Altri articoli del ciclo:
- La storia del relè
- La storia dei computer elettronici
- La storia del transistor
- La storia di Internet
Entro la metà degli anni '60, i primi sistemi di calcolo a tempo condiviso riproducevano in gran parte la storia iniziale dei primi centralini telefonici. Gli imprenditori creavano questi centralini per consentire agli abbonati di accedere ai servizi di taxi, medico o vigili del fuoco. Tuttavia, gli abbonati si resero presto conto che i centralini locali erano così adatti anche per comunicare e socializzare tra di loro. Allo stesso modo, i sistemi di calcolo a tempo condiviso, inizialmente creati per permettere agli utenti di 'richiamare' potenza di calcolo, si trasformarono rapidamente in centralini comunali con un sistema di messaggistica integrato. Nel decennio successivo, i computer attraverseranno una nuova fase nella storia del telefono: la nascita della connessione tra centralini, che formerà reti regionali e interurbane.
Proto-rete
Il primo tentativo di unire più computer in un'entità più grande è stato il progetto di rete di computer interattivi , il sistema di difesa aerea americana. Poiché ciascuno dei 23 centri di comando SAGE copriva una specifica area geografica, era necessario un meccanismo per trasferire le tracce radar da un centro all'altro nei casi in cui un velivolo estraneo attraversava il confine tra queste aree. I progettisti di SAGE chiamarono questo compito 'intercomunicazione' [cross-telling] e lo risolsero creando linee per il trasferimento dei dati su linee telefoniche dedicate AT&T, collegate tra tutti i centri di comando vicini. Ronald Knapp, parte di una piccola delegazione delle Forze Armate britanniche inviata a SAGE, guidò lo sviluppo e l'implementazione di questo sottosistema. Purtroppo, non sono riuscito a trovare una descrizione dettagliata del sistema 'intercomunicazione', ma chiaramente il computer in ciascuno dei centri di comando determinava il momento in cui una traccia radar passava a un altro settore e inviava i suoi dati tramite la linea telefonica al computer di quel settore, dove poteva essere ricevuta dall'operatore che monitorava il terminale lì.
Il sistema SAGE aveva bisogno di convertire i dati digitali in un segnale analogico da trasmettere sulla linea telefonica (e poi di nuovo alla stazione ricevente), motivo per cui AT&T ebbe l'opportunità di sviluppare il modem 'Bell 101' (o dataset, come veniva inizialmente chiamato), in grado di trasmettere la modesta velocità di 110 bit al secondo. Più tardi, questo dispositivo venne denominato , per la sua capacità di modulare il segnale telefonico analogico usando un insieme di dati digitali in uscita e demodulare i bit dall'onda in entrata.
Bell 101 dataset
In questo modo, SAGE ha posto una base tecnica importante per le reti informatiche successive. Tuttavia, la prima rete informatica il cui lascito si è rivelato duraturo e influente è stata una rete con un nome ancora riconosciuto oggi: ARPANET. A differenza di SAGE, essa univa una varietà di computer, sia a tempo condiviso che con elaborazione dei pacchetti, ognuno dei quali possedeva un proprio insieme di programmi unico. La rete era concepita per essere universale nella scala e nel funzionamento, e doveva soddisfare qualsiasi esigenza degli utenti. Il progetto venne finanziato dall'ufficio tecnologie di elaborazione delle informazioni (Information Processing Techniques Office, IPTO), sotto la direzione , che era il dipartimento di ricerca informatica di ARPA. Ma l'idea stessa di una rete di questo tipo fu concepita dal primo direttore di quel dipartimento, Joseph Carl Robnett Licklider.
Idea
Come abbiamo appreso , Licklider, o 'Lick' per i suoi colleghi, era un esperto di psicologia. Tuttavia, quando lavorava con sistemi radar nel Laboratorio Lincoln alla fine degli anni '50, rimase affascinato dai computer interattivi. Questa passione lo portò a finanziare alcuni dei primi esperimenti con computer a accesso temporale condiviso, quando nel 1962 divenne direttore dell'IPTO appena costituito.
