🥇Историја на Интернет: компјутерот како комуникациски уред

Други статии во серијата:

Во текот на првата половина на 1970-тите, екологијата на компјутерските мрежи се оддалечи од својот оригинален предок ARPANET и се прошири во неколку различни димензии. Корисниците на ARPANET открија нова апликација, е-пошта, која стана главна активност на мрежата. Претприемачите објавија свои варијанти на ARPANET за да им служат на комерцијалните корисници. Истражувачите ширум светот, од Хаваи до Европа, развиваат нови типови на мрежи за да ги задоволат потребите или да ги коригираат грешките што не ги решава ARPANET.

Речиси сите вклучени во овој процес се оддалечија од првичната цел на ARPANET да обезбеди заедничка компјутерска моќ и софтвер низ разновидни истражувачки центри, секој со свои посветени ресурси. Компјутерските мрежи првенствено станаа средство за поврзување на луѓето едни со други или со оддалечени системи кои служеа како извор или депонија на информации читливи од човекот, на пример, со информативни бази на податоци или печатачи.

Ликлидер и Роберт Тејлор ја предвидоа оваа можност, иако тоа не беше целта што се обидуваа да ја постигнат кога ги започнаа првите мрежни експерименти. Нивниот напис од 1968 година „Компјутерот како комуникациски уред“ нема енергија и безвременски квалитет на пророчка пресвртница во историјата на компјутерите пронајдени во написите на Ваневар Буш.Како можеме да размислуваме„или Туринговата „Компјутерска машина и интелигенција“. Сепак, тој содржи пророчки пасус во врска со структурата на социјалната интеракција исткаена од компјутерските системи. Ликлидер и Тејлор опишаа блиска иднина во која:

Нема да испраќате писма или телеграми; едноставно ќе ги идентификувате луѓето чии датотеки треба да се поврзат со вашите, и со кои делови од датотеките треба да се поврзат, а можеби и ќе го одредите факторот на итност. Ретко ќе остварувате телефонски повици; ќе побарате од мрежата да ги поврзе вашите конзоли.

Мрежата ќе обезбеди функции и услуги на кои ќе се претплатите и други услуги што ќе ги користите по потреба. Првата група ќе вклучува инвестициски и даночни совети, избор на информации од вашето поле на активност, најави за културни, спортски и забавни настани кои одговараат на вашите интереси итн.

(Сепак, нивната статија исто така опиша како невработеноста ќе исчезне на планетата, бидејќи на крајот сите луѓе ќе станат програмери кои ќе ги служат потребите на мрежата и ќе бидат ангажирани во интерактивно дебагирање на програмите.)

Првата и најважна компонента на оваа иднина управувана од компјутер, е-поштата, се рашири како вирус низ ARPANET во 1970-тите, почнувајќи да го зазема светот.

Е-пошта

За да разберете како еволуирале е-поштата на ARPANET, прво треба да ја разберете големата промена што ги презеде компјутерските системи низ мрежата во раните 1970-ти. Кога ARPANET првпат беше замислен во средината на 1960-тите, хардверот и контролниот софтвер на секоја локација практично немаа ништо заедничко. Многу точки се концентрирани на специјални, еднократни системи, на пример, Multics во MIT, TX-2 во Lincoln Laboratory, ILLIAC IV, изградени на Универзитетот во Илиноис.

Но, до 1973 година, пејзажот на мрежни компјутерски системи се здоби со значителна униформност, благодарение на дивиот успех на Digital Equipment Corporation (DEC) и нејзиното навлегување на научниот компјутерски пазар (тоа беше замисла на Кен Олсен и Харлан Андерсон, врз основа на нивните искуство со TX-2 во Лабораторијата Линколн). DEC го разви главниот компјутер ПДП-10, објавен во 1968 година, обезбеди сигурно споделување на времето за малите организации со обезбедување низа алатки и програмски јазици вградени во него за да може лесно да се прилагоди системот за да одговара на специфичните потреби. Токму тоа им требаше на тогашните научни центри и истражувачки лаборатории.

