ARPA компьютерлік желісінің 1967 жылдың маусым айындағы диаграммасы. Бос шеңбер – ортақ қолжетімді компьютер, сызығы бар шеңбер – бір пайдаланушыға арналған терминал.
Сериядағы басқа мақалалар:
- Эстафетаның шығу тарихы
- Электрондық есептеуіш машиналардың пайда болу тарихы
- Транзистордың пайда болу тарихы
- Интернет тарихы
1966 жылдың соңына қарай ARPA ақшасымен ол көптеген компьютерлерді бір жүйеге қосу жобасын іске қосты.» .
Тейлор жобаның орындалуына жауапкершілікті қабілетті қолдарға берді . Келесі жылы Робертс ARPANET және оның мұрагерлерінің техникалық архитектурасы мен мәдениетінде, кей жағдайда алдағы онжылдықтарда қайталанатын бірнеше маңызды шешімдер қабылдады. Маңыздылығы бойынша бірінші шешім хронологияда болмаса да, хабарламаларды бір компьютерден екіншісіне бағыттау механизмін анықтау болды.
проблема
Егер А компьютері В компьютеріне хабарлама жібергісі келсе, бұл хабарлама бірінен екіншісіне қалай жол таба алады? Теориялық тұрғыдан сіз байланыс желісіндегі әрбір түйінге әрбір түйінге физикалық кабельдер арқылы қосылу арқылы басқа түйіндермен байланысуға мүмкіндік бере аласыз. В-мен байланысу үшін А компьютері оны В-ге қосатын шығыс кабель бойынша жай ғана хабарлама жібереді. Мұндай желі торлы желі деп аталады. Дегенмен, кез келген маңызды желі өлшемі үшін бұл тәсіл тез іске аспайды, өйткені қосылымдар саны түйіндер санының квадраты ретінде артады (дәлірек айтқанда (n2 - n)/2).
Демек, хабарлама аралық түйінге келгеннен кейін оны мақсатқа әрі қарай жіберетін хабарлама бағытын құрудың қандай да бір жолы қажет. 1960 жылдардың басында бұл мәселені шешудің екі негізгі тәсілі болды. Біріншісі - хабарламаларды ауыстырудың сақтау және қайта жіберу әдісі. Бұл тәсілді телеграф жүйесі пайдаланды. Хабарлама аралық түйінге келгенде, ол нысанаға әрі қарай немесе нысанаға жақын орналасқан басқа аралық орталыққа жіберілгенше уақытша сол жерде (әдетте қағаз таспа түрінде) сақталады.
Содан кейін телефон пайда болды және жаңа көзқарас қажет болды. Телефон арқылы айтылған әрбір сөзден кейін бірнеше минуттық кешігу, оны шешуге және оны тағайындалған жерге жеткізуге Марста орналасқан сұхбаттасушымен сөйлесу сезімін береді. Оның орнына телефон тізбекті ауыстыруды қолданды. Қоңырау шалушы әрбір қоңырауды кімге қоңырау шалғысы келетінін көрсететін арнайы хабарлама жіберуден бастады. Алдымен олар оператормен сөйлесіп, содан кейін коммутатордағы автоматты жабдықпен өңделген нөмірді теру арқылы жасады. Оператор немесе жабдық қоңырау шалушы мен шақырылған тарап арасында арнайы электр байланысын орнатты. Қалааралық қоңыраулар жағдайында бұл қоңырауды бірнеше қосқыштар арқылы қосатын бірнеше итерацияны қажет етуі мүмкін. Байланыс орнатылғаннан кейін әңгіменің өзі басталуы мүмкін және тараптардың бірі трубканы қою арқылы үзгенше байланыс сақталды.
Схема бойынша жұмыс істейтін компьютерлерді қосу үшін ARPANET-те қолдану туралы шешім қабылданған цифрлық байланыс , телеграфтың да, телефонның да мүмкіндіктерін пайдаланды. Бір жағынан, деректер хабарламалары телефондағы үздіксіз сөйлесулер ретінде емес, телеграфтағы сияқты бөлек пакеттерде берілді. Дегенмен, бұл хабарламалар ұзындығы бірнеше таңбадан тұратын консольдық командалардан бастап бір компьютерден екіншісіне тасымалданатын үлкен деректер файлдарына дейін әртүрлі мақсаттар үшін әртүрлі өлшемдерде болуы мүмкін. Егер файлдарды тасымалдау кешіктірілсе, бұл туралы ешкім шағымданбады. Бірақ қашықтағы интерактивтілік телефон қоңырауы сияқты жылдам жауап беруді қажет етті.