A quel tempo, sognava già la possibilità di collegare computer interattivi isolati in una struttura più ampia. Nel suo lavoro del 1960 sul 'simbiosi tra uomo e computer', scrisse:
"Sembra ragionevole immaginare un 'centro di pensiero' che possa incorporare le funzioni delle moderne biblioteche e i presunti progressi nel campo della memorizzazione e recupero delle informazioni, nonché le funzioni simbiotiche descritte sopra in questo lavoro. Questa visione si presta facilmente a una rete di tali centri, interconnessi tramite linee di comunicazione ad alta capacità, accessibili agli utenti tramite linee telefoniche affittate."
Come il TX-2 ha infiammato la passione di Lick per i computer interattivi, così SAGE ha probabilmente ispirato Lick a immaginare come collegare vari centri di calcolo interattivi, fornendo qualcosa di simile a una rete telefonica per servizi intelligenti. Qualunque sia stata l'origine di questa idea, Lick ha iniziato a diffonderla all'interno della comunità di ricercatori che aveva creato nell'IPTO, e il suo messaggio più famoso è stato un memorandum del 23 aprile 1963, indirizzato ai "Membri e filiali della rete informatica intergalattica", ovvero a vari ricercatori finanziati dall'IPTO per l'accesso al computer a divisione temporale e altri progetti di calcolo.
Il memorandum appare disordinato e caotico, chiaramente dettato al volo e non revisionato. Pertanto, per comprendere cosa volesse comunicare Lick riguardo alle reti informatiche, è necessario riflettere un po’. Tuttavia, alcuni punti emergono immediatamente. In primo luogo, Lick ha affermato che i "vari progetti" finanziati dall'IPTO appartengono in realtà a "un'unica area". Successivamente discute la necessità di allocare denaro e progetti per massimizzare i benefici di questo sforzo, poiché, all'interno della rete di ricercatori, "per progredire, ogni ricercatore attivo ha bisogno di una base di software e di attrezzature più complesse e complete di quanto possa realizzare in tempo ragionevole". Lick conclude che per conseguire questa efficienza globale sono richiesti alcuni compromessi e sacrifici personali.
Poi inizia a discutere in dettaglio le reti informatiche (e non sociali). Scrive della necessità di un linguaggio di gestione della rete (quello che più tardi sarà definito protocollo) e del suo desiderio di vedere un giorno una rete informatica dell'IPTO composta da "almeno quattro grandi computer, possibilmente sei-otto piccoli computer e una vasta gamma di dischi e nastri magnetici – per non parlare di console remote e stazioni teletype". Infine, dedica alcune pagine a un esempio concreto di come potrebbe evolvere l'interazione con una tale rete informatica in futuro. Lick immagina una situazione in cui analizza alcuni dati sperimentali. "Il problema è che non ho un programma decente per la creazione di grafici. C’è un programma adeguato da qualche parte nel sistema? Utilizzando la dottrina della prevalenza della rete, interrogo prima il computer locale e poi altri centri. Supponiamo che io stia lavorando al SDC, e che trovi apparentemente un programma adatto su un disco a Berkeley". Richiede alla rete di eseguire questo programma, supponendo che "con un sistema di gestione della rete così complesso, non dovrò decidere se trasferire i dati affinché i programmi li elaborino altrove, o scaricare programmi su di me e farli funzionare sui miei dati".
Insieme, questi frammenti di idee rivelano uno schema più ampio concepito da Licklider: prima, separare determinate specializzazioni e aree di competenza tra i ricercatori finanziati dall'IPTO, e poi costruire su questa base sociale una rete fisica di computer dell'IPTO. Questa manifestazione fisica della "causa comune" dell'IPTO permetterà ai ricercatori di condividere conoscenze e beneficiare di attrezzature specializzate e software in ogni posto di lavoro. In questo modo l'IPTO può evitare la costosa duplicazione, aumentando al contempo le capacità di ogni dollaro di finanziamento, dando a ogni ricercatore di tutti i progetti dell'IPTO accesso a un intero ventaglio di possibilità di calcolo.
