מאמרים נוספים בסדרה:
- היסטוריה של הממסר
- היסטוריה של מחשבים אלקטרוניים
- היסטוריה של הטרנזיסטור
- היסטוריית אינטרנט
באמצעות ARPANET רוברט טיילור ולארי רוברטס מכוני מחקר רבים ושונים, שלכל אחד מהם היה מחשב משלו, שעל התוכנה והחומרה שלהם הוא נושא באחריות מלאה. עם זאת, התוכנה והחומרה של הרשת עצמה היו ממוקמות באזור האמצעי המעורפל, ולא היו שייכות לאף אחד מהמקומות הללו. במהלך התקופה שבין 1967 ל-1968, רוברטס, ראש פרויקט רשת ה- Information Processing Technology Office (IPTO), היה צריך לקבוע מי צריך לבנות ולתחזק את הרשת, והיכן צריכים לעבור הגבולות בין הרשת למוסדות.
ספקנים
הבעיה של מבנה הרשת הייתה פוליטית לפחות כמו שהיא הייתה טכנית. מנהלי המחקר של ARPA פסלו בדרך כלל את רעיון ARPANET. חלקם הפגינו בבירור שאין רצון להצטרף לרשת בכל עת; מעטים מהם התלהבו. כל מרכז יצטרך לעשות מאמץ רציני כדי לאפשר לאחרים להשתמש במחשב היקר והנדיר מאוד שלהם. מתן גישה זה הוכיח חסרונות ברורים (אובדן משאב יקר), בעוד היתרונות הפוטנציאליים שלו נותרו מעורפלים ומעורפלים.
אותה ספקנות לגבי גישה משותפת למשאבים הטביעה את פרויקט הרשת של UCLA לפני כמה שנים. עם זאת, במקרה זה, ל-ARPA היה הרבה יותר מינוף, שכן היא שילמה ישירות עבור כל משאבי המחשב היקרים הללו, והמשיכה להיות בעלת יד בכל תזרימי המזומנים של תוכניות המחקר הנלוות. ולמרות שלא נשמעו איומים ישירים, לא הושמע "או אחר", המצב היה ברור ביותר - כך או כך, ARPA עומדת לבנות את הרשת שלה כדי לאחד מכונות שבפועל עדיין היו שייכות לה.
הרגע הגיע בפגישה של מנהלים מדעיים באט ארבור, מישיגן, באביב 1967. רוברטס הציג את תוכניתו ליצור רשת המחברת בין המחשבים השונים בכל אחד מהמרכזים. הוא הודיע שכל מנהל יספק למחשב המקומי שלו תוכנת רשת מיוחדת, שבה הוא ישתמש כדי להתקשר למחשבים אחרים דרך רשת הטלפון (זה היה לפני שרוברטס ידע על הרעיון ). התשובה הייתה מחלוקת ופחד. בין הפחות נטו ליישם רעיון זה היו המרכזים הגדולים ביותר שכבר עבדו על פרויקטים גדולים בחסות IPTO, ש-MIT הייתה העיקרית שבהם. חוקרי ה-MIT, שטף כסף ממערכת שיתוף הזמן שלהם ב-Project MAC וממעבדת הבינה המלאכותית, לא ראו שום תועלת בשיתוף המשאבים שהרוויחו קשה עם riffraff מערבית.
וללא קשר למעמדו, כל מרכז הוקיר את הרעיונות שלו. לכל אחד מהם הייתה תוכנה וציוד ייחודיים משלו, והיה קשה להבין איך הם יכולים בכלל ליצור תקשורת בסיסית אחד עם השני, שלא לדבר על עבודה משותפת. עצם כתיבה והרצה של תוכניות רשת עבור המחשב שלהם ייקח חלק ניכר מזמנם ומשאבי המחשוב שלהם.
