🥇인터넷 기록: ARPANET - 서브넷

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ARPANET 사용 Robert Taylor 및 Larry Roberts 뭉칠 예정이었어 여러 연구 기관이 있으며, 각 연구 기관에는 소프트웨어와 하드웨어에 대한 전적인 책임을 지는 자체 컴퓨터가 있습니다. 그러나 네트워크 자체의 소프트웨어와 하드웨어는 안개가 자욱한 중간 지역에 위치해 있었고, 이들 중 어디에도 속하지 않았습니다. 1967년부터 1968년까지 IPTO(정보 처리 기술 사무국) 네트워크 프로젝트 책임자인 Roberts는 누가 네트워크를 구축하고 유지해야 하는지, 네트워크와 기관 간의 경계가 어디에 있어야 하는지 결정해야 했습니다.

회의론자

네트워크를 구성하는 문제는 적어도 기술적인 문제만큼이나 정치적인 문제였습니다. ARPA 연구 책임자들은 일반적으로 ARPANET 아이디어를 반대했습니다. 일부는 언제든지 네트워크에 가입할 의사가 없음을 분명히 보여주었습니다. 그들 중 열정적인 사람은 거의 없었습니다. 각 센터는 다른 사람들이 매우 비싸고 희귀한 컴퓨터를 사용할 수 있도록 진지한 노력을 기울여야 합니다. 이러한 액세스 제공은 분명한 단점(귀중한 자원의 손실)을 보여 주었지만 잠재적인 이점은 여전히 모호하고 모호했습니다.

리소스에 대한 공유 액세스에 대한 동일한 회의론이 몇 년 전 UCLA 네트워킹 프로젝트를 침몰시켰습니다. 그러나 이 경우 ARPA는 이러한 모든 귀중한 컴퓨터 리소스에 대해 직접 비용을 지불하고 관련 연구 프로그램의 모든 현금 흐름에 계속 참여하기 때문에 훨씬 더 많은 영향력을 가졌습니다. 직접적인 위협은 없었지만 "또는 다른"소리는 들리지 않았지만 상황은 매우 분명했습니다. 어떤 식 으로든 ARPA는 실제로 여전히 자신에게 속한 기계를 통합하기 위해 네트워크를 구축할 예정이었습니다.

그 순간은 1967년 봄 미시간 주 아버(At Arbor)에서 열린 과학 책임자 회의에서였습니다. 로버츠는 각 센터의 다양한 컴퓨터를 연결하는 네트워크를 만들려는 계획을 발표했습니다. 그는 각 임원이 자신의 로컬 컴퓨터에 특수 네트워킹 소프트웨어를 제공하여 전화 네트워크를 통해 다른 컴퓨터에 전화하는 데 사용할 것이라고 발표했습니다(이것은 Roberts가 아이디어를 알기 전이었습니다). 패킷 스위칭). 대답은 논란과 두려움이었습니다. 이 아이디어를 구현하려는 경향이 가장 적은 곳 중에는 이미 IPTO가 후원하는 대규모 프로젝트를 진행하고 있는 가장 큰 센터가 있었으며 그 중 MIT가 주요 프로젝트였습니다. 프로젝트 MAC 시분할 시스템과 인공지능 연구실에서 돈이 넘쳐나는 MIT 연구원들은 힘들게 벌어들인 자원을 서구의 리프라프와 공유하는 데 아무런 이점이 없다고 생각했습니다.

그리고 그 지위에 관계없이 각 센터는 자신의 아이디어를 소중히 여겼습니다. 각각은 고유한 소프트웨어와 장비를 가지고 있었고, 실제로 협력하는 것은커녕 어떻게 서로 기본적인 의사소통을 할 수 있는지조차 이해하기 어려웠습니다. 컴퓨터에 대한 네트워크 프로그램을 작성하고 실행하는 것만으로도 상당한 시간과 컴퓨팅 리소스가 소요됩니다.