Бір жағынан компьютерлік деректер желілері мен екінші жағынан телефон мен телеграф арасындағы маңызды айырмашылық машиналармен өңделген деректердегі қателерге сезімталдық болды. Жеделхаттағы бір таңбаны беру кезінде өзгеруі немесе жоғалуы немесе телефон сөйлесуінде сөздің бір бөлігінің жоғалуы екі адамның байланысын айтарлықтай бұзуы мүмкін. Бірақ егер желідегі шу қашықтағы компьютерге жіберілген пәрмендегі бір битті 0-ден 1-ге ауыстырса, ол команданың мағынасын толығымен өзгертуі мүмкін. Сондықтан әрбір хабарламада қателер бар-жоғын тексеріп, табылған жағдайда қайта жіберу керек болды. Мұндай қайталаулар үлкен хабарлар үшін тым қымбат болады және қателерді тудыруы ықтимал, себебі оларды жіберуге ұзағырақ уақыт қажет болды.
Бұл мәселенің шешімі 1960 жылы болған екі тәуелсіз оқиға арқылы келді, бірақ кейінірек пайда болған оқиғаны алдымен Ларри Робертс пен ARPA байқады.
Кездесу
1967 жылдың күзінде Робертс ARPA желісінің жоспарларын сипаттайтын құжатты жеткізу үшін Ұлы Түтін тауларының орманды шыңдарынан тыс Гатлинбургке (Теннесси штаты) келді. Ол бір жылға жуық уақыт бойы Ақпаратты өңдеу технологиялары кеңсесінде (IPTO) жұмыс істеді, бірақ желілік жобаның көптеген мәліметтері әлі де бұлыңғыр болды, соның ішінде маршруттау мәселесінің шешімі. Блоктар мен олардың өлшемдеріне түсініксіз сілтемелерден басқа, Робертстің жұмысындағы жалғыз сілтеме ең соңында қысқаша және жалтару болды: «Оннан бірге дейінгі жауаптарды алу үшін үзіліспен пайдаланылатын байланыс желісін сақтау қажет сияқты. интерактивті жұмыс үшін екінші рет қажет. Бұл желі ресурстары тұрғысынан өте қымбат және біз жылдамырақ қоңырау шала алмасақ, хабарламаларды ауыстыру және шоғырлану желі қатысушылары үшін өте маңызды болады». Әлбетте, ол кезде Робертс 1965 жылы Том Марриллмен қолданған тәсілден, яғни автоматты теру арқылы коммутациялық телефон желісі арқылы компьютерлерді қосудан бас тартуды әлі шешкен жоқ.
Кездейсоқ, сол симпозиумға деректер желілеріндегі маршруттау мәселесін шешудің әлдеқайда жақсы идеясы бар басқа адам қатысты. Роджер Скантлбери Атлантикадан өтіп, Британдық Ұлттық физикалық зертханадан (NPL) есеппен келді. Скантлбери баяндамасынан кейін Робертсті шетке алып, оған өз идеясын айтты. . Бұл технологияны оның NPL компаниясының басшысы Дональд Дэвис жасаған. Америка Құрама Штаттарында Дэвистің жетістіктері мен тарихы аз белгілі, дегенмен 1967 жылдың күзінде Дэвистің NPL-дегі тобы өз идеяларымен ARPA-дан кем дегенде бір жыл алда болды.
Дэвис, электронды есептеулердің көптеген алғашқы пионерлері сияқты, білімі бойынша физик болды. Ол 1943 жылы 19 жасында Лондон Императорлық колледжін бітірді және бірден кодтық аты бар құпия ядролық қару бағдарламасына қабылданды. . Онда ол механикалық және электрлік калькуляторларды қолданып, ядролық синтезге байланысты мәселелердің сандық шешімдерін жылдам шығару үшін адам калькуляторлар тобына жетекшілік етті (оның жетекшісі , сол кезде ядролық қарудың құпиясын КСРО-ға бере бастаған неміс физигі). Соғыстан кейін ол математик Джон Вомерслиден NPL-де өзі басқаратын жоба туралы естіді - бұл бірдей есептеулерді әлдеқайда жоғары жылдамдықпен орындауға тиіс электронды компьютерді жасау болды. ACE, «автоматты есептеу қозғалтқышы» деп аталады.
