Dit is het verhaal van de oprichting van ARPANET, de revolutionaire voorloper van het internet, zoals verteld door deelnemers aan de evenementen
Aangekomen bij het Bolter Hall Institute van de Universiteit van Californië, Los Angeles (UCLA), beklom ik de trap naar de derde verdieping, op zoek naar kamer #3420. En toen ging ik er op in. Vanuit de gang leek ze niets bijzonders.
Maar vijftig jaar geleden, op 50 oktober 29, gebeurde er iets monumentaals. Afgestudeerde student Charlie Cline, zittend aan een ITT Teletype-terminal, voerde de eerste digitale gegevensoverdracht uit voor Bill Duvall, een wetenschapper die achter een andere computer zat bij het Stanford Research Institute (tegenwoordig bekend als SRI International), in een heel ander deel van Californië. Dit is hoe het verhaal begon , een klein netwerk van academische computers dat de voorloper van internet werd.
Er kan niet worden gezegd dat deze korte daad van datatransmissie destijds over de hele wereld donderde. Zelfs Cline en Duvall konden hun prestatie niet ten volle waarderen: "Ik herinner me niets bijzonders van die avond, en ik besefte destijds zeker niet dat we iets speciaals hadden gedaan", zegt Cline. Hun connectie werd echter een bewijs van de haalbaarheid van het concept, dat uiteindelijk toegang bood tot vrijwel alle informatie ter wereld voor iedereen die een computer bezit.
Tegenwoordig zijn alles, van smartphones tot automatische garagedeuren, knooppunten in een netwerk dat afstamt van het netwerk dat Cline en Duvall die dag aan het testen waren. En het verhaal over hoe ze de eerste regels bepaalden voor het verplaatsen van bytes over de hele wereld is de moeite waard om naar te luisteren - vooral als ze het zelf vertellen.
“Zodat dit niet nog een keer gebeurt”
En in 1969 hielpen veel mensen Cline en Duvall bij het doorbreken van die avond op 29 oktober, waaronder een professor aan de UCLA. , met wie ik naast Cline en Duvall sprak op het 50-jarig jubileum. Kleinrock, die nog steeds aan de universiteit werkt, zei dat in zekere zin was het een kind van de Koude Oorlog. Toen in oktober 1957 de Sovjet Knipperde in de lucht boven de Verenigde Staten, schokgolven gingen door zowel de wetenschappelijke gemeenschap als het politieke establishment.
Kamer nr. 3420, in al zijn pracht gerestaureerd uit 1969
De lancering van de Spoetnik "vond de Verenigde Staten met de broek naar beneden aan, en Eisenhower zei: 'Laat dit niet nog een keer gebeuren'", herinnerde Kleinrock zich in ons gesprek in kamer 3420, nu bekend als het Internet History Center. Kleinrock. ‘Dus in januari 1958 richtte hij binnen het ministerie van Defensie de Advanced Research Projects Agency, ARPA, op ter ondersteuning van STEM – de harde wetenschappen die aan Amerikaanse universiteiten en onderzoekslaboratoria worden bestudeerd.’
Halverwege de jaren zestig financierde ARPA de bouw van grote computers die werden gebruikt door onderzoekers aan universiteiten en denktanks in het hele land. De financieel directeur van ARPA was Bob Taylor, een sleutelfiguur in de computergeschiedenis die later leiding gaf aan het PARC-laboratorium bij Xerox. Bij ARPA werd hem helaas duidelijk dat al deze computers verschillende talen spraken en niet wisten hoe ze met elkaar moesten communiceren.
Taylor had er een hekel aan om verschillende terminals te moeten gebruiken om verbinding te maken met verschillende onderzoekscomputers op afstand, die elk op hun eigen speciale lijn draaiden. Zijn kantoor stond vol met teletypemachines.
In 1969 waren dergelijke Teletype-terminals een integraal onderdeel van computerapparatuur
‘Ik zei: man, het is duidelijk wat er moet gebeuren. In plaats van drie terminals zou er één terminal moeten zijn die gaat waar je hem nodig hebt”, vertelde Taylor in 1999 aan de New York Times. “Dit idee is ARPANET.”
