Andere artikelen in de serie:
- Geschiedenis van het relais
- Geschiedenis van elektronische computers
- Geschiedenis van de transistor
- Internetgeschiedenis
Halverwege de jaren zestig hadden de eerste timesharing-computersystemen de vroege geschiedenis van de eerste telefooncentrales grotendeels gerepliceerd. Ondernemers hebben deze schakelaars gemaakt zodat abonnees gebruik kunnen maken van de diensten van een taxi, een dokter of een brandweer. Abonnees ontdekten echter al snel dat lokale switches net zo geschikt waren om met elkaar te communiceren en te socialiseren. Op dezelfde manier evolueerden time-sharing-systemen, die aanvankelijk waren ontworpen om gebruikers in staat te stellen rekenkracht voor zichzelf te 'oproepen', al snel tot nutsschakelaars met ingebouwde berichtenuitwisseling. In het komende decennium zullen computers een nieuwe fase in de geschiedenis van de telefoon doormaken: de opkomst van een onderlinge verbinding van schakelaars, die regionale en langeafstandsnetwerken vormen.
Proton
De eerste poging om meerdere computers te combineren tot een grotere eenheid was het Interactive Computer Network-project. , Amerikaans luchtverdedigingssysteem. Omdat elk van de 23 controlecentra van SAGE een specifiek geografisch gebied bestreek, was er een mechanisme nodig om radarsporen van het ene centrum naar het andere te verzenden in gevallen waarin buitenlandse vliegtuigen de grens tussen deze gebieden overschreden. De SAGE-ontwikkelaars noemden dit probleem 'cross-telling' en losten het op door datalijnen te creëren op basis van gehuurde AT&T-telefoonlijnen die zich uitstrekten tussen alle aangrenzende controlecentra. Ronald Enticknap, die deel uitmaakte van een kleine delegatie van de Royal Forces die naar SAGE werd gestuurd, leidde de ontwikkeling en implementatie van dit subsysteem. Helaas heb ik geen gedetailleerde beschrijving van het ‘inter-talk’-systeem gevonden, maar blijkbaar bepaalde de computer in elk van de controlecentra het moment waarop de radartrack naar een andere sector bewoog, en stuurde de opnames ervan via de telefoonlijn naar de computer van de sector waar het ontvangen kon worden, operator die de terminal daar bewaakt.
Het SAGE-systeem moest digitale gegevens vertalen naar een analoog signaal op de telefoonlijn (en vervolgens terug naar het ontvangende station), wat AT&T de kans gaf om het “Bell 101”-modem (of dataset, zoals het eerst werd genoemd) te ontwikkelen. van het verzenden van een bescheiden 110 bits per seconde. Dit apparaat werd later genoemd , vanwege zijn vermogen om een analoog telefoonsignaal te moduleren met behulp van een reeks uitgaande digitale gegevens, en de bits van de binnenkomende golf te demoduleren.
Bell 101-gegevensset
Daarmee legde SAGE een belangrijke technische basis voor latere computernetwerken. Het eerste computernetwerk waarvan de erfenis lang en invloedrijk was, was echter een netwerk met een naam die nog steeds bekend is: ARPANET. In tegenstelling tot SAGE bracht het een bonte verzameling computers samen, zowel voor timesharing als voor batchverwerking, elk met zijn eigen specifieke reeks programma's. Het netwerk werd opgevat als universeel qua omvang en werking, en moest aan alle gebruikersbehoeften voldoen. Het project werd gefinancierd door het Information Processing Techniques Office (IPTO), onder leiding van een directeur , de computeronderzoeksafdeling van ARPA. Maar het idee zelf van zo'n netwerk is bedacht door de eerste directeur van deze afdeling, Joseph Carl Robnett Licklider.
Idee
Hoe wisten wij dat Licklider, of ‘Lick’ voor zijn collega’s, was psycholoog van opleiding. Toen hij eind jaren vijftig bij het Lincoln Laboratory met radarsystemen werkte, raakte hij echter gefascineerd door interactieve computers. Deze passie bracht hem ertoe enkele van de eerste experimenten met time-shared computers te financieren toen hij in 1950 directeur werd van het nieuw opgerichte IPTO.
Hij droomde toen al van de mogelijkheid om geïsoleerde interactieve computers te koppelen aan een grotere bovenbouw. In zijn werk uit 1960 over "mens-computersymbiose" schreef hij:
Het lijkt redelijk om een ‘denkcentrum’ voor te stellen dat de functies van moderne bibliotheken en de voorgestelde doorbraken op het gebied van de opslag en het ophalen van informatie zou kunnen omvatten, evenals de symbiotische functies die eerder in dit werk zijn beschreven. Dit beeld kan gemakkelijk worden uitgebreid tot een netwerk van dergelijke centra, verenigd door breedbandcommunicatielijnen, en toegankelijk voor individuele gebruikers via gehuurde telefoonlijnen.
Net zoals de TX-2 Leake's passie voor interactief computergebruik aanwakkerde, heeft SAGE hem misschien aangemoedigd zich voor te stellen hoe verschillende interactieve rekencentra met elkaar verbonden zouden kunnen worden en zoiets als een telefoonnetwerk voor slimme diensten zouden kunnen bieden. Waar het idee ook vandaan kwam, Leake begon het te verspreiden onder de gemeenschap van onderzoekers die hij bij IPTO had gecreëerd, en de beroemdste van deze berichten was een memo gedateerd 23 april 1963, gericht aan ‘leden en afdelingen van het intergalactische computernetwerk’. dat wil zeggen verschillende onderzoekers, die financiering hebben ontvangen van IPTO voor time-sharing computertoegang en andere computerprojecten.