Questa idea di divisione delle risorse tra i membri della comunità di ricerca tramite una rete di comunicazione piantò nell'IPTO i semi che germogliarono qualche anno dopo nella creazione dell'ARPANET.
Nonostante la sua origine militare, l'ARPANET, nata al Pentagono, non aveva giustificazione militare. A volte si dice che questa rete fosse progettata come una rete di comunicazione militare capace di sopravvivere a un attacco nucleare. Come vedremo più tardi, c'è un collegamento indiretto tra l'ARPANET e un progetto precedente con tale scopo, e i dirigenti dell'ARPA occasionalmente parlavano di "sistemi rinforzati" per giustificare l'esistenza della loro rete davanti al Congresso o al ministro della difesa. Ma in realtà l'IPTO creò l'ARPANET puramente per i propri bisogni interni, per supportare la comunità di ricercatori – la maggior parte dei quali non poteva giustificare la propria attività lavorando per fini difensivi.
Nel frattempo, al momento dell'uscita della sua famosa nota, Licklider aveva già iniziato a pianificare il nucleo della sua rete intergalattica, che sarebbe stata diretta da dell'Università della California, Los Angeles (UCLA).
La console per il modello SAGE OA-1008, fornita con una pistola laser (alla fine del cavo, sotto la copertura di plastica trasparente), un accendino e un posacenere.
Premesse
Kleinrock era figlio di emigranti dell'Europa orientale della classe operaia, ed è cresciuto a Manhattan all'ombra [che collega la parte settentrionale dell'isola di Manhattan a New York e Fort Lee nella contea di Bergen, New Jersey / nota del traduttore.]. Mentre era a scuola, di sera seguiva lezioni supplementari di ingegneria elettrica presso il City College di New York. Sentendo parlare dell'opportunità di frequentare il MIT con un semestre successivo di lavoro a tempo pieno al Lincoln Lab, si è gettato a capofitto nell'occasione.
Il laboratorio è stato creato per soddisfare le esigenze di SAGE, ma da allora si è espanso in molti altri progetti di ricerca, spesso solo indirettamente legati alla difesa aerea, se non avessero avuto alcuna attinenza con la difesa. Tra questi c'era il progetto 'Barnstable Study', una proposta da parte dell'Air Force per creare un'orbita di strisce metalliche (simili a ) che potessero essere utilizzate come sistema di comunicazione globale. Kleinrock fu affascinato dall'autorità del MIT, quindi decise di concentrarsi sulla teoria delle reti di comunicazione. Il Barnstable Study offrì a Kleinrock la prima opportunità di applicare la teoria dell'informazione e la teoria delle code a una rete di trasmissione dati, e ampliò questa analisi in una intera dissertazione sulle reti per lo scambio di messaggi, combinando analisi matematica con dati empirici raccolti da simulazioni eseguite su computer TX-2 nei laboratori Lincoln. Tra i vicini colleghi di Kleinrock nel laboratorio, che utilizzavano insieme a lui computer a tempo condiviso, c'erano e , di cui parleremo più avanti.
Nel 1963, Kleinrock accettò un'offerta di lavoro all'UCLA e Licklider vide in lui un'opportunità. Era un esperto di reti di trasmissione dati, che lavorava in prossimità di tre centri computerizzati locali: il centro computazionale principale, il centro di calcolo sanitario e il West Data Processing Center (coop di trenta istituti che avevano accesso condiviso a un computer IBM). Inoltre, sei istituti del West Data Processing Center avevano una connessione remota al computer tramite modem e il computer della System Development Corporation (SDC), sponsorizzata dall'IPTO, si trovava a poche miglia da Santa Monica. L'IPTO ordinò all'UCLA di unire questi quattro centri come primo esperimento per creare una rete informatica. Successivamente, secondo il piano, la connessione a Berkeley avrebbe potuto studiare i problemi inerenti alla trasmissione di dati su grandi distanze.