Taylor had ook meer praktische redenen om een netwerk te willen creëren. Hij ontving voortdurend verzoeken van onderzoekers uit het hele land om de aankoop van grotere en snellere apparaten te financieren . Hij wist dat een groot deel van de door de overheid gefinancierde rekenkracht inactief was, legt Kleinrock uit. Een onderzoeker zou bijvoorbeeld de mogelijkheden van het computersysteem bij SRI in Californië kunnen maximaliseren, terwijl tegelijkertijd het mainframe bij MIT stil zou kunnen staan, bijvoorbeeld na kantooruren aan de oostkust.
Of het kan zijn dat het mainframe op één plek software bevatte die op andere plekken van pas kon komen, zoals de eerste door ARPA gefinancierde grafische software aan de Universiteit van Utah. Zonder zo'n netwerk, “als ik aan de UCLA werk en ik grafisch werk wil doen, zal ik ARPA vragen om dezelfde machine voor mij te kopen”, zegt Kleinrock. “Iedereen had alles nodig.” In 1966 was ARPA dergelijke eisen beu geworden.
Leonard Kleinrock
Het probleem was dat al deze computers verschillende talen spraken. Bij het Pentagon legden de computerwetenschappers van Taylor uit dat deze onderzoekscomputers allemaal verschillende sets codes gebruikten. Er was geen gemeenschappelijke netwerktaal of protocol waarmee computers die zich ver uit elkaar bevonden, verbinding konden maken en inhoud of bronnen konden delen.
Al snel veranderde de situatie. Taylor haalde ARPA-directeur Charles Hertzfield over om een miljoen dollar te investeren in de ontwikkeling van een nieuw netwerk dat computers van MIT, UCLA, SRI en elders met elkaar verbindt. Hertzfield verkreeg het geld door het uit het onderzoeksprogramma voor ballistische raketten te halen. Het ministerie van Defensie rechtvaardigde deze kosten met het feit dat ARPA de taak had een ‘overlevend’ netwerk te creëren dat zou blijven functioneren, zelfs nadat een van de onderdelen ervan was vernietigd – bijvoorbeeld bij een nucleaire aanval.
ARPA schakelde Larry Roberts in, een oude vriend van Kleinrock van MIT, om ARPANET-projecten te beheren. Roberts wendde zich tot het werk van de Britse computerwetenschapper Donald Davis en de Amerikaan Paul Baran en de datatransmissietechnologieën die zij uitvonden.
En al snel nodigde Roberts Kleinrock uit om aan de theoretische component van het project te werken. Hij dacht al sinds 1962, toen hij nog bij MIT werkte, aan datatransmissie via netwerken.
“Als afgestudeerde student aan het MIT besloot ik het volgende probleem aan te pakken: ik ben omringd door computers, maar ze weten niet hoe ze met elkaar moeten communiceren, en ik weet dat ze dat vroeg of laat zullen moeten doen,” Kleinrock zegt. – En niemand was bij deze taak betrokken. Iedereen heeft informatie- en codeertheorie gestudeerd.”
De belangrijkste bijdrage van Kleinrock aan ARPANET was . Destijds waren de lijnen analoog en konden ze worden gehuurd bij AT&T. Ze werkten via schakelaars, wat betekent dat een centrale schakelaar een speciale verbinding tot stand bracht tussen de zender en de ontvanger, of het nu twee mensen waren die aan de telefoon zaten of een terminal die verbinding maakte met een extern mainframe. Op deze lijnen werd veel tijd doorgebracht in inactieve tijd, wanneer niemand woorden sprak of bits verzond.
In het proefschrift van Kleinrock aan het MIT werden de concepten vastgelegd die ten grondslag zouden liggen aan het ARPANET-project.
Kleinrock beschouwde dit als een enorm inefficiënte manier om tussen computers te communiceren. Wachtrijtheorie bood een manier om communicatielijnen dynamisch te verdelen tussen datapakketten van verschillende communicatiesessies. Wanneer een stroom pakketten wordt onderbroken, kan een andere stroom hetzelfde kanaal gebruiken. Pakketten die één datasessie vormen (bijvoorbeeld één e-mail) kunnen hun weg naar de ontvanger vinden via vier verschillende routes. Als één route gesloten is, zal het netwerk pakketten via een andere route omleiden.
Tijdens ons gesprek in kamer 3420 liet Kleinrock mij zijn proefschrift zien, in rood gebonden op een van de tafels. Hij publiceerde zijn onderzoek in boekvorm in 1964.