이러한 사회적, 기술적 문제에 대한 로버츠의 해결책이 시간 공유와 네트워크를 모두 싫어했던 웨스 클라크에게서 나온 것은 아이러니하면서도 놀랍도록 적합했습니다. 모든 사람에게 개인용 컴퓨터를 제공한다는 기발한 아이디어를 옹호한 Clark은 누구와도 컴퓨팅 리소스를 공유할 의도가 없었으며 자신의 캠퍼스인 세인트루이스에 있는 워싱턴 대학교를 앞으로 수년 동안 ARPANET에서 멀리 떨어진 곳에 두었습니다. 따라서 각 센터의 컴퓨팅 리소스에 상당한 부하를 추가하지 않고 각 센터가 특수 소프트웨어를 만드는 데 노력을 기울일 필요가 없는 네트워크 설계를 개발한 사람이 바로 그 사람이라는 것은 놀라운 일이 아닙니다.

Clark은 네트워크와 직접 관련된 모든 기능을 처리하기 위해 각 센터에 미니 컴퓨터를 배치할 것을 제안했습니다. 각 센터는 로컬 보조자(나중에 인터페이스 메시지 프로세서라고 함)에 연결하는 방법을 알아내면 되었습니다. IMP) 그런 다음 올바른 경로를 따라 메시지를 보내 수신 위치의 적절한 IMP에 도달했습니다. 본질적으로 그는 ARPA가 각 센터에 추가 무료 컴퓨터를 배포하여 네트워크 리소스의 대부분을 차지할 것을 제안했습니다. 컴퓨터가 여전히 드물고 매우 비쌌던 당시에 이 제안은 대담했습니다. 그러나 바로 그때 수백 달러가 아닌 수만 달러에 불과한 미니컴퓨터가 등장하기 시작했고, 결국 그 제안은 원칙적으로 실현 가능한 것으로 드러났다. 오늘의 돈).

IMP 접근 방식은 컴퓨팅 능력에 대한 네트워크 부하에 대한 과학계 지도자들의 우려를 완화하는 동시에 ARPA의 또 다른 정치적 문제도 해결했습니다. 당시 기관의 나머지 프로젝트와 달리 네트워크는 단일 연구 센터에 국한되지 않고 단일 상사가 운영했습니다. 그리고 ARPA 자체에는 대규모 기술 프로젝트를 독립적으로 직접 생성하고 관리할 수 있는 기능이 없었습니다. 이를 위해서는 외부 회사를 고용해야 할 것입니다. IMP의 존재로 인해 외부 에이전트가 관리하는 네트워크와 로컬로 제어되는 컴퓨터 간에 책임이 명확하게 구분되었습니다. 계약자는 IMP와 그 사이의 모든 것을 제어하고 센터는 자체 컴퓨터의 하드웨어와 소프트웨어에 대한 책임을 지게 됩니다.

IMP

그런 다음 Roberts는 해당 계약자를 선택해야 했습니다. 자신이 가장 좋아하는 연구자로부터 직접 제안을 끌어내는 Licklider의 구식 접근 방식은 이 경우에는 적용되지 않았습니다. 이 프로젝트는 다른 정부 계약과 마찬가지로 공개 경매에 제출되어야 했습니다.

1968년 XNUMX월이 되어서야 Roberts는 입찰의 최종 세부 사항을 마무리할 수 있었습니다. 개틀린버그에서 열린 컨퍼런스에서 패킷 교환 시스템이 발표되면서 퍼즐의 마지막 기술 조각이 완성된 지 약 XNUMX개월이 지났습니다. 가장 큰 컴퓨터 제조업체 중 두 곳인 CDC(Control Data Corporation)와 IBM(International Business Machines)은 IMP 역할에 적합한 저렴한 미니컴퓨터가 없다는 이유로 즉시 참여를 거부했습니다.

하니웰 DDP-516

나머지 참가자 중 대다수는 새 컴퓨터를 선택했습니다. DDP-516 Honeywell에서, 일부는 선호하는 경향이 있었지만 디지털 PDP-8. Honeywell의 옵션은 산업 제어와 같은 응용 분야의 실시간 시스템용으로 특별히 설계된 I/O 인터페이스를 갖추고 있다는 점에서 특히 매력적이었습니다. 물론 의사소통에는 적절한 정확성도 필요했습니다. 컴퓨터가 다른 작업으로 바쁜 동안 들어오는 메시지를 놓친 경우 두 번째로 이를 포착할 기회는 없었습니다.

