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- Storia di Internet
Verso la metà degli anni '1960, i primi sistemi informatici in time-sharing avevano ampiamente replicato la storia dei primi commutatori telefonici. Gli imprenditori hanno creato questi interruttori per consentire agli abbonati di utilizzare i servizi di un taxi, di un medico o dei vigili del fuoco. Tuttavia, gli abbonati hanno presto scoperto che gli switch locali erano altrettanto adatti per comunicare e socializzare tra loro. Allo stesso modo, i sistemi di time-sharing, inizialmente progettati per consentire agli utenti di "richiedere" potenza di calcolo per se stessi, si sono presto evoluti in interruttori di servizi pubblici con messaggistica incorporata. Nel prossimo decennio, i computer attraverseranno un'altra fase nella storia del telefono: l'emergere dell'interconnessione di interruttori, formando reti regionali e interurbane.
Protonet
Il primo tentativo di combinare diversi computer in un'unità più grande è stato il progetto Interactive Computer Network. , sistema di difesa aerea americano. Poiché ciascuno dei 23 centri di controllo del SAGE copriva un'area geografica specifica, era necessario un meccanismo per trasmettere le tracce radar da un centro all'altro nei casi in cui aerei stranieri attraversavano il confine tra queste aree. Gli sviluppatori di SAGE hanno soprannominato questo problema “cross-telling” e lo hanno risolto creando linee dati basate su linee telefoniche AT&T affittate tese tra tutti i centri di controllo vicini. Ronald Enticknap, che faceva parte di una piccola delegazione delle Forze Reali inviata al SAGE, guidò lo sviluppo e l'implementazione di questo sottosistema. Purtroppo non ho trovato una descrizione dettagliata del sistema “inter-talk”, ma a quanto pare il computer in ciascuno dei centri di controllo ha determinato il momento in cui la traccia radar si è spostata in un altro settore e ha inviato le sue registrazioni tramite la linea telefonica al computer del settore in cui potrebbe essere ricevuto dall'operatore che monitora il terminale lì.
Il sistema SAGE necessitava di tradurre i dati digitali in un segnale analogico sulla linea telefonica (e poi di nuovo alla stazione ricevente), cosa che ha dato ad AT&T l'opportunità di sviluppare il modem "Bell 101" (o dataset, come fu chiamato inizialmente) in grado di trasmettere una modesta velocità di 110 bit al secondo. Questo dispositivo è stato successivamente chiamato , per la sua capacità di modulare un segnale telefonico analogico utilizzando una serie di dati digitali in uscita e demodulare i bit dell'onda in ingresso.
Set di dati Bell 101
In tal modo SAGE ha gettato un'importante base tecnica per le successive reti di computer. Tuttavia, la prima rete di computer la cui eredità fu lunga e influente fu una rete con un nome conosciuto ancora oggi: ARPANET. A differenza di SAGE, riuniva un insieme eterogeneo di computer, sia in time-sharing che in batch, ciascuno con il proprio distinto set di programmi. La rete è stata concepita come universale in termini di dimensioni e funzionamento e avrebbe dovuto soddisfare qualsiasi esigenza degli utenti. Il progetto è stato finanziato dall'Ufficio per le tecniche di elaborazione dell'informazione (IPTO), guidato dal Direttore , che era il dipartimento di ricerca informatica dell'ARPA. Ma l'idea stessa di una rete del genere è stata inventata dal primo direttore di questo dipartimento, Joseph Carl Robnett Licklider.
Idea
Come lo sapevamo? Licklider, o “Lick” per i suoi colleghi, era uno psicologo di formazione. Tuttavia, mentre lavorava con i sistemi radar al Lincoln Laboratory alla fine degli anni '1950, rimase affascinato dai computer interattivi. Questa passione lo portò a finanziare alcuni dei primi esperimenti di computer time-sharing quando divenne direttore della neonata IPTO nel 1962.
A quel punto sognava già la possibilità di collegare computer interattivi isolati in una sovrastruttura più grande. Nel suo lavoro del 1960 sulla "simbiosi uomo-computer" scrisse:
Sembra ragionevole immaginare un “centro di pensiero” che possa incorporare le funzioni delle biblioteche moderne e le scoperte proposte nell’archiviazione e nel recupero delle informazioni, così come le funzioni simbiotiche descritte in precedenza in questo lavoro. Questo quadro può essere facilmente ridimensionato in una rete di tali centri, uniti da linee di comunicazione a banda larga e accessibili ai singoli utenti attraverso linee telefoniche affittate.