Nonostante la situazione promettente, il progetto fallì e la rete non fu mai costruita. I direttori dei vari centri dell'UCLA non si fidavano l'uno dell'altro e non credevano in questo progetto, rifiutandosi così di cedere il controllo delle risorse informatiche agli utenti degli altri centri. L'IPTO non aveva praticamente alcun potere su questa situazione, poiché nessuno dei centri computazionali riceveva fondi dall'ARPA. Questo problema politico evidenzia una delle principali questioni nella storia di Internet. Convincere i vari attori che l'organizzazione della comunicazione tra di loro e la cooperazione avvantaggia tutte le parti è molto difficile, come è nata Internet? Nei prossimi articoli torneremo più volte su queste domande.
Il secondo tentativo dell'IPTO di costruire una rete si dimostrò più riuscito, forse perché era molto meno ambizioso – si trattava di un semplice esperimento. Nel 1965, uno psicologo e studente di Licklider di nome Tom Merrill lasciò il Lincoln Lab per cercare di trarre vantaggio dal clamore attorno ai computer interattivi, avviando un'attività per fornire accesso condiviso. Tuttavia, non riuscendo a ottenere un numero sufficiente di clienti paganti, iniziò a cercare altre fonti di reddito e alla fine propose all'IPTO di assumerlo per condurre una ricerca sulle reti informatiche. Il nuovo direttore dell'IPTO, Ivan Sutherland, decise di coinvolgere un'azienda grande e rispettata come partner e appaltò il lavoro a Merrill attraverso il Lincoln Lab. Dalla parte del laboratorio, il progetto fu guidato da un altro vecchio collega di Kleinrock, Lawrence (Larry) Roberts.
Roberts, mentre era studente al MIT, si era specializzato nel lavoro con il computer TX-0, costruito dal laboratorio Lincoln. Passava ore incantato davanti allo schermo luminoso della console e alla fine scrisse un programma che riconosceva (maldestramente) i caratteri scritti a mano utilizzando reti neurali. Come Kleinrock, alla fine iniziò a lavorare per il laboratorio per meriti accademici, affrontando problemi legati alla grafica computerizzata e alla visione artificiale, ad esempio, il riconoscimento dei contorni e la generazione di immagini tridimensionali, su un TX-2 più grande e potente.
Nella maggior parte del 1964, Roberts si concentrò principalmente sul lavoro con le immagini. Poi incontrò Lick. Nel novembre di quell’anno partecipò a una conferenza sul futuro dei computer, sponsorizzata dalla BBC e tenutasi in un resort con sorgenti termali a Homestead, Virginia Occidentale. Lì parlò fino a tarda notte con altri partecipanti alla conferenza e sentì per la prima volta Lick esporre la sua idea di una rete intergalattica. Qualcosa si mosse nella mente di Roberts: era molto abile nel trattamento della grafica computerizzata, ma era essenzialmente limitato a un unico computer TX-2. Anche se avesse potuto condividere il suo software, nessun altro avrebbe potuto utilizzarlo, poiché nessuno possedeva un hardware equivalente per farlo funzionare. L'unico modo per espandere l'impatto del suo lavoro era scrivere articoli scientifici, nella speranza che qualcun altro potesse riprodurli altrove. Decise che Lick aveva ragione: una rete era esattamente il passo successivo da compiere per accelerare la ricerca nel campo dell'informatica.
E così Roberts iniziò a lavorare con Merrill, cercando di connettere il TX-2 del laboratorio Lincoln tramite una linea telefonica che attraversava il paese con il computer SDC a Santa Monica, California. In un progetto sperimentale, apparentemente copiato dalla relazione di Lick sulla "rete intergalattica", pianificarono di far fermare il TX-2 a metà dei calcoli, utilizzare un diafonico automatico per chiamare il SDC Q-32, eseguire su quel computer un programma di moltiplicazione di matrici, e poi riprendere i calcoli iniziali utilizzando la sua risposta.