연말까지 Raytheon을 진지하게 고려한 Roberts는 Bolt, Beranek 및 Newman이 설립한 성장 중인 Cambridge 회사에 작업을 할당했습니다. 대화형 컴퓨팅의 가계도는 이때까지 매우 확고했으며 Roberts는 BBN을 선택한 것에 대해 친족주의로 쉽게 비난받을 수 있었습니다. Licklider는 IPTO의 첫 번째 이사가 되기 전에 BBN에 대화형 컴퓨팅을 도입하여 은하계 네트워크의 씨앗을 뿌리고 Roberts와 같은 사람들을 멘토링했습니다. Leake의 영향이 없었다면 ARPA와 BBN은 ARPANET 프로젝트에 관심도 없고 서비스를 제공할 능력도 없었을 것입니다. 또한 IMP 기반 네트워크를 구축하기 위해 BBN이 구성한 팀의 핵심 부분은 Lincoln Labs에서 직간접적으로 나왔습니다: Frank Hart(팀 리더), Dave Walden, 윌 크라우더 그리고 노스 온스타인(North Ornstein). Roberts 자신이 대학원에 다녔던 곳도 실험실에서였으며, Wes Clark을 우연히 만난 Leake가 대화형 컴퓨터에 대한 관심을 촉발한 곳도 바로 그곳이었습니다.

그러나 상황이 공모처럼 보일 수도 있지만 실제로 BBN 팀은 Honeywell 516만큼 실시간 작업에 적합했습니다. Lincoln에서 그들은 레이더 시스템에 연결된 컴퓨터로 작업하고 있었습니다. 데이터는 컴퓨터가 준비될 때까지 기다리지 않습니다. 예를 들어 Hart는 1950년대 학생 시절 Whirlwind 컴퓨터 작업을 하고 SAGE 프로젝트에 참여하여 Lincoln Laboratories에서 총 15년을 보냈습니다. Ornstein은 레이더 추적 데이터를 한 컴퓨터에서 다른 컴퓨터로 전송하는 SAGE 교차 프로토콜에 대해 작업했으며 나중에는 과학자들이 실험실에서 온라인 데이터를 사용하여 직접 작업할 수 있도록 설계된 컴퓨터인 Wes Clark의 LINC에 대해 작업했습니다. 현재 텍스트 게임의 저자로 가장 잘 알려진 Crowther 거대한 동굴 모험, 안테나를 제어하고 수신 신호를 처리하는 소형 컴퓨터를 갖춘 모바일 위성 통신 스테이션인 링컨 터미널 실험(Lincoln Terminal Experiment)을 포함하여 실시간 시스템을 구축하는 데 XNUMX년을 보냈습니다.

BBN의 IMP 팀. Frank Hart는 노인 센터의 사람입니다. Ornstein은 Crowther 옆 오른쪽 가장자리에 서 있습니다.

IMP는 한 컴퓨터에서 다른 컴퓨터로의 메시지 라우팅 및 전달을 이해하고 관리하는 일을 담당했습니다. 컴퓨터는 대상 주소와 함께 한 번에 최대 8000바이트를 로컬 IMP로 보낼 수 있습니다. 그런 다음 IMP는 메시지를 AT&T에서 임대한 50kbps 회선을 통해 대상 IMP에 독립적으로 전송되는 더 작은 패킷으로 분할했습니다. 수신 IMP는 메시지를 모아서 컴퓨터로 전달했습니다. 각 IMP는 가능한 목표에 도달하기 위한 가장 빠른 경로를 가진 이웃을 추적하는 테이블을 유지했습니다. 이웃에 연결할 수 없다는 정보를 포함하여 이러한 이웃으로부터 수신된 정보를 기반으로 동적으로 업데이트되었습니다(이 경우 해당 방향으로 전송하기 위한 지연은 무한한 것으로 간주됨). 이 모든 처리에 대한 Roberts의 속도 및 처리량 요구 사항을 충족하기 위해 Hart 팀은 예술 수준의 코드를 만들었습니다. IMP의 전체 처리 프로그램은 12바이트만 차지했습니다. 라우팅 테이블을 다루는 부분은 000개에 불과했습니다.

또한 팀은 현장의 각 IMP에 지원 팀을 전담하는 것이 비현실적이라는 점을 고려하여 몇 가지 예방 조치를 취했습니다.