Дэвис бұл идеяға секірді және мүмкіндігінше тез NPL-ге қол қойды. ACE компьютерінің егжей-тегжейлі дизайнына және құрылысына үлес қосқан ол NPL-де зерттеу жетекшісі ретінде есептеуіш саласына терең араласты. 1965 жылы ол өзінің жұмысына байланысты кәсіби кездесу үшін АҚШ-та болды және барлық әбігердің не туралы екенін көру үшін уақытты бөлісетін бірнеше үлкен компьютерлік сайттарға бару мүмкіндігін пайдаланды. Британдық есептеуіш ортада американдық мағынада компьютерді бірнеше пайдаланушылардың интерактивті бөлісу уақытын бөлісу белгісіз болды. Оның орнына уақытты бөлісу компьютердің жұмыс жүктемесін бірнеше пакеттік өңдеу бағдарламалары арасында бөлуді білдіреді (мысалы, бір бағдарлама жұмыс істейтін болса, екіншісі таспаны оқумен бос емес). Содан кейін бұл опция мультипрограммалау деп аталады.
Дэвистің қыдыруы оны MIT жобасындағы MAC жобасына, Калифорниядағы RAND корпорациясындағы JOSS жобасына және Нью-Гэмпширдегі Дартмут уақытын бөлісу жүйесіне әкелді. Үйге қайтар жолда оның әріптестерінің бірі британдық қауымдастыққа АҚШ-та үйренген жаңа технологиялар туралы білім беру үшін бөлісу бойынша семинар өткізуді ұсынды. Дэвис келісті және американдық есептеуіш саласындағы көптеген жетекші қайраткерлерді қабылдады, соның ішінде (MIT-те «Бірлесіп жұмыс істейтін уақытты бөлісу жүйесін» жасаушы) және Ларри Робертстің өзі.
Семинар барысында (немесе бірден кейін) Дэвис уақытты бөлісу философиясын компьютерлердің өздеріне ғана емес, компьютерлік байланыс желілеріне де қолдануға болады деген ойға таң қалды. Уақытты бөлісетін компьютерлер әрбір пайдаланушыға CPU уақытының шағын бөлігін береді, содан кейін басқасына ауысады, бұл әрбір пайдаланушыға өзінің интерактивті компьютері бар елесін береді. Сол сияқты, әрбір хабарламаны Дэвис «пакеттер» деп атаған стандартты өлшемді бөліктерге кесу арқылы бір байланыс арнасын көптеген компьютерлер немесе бір компьютердің пайдаланушылары арасында ортақ пайдалануға болады. Оның үстіне ол телефон және телеграф қосқыштары жарамсыз болған деректерді берудің барлық аспектілерін шешер еді. Қысқа пәрмендерді жіберетін және қысқа жауаптар алатын интерактивті терминалды басқаратын пайдаланушы үлкен файлды тасымалдау арқылы блокталмайды, себебі тасымалдау көптеген пакеттерге бөлінеді. Мұндай үлкен хабарлардағы кез келген бүліну бір пакетке әсер етеді, ол хабарламаны аяқтау үшін оңай қайта жіберіледі.
Дэвис өзінің идеяларын 1966 жылы жарияланбаған «Цифрлық коммуникациялар желісі бойынша ұсыныс» атты мақаласында сипаттады. Ол кезде ең жетілдірілген телефон желілері коммутаторларды компьютерлендіру қарсаңында болды және Дэвис қарапайым телефон қоңырауларынан қашықтағы телефон қоңырауларына дейін әртүрлі сұраныстарға қызмет көрсете алатын кең жолақты бірыңғай байланыс желісін құра отырып, келесі ұрпақ телефон желісіне кірістірілген пакеттік коммутацияны ұсынды. компьютерлерге қол жеткізу. Осы уақытқа дейін Дэвис NPL менеджеріне көтерілді және өз жобасын жүзеге асыру және жұмыс демонстрациясын жасау үшін Скантлбери астында цифрлық байланыс тобын құрады.