Proprio come TX-2 accese la passione di Leake per il calcolo interattivo, SAGE potrebbe averlo incoraggiato a immaginare come vari centri di calcolo interattivi potessero essere collegati tra loro e fornire qualcosa di simile a una rete telefonica per servizi intelligenti. Qualunque sia l’origine dell’idea, Leake iniziò a diffonderla in tutta la comunità di ricercatori che aveva creato all’IPTO, e il più famoso di questi messaggi fu un promemoria datato 23 aprile 1963, indirizzato a “Membri e dipartimenti della rete informatica intergalattica”. cioè vari ricercatori, che hanno ricevuto finanziamenti dall'IPTO per l'accesso ai computer in time-sharing e altri progetti informatici.
La nota appare disorganizzata e caotica, chiaramente dettata al volo e non modificata. Pertanto, per capire cosa esattamente Lik volesse dire sulle reti di computer, dobbiamo pensarci un po'. Alcuni punti però saltano subito all’occhio. Innanzitutto, Leake ha rivelato che i “diversi progetti” finanziati dall’IPTO sono in realtà nella “stessa area”. Discute poi della necessità di impiegare denaro e progetti per massimizzare i benefici di una determinata impresa, poiché in una rete di ricercatori, "per fare progressi, ogni ricercatore attivo necessita di una base di software e di attrezzature più complesse e complete di quelle che egli stesso può creare in un tempo ragionevole." Leake conclude che raggiungere questa efficienza globale richiede alcune concessioni e sacrifici personali.
Quindi inizia a discutere in dettaglio delle reti di computer (non di social network). Scrive della necessità di un qualche tipo di linguaggio di gestione della rete (quello che in seguito sarebbe stato chiamato protocollo) e del suo desiderio di vedere un giorno una rete di computer IPTO composta da "almeno quattro grandi computer, forse da sei a otto piccoli computer, e un ampio varietà di dispositivi di memorizzazione su disco e nastro magnetico, per non parlare delle console remote e delle stazioni di telescrivente”. Infine descrive in diverse pagine un esempio concreto di come potrebbe svilupparsi in futuro l'interazione con una rete di computer di questo tipo. Leake immagina una situazione in cui sta analizzando alcuni dati sperimentali. “Il problema”, scrive, “è che non ho un programma di creazione di grafici decente. Esiste un programma adatto da qualche parte nel sistema? Usando la dottrina del dominio della rete, eseguo prima il polling del computer locale e poi quello degli altri centri. Diciamo che lavoro alla DSC e che trovo su disco a Berkeley un programma apparentemente adatto." Chiede alla rete di eseguire questo programma, partendo dal presupposto che "con un sistema di gestione di rete complesso, non dovrò decidere se trasferire i dati affinché i programmi li elaborino da qualche altra parte, o scaricare programmi per me ed eseguirli per funzionare sul mio computer". dati."
Presi insieme, questi frammenti di idee rivelano uno schema più ampio immaginato da Licklider: in primo luogo, dividere alcune specialità e aree di competenza tra i ricercatori che ricevono finanziamenti IPTO, e poi costruire una rete fisica di computer IPTO attorno a questa comunità sociale. Questa manifestazione fisica della "causa comune" dell'IPTO consentirà ai ricercatori di condividere conoscenze e beneficiare di hardware e software specializzati in ciascun luogo di lavoro. In questo modo, l’IPTO può evitare inutili duplicazioni e allo stesso tempo sfruttare ogni dollaro finanziato offrendo a ogni ricercatore di tutti i progetti IPTO l’accesso all’intera gamma di capacità informatiche.
Questa idea di condividere risorse tra i membri della comunità di ricerca attraverso una rete di comunicazione gettò all’IPTO i semi che sarebbero sbocciati qualche anno dopo nella creazione di ARPANET.
Nonostante le sue origini militari, ARPANET nata dal Pentagono non aveva alcuna giustificazione militare. A volte si dice che questa rete sia stata progettata come rete di comunicazione militare in grado di sopravvivere a un attacco nucleare. Come vedremo più avanti, esiste una connessione indiretta tra ARPANET e un precedente progetto con tale scopo, e i leader dell’ARPA parlavano periodicamente di “sistemi rafforzati” per giustificare l’esistenza della loro rete al Congresso o al Segretario della Difesa. Ma in realtà, l'IPTO ha creato ARPANET esclusivamente per le sue esigenze interne, per supportare una comunità di ricercatori, la maggior parte dei quali non poteva giustificare la propria attività lavorando per scopi di difesa.
Intanto, al momento della diffusione del suo famoso promemoria, Licklider aveva già cominciato a progettare l'embrione della sua rete intergalattica, di cui sarebbe diventato direttore. dell’Università della California, Los Angeles (UCLA).