זה היה אירוני אבל גם הולם באופן מפתיע שהפתרון של רוברטס לבעיות החברתיות והטכניות הללו הגיע מווס קלארק, אדם שלא אהב גם שיתוף בזמן וגם רשתות. קלארק, חסיד ברעיון הקיצוטי של לתת לכולם מחשב אישי, לא התכוון לחלוק משאבי מחשוב עם אף אחד, והרחיק את הקמפוס שלו, אוניברסיטת וושינגטון בסנט לואיס, מה-ARPANET לשנים רבות קדימה. לכן, אין זה מפתיע שהוא זה שפיתח את עיצוב הרשת, שאינו מוסיף עומס משמעותי למשאבי המחשוב של כל אחד מהמרכזים, ואינו מחייב כל אחד מהם להשקיע מאמצים ביצירת תוכנה מיוחדת.
קלארק הציע להציב מיני מחשב בכל אחד מהמרכזים כדי לטפל בכל הפונקציות הקשורות ישירות לרשת. כל מרכז רק היה צריך להבין איך להתחבר לעוזרת המקומית שלו (שלימים נקראו מעבדי הודעות ממשק, או ), אשר לאחר מכן שלחה את ההודעה במסלול הנכון כך שהיא הגיעה ל-IMP המתאים במיקום המקבל. בעיקרו של דבר, הוא הציע ש-ARPA תפיץ מחשבים נוספים בחינם לכל מרכז, שישתלטו על רוב משאבי הרשת. בתקופה שבה המחשבים עדיין היו נדירים ויקרים מאוד, ההצעה הזו הייתה נועזת. אלא שבדיוק אז החלו להופיע מחשבים זעירים שעלו רק כמה עשרות אלפי דולרים, במקום כמה מאות, ובסופו של דבר ההצעה התבררה כמעשית עקרונית (כל IMP בסופו של דבר עלתה 45 דולר, או כ-000 דולר ב- הכסף של היום).
גישת ה-IMP, על אף שהפחיתה את החששות של מנהיגים מדעיים מהעומס ברשת על כוח המחשוב שלהם, התייחסה גם לבעיה פוליטית נוספת עבור ARPA. בניגוד לשאר הפרויקטים של הסוכנות דאז, הרשת לא הוגבלה למרכז מחקר אחד, שבו היא תנוהל על ידי בוס אחד. ול-ARPA עצמה לא היו היכולות ליצור ולנהל באופן עצמאי פרויקט טכני בקנה מידה גדול. היא תצטרך לשכור חברות חיצוניות כדי לעשות זאת. הנוכחות של IMP יצרה חלוקת אחריות ברורה בין הרשת המנוהלת על ידי סוכן חיצוני לבין המחשב הנשלט מקומית. הקבלן ישלוט ב-IMP וכל מה שביניהם, והמרכזים יישארו אחראים על החומרה והתוכנה במחשבים שלהם.
IMP
רוברטס אז היה צריך לבחור את הקבלן הזה. הגישה המיושנת של ליקלידר לשדל הצעה מהחוקר האהוב עליו ישירות לא חלה במקרה זה. הפרויקט היה צריך להיות מוצע למכירה פומבית כמו כל חוזה ממשלתי אחר.
רק ביולי 1968 הצליח רוברטס לגהץ את הפרטים האחרונים של ההצעה. כשישה חודשים חלפו מאז שהחתיכה הטכנית האחרונה בפאזל נפלה על כנה, כאשר הוכרזה מערכת מיתוג המנות בכנס בגטלינבורג. שניים מיצרני המחשבים הגדולים ביותר, Control Data Corporation (CDC) ו-International Business Machines (IBM), סירבו מיד להשתתף מכיוון שלא היו להם מיני מחשבים זולים המתאימים לתפקיד ה-IMP.
Honeywell DDP-516
מבין המשתתפים הנותרים, הרוב בחרו במחשב חדש מהוניוול, למרות שחלקם נטו להעדיף . האפשרות של Honeywell הייתה אטרקטיבית במיוחד מכיוון שהיה לה ממשק I/O שתוכנן במיוחד עבור מערכות בזמן אמת עבור יישומים כגון בקרה תעשייתית. התקשורת כמובן דרשה גם דיוק מתאים – אם המחשב פספס הודעה נכנסת בזמן שהוא עסוק בעבודה אחרת, לא הייתה הזדמנות שנייה לתפוס אותה.
