Историја на Интернет: ARPANET - Подмрежа

Историја на Интернет: ARPANET - Подмрежа

Други статии во серијата:

Користење на ARPANET Роберт Тејлор и Лари Робертс требаше да се обединат многу различни истражувачки институти, од кои секој имал свој компјутер, за чиј софтвер и хардвер ја сноси целосната одговорност. Меѓутоа, софтверот и хардверот на самата мрежа се наоѓале во магливата средна област и не припаѓале на ниту едно од овие места. Во периодот од 1967 до 1968 година, Робертс, раководител на мрежниот проект на Канцеларијата за информатичка технологија за обработка на информации (IPTO), мораше да одреди кој треба да ја гради и одржува мрежата и каде треба да лежат границите помеѓу мрежата и институциите.

Скептици

Проблемот со структуирањето на мрежата беше барем политички колку и технички. Директорите за истражување на АРПА генерално не ја одобрија идејата на АРПАНЕТ. Некои јасно демонстрираа никаква желба да се приклучат на мрежата во секое време; малкумина од нив беа ентузијасти. Секој центар ќе мора да вложи сериозни напори за да им дозволи на другите да го користат нивниот многу скап и многу редок компјутер. Оваа одредба за пристап покажа јасни недостатоци (загуба на вреден ресурс), додека нејзините потенцијални придобивки останаа нејасни и нејасни.

Истиот скептицизам во врска со заедничкиот пристап до ресурси го потона проектот за вмрежување на UCLA пред неколку години. Меѓутоа, во овој случај, АРПА имаше многу поголема моќ, бидејќи плаќаше директно за сите овие вредни компјутерски ресурси и продолжи да има удел во сите парични текови на поврзаните истражувачки програми. И иако не беа упатени директни закани, не беа изразени „или на друг начин“, ситуацијата беше крајно јасна - на еден или друг начин, АРПА требаше да ја изгради својата мрежа за да ги обедини машините што, во пракса, сè уште ѝ припаѓаа.

Моментот дојде на состанокот на научните директори во Ат Арбор, Мичиген, во пролетта 1967 година. Робертс го претстави својот план да создаде мрежа што ќе ги поврзува различните компјутери во секој од центрите. Тој најави дека секој извршен директор ќе му обезбеди на својот локален компјутер специјален мрежен софтвер, кој ќе го користи за повикување други компјутери преку телефонската мрежа (ова беше пред Робертс да дознае за идејата префрлување на пакети). Одговорот беше контроверзија и страв. Меѓу најмалку наклонетите кон реализација на оваа идеја беа најголемите центри кои веќе работеа на големи проекти спонзорирани од АПТО, од кои главен беше МИТ. Истражувачите на МИТ, преполни со пари од нивниот систем за споделување време Project MAC и лабораторија за вештачка интелигенција, не видоа никаква корист во споделувањето на нивните тешко заработени ресурси со западните рифла.

И, без разлика на неговиот статус, секој центар негуваше свои идеи. Секој од нив имаше свој уникатен софтвер и опрема, и беше тешко да се разбере како тие дури можат да воспостават основна комуникација едни со други, а камоли всушност да работат заедно. Само пишувањето и извршувањето мрежни програми за нивната машина ќе одземе значителен дел од нивното време и компјутерски ресурси.

Беше иронично, но и изненадувачки што решението на Робертс за овие социјални и технички проблеми дојде од Вес Кларк, човек кој не сакаше споделување на време и мрежи. Кларк, поборник на донкихотската идеја на секому да му се даде персонален компјутер, немаше намера да ги споделува компјутерските ресурси со никого и го држеше својот сопствен кампус, Универзитетот Вашингтон во Сент Луис, подалеку од ARPANET уште многу години. Затоа, не е изненадувачки што тој го разви мрежниот дизајн, кој не додава значително оптоварување на компјутерските ресурси на секој од центрите и не бара секој од нив да троши напор за создавање специјален софтвер.