Гатлинбург конференциясының алдындағы жылы Скантлбери командасы пакеттік коммутация желісін құрудың барлық егжей-тегжейлерін әзірледі. Бір түйіннің сәтсіздігі тағайындалған жерге бірнеше жолды өңдей алатын адаптивті маршруттау арқылы аман қалуы мүмкін, ал бір пакет ақаулығы оны қайта жіберу арқылы шешілуі мүмкін. Модельдеу және талдау пакеттің оңтайлы өлшемі 1000 байт болатынын айтты - егер сіз оны әлдеқайда кішірейтсеңіз, тақырыптағы метадеректерге арналған жолдардың өткізу қабілеттілігін тұтыну тым көп болады, одан да көп болады - және интерактивті пайдаланушылардың жауап беру уақыты артады. үлкен хабарларға байланысты тым жиі.
Скантлбери жұмысы пакет пішімі сияқты мәліметтерді қамтыды...
...және десте өлшемдерінің желінің кешігуіне әсерін талдау.
Сонымен қатар, Дэвис пен Скантлберидің ізденісі олардан бірнеше жыл бұрын осындай идеяны ойлап тапқан басқа американдық жасаған егжей-тегжейлі зерттеу жұмыстарының ашылуына әкелді. Бірақ RAND корпорациясының инженер-электригі уақытты бөлісетін компьютер пайдаланушыларының қажеттіліктері туралы мүлде ойламаған. RAND Екінші дүниежүзілік соғыстан кейін әскердің стратегиялық мәселелерін ұзақ мерзімді жоспарлау мен талдауды қамтамасыз ету үшін құрылған Санта-Моникадағы, Калифорниядағы Қорғаныс департаменті қаржыландыратын талдау орталығы болды. Баранның мақсаты тіпті ауқымды ядролық шабуылдан аман қалуға қабілетті өте сенімді әскери байланыс желісін құру арқылы ядролық соғысты кейінге қалдыру болды. Мұндай желі КСРО-ның алдын алу соққысын аз тартымды етеді, өйткені АҚШ-тың жауап ретінде бірнеше сезімтал нүктелерге соққы беру қабілетін жою өте қиын болар еді. Бұл әрекетті орындау үшін Баран хабарламаларды артық түйіндер желісі арқылы тәуелсіз түрде тасымалданатын, содан кейін соңғы нүктеде біріктірілетін хабарлама блоктары деп атайтын жүйені ұсынды.
ARPA RAND үшін Baran көлемді есептеріне қол жеткізе алды, бірақ олар интерактивті компьютерлерге қатысты болмағандықтан, олардың ARPANET үшін маңыздылығы айқын болмады. Робертс пен Тейлор, шамасы, оларды ешқашан байқамаған. Оның орнына, бір кездейсоқ кездесудің нәтижесінде Скантлбери Робертске күміс табаққа барлығын берді: жақсы жобаланған коммутация механизмі, интерактивті компьютерлік желілерді құру мәселесіне қолдану мүмкіндігі, RAND анықтамалық материалдары және тіпті «пакет» атауы. NPL жұмысы Робертсті жақсы сыйымдылықты қамтамасыз ету үшін жоғары жылдамдықтар қажет болатынына сендірді, сондықтан ол өз жоспарларын 50 Кбит/с сілтемелерге дейін жаңартты. ARPANET құру үшін маршруттау мәселесінің негізгі бөлігі шешілді.
Рас, дестелерді ауыстыру идеясының пайда болуының тағы бір нұсқасы бар. Робертс кейінірек 1962 жылы байланыс желілері бойынша докторлық диссертациясында тұжырымдаманы сипаттаған әріптесі Лен Клейнроктың жұмысының арқасында оның басында осындай ойлар бар деп мәлімдеді. Дегенмен, бұл жұмыстан мұндай идеяны алу өте қиын, оның үстіне мен бұл нұсқаға басқа ешқандай дәлел таба алмадым.
Ешқашан болмаған желілер
Көріп отырғанымыздай, екі команда пакеттік коммутацияны әзірлеуде ARPA-дан алда болды, бұл технологияның тиімділігі соншалықты дәлелденген, ол қазір барлық дерлік коммуникациялардың негізінде жатыр. Неліктен ARPANET оны пайдаланған алғашқы маңызды желі болды?