In zo'n nieuw type netwerk werd de databeweging niet aangestuurd door een centrale schakelaar, maar door apparaten die zich op netwerkknooppunten bevonden. In 1969 werden deze apparaten genoemd , "interfaceberichtbehandelaars". Elk van deze machines was een aangepaste, robuuste versie van de Honeywell DDP-516-computer, die speciale apparatuur voor netwerkbeheer bevatte.
Kleinrock leverde de eerste IMP aan UCLA op de eerste maandag van september 1969. Tegenwoordig staat het monolithisch in de hoek van kamer 3420 in Bolter Hall, waar het in zijn oorspronkelijke vorm is hersteld, zoals het was toen het vijftig jaar geleden de eerste internetuitzendingen verwerkte.
"15-urige werkdagen, elke dag"
In de herfst van 1969 was Charlie Cline een afgestudeerde student die een ingenieursdiploma probeerde te behalen. Zijn groep werd overgebracht naar het ARPANET-project nadat Kleinrock overheidsfinanciering ontving om het netwerk te ontwikkelen. In augustus werkten Kline en anderen actief aan het voorbereiden van software voor het Sigma 7-mainframe om te communiceren met IMP. Omdat er geen standaard communicatie-interface was tussen computers en IMP's (Bob Metcalfe en David Boggs zouden Ethernet pas in 1973 uitvinden) creëerde het team helemaal opnieuw een kabel van vijf meter om tussen de computers te communiceren. Nu hadden ze alleen nog een computer nodig om informatie uit te wisselen.
Charlie Cline
Het tweede onderzoekscentrum dat een IMP ontving was SRI (dit gebeurde begin oktober). Voor Bill Duvall markeerde de gebeurtenis het begin van de voorbereidingen voor de eerste gegevensoverdracht van UCLA naar SRI, op hun SDS 940. Teams bij beide instellingen, zei hij, werkten er hard aan om de eerste succesvolle gegevensoverdracht tegen 21 oktober te realiseren.
"Ik ging het project in, ontwikkelde en implementeerde de vereiste software, en het was het soort proces dat soms voorkomt bij softwareontwikkeling: dagen van vijftien uur, elke dag, totdat je klaar bent", herinnert hij zich.
Naarmate Halloween nadert, versnelt het tempo van de ontwikkeling bij beide instellingen. En de teams waren zelfs vóór de deadline klaar.
“Nu hadden we twee knooppunten, we huurden de lijn van AT&T en we verwachtten verbazingwekkende snelheden van 50 bits per seconde”, zegt Kleinrock. “En we waren er klaar voor, om in te loggen.”
“We hebben de eerste test gepland voor 29 oktober”, voegt Duval toe. – Destijds was het pre-alfa. En we dachten: oké, we hebben drie testdagen om alles operationeel te krijgen.”
Op de avond van de 29e werkte Kline tot laat, net als Duvall bij SRI. Ze waren van plan om 's avonds te proberen het eerste bericht via het ARPANET te verzenden, om niemands werk te verpesten als de computer plotseling zou "crashen". In kamer 3420 zat Cline alleen voor een ITT Teletype-terminal die op een computer was aangesloten.
En dit is wat er die avond gebeurde – inclusief een van de historische computerstoringen in de computergeschiedenis – in de woorden van Kline en Duvall zelf:
Kline: Ik logde in op Sigma 7 OS en voerde vervolgens een programma uit dat ik had geschreven, waarmee ik opdracht kon geven een testpakket naar SRI te sturen. Ondertussen startte Bill Duvall van SRI een programma dat inkomende verbindingen accepteerde. En we hadden tegelijkertijd een telefoongesprek.
In het begin hadden we wat problemen. We hadden een probleem met de vertaling van de code omdat ons systeem gebruikte (extended BCD), een standaard die door IBM en Sigma 7 wordt gebruikt. Maar de computer wordt ook in SRI gebruikt (Standard American Code for Information Interchange), die later de standaard werd voor het ARPANET, en vervolgens voor de hele wereld.
Nadat we verschillende van deze problemen hadden opgelost, probeerden we in te loggen. En om dit te doen moest je het woord “login” typen. Het systeem bij SRI is geprogrammeerd om op intelligente wijze beschikbare opdrachten te herkennen. Toen je in de geavanceerde modus eerst L, vervolgens O en vervolgens G typte, begreep ze dat je waarschijnlijk INLOGGEN bedoelde, en zij heeft zelf IN toegevoegd. Dus ik ging L binnen.