Console per SAGE modello OA-1008, completa di pistola luminosa (all'estremità del cavo, sotto una copertura in plastica trasparente), accendino e posacenere.
Предпосылки
Kleinrock era figlio di immigrati della classe operaia dell'Europa orientale ed è cresciuto a Manhattan nell'ombra [collega la parte settentrionale dell'isola di Manhattan a New York City e Fort Lee nella contea di Bergen nel New Jersey / ca.]. Mentre era a scuola, la sera frequentava lezioni extra di ingegneria elettrica al City College di New York. Quando seppe dell'opportunità di studiare al MIT seguito da un semestre di lavoro a tempo pieno al Lincoln Laboratory, colse al volo.
Il laboratorio è stato istituito per soddisfare le esigenze di SAGE, ma da allora si è espanso in molti altri progetti di ricerca, spesso legati solo indirettamente alla difesa aerea, se non addirittura legati alla difesa. Tra questi c'era il Barnstable Study, un concetto dell'Air Force per creare una cintura orbitale di strisce metalliche (come ), che potrebbe essere utilizzato come sistema di comunicazione globale. Kleinrock è stata conquistata dall'autorità dal MIT, così decise di concentrarsi sulla teoria delle reti di comunicazione. La ricerca di Barnstable ha dato a Kleinrock la prima opportunità di applicare la teoria dell'informazione e la teoria delle code a una rete di dati, e ha ampliato questa analisi in un'intera tesi sulle reti di messaggistica, combinando l'analisi matematica con i dati sperimentali raccolti dalle simulazioni eseguite sui computer TX-2 nei laboratori. Lincoln. Tra i colleghi più stretti di Kleinrock nel laboratorio, che condividevano con lui i computer in condivisione del tempo, c'erano и , che conosceremo tra poco.
Nel 1963, Kleinrock accettò un'offerta di lavoro alla UCLA e Licklider vide un'opportunità. Qui c'era un esperto di reti dati che lavorava vicino a tre centri informatici locali: il centro informatico principale, il centro informatico sanitario e il Western Data Center (una cooperativa di trenta istituzioni che condividevano l'accesso a un computer IBM). Inoltre, sei istituti del Western Data Center avevano una connessione remota al computer tramite modem e il computer della System Development Corporation (SDC) sponsorizzato dall'IPTO si trovava a pochi chilometri da Santa Monica. L'IPTO ha incaricato l'UCLA di collegare questi quattro centri come primo esperimento nella creazione di una rete di computer. Successivamente, secondo il piano, le comunicazioni con Berkeley potrebbero studiare i problemi inerenti alla trasmissione di dati su lunghe 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, motivo per cui si rifiutarono di cedere il controllo delle risorse informatiche ai rispettivi utenti. L'IPTO non ha praticamente avuto alcuna influenza su questa situazione, dal momento che nessuno dei centri di calcolo ha ricevuto denaro dall'ARPA. Questa questione politica indica uno dei maggiori problemi nella storia di Internet. Se è molto difficile convincere i diversi partecipanti che organizzare la comunicazione tra loro e la cooperazione gioca nelle mani di tutte le parti, come è nata Internet? Negli articoli successivi torneremo su questi temi più di una volta.
Il secondo tentativo dell'IPTO di costruire una rete ha avuto più successo, forse perché era molto più piccola: si trattava di un semplice test sperimentale. E nel 1965, uno psicologo e studente di Licklider di nome Tom Marill lasciò il Lincoln Laboratory per cercare di trarre vantaggio dall'hype sull'informatica interattiva avviando la propria attività di accesso condiviso. Tuttavia, non avendo abbastanza clienti paganti, iniziò a cercare altre fonti di reddito e alla fine suggerì all'IPTO di assumerlo per condurre ricerche sulle reti di computer. Il nuovo direttore dell'IPTO, Ivan Sutherland, decise di collaborare con una grande e rispettabile azienda come zavorra e subappaltò il lavoro a Marilla attraverso il Lincoln Laboratory. Per quanto riguarda il laboratorio, un altro vecchio collega di Kleinrock, Lawrence (Larry) Roberts, fu incaricato di dirigere il progetto.
Roberts, mentre era studente al MIT, divenne abile nel lavorare con il computer TX-0 costruito dal Lincoln Laboratory. Rimase ipnotizzato per ore davanti allo schermo luminoso della console e alla fine scrisse un programma che riconosceva (mal) i caratteri scritti a mano utilizzando le reti neurali. Come Kleinrock, finì per lavorare per il laboratorio come studente laureato, risolvendo problemi legati alla computer grafica e alla visione artificiale, come il riconoscimento dei bordi e la generazione di immagini 2D, sul più grande e potente TX-XNUMX.