עד סוף השנה, לאחר ששקל ברצינות את ריית'און, רוברטס הטיל את המשימה על חברת קיימברידג' הצומחת שהוקמה על ידי בולט, ברנק וניומן. אילן היוחסין של המחשוב האינטראקטיבי היה מושרש עד כה, וניתן היה בקלות להאשים את רוברטס בנפוטיזם על הבחירה ב-BBN. ליקליידר הביא מחשוב אינטראקטיבי ל-BBN לפני שהפך למנהל הראשון של IPTO, זרע את זרעי הרשת הבין-גלקטית שלו והדריך אנשים כמו רוברטס. ללא השפעתה של לייק, ARPA ו-BBN לא היו מעוניינות ולא מסוגלות לשרת את פרויקט ARPANET. יתרה מכך, חלק מרכזי בצוות שהרכיב BBN לבניית הרשת מבוססת IMP הגיע ישירות או בעקיפין ממעבדות לינקולן: פרנק הארט (ראש צוות), דייב וולדן, וצפון אורנשטיין. זה היה במעבדות שרוברטס עצמו למד בבית ספר לתארים מתקדמים, ושם המפגש המקרי של לייק עם ווס קלארק עורר את העניין שלו במחשבים אינטראקטיביים.
אבל למרות שהמצב אולי נראה כמו קנוניה, למעשה צוות BBN התאים לעבודה בזמן אמת בדיוק כמו ה-Honeywell 516. בלינקולן עבדו על מחשבים המחוברים למערכות מכ"ם - דוגמה נוספת לאפליקציה שבה הנתונים לא ימתינו עד שהמחשב יהיה מוכן. הארט, למשל, עבד על מחשב Whirlwind כסטודנט בשנות ה-1950, הצטרף לפרויקט SAGE ובילה בסך הכל 15 שנים במעבדות לינקולן. אורנשטיין עבד על פרוטוקול צולב SAGE, שהעביר נתוני מעקב מכ"ם ממחשב אחד למשנהו, ומאוחר יותר על LINC של ווס קלארק, מחשב שנועד לעזור למדענים לעבוד ישירות במעבדה עם נתונים מקוונים. קראוטר, הידוע כיום בעיקר כמחבר משחק הטקסט , הקדיש עשר שנים לבניית מערכות בזמן אמת, כולל ניסוי המסוף של לינקולן, תחנת תקשורת לוויינית ניידת עם מחשב קטן ששלט באנטנה ועיבוד אותות נכנסים.
צוות IMP ב-BBN. פרנק הארט הוא האיש במרכז הגיל השלישי. אורנשטיין עומד בקצה הימני, ליד קראוטר.
IMP הייתה אחראית על הבנה וניהול של ניתוב ומשלוח הודעות ממחשב אחד למשנהו. המחשב יכול לשלוח עד 8000 בתים בכל פעם ל-IMP המקומי, יחד עם כתובת היעד. לאחר מכן, ה-IMP חילק את ההודעה למנות קטנות יותר שהועברו באופן עצמאי ל-IMP היעד על פני קווים של 50kbps שהושכרו מ-AT&T. ה-IMP המקבל חיבר את ההודעה ומסר אותה למחשב שלו. כל IMP שמר על טבלה שעקבה אחרי מי מהשכנים שלו יש את המסלול המהיר ביותר להגיע לכל יעד אפשרי. הוא עודכן באופן דינמי בהתבסס על מידע שהתקבל משכנים אלה, לרבות מידע על כך שלא ניתן להגיע לשכן (במקרה זה העיכוב בשליחות לכיוון זה נחשב אינסופי). כדי לעמוד בדרישות המהירות והתפוקה של רוברטס עבור כל העיבוד הזה, הצוות של הארט יצר קוד ברמת האמנות. כל תוכנית העיבוד של IMP תפסה רק 12 בתים; החלק שעסק בטבלאות ניתוב תפס רק 000.
הצוות גם נקט במספר אמצעי זהירות, בהתחשב בכך שלא היה מעשי להקדיש צוות תמיכה לכל IMP בשטח.
