nella University of California, Santa Barbara (UCSB), un altro al Stanford Research Institute (SRI) a nord della California e l'ultimo all'Università dello Utah. Tutti erano istituzioni di secondo livello della costa ovest che cercavano di farsi valere nel campo dell'informatica. Le connessioni familiari continuarono a funzionare, poiché due dei supervisori scientifici, da UCLA e dall'Università dello Utah, erano anche colleghi di lunga data di Roberts nei laboratori Lincoln.
A due host, Roberts ha fornito ulteriori funzionalità legate alla rete. Dag Englebart di SRI si era offerto nel 1967, durante un incontro tra leader, di istituire un centro di informazione di rete. Utilizzando un complesso sistema di estrazione delle informazioni presso SRI, aveva intenzione di creare un elenco telefonico di ARPANET: una raccolta ordinata di informazioni su tutte le risorse disponibili su vari nodi, per fornire accesso a tutti i partecipanti della rete. Date le competenze di Kleinrock nell'analisi del traffico di rete, Roberts designò UCLA come centro di misurazione dell'attività di rete (NMC). Per Kleinrock e UCLA, ARPANET doveva diventare non solo uno strumento pratico, ma anche un esperimento, dai cui dati si potevano trarre generalizzazioni per applicare le conoscenze acquisite nel miglioramento del progetto di rete e dei suoi successori.
Ma ciò che è stato ancora più significativo per lo sviluppo dell'ARPANET rispetto a queste due funzioni è stata una comunità più informale e sfumata di laureandi nota come "Network Working Group" (NWG). La sottorete degli IMP permetteva a qualsiasi host nella rete di inviare in modo affidabile un messaggio a qualsiasi altro host; il compito del NWG era di sviluppare un linguaggio comune o un insieme di linguaggi che gli host potessero utilizzare per comunicare. Li chiamarono "protocolli di host". Il termine "protocollo", preso in prestito dai diplomatici, è stato applicato alle reti per la prima volta nel 1965 da Roberts e Tom Marill per descrivere sia il formato dei dati sia i passaggi algoritmici che definiscono come due computer comunicano tra loro.
Sotto la guida informale ma concreta di Steve Crocker della UCLA, il NWG ha iniziato a incontrarsi regolarmente nella primavera del 1969, circa sei mesi prima dell'arrivo del primo IMP. Crocker è nato e cresciuto nell'area di Los Angeles, ha frequentato la Van Nuys High School, essendo coetaneo di due futuri collaboratori del NWG, Vint Cerf e Jon Postel. Per documentare i risultati di alcune delle riunioni del gruppo, Crocker ha sviluppato uno dei pilastri della cultura ARPANET (e del futuro internet), il request for comments [рабочее предложение] (). Il suo RFC 1, pubblicato il 7 aprile 1969 e distribuito a tutti i futuri nodi di ARPANET via posta tradizionale, ha raccolto le prime discussioni del gruppo relative alla progettazione del software per il protocollo degli host. Nel RFC 3, Crocker ha continuato la descrizione, definendo in modo piuttosto vago il processo di formalizzazione di tutti i futuri RFC:
È meglio inviare osservazioni in tempo, piuttosto che perfezionarle all'infinito. Accettiamo opinioni filosofiche senza esempi o altre specifiche, proposte o tecnologie di implementazione senza una descrizione introduttiva o spiegazioni contestuali, domande specifiche senza tentativi di risposta. La lunghezza minima per una nota da NWG è di una frase. Ci auguriamo di favorire lo scambio di idee e discussioni su concetti informali.
Come e il request for quotation [запрос котировок] (RFQ), il metodo standard per richiedere offerte relative ai contratti governativi, l'RFC accoglieva ogni reazione ma, a differenza del RFQ, invitava anche al dialogo. Ognuno dei membri della comunità distribuita NWG poteva presentare un RFC e utilizzare questa opportunità per discutere, porre domande o criticare una proposta precedente. Certamente, come in ogni comunità, alcune opinioni erano valutate più di altre e nei primi anni l'opinione di Crocker e del suo principale gruppo di collaboratori godeva di grande autorità. Nel luglio del 1971, Crocker lasciò UCLA, ancora da studente laureato, per assumere la posizione di manager del programma presso l'IPTO. Con a disposizione fondi di ricerca fondamentali dall'ARPA, egli, volontariamente o involontariamente, esercitava un'influenza indiscutibile.