Кларк предложи да се постави мини-компјутер во секој од центрите за да се справи со сите функции директно поврзани со мрежата. Секој центар само требаше да открие како да се поврзе со својот локален асистент (кои подоцна беа наречени процесори за интерфејс пораки, или IMP), кој потоа ја испрати пораката по правилната рута, така што таа стигна до соодветниот IMP на локацијата на примање. Во суштина, тој предложи ARPA да дистрибуира дополнителни бесплатни компјутери на секој центар, што ќе преземе поголем дел од ресурсите на мрежата. Во време кога компјутерите се уште беа ретки и многу скапи, овој предлог беше смел. Меѓутоа, токму тогаш почнаа да се појавуваат мини компјутери кои чинат само неколку десетици илјади долари, наместо неколку стотици, и на крајот предлогот се покажа како остварлив во принцип (секој IMP на крајот чини 45 долари, или околу 000 долари во денешни пари).

Пристапот IMP, додека ја ублажуваше загриженоста на научните лидери за оптоварувањето на мрежата на нивната компјутерска моќ, исто така се осврна и на друг, политички проблем за ARPA. За разлика од останатите проекти на агенцијата во тоа време, мрежата не беше ограничена на еден истражувачки центар, каде што ќе ја води еден единствен шеф. И самата АРПА немаше можности самостојно директно да креира и управува со голем технички проект. Таа ќе мора да ангажира надворешни компании за да го направи тоа. Присуството на IMP создаде јасна поделба на одговорноста помеѓу мрежата управувана од надворешен агент и локално контролираниот компјутер. Изведувачот ќе ги контролира IMP и сè помеѓу нив, а центрите ќе останат одговорни за хардверот и софтверот на нивните компјутери.

IMP

Робертс тогаш требаше да го избере тој изведувач. Старомодниот пристап на Ликлидер за изговарање предлог од неговиот омилен истражувач директно не се применуваше во овој случај. Проектот мораше да биде ставен на јавна аукција како и секој друг владин договор.

Дури во јули 1968 година Робертс успеа да ги испегла последните детали од понудата. Поминаа околу шест месеци откако последното техничко парче од сложувалката се најде на своето место кога системот за префрлување пакети беше објавен на конференција во Гетлинбург. Два од најголемите производители на компјутери, Control Data Corporation (CDC) и International Business Machines (IBM), веднаш одбија да учествуваат бидејќи немаа евтини миникомпјутери соодветни за улогата на IMP.

Историја на Интернет: ARPANET - Подмрежа
Honeywell DDP-516

Меѓу останатите учесници, мнозинството избра нов компјутер ДДП-516 од Honeywell, иако некои беа склони да фаворизираат Дигитален PDP-8. Опцијата на Honeywell беше особено атрактивна бидејќи имаше интерфејс I/O специјално дизајниран за системи во реално време за апликации како што е индустриска контрола. Комуникацијата, се разбира, бараше и соодветна точност - ако компјутерот пропушти дојдовна порака додека е зафатен со друга работа, немаше втора шанса да ја фати.

До крајот на годината, сериозно размислувајќи за Raytheon, Робертс ја додели задачата на растечката фирма од Кембриџ, основана од Болт, Беранек и Њуман. Семејното стебло на интерактивното пресметување во тоа време беше екстремно вградено, и Робертс лесно можеше да биде обвинет за непотизам за изборот на BBN. Licklider донесе интерактивно пресметување во BBN пред да стане првиот директор на IPTO, сеење на семето на својата меѓугалактички мрежа и менторирање на луѓе како Робертс. Без влијанието на Лик, АРПА и ББН не би биле ниту заинтересирани ниту способни да му служат на проектот АРПАНЕТ. Покрај тоа, клучен дел од тимот составен од BBN за изградба на мрежа базирана на IMP дојде директно или индиректно од Lincoln Labs: Френк Харт (лидер на тимот), Дејв Волден, Вил Кроутер и Северен Орнштајн. Токму во лабораториите Робертс посетувал постдипломски студии и токму таму случајната средба на Лик со Вес Кларк го поттикнала неговиот интерес за интерактивни компјутери.