Погледнете колку ПДП има!

BBN, кој беше одговорен за поддршка на ARPANET, го направи овој комплет уште попривлечен со создавање на оперативниот систем Tenex, кој додаде странична виртуелна меморија на PDP-10. Ова во голема мера го поедностави управувањето и користењето на системот, бидејќи повеќе не беше потребно да се приспособува множеството на активни програми на достапната количина на меморија. BNN го испорача Tenex бесплатно на други ARPA јазли и наскоро стана доминантен оперативен систем на мрежата.

Но, каква врска има сето ова со е-поштата? Корисниците на системите за споделување време веќе беа запознаени со електронските пораки, бидејќи повеќето од овие системи обезбедуваа некаков вид поштенски сандачиња до крајот на 1960-тите. Тие обезбедуваа еден вид внатрешна пошта, а писмата можеа да се разменуваат само помеѓу корисниците на истиот систем. Првиот човек што ја искористи можноста да има мрежа за пренос на пошта од една машина на друга беше Реј Томлинсон, инженер во BBN и еден од авторите на Tenex. Тој веќе имаше напишано програма наречена SNDMSG за испраќање пошта до друг корисник на истиот систем Tenex и програма наречена CPYNET за испраќање датотеки преку мрежата. Сè што требаше да направи е малку да ја искористи својата имагинација и можеше да види како да ги комбинира овие две програми за да создаде мрежна пошта. Во претходните програми, само корисничкото име беше потребно за да се идентификува примачот, па Томлинсон дојде до идеја да го комбинира локалното корисничко име и името на домаќинот (локален или далечински), да ги поврзе со симболот @ и да добие адреса на е-пошта единствена за целата мрежа (претходно симболот @ ретко се користеше, главно за индикации за цената: 4 колачи по 2 долари).

Реј Томлинсон во подоцнежните години, со неговиот потпис @ знак во позадина

Томлинсон почна да ја тестира својата нова програма локално во 1971 година, а во 1972 година неговата мрежна верзија на SNDMSG беше вклучена во новото издание на Tenex, дозволувајќи му на Tenex поштата да се прошири надвор од еден јазол и да се шири низ целата мрежа. Изобилството на машини кои работат со Tenex ѝ овозможи на хибридната програма на Томлинсон непосреден пристап до повеќето корисници на ARPANET, а е-поштата беше непосреден успех. Доста брзо, лидерите на ARPA ја вградија употребата на е-пошта во секојдневниот живот. Стивен Лукасик, директор на АРПА, беше рано посвојувач, како и Лери Робертс, сè уште шеф на одделот за компјутерски науки на агенцијата. Оваа навика неизбежно премина на нивните подредени, а набрзо е-поштата стана еден од основните факти на животот и културата на ARPANET.

Програмата за е-пошта на Томлинсон предизвика многу различни имитации и нови случувања додека корисниците бараа начини да ја подобрат нејзината рудиментирана функционалност. Голем дел од раните иновации се фокусираа на поправање на недостатоците на читателот на писмата. Како што поштата се движеше надвор од границите на еден компјутер, обемот на е-пошта примени од активните корисници почна да расте заедно со растот на мрежата, а традиционалниот пристап кон дојдовните е-пошта како обичен текст веќе не беше ефективен. Самиот Лери Робертс, не можејќи да се справи со налетот на дојдовни пораки, напиша своја програма за работа со сандачето наречена RD. Но, до средината на 1970-тите, програмата MSG, напишана од Џон Витал од Универзитетот во Јужна Калифорнија, водеше со голема разлика по популарност. Ја преземаме можноста за автоматско пополнување на полињата за име и примач на појдовната порака врз основа на дојдовната со кликнување на копче. Сепак, програмата MSG на Витал за првпат ја воведе оваа неверојатна можност да се „одговори“ на писмо во 1975 година; а беше вклучен и во сетот програми за Тенекс.