첫째, 각 컴퓨터에 원격 모니터링 및 제어를 위한 장치를 장착했습니다. 정전이 발생할 때마다 시작되는 자동 재시작 외에도 IMP는 새 버전의 운영 소프트웨어를 전송하여 이웃을 재시작할 수 있도록 프로그래밍되었습니다. 디버깅 및 분석을 돕기 위해 IMP는 명령에 따라 정기적으로 현재 상태의 스냅샷을 찍기 시작할 수 있습니다. 또한 각 IMP 패키지에는 이를 추적하는 부분이 첨부되어 있어 보다 자세한 작업 로그를 작성할 수 있습니다. 이러한 모든 기능을 통해 전체 네트워크 상태를 볼 수 있는 제어 센터 역할을 하는 BBN 사무실에서 직접 많은 문제를 해결할 수 있었습니다.

둘째, 진동 및 기타 위협으로부터 보호하기 위해 두꺼운 케이스가 장착된 516의 군용 버전을 Honeywell에 요청했습니다. BBN은 기본적으로 호기심 많은 대학원생들에게 "멀리 떨어져 있으세요"라는 표시가 되기를 원했지만 이 장갑 껍데기만큼 로컬 컴퓨터와 BBN 실행 서브넷 사이의 경계를 묘사한 것은 없었습니다.

대략 냉장고 크기의 최초의 강화 캐비닛은 BBN이 계약을 체결한 지 불과 30개월 후인 1969년 8월 XNUMX일에 캘리포니아 대학교 로스앤젤레스 캠퍼스(UCLA) 현장에 도착했습니다.

호스트

Roberts는 XNUMX개의 호스트로 네트워크를 시작하기로 결정했습니다. UCLA 외에도 해안 바로 위에 있는 캘리포니아 대학교 산타바바라(UCSB)와 북부 캘리포니아의 스탠포드 연구소(SRI)에 IMP를 설치하고, 유타 대학교에서의 마지막 경기. 이들은 모두 서부 해안의 이류 기관들이었으며 과학 컴퓨팅 분야에서 어떻게든 자신을 증명하려고 노력했습니다. 가족관계는 계속해서 두 명의 과학 감독관으로 활동했고, 렌 클라인록 UCLA 출신과 이반 서덜랜드 유타 대학교 출신인 링컨 연구소의 로버츠의 오랜 동료이기도 했습니다.

Roberts는 두 호스트에 추가 네트워크 관련 기능을 제공했습니다. 1967년에 SRI의 Doug Englebart는 리더십 회의에서 네트워크 정보 센터를 설립하겠다고 자원했습니다. 그는 SRI의 정교한 정보 검색 시스템을 사용하여 ARPANET 디렉토리를 생성하기 시작했습니다. ARPANET 디렉토리는 다양한 노드에서 사용 가능한 모든 리소스에 대한 정보를 체계적으로 모아서 네트워크의 모든 사람이 사용할 수 있도록 하는 것입니다. 네트워크 트래픽 분석에 대한 Kleinrock의 전문 지식을 바탕으로 Roberts는 UCLA를 네트워크 측정 센터(NMC)로 지정했습니다. Kleinrock과 UCLA의 경우 ARPANET은 실용적인 도구일 뿐만 아니라 얻은 지식을 네트워크 설계와 후속 제품을 개선하는 데 적용할 수 있도록 데이터를 추출하고 컴파일할 수 있는 실험이기도 합니다.

그러나 이 두 가지 약속보다 ARPANET 개발에 더 중요한 것은 NWG(Network Working Group)라고 불리는 보다 비공식적이고 느슨한 대학원생 커뮤니티였습니다. IMP의 서브넷을 사용하면 네트워크의 모든 호스트가 다른 호스트에게 안정적으로 메시지를 전달할 수 있습니다. NWG의 목표는 호스트가 의사소통을 위해 사용할 수 있는 공통 언어 또는 언어 세트를 개발하는 것이었습니다. 그들은 이를 "호스트 프로토콜"이라고 불렀습니다. 외교관에게서 빌린 "프로토콜"이라는 이름은 1965년 Roberts와 Tom Marill이 두 컴퓨터가 서로 통신하는 방식을 결정하는 데이터 형식과 알고리즘 단계를 설명하기 위해 네트워크에 처음 적용했습니다.