Per gran parte del 1964, Roberts si concentrò principalmente sul suo lavoro con le immagini. E poi ha incontrato Lik. Quel novembre partecipò a una conferenza sul futuro dell'informatica, sponsorizzata dall'Air Force, tenutasi in una località termale a Homestead, West Virginia. Lì ha parlato fino a tarda notte con gli altri partecipanti alla conferenza e per la prima volta ha sentito Lick presentare la sua idea di una rete intergalattica. Qualcosa si mosse nella testa di Roberts: era bravissimo nell'elaborazione della computer grafica, ma, in realtà, era limitato a un unico computer TX-2. Anche se avesse potuto condividere il suo software, nessun altro avrebbe potuto usarlo perché nessuno aveva l’hardware equivalente per eseguirlo. L’unico modo per espandere l’influenza del suo lavoro era parlarne in articoli scientifici, nella speranza che qualcuno potesse riprodurlo altrove. Decise che Leake aveva ragione: la rete era esattamente il passo successivo da compiere per accelerare la ricerca nel campo dell'informatica.
E Roberts finì per lavorare con Marill, cercando di collegare TX-2 dal Lincoln Laboratory tramite una linea telefonica che attraversa il paese al computer della DSC a Santa Monica, in California. In un progetto sperimentale presumibilmente copiato dal promemoria della "rete intergalattica" di Leake, pianificarono di mettere in pausa il TX-2 nel mezzo di un calcolo, utilizzare un dialer automatico per chiamare l'SDC Q-32 ed eseguire un programma di moltiplicazione di matrici su quel computer. , quindi continuare i calcoli originali utilizzando la sua risposta.
Oltre alla logica dell'utilizzo di tecnologie costose e avanzate per trasmettere i risultati di una semplice operazione matematica in tutto il continente, vale anche la pena notare la velocità terribilmente lenta di questo processo a causa dell'uso della rete telefonica. Per effettuare una chiamata era necessario instaurare un collegamento dedicato tra il chiamante e il chiamato, che solitamente passava attraverso più centrali telefoniche diverse. Nel 1965, quasi tutti erano elettromeccanici (fu in quell'anno che AT&T lanciò il primo impianto completamente elettrico a Sakasuna, nel New Jersey). I magneti spostavano le barre di metallo da un luogo all'altro per garantire il contatto in ciascun nodo. L'intero processo ha richiesto alcuni secondi, durante i quali il TX-2 ha dovuto semplicemente sedersi e aspettare. Inoltre, le linee, perfettamente adatte alle conversazioni, erano troppo rumorose per trasmettere singoli bit e fornivano una velocità di trasmissione molto ridotta (un paio di centinaia di bit al secondo). Una rete intergalattica realmente efficace richiedeva un approccio diverso.
L'esperimento Marill-Roberts non ha dimostrato la praticità o l'utilità della rete a lunga distanza, mostrandone solo la funzionalità teorica. Ma questo si è rivelato sufficiente.
Soluzione
A metà del 1966, Robert Taylor divenne il nuovo terzo direttore dell'IPTO, dopo Ivan Sutherland. Era uno studente di Licklider, anche lui psicologo, ed è arrivato all'IPTO attraverso la sua precedente amministrazione della ricerca informatica presso la NASA. Apparentemente, quasi subito dopo l'arrivo, Taylor decise che era giunto il momento di realizzare il sogno di una rete intergalattica; Fu lui a lanciare il progetto che diede vita ad ARPANET.
I soldi dell'ARPA continuavano ad affluire, quindi Taylor non ebbe problemi a ottenere ulteriori finanziamenti dal suo capo, Charles Herzfeld. Tuttavia, questa soluzione presentava un rischio significativo di fallimento. A parte il fatto che nel 1965 c'erano parecchie linee che collegavano le estremità opposte del paese, nessuno aveva mai provato a fare qualcosa di simile ad ARPANET. Si possono ricordare altri primi esperimenti nella creazione di reti di computer. Ad esempio, Princeton e Carnegie Mallon hanno aperto la strada a una rete di computer condivisi alla fine degli anni ’1960 con IBM. La differenza principale tra questo progetto era la sua omogeneità: utilizzava computer assolutamente identici nell'hardware e nel software.
D'altro canto, ARPANET dovrebbe fare i conti con la diversità. Verso la metà degli anni '1960, l'IPTO finanziava più di dieci organizzazioni, ciascuna dotata di un computer, tutte dotate di hardware e software diversi. La possibilità di condividere il software era raramente possibile anche tra modelli diversi dello stesso produttore: si decise di farlo solo con l'ultima linea IBM System/360.