ראשית, הם ציידו כל מחשב במכשירים לניטור ובקרה מרחוק. בנוסף להפעלה מחדש האוטומטית שהחלה לאחר כל הפסקת חשמל, ה-IMPs תוכנתו כך שיוכלו להפעיל מחדש את השכנים על ידי שליחתם גרסאות חדשות של תוכנת ההפעלה. כדי לסייע באיתור באגים ובניתוח, IMP יכול, על פי פקודה, להתחיל לצלם תמונות של מצבה הנוכחי במרווחי זמן קבועים. כמו כן, כל חבילת IMP צירפה חלק למעקב אחריה, מה שאפשר לכתוב יומני עבודה מפורטים יותר. עם כל היכולות הללו ניתן היה לפתור בעיות רבות ישירות ממשרד BBN, ששימש כמרכז בקרה ממנו ניתן היה לראות את מצב הרשת כולה.
שנית, הם ביקשו גרסה צבאית של ה-516 מהוניוול, המצוידת במארז עבה כדי להגן עליו מפני רעידות ואיומים אחרים. BBN בעצם רצה שזה יהיה סימן "התרחק" לסטודנטים סקרנים, אבל שום דבר לא הגדיר את הגבול בין המחשבים המקומיים לרשת המשנה המנוהלת על BBN ממש כמו הפגז המשוריין הזה.
הארונות המחוזקים הראשונים, בערך בגודל של מקרר, הגיעו לאתר באוניברסיטת קליפורניה, לוס אנג'לס (UCLA) ב-30 באוגוסט 1969, רק 8 חודשים לאחר ש-BBN קיבלה את החוזה שלה.
מארחים
רוברטס החליט להקים את הרשת עם ארבעה מארחים - בנוסף ל-UCLA, IMP יותקן ממש במעלה החוף באוניברסיטת קליפורניה, סנטה ברברה (UCSB), אחר במכון המחקר של סטנפורד (SRI) בצפון קליפורניה, וכן האחרון באוניברסיטת יוטה. כל אלה היו מוסדות מדרגה שנייה מהחוף המערבי, שניסו איכשהו להוכיח את עצמם בתחום המחשוב המדעי. קשרי משפחה המשיכו לעבוד כשניים מהמפקחים המדעיים, מ-UCLA ו מאוניברסיטת יוטה, היו גם עמיתים ותיקים של רוברטס במעבדות לינקולן.
רוברטס העניק לשני המארחים פונקציות נוספות הקשורות לרשת. עוד ב-1967, דאג אנגלברט מ-SRI התנדב להקים מרכז מידע ברשת בפגישת מנהיגות. באמצעות מערכת אחזור המידע המתוחכמת של SRI, הוא יצא ליצור את ספריית ARPANET: אוסף מאורגן של מידע על כל המשאבים הזמינים בצמתים שונים, ולהפוך אותו לזמין לכל המשתמשים ברשת. לאור המומחיות של קליינרוק בניתוח תעבורת רשת, רוברטס ייעד את UCLA כמרכז מדידת רשת (NMC). עבור קליינרוק ו-UCLA, ARPANET נועדה להיות לא רק כלי מעשי, אלא גם ניסוי שממנו ניתן היה לחלץ ולרכז נתונים כך שניתן יהיה ליישם את הידע שנצבר לשיפור עיצוב הרשת וממשיכיה.
אך חשובה יותר לפיתוח ARPANET משתי המינויים הללו הייתה קהילה בלתי רשמית ומשוחררת יותר של סטודנטים לתארים מתקדמים בשם קבוצת העבודה ברשת (NWG). רשת משנה מ-IMP אפשרה לכל מארח ברשת להעביר בצורה מהימנה הודעה לכל אחד אחר; המטרה של NWG הייתה לפתח שפה משותפת או קבוצה של שפות שמארחים יוכלו להשתמש בהן כדי לתקשר. הם קראו להם "פרוטוקולים מארח". השם "פרוטוקול", שהושאל מדיפלומטים, הוחל לראשונה על רשתות בשנת 1965 על ידי רוברטס וטום מריל כדי לתאר הן את פורמט הנתונים והן את השלבים האלגוריתמיים שקובעים כיצד שני מחשבים מתקשרים זה עם זה.