Oltre al fatto che è poco pratico utilizzare una tecnologia costosa e avanzata per trasmettere risultati di operazioni matematiche semplici attraverso un intero continente, vale la pena notare anche la terribile lentezza di questo processo dovuta all'uso della rete telefonica. Per effettuare una chiamata era necessario stabilire una connessione dedicata tra il chiamante e il chiamato, che passava tipicamente attraverso diverse centrali telefoniche. Nel 1965, quasi tutte queste centrali erano elettromeccaniche (è in quell’anno che l’AT&T inaugurò la prima centrale completamente elettrica a Secaucus, New Jersey). I magneti spostavano barre di metallo da un punto all’altro per garantire il contatto in ciascun nodo. L'intero processo richiedeva alcuni secondi, durante i quali il TX-2 doveva semplicemente sedere in attesa. Inoltre, le linee, perfettamente adatte per le conversazioni, erano troppo rumorose per trasmettere singoli bit, e garantivano una larghezza di banda molto limitata (un paio di centinaia di bit al secondo). Per una vera rete intergalattica interattiva, era necessario un approccio diverso.
L'esperimento Merrill-Roberts non dimostrò la praticità o l'utilità di una rete interurbana, mostrando solo la sua fattibilità teorica. Ma questo fu sufficiente.
Soluzione
A metà del 1966, Robert Taylor divenne il nuovo terzo direttore dell'IPTO, succedendo a Ivan Sutherland. Era un allievo di Licklider, anch'egli psicologo, e arrivò all'IPTO dopo aver diretto ricerche sull'informatica alla NASA. Apparentemente, quasi immediatamente dopo il suo arrivo, Taylor decise che era giunto il momento di realizzare il sogno di una rete intergalattica; fu lui a lanciare il progetto che portò alla nascita di ARPANET.
I soldi provenienti da ARPA continuavano a fluire in abbondanza, quindi Taylor non aveva problemi a ottenere ulteriori finanziamenti dal suo capo, Charles Herzfeld. Tuttavia, questa decisione comportava un rischio significativo di fallimento. Oltre al fatto che nel 1965 c'erano poche linee che collegavano gli estremi opposti del paese, nessuno aveva mai tentato di realizzare qualcosa di simile a ARPANET. Si possono citare altri esperimenti iniziali nella creazione di reti di computer. Ad esempio, Princeton e Carnegie-Mellon avevano creato una rete di computer con accesso condiviso alla fine degli anni '60 insieme a IBM. La principale differenza di questo progetto era la sua omogeneità: erano utilizzati computer assolutamente identici in termini di hardware e software.
D'altra parte, ARPANET avrebbe avuto a che fare con una grande varietà. A metà degli anni '60, l'IPTO finanziava più di dieci organizzazioni, ciascuna delle quali aveva un computer, ma tutti operavano su hardware e software diversi. La possibilità di condividere software era rara anche tra i diversi modelli di un unico produttore; questo fu realizzato solo con la moderna linea IBM System/360.
La varietà dei sistemi rappresentava un rischio che aggiungeva sia una significativa complessità tecnica allo sviluppo della rete, sia la possibilità di condivisione delle risorse in stile Licklider. Ad esempio, all'Università dell'Illinois in quel periodo, con i fondi ARPA, si stava costruendo un massiccio supercomputer . A Taylor sembrava improbabile che gli utenti locali di Urbana-Champaign potessero sfruttare appieno le risorse di questa enorme macchina. Anche sistemi di scala molto più modesta – TX-2 nel Lincoln Laboratory e Sigma-7 all'UCLA – solitamente non potevano condividere software tra loro a causa di fondamentali incompatibilità. La possibilità di superare queste limitazioni, accedendo direttamente al software di un nodo mentre ci si trovava in un altro, era allettante.