Но, иако ситуацијата можеби изгледаше како дослух, всушност тимот на BBN беше исто толку погоден за работа во реално време како и Honeywell 516. Во Линколн, тие работеа на компјутери поврзани со радарски системи - уште еден пример на апликација во која податоците нема да чекаат додека компјутерот не биде подготвен. Харт, на пример, работел на компјутерот Whirlwind како студент во 1950-тите, се приклучил на проектот SAGE и поминал вкупно 15 години во Lincoln Laboratories. Орнштајн работел на вкрстениот протокол SAGE, кој пренесувал податоци за следење на радарот од еден компјутер на друг, а подоцна и на LINC на Вес Кларк, компјутер дизајниран да им помогне на научниците да работат директно во лабораторија со податоци преку Интернет. Кроутер, сега најпознат како автор на текстуалната игра Колосална пештерска авантура, потроши десет години градејќи системи во реално време, вклучувајќи го и Lincoln Terminal Experiment, мобилна сателитска комуникациска станица со мал компјутер кој ја контролираше антената и ги обработуваше дојдовните сигнали.

Историја на Интернет: ARPANET - Подмрежа
IMP тим во BBN. Френк Харт е човекот во сениорскиот центар. Орнштајн стои на десниот раб, веднаш до Краутер.

IMP беше одговорен за разбирање и управување со рутирањето и испораката на пораки од еден компјутер на друг. Компјутерот може да испрати до 8000 бајти во исто време до локалниот IMP, заедно со адресата на дестинацијата. Потоа, IMP ја пресече пораката на помали пакети кои беа пренесени независно до целниот IMP преку линии од 50 kbps изнајмени од AT&T. Примачот IMP ја спои пораката и ја достави до својот компјутер. Секој IMP чуваше табела која водеше евиденција за тоа кој од неговите соседи има најбрз пат за да стигне до која било можна цел. Тој беше динамично ажуриран врз основа на информациите добиени од овие соседи, вклучувајќи информации дека соседот е недостапен (во тој случај доцнењето за испраќање во таа насока се сметаше за бесконечно). За да ги исполни барањата за брзина и пропусната моќ на Робертс за целата оваа обработка, тимот на Харт создаде код на ниво на уметност. Целата програма за обработка на IMP зафаќаше само 12 бајти; делот што се занимаваше со рутирачки табели зазема само 000.

Тимот, исто така, презеде неколку мерки на претпазливост, имајќи предвид дека беше непрактично да се посвети тим за поддршка на секој ИМП на терен.

Прво, тие го опремија секој компјутер со уреди за далечинско следење и контрола. Покрај автоматското рестартирање кое започнуваше по секој прекин на струја, IMP беа програмирани да можат да ги рестартираат соседите со испраќање нови верзии на оперативниот софтвер. За да помогне во дебагирањето и анализата, IMP може, по команда, да започне да прави снимки од моменталната состојба во редовни интервали. Исто така, секој IMP пакет прикачуваше дел за следење, што овозможи да се напишат подетални дневници за работа. Со сите овие можности, многу проблеми можеа да се решат директно од канцеларијата на BBN, која служеше како контролен центар од кој можеше да се види статусот на целата мрежа.

Второ, тие побараа воена верзија на 516 од Honeywell, опремена со дебело куќиште за да го заштити од вибрации и други закани. BBN во основа сакаше тоа да биде знак „остани настрана“ за љубопитните студенти, но ништо не ја оцртуваше границата помеѓу локалните компјутери и подмрежата управувана од BBN, исто како оваа оклопна школка.

Првите армирани кабинети, приближно со големина на фрижидер, пристигнаа на локацијата на Универзитетот во Калифорнија, Лос Анџелес (UCLA) на 30 август 1969 година, само 8 месеци откако BBN го доби својот договор.

Силите

Робертс одлучи да ја започне мрежата со четири домаќини - покрај UCLA, IMP ќе биде инсталиран веднаш до брегот на Универзитетот во Калифорнија, Санта Барбара (UCSB), друг во Истражувачкиот институт Стенфорд (SRI) во северна Калифорнија, и последниот на Универзитетот во Јута. Сите овие беа институции од втор ред од западниот брег, кои се обидуваа некако да се докажат во областа на научните пресметки. Семејните врски продолжија да работат како двајца од научните надзорници, Лен Клајнрок од UCLA и Иван Сатерленд од Универзитетот во Јута, исто така беа стари колеги на Робертс во Лабораториите Линколн.