La diversità dei sistemi rappresentava un rischio, poiché aggiungeva sia una significativa complessità tecnica allo sviluppo della rete sia la possibilità di una condivisione delle risorse in stile Licklider. Ad esempio, all’epoca presso l’Università dell’Illinois si stava costruendo un enorme supercomputer con i soldi dell’ARPA . A Taylor sembrava improbabile che gli utenti locali di Urbana-Campain potessero sfruttare appieno le risorse di questa enorme macchina. Anche i sistemi molto più piccoli – TX-2 del Lincoln Lab e Sigma-7 dell'UCLA – di solito non potevano condividere il software a causa di incompatibilità fondamentali. La capacità di superare queste limitazioni accedendo direttamente al software di un nodo da un altro era interessante.
Nell’articolo che descrive questo esperimento di rete, Marill e Roberts suggerirono che un tale scambio di risorse porterebbe a qualcosa di simile a quello ricardiano. per i nodi di calcolo:
La disposizione della rete può portare ad una certa specializzazione dei nodi collaboranti. Se un certo nodo X, ad esempio, a causa di un software o hardware speciale, è particolarmente bravo nell'inversione di matrice, ci si può aspettare che gli utenti di altri nodi sulla rete trarranno vantaggio da questa capacità invertendo le loro matrici sul nodo X, piuttosto che farlo da soli, computer di casa.
Taylor aveva un'altra motivazione per implementare una rete di condivisione delle risorse. Acquistare per ogni nuovo nodo IPTO un nuovo computer dotato di tutte le funzionalità di cui i ricercatori su quel nodo avrebbero mai potuto aver bisogno era costoso e, man mano che venivano aggiunti più nodi al portafoglio IPTO, il budget si allungava pericolosamente. Collegando tutti i sistemi finanziati dall'IPTO in un'unica rete, sarà possibile fornire ai nuovi beneficiari computer più modesti, o addirittura non acquistarli affatto. Potrebbero utilizzare la potenza di calcolo di cui avevano bisogno su nodi remoti con risorse in eccesso e l’intera rete agirebbe come un serbatoio pubblico di software e hardware.
Dopo aver lanciato il progetto e averne ottenuto i finanziamenti, l'ultimo contributo significativo di Taylor ad ARPANET è stato la scelta della persona che avrebbe sviluppato direttamente il sistema e si sarebbe assicurato che venisse implementato. Roberts era la scelta più ovvia. Le sue capacità ingegneristiche erano indiscutibili, era già un membro rispettato della comunità di ricerca dell'IPTO ed era una delle poche persone con una reale esperienza nella progettazione e costruzione di reti di computer operanti su lunghe distanze. Così, nell'autunno del 1966, Taylor chiamò Roberts e gli chiese di venire dal Massachusetts per lavorare all'ARPA a Washington.
Ma si è rivelato difficile sedurlo. Molti direttori scientifici dell'IPTO erano scettici nei confronti della leadership di Robert Taylor, considerandolo leggero. Sì, 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 uomo sconosciuto con un master. Come gestirà il complesso lavoro tecnico nella comunità IPTO? Anche Roberts era tra questi scettici.
Ma la combinazione di carota e bastone ha fatto il suo lavoro (la maggior parte delle fonti indica la predominanza del bastone con una virtuale assenza di carota). Da un lato, Taylor esercitò una certa pressione sul capo di Roberts al Lincoln Laboratory, ricordandogli che la maggior parte dei finanziamenti del laboratorio ora provenivano dall'ARPA e che quindi aveva bisogno di convincere Roberts della fondatezza di questa proposta. D'altra parte, Taylor offrì a Roberts il titolo appena creato di "scienziato senior", che avrebbe riferito direttamente su Taylor al vicedirettore dell'ARPA e sarebbe diventato anche il successore di Taylor come direttore. In queste condizioni, Roberts accettò di intraprendere il progetto ARPANET. È tempo di trasformare l'idea della condivisione delle risorse in realtà.
Cos'altro leggere
- Janet Abbate, Inventare Internet (1999)
- Katie Hafner e Matthew Lyon, Dove i maghi restano svegli fino a tardi (1996)
- Arthur Norberg e Julie O'Neill, Trasformare la tecnologia informatica: elaborazione delle informazioni per il Pentagono, 1962-1986 (1996)
- M. Mitchell Waldrop, La macchina dei sogni: JCR Licklider e la rivoluzione che ha reso l'informatica personale (2001)
Fonte: habr.com