Nel lavoro che descriveva questo esperimento di rete, Merrill e Roberts ipotizzarono che tale condivisione delle risorse avrebbe portato a qualcosa di simile a un per i nodi di calcolo:
L'implementazione di una rete potrebbe portare a una certa specializzazione dei nodi collaborativi. Se un certo nodo X, a causa di software o hardware speciali, ad esempio, eccelle particolarmente nell'inversione delle matrici, ci si può aspettare che gli utenti di altri nodi della rete sfruttino questa opportunità, invertendo le loro matrici sul nodo X, invece di farlo sui loro computer locali.
Taylor aveva un'altra motivazione per realizzare una rete condivisione delle risorse. L'acquisto di un nuovo computer per ogni nuovo nodo dell'IPTO, con tutte le funzionalità che i ricercatori del nodo avrebbero mai potuto necessitare, era un'operazione costosa, e man mano che il portafoglio dell'IPTO si arricchiva di nuovi nodi, il budget si espandeva pericolosamente. Collegando tutti i sistemi finanziati dall'IPTO in un'unica rete, sarebbe stato possibile fornire ai nuovi destinatari di sovvenzioni computer più modestamente equipaggiati, o addirittura non acquistarli affatto. Avrebbero potuto utilizzare la potenza computazionale di cui avevano bisogno su nodi remoti con risorse in eccesso, mentre l'intera rete operava come un serbatoio pubblico di software e hardware.
Dopo il lancio del progetto e l'assicurazione del finanziamento, l'ultima significativa contribuzione di Taylor a ARPANET fu la scelta della persona che si sarebbe occupata dello sviluppo del sistema e ne avrebbe garantito l'implementazione. La scelta ovvia fu Roberts. Le sue abilità ingegneristiche non erano in discussione, era già un membro rispettato della comunità di ricerca dell'IPTO, e uno dei pochi ad avere un'esperienza concreta nello sviluppo e nella realizzazione di reti di computer operative su lunghe distanze. Così, nell'autunno del 1966, Taylor chiamò Roberts e gli chiese di venire dal Massachusetts per lavorare su ARPA a Washington.
Ma convincerlo si rivelò difficile. Molti dei dirigenti scientifici dell'IPTO erano scettici riguardo alla gestione di Robert Taylor, considerandolo poco convincente. Certo, Licklider era anche uno psicologo, non aveva una formazione ingegneristica, ma almeno aveva un dottorato e certi meriti come uno dei padri fondatori dei computer interattivi. Taylor era un volto sconosciuto con una laurea magistrale. Come poteva guidare un lavoro tecnico complesso all'interno della comunità dell'IPTO? Anche Roberts era tra questi scettici.
Ma la combinazione di bastone e carota ha funzionato (la maggior parte delle fonti indica una prevalenza di bastoni a fronte dell'assenza di carote). Da un lato, Taylor ha esercitato una certa pressione sul direttore Roberts nel laboratorio di Lincoln, ricordandogli che gran parte del finanziamento del laboratorio proviene ora da ARPA, e che quindi dovrebbe convincere Roberts dei vantaggi di questa proposta. D'altra parte, Taylor ha offerto a Roberts il newly established titolo di "senior scientist", che rapporterà tramite Taylor direttamente al vice di ARPA, e diventerà anche l'erede di Taylor come direttore. A queste condizioni, Roberts accettò di occuparsi del progetto ARPANET. È tempo di trasformare l'idea della condivisione delle risorse in realtà.
Cosa leggere di più
- Janet Abbate, Inventing the Internet (1999)
- Katie Hafner e Matthew Lyon, Where Wizards Stay Up Late (1996)
- Arthur Norberg e Julie O’Neill, Transforming Computer Technology: Information Processing for the Pentagon, 1962-1986 (1996)
- M. Mitchell Waldrop, The Dream Machine: J.C.R. Licklider and the Revolution That Made Computing Personal (2001)
Fonte: habr.com