Робертс им даде на двајцата домаќини дополнителни функции поврзани со мрежата. Во далечната 1967 година, Даг Енглебарт од СРИ доброволно се пријавил да основа мрежен информативен центар на лидерски состанок. Користејќи го софистицираниот систем за пронаоѓање информации на SRI, тој тргна да го создаде директориумот ARPANET: организирана збирка на информации за сите ресурси достапни на различни јазли и да ја направи достапна за сите на мрежата. Со оглед на експертизата на Клајнрок за анализа на мрежниот сообраќај, Робертс го назначи UCLA како мрежен мерен центар (NMC). За Kleinrock и UCLA, ARPANET требаше да биде не само практична алатка, туку и експеримент од кој може да се извлечат и составуваат податоци за да може стекнатото знаење да се примени за подобрување на дизајнот на мрежата и неговите наследници.

Но, поважна за развојот на ARPANET од овие две состаноци беше понеформалната и полабава заедница на дипломирани студенти наречена Network Working Group (NWG). Подмрежа од IMP дозволи секој домаќин на мрежата со сигурност да достави порака до кој било друг; Целта на NWG беше да развие заеднички јазик или збир на јазици што домаќините би можеле да ги користат за да комуницираат. Тие ги нарекоа „домаќински протоколи“. Името „протокол“, позајмено од дипломати, првпат беше применето на мрежите во 1965 година од Робертс и Том Марил за да се опише и форматот на податоците и алгоритамските чекори кои одредуваат како два компјутери комуницираат едни со други.

NWG, под неформално, но ефективно раководство на Стив Крокер од UCLA, почна да се состанува редовно во пролетта 1969 година, околу шест месеци пред првиот IMP. Роден и израснат во областа Лос Анџелес, Крокер учеше во средното училиште Ван Најс и беше на иста возраст како и двајцата негови идни колеги од бендот NWG, Винт Серф и Џон Постел. За да го сними исходот од некои од состаноците на групата, Крокер разви еден од темелите на културата ARPANET (и идниот Интернет), барање за коментари [работен предлог] (RFC). Неговиот RFC 1, објавен на 7 април 1969 година, и дистрибуиран до сите идни ARPANET јазли преку класична пошта, ги собра раните дискусии на групата за дизајн на софтвер за протокол домаќин. Во RFC 3, Крокер го продолжи описот, многу нејасно дефинирајќи го процесот на дизајнирање за сите идни RFC:

Подобро е да испраќате коментари на време отколку да ги направите совршени. Се прифаќаат филозофски мислења без примери или други специфики, конкретни предлози или технологии за имплементација без воведен опис или контекстуални објаснувања, конкретни прашања без обиди да се одговорат. Минималната должина за белешка од NWG е една реченица. Се надеваме дека ќе ја олесниме размената и дискусијата за неформални идеи.

Како и барањето за понуда (RFQ), стандардниот начин на барање понуди за владини договори, RFC ги поздрави повратните информации, но за разлика од RFQ, тој исто така повика на дијалог. Секој во дистрибуираната заедница на NWG може да поднесе RFC и да ја искористи оваа можност да дебатира, испрашува или критикува претходниот предлог. Се разбира, како и во секоја заедница, некои мислења беа ценети над другите, а во раните денови мислењата на Крокер и неговата основна група соработници носеа многу голем авторитет. Во јули 1971 година, Крокер го напушти UCLA додека сè уште беше дипломиран студент за да заземе позиција како програмски менаџер во IPTO. Со клучните истражувачки грантови од АРПА на располагање, тој, намерно или несвесно, имаше непобитно влијание.

Историја на Интернет: ARPANET - Подмрежа
Џон Постел, Стив Крокер и Винт Серф се соученици и колеги во NWG; подоцнежните години

Оригиналниот план на NWG бараше два протоколи. Далечинското најавување (телнет) му овозможи на еден компјутер да дејствува како терминал поврзан со оперативниот систем на друг, проширувајќи ја интерактивната средина на кој било систем поврзан со ARPANET со споделување на времето илјадници километри на кој било корисник на мрежата. Протоколот за пренос на датотеки FTP дозволи еден компјутер да пренесе датотека, како што е корисна програма или збир на податоци, до или од складиштето на друг систем. Сепак, на инсистирање на Робертс, NWG додаде трет основен протокол за да ги поткрепи овие два, воспоставувајќи основна врска помеѓу два домаќини. Таа беше наречена Програма за контрола на мрежата (NCP). Мрежата сега имаше три слоја на апстракција - подмрежа на пакети управувана од IMP на самото дно, комуникации од домаќин-до-домаќин обезбедени од NCP во средината и протоколи за апликација (FTP и телнет) на врвот.