ה-NWG, תחת הנהגתו הבלתי רשמית אך היעילה של סטיב קרוקר מ-UCLA, החלה להיפגש באופן קבוע באביב 1969, כשישה חודשים לפני ה-IMP הראשון. קרוקר, שנולד וגדל באזור לוס אנג'לס, למד בבית הספר התיכון ואן נויס והיה בן גילם של שניים מחבריו העתידיים ללהקת NWG, Vint Cerf וג'ון פוסטל. כדי לתעד את התוצאות של חלק מהמפגשים של הקבוצה, פיתח קרוקר את אחת מאבני היסוד של תרבות ARPANET (והאינטרנט העתידי), בקשה להערות [הצעת עבודה] (). RFC 1 שלו, שפורסם ב-7 באפריל 1969, והופץ לכל צמתי ARPANET העתידיים באמצעות דואר קלאסי, אסף את הדיונים המוקדמים של הקבוצה על עיצוב תוכנת פרוטוקול מארח. ב-RFC 3, Crocker המשיך את התיאור, והגדיר בצורה מעורפלת מאוד את תהליך העיצוב עבור כל ה-RFCs העתידיים:
עדיף לשלוח הערות בזמן מאשר להפוך אותן למושלמות. מתקבלות דעות פילוסופיות ללא דוגמאות או פרטים ספציפיים אחרים, הצעות ספציפיות או טכנולוגיות יישום ללא תיאור מבוא או הסברים הקשריים, שאלות ספציפיות ללא ניסיונות לענות עליהן. האורך המינימלי להערה מ-NWG הוא משפט אחד. אנו מקווים לאפשר חילופי דברים ודיונים על רעיונות לא פורמליים.
כמו בקשה להצעת מחיר (RFQ), הדרך הסטנדרטית לבקש הצעות על חוזים ממשלתיים, RFC קיבלה בברכה משוב, אך בניגוד ל- RFQ, היא גם הזמינה דיאלוג. כל אחד בקהילת NWG מבוזרת יכול להגיש RFC, ולהשתמש בהזדמנות זו כדי לדון, להטיל ספק או לבקר את ההצעה הקודמת. כמובן, כמו בכל קהילה, דעות מסוימות הוערכו על פני אחרות, ובימים הראשונים הדעות של קרוקר וקבוצת מקורביו נשאו סמכות רבה מאוד. ביולי 1971, קרוקר עזב את UCLA בעודו סטודנט לתואר שני כדי לקחת תפקיד כמנהל תוכנית ב-IPTO. עם מענקי מחקר מרכזיים מ-ARPA ברשותו, הייתה לו השפעה בלתי ניתנת להכחשה, בשכל או בלי משים.
ג'ון פוסטל, סטיב קרוקר ווינט סרף הם חברים לכיתה ועמיתים ב-NWG; שנים מאוחרות יותר
התוכנית המקורית של NWG קראה לשני פרוטוקולים. התחברות מרחוק (telnet) אפשרה למחשב אחד לפעול כמסוף המחובר למערכת ההפעלה של אחר, והרחיבה את הסביבה האינטראקטיבית של כל מערכת המחוברת ל-ARPANET עם שיתוף זמן של אלפי קילומטרים לכל משתמש ברשת. פרוטוקול העברת הקבצים ב-FTP אפשר למחשב אחד להעביר קובץ, כגון תוכנית שימושית או קבוצת נתונים, לאחסון של מערכת אחרת או ממנה. עם זאת, על פי התעקשותו של רוברטס, NWG הוסיפה פרוטוקול בסיס שלישי שיתבסס על שני אלה, תוך יצירת קשר בסיסי בין שני מארחים. זה נקרא תוכנית בקרת רשת (NCP). לרשת היו כעת שלוש שכבות של הפשטה - תת-רשת מנות המנוהלת על ידי IMP בחלק התחתון, תקשורת מארח למארח שסופקה על ידי NCP באמצע, ופרוטוקולי יישומים (FTP ו-telnet) בחלק העליון.
כישלון?
רק באוגוסט 1971 הוגדרה ה-NCP במלואה והוטמעה בכל הרשת, שכללה באותה תקופה חמישה עשר צמתים. יישומו של פרוטוקול telnet הופיעו במהרה, וההגדרה היציבה הראשונה של FTP הופיעה שנה לאחר מכן, בקיץ 1972. אם נעריך את מצב ה-ARPANET באותה תקופה, כמה שנים לאחר השקתו לראשונה, זה יכול להיות נחשב לכישלון בהשוואה לחלום משאבי ההפרדה שליקלידר ראה בעיני רוחו והוציא לפועל על ידי בן טיפוחיו, רוברט טיילור.