Разновидноста на таквите обиди бараше воведување стандарди. И ова беше прв, но не и последен пат кога мрежната компјутерска заедница мораше да развива стандарди ретроактивно. За разлика од основните протоколи ARPANET, пред да се појават стандарди за е-пошта, веќе имаше многу варијации во дивината. Неизбежно, се појавија контроверзии и политичка тензија, фокусирани на главните документи кои го опишуваат стандардот за е-пошта, RFC 680 и 720. Особено, корисниците на оперативните системи кои не се Tenex се вознемирени што претпоставките пронајдени во предлозите се поврзани со карактеристиките на Tenex. Конфликтот никогаш не ескалираше премногу - сите корисници на ARPANET во 1970-тите сè уште беа дел од истата, релативно мала научна заедница, а несогласувањата не беа толку големи. Сепак, ова беше пример за идни битки.

Неочекуваниот успех на е-поштата беше најважниот настан во развојот на софтверскиот слој на мрежата во 1970-тите - слојот најапстрахиран од физичките детали на мрежата. Во исто време, други луѓе одлучија да го редефинираат основниот „комуникациски“ слој во кој битови течеа од една машина до друга.

АЛОХА

Во 1968 година, Норма Абрамсон пристигна на Универзитетот на Хаваи од Калифорнија за да заземе комбинирана позиција како професор по електротехника и компјутерски науки. Нејзиниот универзитет имаше главен кампус на Оаху и сателитски кампус во Хило, како и неколку колеџи и истражувачки центри во заедницата расфрлани низ островите Оаху, Кауаи, Мауи и Хаваи. Помеѓу нив лежеа стотици километри вода и планински терен. Главниот кампус имаше моќен IBM 360/65, но нарачувањето изнајмена линија од AT&T за поврзување со терминал лоциран на еден од колеџите во заедницата не беше толку лесно како на копното.

Абрамсон бил експерт за радарски системи и теорија на информации, а едно време работел како инженер за авионите Хјуз во Лос Анџелес. А неговата нова средина, со сите нејзини физички проблеми поврзани со преносот на податоци преку жици, го инспирираше Абрамсон да дојде до нова идеја - што ако радиото беше подобар начин за поврзување на компјутерите од телефонскиот систем, кој, на крајот на краиштата, беше дизајниран да носи глас наместо податоци?

За да ја тестира својата идеја и да создаде систем што го нарекол ALOHAnet, Абрамсон добил средства од Боб Тејлор од АРПА. Во својата оригинална форма, тоа воопшто не беше компјутерска мрежа, туку медиум за комуникација на далечински терминали со единствен систем за споделување на времето дизајниран за компјутер на IBM лоциран во кампусот во Оаху. Како и ARPANET, имаше наменски миникомпјутер за обработка на пакети примени и испратени од машината 360/65 - Menehune, хавајскиот еквивалент на IMP. Сепак, ALOHAnet не го направи животот толку комплициран како ARPANET со рутирање на пакети помеѓу различни точки. Наместо тоа, секој терминал што сакаше да испрати порака едноставно ја испрати преку воздух на посебна фреквенција.

Целосно распореден ALOHAnet кон крајот на 1970-тите, со неколку компјутери на мрежата

Традиционалниот инженерски начин за справување со таков вообичаен пропусен опсег на пренос беше да се пресече на делови со поделба на времето на емитување или фреквенции и да се распредели дел на секој терминал. Но, за да се обработат пораките од стотици терминали користејќи ја оваа шема, би било неопходно да се ограничи секој од нив на мал дел од достапниот пропусен опсег, и покрај фактот што само неколку од нив всушност би можеле да бидат во функција. Но наместо тоа, Абрамсон одлучи да не ги спречува терминалите да испраќаат пораки во исто време. Ако две или повеќе пораки се преклопуваат една со друга, централниот компјутер го открил тоа преку кодови за корекција на грешки и едноставно не ги прифаќал овие пакети. Откако не добиле потврда дека пакетите се примени, испраќачите се обиделе повторно да ги испратат откако ќе поминело случајно време. Абрамсон процени дека таков едноставен оперативен протокол може да поддржи до неколку стотици терминали кои работат истовремено, а поради бројните преклопувања на сигналот, ќе се искористи 15% од пропусниот опсег. Сепак, според неговите пресметки, се покажа дека со зголемување на мрежата, целиот систем ќе западне во хаос од бучава.