Мұның бәрі ұйымдастырушылық нәзіктіктерге қатысты. ARPA-ның байланыс желісін құруға ресми рұқсаты болған жоқ, бірақ өз компьютерлері, іс жүзінде бақылаусыз қалған «еркін» мораль мәдениеті және ақша таулары бар көптеген зерттеу орталықтары болды. Тейлордың 1966 жылы ARPANET-ті құруға қаражат сұраған бастапқы өтініші 1 миллион долларды талап етті, Робертс 1969 жылдан бастап желіні іске қосу үшін жыл сайын осыншама ақша жұмсауды жалғастырды. Сонымен қатар, ARPA үшін мұндай ақша аз ақша болды, сондықтан оның бастықтарының ешқайсысы Робертс онымен не істеп жатқаны туралы алаңдамады, егер ол қандай да бір түрде ұлттық қорғаныс қажеттіліктеріне байланысты болуы мүмкін.
RAND-дағы Баранның ешнәрсе жасауға күші де, өкілеттігі де болмады. Оның жұмысы тек зерттеушілік және аналитикалық болды және қажет болған жағдайда қорғанысқа қолданылуы мүмкін. 1965 жылы RAND өзінің жүйесін Әскери-әуе күштеріне ұсынды, ол жобаның өміршеңдігімен келіскен. Бірақ оны жүзеге асыру Қорғаныс байланыс агенттігінің иығына түсті және олар цифрлық байланысты түсінбеді. Баран RAND компаниясының басшыларын бұл ұсынысты қалай болса да жүзеге асыруға рұқсат беріп, таратылған цифрлық коммуникациялардың беделін түсіргеннен гөрі кері қайтарып алған дұрыс деп сендірді.
Дэвис NPL басшысы ретінде Баранға қарағанда әлдеқайда көп билікке ие болды, бірақ ARPA-ға қарағанда қатаң бюджет болды және оның зерттеу компьютерлерінің дайын әлеуметтік және техникалық желісі болмады. Ол 1960 жылдардың соңында NPL-де үш жыл ішінде £120 000 қарапайым бюджеті бар жергілікті пакеттік коммутациялық желі прототипін (тек бір түйін болды, бірақ терминалдар көп) жасай алды. ARPANET жыл сайын осы соманың жартысына жуығын аппараттық және бағдарламалық құралдарға бастапқы инвестицияларды есептемегенде, желінің көптеген түйіндерінің әрқайсысындағы операциялар мен техникалық қызмет көрсетуге жұмсады. Кең ауқымды британдық пакеттік коммутация желісін құруға қабілетті ұйым пошта қызметінің өзін қоспағанда, елдегі телекоммуникациялық желілерді басқаратын Британ поштасы болды. Дэвис ұлттық ауқымдағы біртұтас цифрлық желі туралы идеяларымен бірнеше ықпалды шенеуніктерді қызықтыра алды, бірақ ол мұндай алып жүйенің бағытын өзгерте алмады.
Ликлидер сәттілік пен жоспарлаудың үйлесімі арқылы өзінің галактикааралық желісі өркендей алатын тамаша жылыжай тапты. Сонымен қатар, пакетті ауыстырудан басқаның бәрі ақшаға келді деп айтуға болмайды. Идеяның жүзеге асуы да рөл атқарды. Сонымен қатар, бірнеше басқа маңызды дизайн шешімдері ARPANET рухын қалыптастырды. Сондықтан, келесіде біз хабарларды жіберген және қабылдаған компьютерлер және олар осы хабарламаларды жіберген желі арасында жауапкершілік қалай бөлінгенін қарастырамыз.
Тағы не оқу керек
- Джанет Аббат, Интернетті ойлап табу (1999)
- Кэти Хафнер мен Мэттью Лион, Сиқыршылар кешікпей қалады (1996)
- Леонард Клейнрок, «Интернеттің ерте тарихы», IEEE Communications журналы (тамыз 2010 ж.)
- Артур Норберг және Джули О'Нил, Компьютерлік технологияны өзгерту: Пентагон үшін ақпаратты өңдеу, 1962-1986 (1996)
- М. Митчелл Уолдроп, «Арман машинасы: JCR Licklider және есептеулерді жеке еткен революция» (2001)
Ақпарат көзі: www.habr.com