בתור התחלה, היה פשוט קשה להבין באילו משאבים קיימים באינטרנט שנוכל להשתמש בהם. מרכז המידע של הרשת השתמש במודל השתתפות מרצון - כל צומת היה צריך לספק מידע מעודכן לגבי זמינות הנתונים והתוכניות. בעוד שכולם יפיקו תועלת מפעולה כזו, לא היה תמריץ קטן לכל צומת בודד לפרסם או לספק גישה למשאבים שלו, שלא לדבר על לספק תיעוד או עצות עדכניות. לכן, NIC לא הצליח להפוך לספרייה מקוונת. אולי תפקידו החשוב ביותר בשנים הראשונות היה לספק אירוח אלקטרוני של קבוצה הולכת וגדלה של RFCs.
גם אם, נניח, אליס מ-UCLA ידעה על קיומו של משאב שימושי ב-MIT, הופיע מכשול רציני יותר. Telnet אפשרה לאליס להגיע למסך ההתחברות של MIT, אך לא יותר. כדי שאליס באמת תוכל לגשת לתוכנית ב-MIT, היא תצטרך תחילה לנהל משא ומתן במצב לא מקוון עם MIT כדי להקים עבורה חשבון במחשב שלהם, מה שבדרך כלל דרש מילוי טפסי נייר בשני המוסדות והסכם מימון כדי לשלם עבורו שימוש במשאבי מחשב של MIT. ובשל חוסר תאימות בין חומרה ותוכנת מערכת בין צמתים, העברת קבצים לרוב לא הייתה הגיונית מכיוון שלא יכולת להריץ תוכניות ממחשבים מרוחקים על שלך.
למרבה האירוניה, ההצלחה המשמעותית ביותר של שיתוף משאבים הייתה לא בתחום שיתוף הזמן האינטראקטיבי שעבורו נוצר ה-ARPANET, אלא בתחום עיבוד הנתונים המיושן והלא אינטראקטיבי. UCLA הוסיפה לרשת את מכונת עיבוד האצווה IBM 360/91 הסרק שלה וסיפקה ייעוץ טלפוני לתמיכה במשתמשים מרוחקים, והניבה הכנסות משמעותיות למרכז המחשבים. מחשב העל ILLIAC IV בחסות ARPA באוניברסיטת אילינוי ומחשב הנתונים בתאגיד המחשבים של אמריקה בקיימברידג' מצאו גם לקוחות מרוחקים דרך ה-ARPANET.
אבל כל הפרויקטים האלה לא התקרבו לשימוש מלא ברשת. בסתיו 1971, עם 15 מארחים מקוונים, הרשת כולה שידרה בממוצע 45 מיליון ביטים לצומת, או 520 bps ברשת של 50 bps קווים חכורים מ-AT&T. יתרה מכך, רוב התעבורה הזו הייתה תעבורת בדיקה, שנוצרה על ידי מרכז מדידת הרשת ב-UCLA. מלבד ההתלהבות של כמה משתמשים מוקדמים (כגון סטיב קארה, משתמש יומי ב-PDP-000 באוניברסיטת יוטה בפאלו אלטו), מעט קרה ב-ARPANET. מנקודת מבט מודרנית, אולי הפיתוח המעניין ביותר היה השקת הספרייה הדיגיטלית של Project Guttenberg בדצמבר 10, שאורגנה על ידי מייקל הארט, סטודנט באוניברסיטת אילינוי.
אבל עד מהרה ה-ARPANET ניצל מהאשמות של ריקבון על ידי פרוטוקול יישום שלישי - דבר קטן שנקרא אימייל.
מה עוד לקרוא
• ג'נט אבאטה, המצאת האינטרנט (1999)
• קייטי האפנר ומתיו ליון, איפה הקוסמים נשארים ערים מאוחר: מקורות האינטרנט (1996)
מקור: www.habr.com