Канцеларија на иднината

Концептот на Абрамсон за „пакет емитување“ на почетокот не генерираше многу зуи. Но, тогаш таа повторно се роди - неколку години подоцна, и веќе на копното. Ова се должи на новиот истражувачки центар на Xerox во Пало Алто (PARC), кој беше отворен во 1970 година веднаш до Универзитетот Стенфорд, во област која неодамна беше наречена „Силиконската долина“. Некои од патентите за ксерографија на Xerox беа пред истекување, па компанијата ризикуваше да биде заробена од сопствениот успех бидејќи не сакаше или не можеше да се прилагоди на подемот на компјутерските и интегрираните кола. Џек Голдман, шеф на одделот за истражување на Xerox, ги убедил големите шефови дека новата лабораторија - одвоена од влијанието на централата, во удобна клима, со добри плати - ќе го привлече талентот потребен за да се задржи компанијата на првите редови во развојот на информатичката архитектура. иднина.

PARC секако успеа да ги привлече најдобрите таленти за компјутерски науки, не само поради условите за работа и дарежливите плати, туку и поради присуството на Роберт Тејлор, кој го започна проектот ARPANET во 1966 година како шеф на Одделот за технологија за обработка на информации на ARPA. Роберт Меткалф, огнен и амбициозен млад инженер и компјутерски научник од Бруклин, беше еден од оние кои беа донесени во PARC преку врските со АРПА. Тој се приклучил на лабораторијата во јуни 1972 година, откако работел со скратено работно време како дипломиран студент за ARPA, измислувајќи интерфејс за поврзување на MIT на мрежата. Откако се насели во PARC, тој сè уште остана „посредник“ на ARPANET - тој патуваше низ земјата, помогна да се поврзат нови точки на мрежата, а исто така се подготви за презентацијата на ARPA на Меѓународната конференција за компјутерски комуникации во 1972 година.

Меѓу проектите што лебдеа околу PARC кога пристигна Меткалф беше предложениот план на Тејлор за поврзување на десетици, па дури и стотици мали компјутери на мрежа. Од година во година, цената и големината на компјутерите паѓаа, послушајќи се на нескротлива волја Гордон Мур. Гледајќи кон иднината, инженерите во PARC предвидоа дека во не толку далечна иднина секој канцелариски работник ќе има свој компјутер. Како дел од оваа идеја, тие го дизајнираа и изградија персоналниот компјутер Алто, чии копии беа дистрибуирани до секој истражувач во лабораторијата. Тејлор, чие верување во корисноста на компјутерската мрежа стана посилно во текот на претходните пет години, исто така сакаше да ги поврзе сите овие компјутери заедно.

Алто. Самиот компјутер се наоѓа долу, во кабинет со големина на мини-фрижидер.

Пристигнувајќи во PARC, Меткалф ја презеде задачата да го поврзе клонот PDP-10 на лабораторијата со ARPANET, и брзо се здоби со репутација на „мрежен работник“. Така, кога на Тејлор му требаше мрежа од Алто, неговите помошници се свртеа кон Меткалф. Како и компјутерите на ARPANET, компјутерите Alto на PARC практично немаа што да си кажат. Затоа, интересна апликација на мрежата повторно стана задача за комуникација меѓу луѓето - во овој случај, во форма на ласерски печатени зборови и слики.