Неуспех?

Дури во август 1971 година, NCP беше целосно дефиниран и имплементиран низ мрежата, која во тоа време се состоеше од петнаесет јазли. Наскоро следеше имплементација на телнет протоколот, а првата стабилна дефиниција за FTP се појави една година подоцна, во летото 1972 година. се смета за неуспех во споредба со сонот за ресурсите за раздвојување што Ликлидер го замислил и го спроведе во пракса неговиот штитеник, Роберт Тејлор.

За почеток, едноставно беше тешко да се открие кои ресурси постоеја на интернет што можеме да ги користиме. Информативниот центар на мрежата користеше модел за доброволно учество - секој јазол требаше да обезбеди ажурирани информации за достапноста на податоците и програмите. Иако секој би имал корист од таквата акција, имаше мал поттик за кој било поединечен јазол да се рекламира или да обезбеди пристап до своите ресурси, а камоли да обезбеди ажурирана документација или совет. Затоа, NIC не успеа да стане онлајн директориум. Можеби нејзината најважна функција во раните години беше да обезбеди електронско хостирање на растечки сет на RFC.

Дури и, да речеме, Алис од UCLA знаела за постоењето на корисен ресурс на МИТ, се појави посериозна пречка. Телнет и дозволи на Алис да дојде до екранот за најавување на МИТ, но не и понатаму. За да може Алис навистина да пристапи до програма на МИТ, таа прво ќе треба да преговара офлајн со МИТ за да постави сметка за неа на нивниот компјутер, што обично бара пополнување хартиени формулари во двете институции и договор за финансирање за да се плати за тоа. Користење на компјутерски ресурси на МИТ. И поради некомпатибилноста помеѓу хардверот и системскиот софтвер помеѓу јазлите, префрлањето датотеки често немаше многу смисла бидејќи не можевте да стартувате програми од оддалечени компјутери на вашите.

Иронично, најзначајниот успех на споделување на ресурси не беше во областа на интерактивно временско споделување за кое беше создаден ARPANET, туку во областа на старомодна неинтерактивна обработка на податоци. UCLA ја додаде својата неактивен IBM 360/91 машина за сериска обработка на мрежата и обезбеди телефонски консултации за поддршка на далечинските корисници, генерирајќи значителен приход за компјутерскиот центар. Суперкомпјутерот ILLIAC IV спонзориран од ARPA на Универзитетот во Илиноис и Датакомпјутерот на Компјутерската корпорација на Америка во Кембриџ, исто така, пронајдоа далечински клиенти преку ARPANET.

Но, сите овие проекти не беа блиску до целосно користење на мрежата. Во есента 1971 година, со 15 хостови онлајн, мрежата како целина пренесуваше во просек 45 милиони бита по јазол, или 520 bps преку мрежа од 50 bps изнајмени линии од AT&T. Покрај тоа, најголемиот дел од овој сообраќај беше тест сообраќај, генериран од мрежниот центар за мерење во UCLA. Освен ентузијазмот на некои рани корисници (како Стив Кара, дневен корисник на PDP-000 на Универзитетот во Јута во Пало Алто), малку се случи на ARPANET. Од модерна перспектива, можеби најинтересниот развој беше лансирањето на дигиталната библиотека на проектот Гутенберг во декември 10 година, организирана од Мајкл Харт, студент на Универзитетот во Илиноис.

Но, наскоро ARPANET беше спасен од обвинувањата за распаѓање со трет протокол за апликација - мала работа наречена е-пошта.

Што друго да се прочита

• Џенет Абат, измислување на Интернет (1999)
• Кејти Хафнер и Метју Лион, каде што волшебниците остануваат до доцна: Потеклото на Интернетот (1996)

Извор: www.habr.com

Додадете коментар