비공식적이지만 효과적인 UCLA 스티브 크로커(Steve Crocker)의 리더십 하에 NWG는 첫 번째 IMP가 열리기 약 1969개월 전인 XNUMX년 봄에 정기적인 회의를 시작했습니다. 로스앤젤레스 지역에서 태어나고 자란 Crocker는 Van Nuys 고등학교에 다녔으며 미래의 NWG 밴드 동료인 Vint Cerf 및 Jon Postel과 같은 나이였습니다. 일부 그룹 회의의 결과를 기록하기 위해 Crocker는 ARPANET 문화(및 미래 인터넷)의 초석 중 하나인 의견 요청 [작업 제안](RFC). 1년 7월 1969일에 출판되어 클래식 메일을 통해 미래의 모든 ARPANET 노드에 배포된 그의 RFC 3은 호스트 프로토콜 소프트웨어 설계에 대한 그룹의 초기 논의를 수집했습니다. RFC XNUMX에서 Crocker는 설명을 계속하면서 향후 모든 RFC의 설계 프로세스를 매우 모호하게 정의했습니다.

댓글을 완벽하게 만드는 것보다 제때에 댓글을 보내는 것이 더 좋습니다. 예나 기타 세부 사항이 없는 철학적 의견, 소개 설명이나 상황에 맞는 설명이 없는 구체적인 제안이나 구현 기술, 대답하려는 시도가 없는 구체적인 질문은 허용됩니다. NWG 메모의 최소 길이는 한 문장입니다. 우리는 비공식적인 아이디어에 대한 교류와 토론을 촉진하기를 희망합니다.

정부 계약에 대한 입찰을 요청하는 표준 방식인 견적 요청(RFQ)과 마찬가지로 RFC는 피드백을 환영했지만 RFQ와는 달리 대화도 요청했습니다. 분산된 NWG 커뮤니티의 누구나 RFC를 제출할 수 있으며 이 기회를 통해 이전 제안에 대해 토론, 질문 또는 비판할 수 있습니다. 물론 여타 커뮤니티에서와 마찬가지로 일부 의견은 다른 의견보다 높게 평가되었으며 초기에는 Crocker와 그의 핵심 동료 그룹의 의견이 매우 큰 권위를 지녔습니다. 1971년 XNUMX월 Crocker는 대학원생이던 중 UCLA를 떠나 IPTO에서 프로그램 관리자로 일했습니다. ARPA의 주요 연구 보조금을 활용하여 그는 의도적으로든 무의식적으로든 부인할 수 없는 영향력을 행사했습니다.

Jon Postel, Steve Crocker 및 Vint Cerf는 NWG의 급우이자 동료입니다. 몇년 후에

원래 NWG 계획에는 두 가지 프로토콜이 필요했습니다. 원격 로그인(텔넷)을 사용하면 한 컴퓨터가 다른 컴퓨터의 운영 체제에 연결된 터미널 역할을 할 수 있으며 ARPANET 연결 시스템의 대화형 환경을 수천 킬로미터의 시간 공유로 네트워크의 모든 사용자에게 확장할 수 있습니다. FTP 파일 전송 프로토콜을 사용하면 한 컴퓨터에서 유용한 프로그램이나 데이터 세트와 같은 파일을 다른 시스템의 저장소와 주고받을 수 있습니다. 그러나 Roberts의 주장에 따라 NWG는 이 두 가지를 뒷받침하는 세 번째 기본 프로토콜을 추가하여 두 호스트 간의 기본 연결을 설정했습니다. 이를 네트워크 제어 프로그램(NCP)이라고 합니다. 이제 네트워크에는 맨 아래의 IMP에서 관리하는 패킷 서브넷, 중간의 NCP에서 제공하는 호스트 간 통신, 맨 위의 애플리케이션 프로토콜(FTP 및 텔넷)이라는 세 가지 추상화 계층이 있습니다.

실패?