Клучната идеја за ласерскиот печатач не потекнува од PARC, туку на источниот брег, во оригиналната лабораторија на Xerox во Вебстер, Њујорк. Локалниот физичар Гери Старкведер докажа дека кохерентен ласерски зрак може да се користи за да се деактивира електричното полнење на ксерографскиот барабан, исто како расеаната светлина што се користи при фотокопирање до тој момент. Зракот, кога е правилно модулиран, може да наслика слика со произволни детали на барабанот, кој потоа може да се пренесе на хартија (бидејќи само ненаполнетите делови од барабанот го собираат тонерот). Таквата компјутерски контролирана машина би можела да произведе каква било комбинација на слики и текст за кои човек би можел да помисли, наместо едноставно да репродуцира постоечки документи, како фотокопир. Сепак, дивите идеи на Старкведер не беа поддржани од неговите колеги или неговите претпоставени во Вебстер, па тој се префрли во PARC во 1971 година, каде што запозна многу позаинтересирана публика. Способноста на ласерскиот печатач да емитува произволни слики точка по точка го направи идеален партнер за работната станица Alto, со својата пикселирана монохроматска графика. Со помош на ласерски печатач, половина милион пиксели на екранот на корисникот може директно да се испечатат на хартија со совршена јасност.

Битмапа на Алто. Никој досега не видел вакво нешто на компјутерските дисплеи.

За околу една година, Starkweather, со помош на неколку други инженери од PARC, ги елиминираше главните технички проблеми и изгради работен прототип на ласерски печатач на шасијата на работниот коњ Xerox 7000. Произведуваше страници со иста брзина - една страница во секунда - и со резолуција од 500 точки на инч. Генераторот на знаци вграден во печатениот текст на печатачот во претходно поставени фонтови. Произволните слики (освен оние што може да се создадат од фонтови) сè уште не беа поддржани, така што мрежата не требаше да пренесува 25 милиони бита во секунда до печатачот. Меѓутоа, за целосно да го окупира печатачот, ќе бараше неверојатен мрежен пропусен опсег за тие времиња - кога 50 бита во секунда беше граница на можностите на ARPANET.

Втора генерација ласерски печатач PARC, Довер (1976)

Мрежа Алто Алоха

Па, како Меткалф ја пополни таа брзина? Така, се вративме на ALOHAnet - се покажа дека Меткалф го разбира пакетното емитување подобро од кој било друг. Една година претходно, во текот на летото, додека беше во Вашингтон со Стив Крокер на бизнисот АРПА, Меткалф ги проучуваше постапките на општата есенска компјутерска конференција и наиде на работата на Абрамсон на ALOHAnet. Веднаш ја сфатил генијалноста на основната идеја и дека нејзината имплементација не била доволно добра. Со правење некои промени во алгоритмот и неговите претпоставки - на пример, да ги натера испраќачите прво да слушаат за да чекаат каналот да се исчисти пред да се обидат да испратат пораки, а исто така експоненцијално зголемувајќи го интервалот за реемитување во случај на затнат канал - тој би можел да постигне пропусен опсег ленти на искористеност за 90%, а не за 15%, како што е наведено од пресметките на Абрамсон. Меткалф одвоил малку време за да отпатува на Хаваи, каде што ги вклучил своите идеи за ALOHAnet во ревидираната верзија на неговата докторска теза откако Харвард ја отфрли оригиналната верзија поради недостаток на теоретска основа.

Меткалф првично го нарече својот план за воведување на пакет емитување на PARC „мрежа АЛТО АЛОХА“. Потоа, во белешката од мај 1973 година, тој ја преименувал во Етер Мрежа, референца за прозрачниот етер, физичка идеја од XNUMX век за супстанција што носи електромагнетно зрачење. „Ова ќе го промовира ширењето на мрежата“, напиша тој, „и кој знае кои други методи за пренос на сигнал ќе бидат подобри од кабелски за емитувана мрежа; можеби тоа ќе бидат радио бранови, телефонски жици, напојување или фреквенција мултиплекс кабловска телевизија, или микробранови или нивни комбинации“.