Jon Postel, Steve Crocker e Vint Cerf – compagni di classe e colleghi del NWG; anni successivi
Il piano originale del NWG prevedeva l'introduzione di due protocolli. L'accesso remoto (telnet) permetteva a un computer di funzionare come terminale, connesso al sistema operativo di un altro, estendendo un ambiente interattivo di qualsiasi sistema presente in ARPANET con ripartizione temporale per migliaia di chilometri, a qualsiasi utente della rete. Il protocollo di trasferimento file FTP consentiva a un computer di inviare un file, ad esempio un programma utile o un set di dati, a un archivio di un altro sistema o di riceverlo. Tuttavia, su insistenza di Roberts, il NWG aggiunse un terzo protocollo fondamentale a base di questi due, che stabiliva una connessione di base tra due host. Questo venne chiamato programma di controllo della rete (NCP). Ora la rete aveva tre livelli di astrazione: la sottorete di pacchetti, gestita dall'IMP in fondo, la comunicazione tra host fornita dal NCP al centro e i protocolli delle applicazioni (FTP e telnet) in cima.
Fallimento?
Solo nell'agosto del 1971, il NCP era completamente definito e implementato in tutta la rete, che all'epoca era composta da quindici nodi. Seguì presto l'implementazione del protocollo telnet, mentre la prima definizione stabile di FTP apparve un anno dopo, nell'estate del 1972. Se si considera lo stato dell'ARPANET in quel periodo, pochi anni dopo il suo lancio iniziale, si potrebbe giudicarlo un fallimento rispetto al sogno di condivisione delle risorse che Licklider immaginava e che il suo protetto, Robert Taylor, attuò nella pratica.
All'inizio, era semplicemente difficile capire quali risorse esistessero nella rete e potessero essere utilizzate. Il centro informativo della rete adottava un modello di partecipazione volontaria: ogni nodo doveva fornire autonomamente informazioni aggiornate sulla disponibilità di dati e programmi. E sebbene tutti avrebbero beneficiato di tali azioni, ogni singolo nodo non aveva una forte motivazione per promuovere le proprie risorse e fornire accesso a esse, per non parlare della garanzia di documentazione o consulenze aggiornate. Di conseguenza, il NIC non è riuscito a diventare una guida della rete. Probabilmente, la sua funzione più importante nei primi anni era quella di garantire la pubblicazione elettronica di un insieme in crescita di RFC.
Anche se, ad esempio, Alice dell'UCLA era a conoscenza di una risorsa utile al MIT, c'era un ostacolo più serio. Telnet permetteva ad Alice di accedere allo schermo di login al MIT, ma non oltre. Per poter accedere effettivamente a un programma al MIT, doveva prima accordarsi con il MIT offline per farsi aprire un'utenza sui loro computer, il che di solito richiedeva la compilazione di moduli cartacei in entrambi gli istituti e un contratto di finanziamento per coprire il costo dell'utilizzo delle risorse informatiche del MIT. Inoltre, a causa dell'incompatibilità tra l'hardware e il software di sistema dei nodi, il trasferimento di file spesso non aveva molto senso, poiché non si potevano eseguire programmi da computer remoti sul proprio.
È ironico che il successo più significativo della condivisione delle risorse non sia stato nel campo della condivisione interattiva del tempo, per cui era stata creata l'ARPANET, ma nella tradizionale elaborazione dei dati non interattiva. L'UCLA ha collegato la sua macchina IBM 360/91 inutilizzata alla rete per l'elaborazione batch dei dati, fornendo consulenze telefoniche per supportare gli utenti remoti, il che ha generato un significativo reddito per il centro computer. Il supercomputer ILLIAC IV dell'Università dell'Illinois, sponsorizzato dall'ARPA, e il Datacomputer della Computer Corporation of America a Cambridge hanno anche trovato clienti remoti tramite l'ARPANET.
Ma tutti questi progetti non si avvicinavano nemmeno a un uso completo della rete. Nell'autunno del 1971, con 15 host online, la rete nel complesso trasferiva in media 45 milioni di bit attraverso ogni nodo, ossia 520 bit/s su una rete di linee affittate da AT&T con una capacità di 50.000 bit/s. Inoltre, gran parte di questo traffico era di controllo, generato dal centro di misurazione della rete di UCLA. Oltre all'entusiasmo di alcuni dei primi utenti (come Steve Carr, che utilizzava quotidianamente il PDP-10 dell'Università dello Utah, proveniente da Palo Alto), in ARPANET non accadeva molto. Da un punto di vista moderno, l'evento più interessante è stato forse il lancio della biblioteca digitale 'Progetto Gutenberg' nel dicembre del 1971, organizzato da Michael Hart, uno studente dell'Università dell'Illinois.
Ma ben presto ARPANET fu salvato dalle accuse di stagnazione da un terzo protocollo applicativo – una piccola cosa chiamata email.
Cosa leggere di più
• Janet Abbate, Inventing the Internet (1999)
• Katie Hafner e Matthew Lyon, Where Wizards Stay Up Late: The Origins of the Internet (1996)
Fonte: habr.com