1971년 1972월이 되어서야 NCP는 당시 XNUMX개 노드로 구성된 네트워크 전체에 걸쳐 완전히 정의되고 구현되었습니다. 곧 텔넷 프로토콜의 구현이 이어졌고, FTP의 첫 번째 안정적인 정의는 XNUMX년 후인 XNUMX년 여름에 나타났습니다. 처음 출시된 지 몇 년 후인 당시 ARPANET의 상태를 평가하면 다음과 같을 수 있습니다. Licklider가 그의 제자인 Robert Taylor가 구상하고 실행한 분리 자원에 대한 꿈에 비하면 실패로 간주되었습니다.

우선, 우리가 사용할 수 있는 온라인 리소스가 무엇인지 파악하기가 어려웠습니다. 네트워크의 정보 센터는 자발적인 참여 모델을 사용했습니다. 각 노드는 데이터 및 프로그램의 가용성에 대한 업데이트된 정보를 제공해야 했습니다. 모든 사람이 그러한 조치로 이익을 얻을 수 있지만, 최신 문서나 조언을 제공하는 것은 고사하고 개별 노드가 자원에 대한 액세스를 광고하거나 제공할 동기가 거의 없었습니다. 따라서 NIC가 온라인 디렉터리가 되지 못했습니다. 아마도 초기에 가장 중요한 기능은 점점 늘어나는 RFC 세트의 전자 호스팅을 제공하는 것이었습니다.

예를 들어 UCLA 출신의 앨리스가 MIT에 유용한 리소스가 있다는 사실을 알았더라도 더 심각한 장애물이 나타났습니다. Telnet은 Alice가 MIT 로그인 화면으로 이동할 수 있도록 허용했지만 그 이상은 허용하지 않았습니다. Alice가 실제로 MIT의 프로그램에 액세스하려면 먼저 MIT와 오프라인으로 협상하여 컴퓨터에 계정을 설정해야 하며, 일반적으로 두 기관 모두에서 종이 양식을 작성하고 비용을 지불하기 위한 자금 지원 계약이 필요합니다. MIT 컴퓨터 자원의 활용. 그리고 노드 간 하드웨어와 시스템 소프트웨어 간의 비호환성으로 인해 원격 컴퓨터에서 프로그램을 실행할 수 없기 때문에 파일을 전송하는 것이 의미가 없는 경우가 많았습니다.

아이러니하게도 자원 공유의 가장 중요한 성공은 ARPANET이 만들어진 대화형 시분할 영역이 아니라 구식 비대화형 데이터 처리 영역에 있습니다. UCLA는 유휴 IBM 360/91 일괄 처리 기계를 네트워크에 추가하고 원격 사용자를 지원하기 위한 전화 상담을 제공하여 컴퓨터 센터에 상당한 수익을 창출했습니다. ARPA가 후원하는 일리노이 대학의 ILLIAC IV 슈퍼컴퓨터와 캠브리지에 있는 Computer Corporation of America의 데이터컴퓨터도 ARPANET을 통해 원격 클라이언트를 찾았습니다.

그러나 이 모든 프로젝트는 네트워크를 완전히 활용하지 못했습니다. 1971년 가을, 15개의 호스트가 온라인 상태에서 네트워크 전체는 노드당 평균 45만 비트, 즉 AT&T의 520bps 임대 회선 네트워크를 통해 50bps를 전송하고 있었습니다. 게다가 이 트래픽의 대부분은 UCLA의 네트워크 측정 센터에서 생성된 테스트 트래픽이었습니다. 일부 초기 사용자(예: Palo Alto에 있는 Utah 대학의 PDP-000을 매일 사용하는 Steve Cara)의 열정을 제외하면 ARPANET에서는 거의 일어나지 않았습니다. 현대적인 관점에서 볼 때 아마도 가장 흥미로운 발전은 일리노이 대학의 학생인 Michael Hart가 조직한 10년 1971월 Project Guttenberg 디지털 도서관의 출범일 것입니다.

그러나 곧 ARPANET은 이메일이라고 불리는 작은 프로토콜인 세 번째 애플리케이션 프로토콜에 의한 부패 혐의로부터 보호되었습니다.

또 무엇을 읽을까

• Janet Abbate, 인터넷 발명(1999)
• Katie Hafner와 Matthew Lyon, 마법사들이 늦게까지 깨어 있는 곳: 인터넷의 기원(1996)

출처 : habr.com

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