Ik was aan de lijn met Duvall van SRI en ik zei: "Heb je de L gekregen?" Hij zegt: "Ja." Ik zei dat ik de L terug zag komen en op mijn terminal zag afdrukken. En ik drukte op O en er stond: "'O' kwam." En ik drukte op G, en hij zei: "Wacht even, mijn systeem is hier gecrasht."
Bill Duvall
Na een paar brieven vond er een bufferoverflow plaats. Het was heel gemakkelijk te vinden en te repareren, en daarna was vrijwel alles weer actief. Ik noem dit omdat dit niet is waar dit hele verhaal over gaat. Het verhaal van hoe ARPANET werkt.
Kline: Hij had een kleine fout, die hij in ongeveer twintig minuten had opgelost en probeerde alles opnieuw te starten. Hij moest de software aanpassen. Ik moest mijn software opnieuw controleren. Hij belde me terug en we probeerden het opnieuw. We begonnen opnieuw, ik typte L, O, G en deze keer kreeg ik het antwoord "IN".
"Gewoon ingenieurs aan het werk"
De eerste verbinding vond plaats om half tien 's avonds Pacific Time. Kline kon vervolgens inloggen op het SRI-computeraccount dat Duvall voor hem had aangemaakt en programma's uitvoeren met behulp van de systeembronnen van een computer die zich 560 km langs de kust van UCLA bevond. Een klein deel van de missie van ARPANET werd volbracht.
‘Het was toen al laat, dus ging ik naar huis’, vertelde Kline me.
Het bord in kamer 3420 legt uit wat hier is gebeurd
Het team wist dat ze succes hadden geboekt, maar dacht niet veel na over de omvang van de prestatie. “Het waren gewoon ingenieurs aan het werk”, zei Kleinrock. Duvall zag 29 oktober slechts als een stap in een grotere, complexere taak om computers met elkaar te verbinden tot een netwerk. Het werk van Kleinrock concentreerde zich op het routeren van datapakketten over netwerken, terwijl SRI-onderzoekers werkten aan de samenstelling van een pakket en hoe de gegevens daarin zijn georganiseerd.
"Kortom, dat is waar het paradigma dat we op internet zien voor het eerst werd gecreëerd, met links naar documenten en al dat soort dingen", zegt Duvall. “We hadden altijd gedacht dat er meerdere werkstations en mensen met elkaar verbonden waren. We noemden ze toen kenniscentra, omdat onze oriëntatie academisch was.”
Binnen enkele weken na de eerste succesvolle gegevensuitwisseling tussen Cline en Duvall breidde het ARPA-netwerk zich uit met computers van de Universiteit van Californië, Santa Barbara en de Universiteit van Utah. ARPANET breidde zich vervolgens verder uit tot in de jaren zeventig en een groot deel van de jaren tachtig, waarbij steeds meer overheids- en academische computers met elkaar werden verbonden. En dan zullen de concepten die in ARPANET zijn ontwikkeld, worden toegepast op het internet dat we vandaag de dag kennen.
In 1969 werd in een persbericht van UCLA het nieuwe ARPANET aangeprezen. “Computernetwerken staan nog in de kinderschoenen”, schreef Kleinrock destijds. “Maar naarmate ze in omvang en complexiteit groeien, zullen we waarschijnlijk de proliferatie zien van ‘computerdiensten’ die, net als de huidige elektriciteits- en telefoondiensten, individuele huizen en kantoren in het hele land zullen bedienen.”
Tegenwoordig lijkt dit concept nogal ouderwets: datanetwerken zijn niet alleen doorgedrongen in huizen en kantoren, maar ook in de kleinste apparaten die tot het internet der dingen behoren. De verklaring van Kleinrock over 'computerdiensten' was echter verrassend vooruitstrevend, aangezien het moderne commerciële internet pas tientallen jaren later ontstond. Dit idee blijft relevant in 2019, wanneer computerbronnen dezelfde alomtegenwoordige, vanzelfsprekende toestand naderen als elektriciteit.
Misschien zijn verjaardagen als deze een goede gelegenheid om niet alleen te herinneren hoe we in dit sterk verbonden tijdperk terecht zijn gekomen, maar ook om naar de toekomst te kijken – zoals Kleinrock deed – om na te denken over waar het netwerk naartoe zou kunnen gaan.
Bron: www.habr.com