Скица од меморандумот на Меткалф од 1973 година

Почнувајќи од јуни 1973 година, Меткалф работеше со друг инженер на PARC, Дејвид Богс, за да го преведе својот теоретски концепт за нова мрежа со голема брзина во работен систем. Наместо да пренесува сигнали преку воздухот како ALOHA, тој го ограничи радио спектарот на коаксијален кабел, што драматично го зголеми капацитетот во споредба со ограничениот опсег на радиофреквенција на Менехун. Самиот медиум за пренос беше целосно пасивен и не бараше никакви рутери за насочување на пораките. Беше евтин, лесно можеше да поврзе стотици работни станици - инженерите на PARC едноставно поминаа коаксијален кабел низ зградата и додадоа врски по потреба - и беше способен да носи три милиони бита во секунда.

Роберт Меткалф и Дејвид Богс, 1980-тите, неколку години откако Меткалф ја основал 3Com за да продава етернет технологија

До есента 1974 година, целосен прототип на канцеларијата на иднината беше отворен и работи во Пало Алто - првата серија на компјутери Алто, со програми за цртање, е-пошта и процесори на текст, прототип на печатач од Starkweather и етернет мрежа на мрежа сето тоа. Централниот сервер за датотеки, кој складираше податоци што не би се вклопиле на локалниот погон Alto, беше единствениот споделен ресурс. PARC првично го понуди Ethernet контролерот како изборен додаток за Alto, но кога системот беше лансиран стана јасно дека тој е неопходен дел; Имаше постојан прилив на пораки што се движеа надолу, многу од нив излегуваа од печатачот - технички извештаи, белешки или научни трудови.

Во исто време со развојот на Алто, друг проект на PARC се обиде да ги поттикне идеите за споделување ресурси во нова насока. Онлајн канцеларискиот систем PARC (POLOS), развиен и имплементиран од Бил Инглиш и други избегани од проектот онлајн систем (NLS) на Даг Енгелбарт во Истражувачкиот институт Стенфорд, се состоеше од мрежа на микрокомпјутери Data General Nova. Но, наместо да ја посветува секоја поединечна машина на специфични потреби на корисниците, POLOS ја префрли работата меѓу нив за да им служи на интересите на системот како целина на најефикасен начин. Една машина може да генерира слики за кориснички екрани, друга може да го обработува сообраќајот на ARPANET, а трета може да работи со процесори на текст. Но, комплексноста и трошоците за координација на овој пристап се покажаа прекумерни, а шемата пропадна под сопствената тежина.

Во меѓувреме, ништо не го покажа емоционалното отфрлање на Тејлор од пристапот на мрежата за споделување ресурси отколку неговото прифаќање на проектот Алто. Алан Кеј, Батлер Лампсон и другите автори на Алто ја донеле сета компјутерска моќ што му треба на корисникот на неговиот независен компјутер на неговото биро, што не морал да го сподели со никого. Функцијата на мрежата не беше да обезбеди пристап до хетероген сет на компјутерски ресурси, туку да пренесува пораки помеѓу овие независни острови или да ги складира на некој далечен брег - за печатење или долгорочно архивирање.

Иако и е-поштата и ALOHA беа развиени под покровителство на ARPA, појавата на Ethernet беше еден од неколкуте знаци во 1970-тите дека компјутерските мрежи станаа премногу големи и разновидни за една компанија да доминира на полето, тренд што ќе го следиме. тоа во следната статија.

Што друго да се прочита

Мајкл Хилцик, Дилерите на молња (1999)
Џејмс Пелти, Историјата на компјутерските комуникации, 1968-1988 (2007) [http://www.historyofcomputercommunications.info/]
M. Mitchell Waldrop, The Dream Machine (2001)

Извор: www.habr.com

Историја на Интернет: компјутерот како комуникациски уред

Е-пошта

АЛОХА

Канцеларија на иднината

Мрежа Алто Алоха

Што друго да се прочита

Додадете коментар Откажи одговор