Het briefje lijkt ongeorganiseerd en chaotisch, duidelijk ter plekke gedicteerd en niet bewerkt. Om te begrijpen wat Lik precies wilde zeggen over computernetwerken, moeten we daarom een beetje nadenken. Sommige punten vallen echter meteen op. Ten eerste onthulde Leake dat de “verschillende projecten” die door IPTO worden gefinancierd zich feitelijk in “hetzelfde gebied” bevinden. Vervolgens bespreekt hij de noodzaak om geld en projecten in te zetten om de voordelen van een bepaalde onderneming te maximaliseren, aangezien binnen een netwerk van onderzoekers ‘elke actieve onderzoeker, om vooruitgang te boeken, een softwarebasis en apparatuur nodig heeft die complexer en veelomvattender zijn dan hijzelf in zijn eentje kan creëren. een redelijke tijd.” Leake concludeert dat het bereiken van deze mondiale efficiëntie een aantal persoonlijke concessies en opofferingen vergt.
Vervolgens begint hij computernetwerken (niet sociale netwerken) in detail te bespreken. Hij schrijft over de behoefte aan een soort netwerkbeheertaal (wat later een protocol zou worden genoemd) en zijn wens om op een dag een IPTO-computernetwerk te zien dat bestaat uit "minstens vier grote computers, misschien zes tot acht kleine computers, en een breed scala aan computers." verscheidenheid aan schijf- en magneetbandopslagapparaten – om nog maar te zwijgen van externe consoles en teletypestations.” Ten slotte beschrijft hij op verschillende pagina's een concreet voorbeeld van hoe de interactie met een dergelijk computernetwerk zich in de toekomst zou kunnen ontwikkelen. Leake stelt zich een situatie voor waarin hij enkele experimentele gegevens analyseert. ‘Het probleem’, schrijft hij, ‘is dat ik geen fatsoenlijk kaartprogramma heb. Bestaat er ergens in het systeem een geschikt programma? Gebruikmakend van de doctrine van netwerkdominantie, ondervraag ik eerst de lokale computer en vervolgens andere centra. Laten we zeggen dat ik bij SDC werk, en dat ik in Berkeley een schijnbaar geschikt programma op schijf vind." Hij vraagt het netwerk om dit programma uit te voeren, ervan uitgaande dat “ik met een complex netwerkbeheersysteem niet hoef te beslissen of ik gegevens overdraag aan programma's om deze ergens anders te verwerken, of dat ik programma's voor mezelf download en ze laat werken op mijn computer. gegevens."
Alles bij elkaar onthullen deze fragmenten van ideeën een groter plan dat Licklider voor ogen had: eerst om bepaalde specialiteiten en expertisegebieden te verdelen onder onderzoekers die IPTO-financiering ontvangen, en vervolgens om een fysiek netwerk van IPTO-computers rond deze sociale gemeenschap op te bouwen. Deze fysieke manifestatie van IPTO's 'gemeenschappelijke zaak' zal onderzoekers in staat stellen kennis te delen en te profiteren van gespecialiseerde hardware en software op elke werkplek. Op deze manier kan IPTO verspillende duplicatie vermijden en tegelijkertijd elke financieringsdollar benutten door elke onderzoeker in alle IPTO-projecten toegang te geven tot het volledige scala aan computermogelijkheden.
Dit idee om middelen te delen onder leden van de onderzoeksgemeenschap via een communicatienetwerk plantte bij IPTO de kiem die een paar jaar later zou uitgroeien tot de oprichting van het ARPANET.
Ondanks zijn militaire oorsprong had het ARPANET dat uit het Pentagon ontstond geen militaire rechtvaardiging. Er wordt wel eens gezegd dat dit netwerk is ontworpen als een militair communicatienetwerk dat een nucleaire aanval zou kunnen overleven. Zoals we later zullen zien, bestaat er een indirect verband tussen het ARPANET en een eerder project met een dergelijk doel, en ARPA-leiders spraken periodiek over ‘verharde systemen’ om het bestaan van hun netwerk tegenover het Congres of de minister van Defensie te rechtvaardigen. Maar in feite heeft IPTO ARPANET puur voor zijn interne behoeften gecreëerd, om een gemeenschap van onderzoekers te ondersteunen – van wie de meesten hun activiteiten niet konden rechtvaardigen door voor defensiedoeleinden te werken.
Ondertussen was Licklider, ten tijde van de publicatie van zijn beroemde memo, al begonnen met het plannen van het embryo van zijn intergalactische netwerk, waarvan hij directeur zou worden. van de Universiteit van Californië, Los Angeles (UCLA).
Console voor SAGE model OA-1008, compleet met lichtpistool (aan het uiteinde van de draad, onder een doorzichtig plastic deksel), aansteker en asbak.
vereisten
Kleinrock was de zoon van Oost-Europese immigranten uit de arbeidersklasse en groeide op in de schaduw van Manhattan [verbindt het noordelijke deel van Manhattan Island in New York City en Fort Lee in Bergen County in New Jersey / ca.]. Terwijl hij op school zat, volgde hij 's avonds extra lessen elektrotechniek aan het City College van New York. Toen hij hoorde over de mogelijkheid om aan het MIT te studeren, gevolgd door een semester voltijds werken bij het Lincoln Laboratory, greep hij de kans.
Het laboratorium werd opgericht om aan de behoeften van SAGE te voldoen, maar is sindsdien uitgebreid naar vele andere onderzoeksprojecten, vaak slechts oppervlakkig gerelateerd aan luchtverdediging, of helemaal niet gerelateerd aan defensie. Onder hen was de Barnstable Study, een luchtmachtconcept om een orbitale riem van metalen strips (zoals ), dat zou kunnen worden gebruikt als een mondiaal communicatiesysteem. Kleinrock werd veroverd door autoriteit van MIT, dus besloot hij zich te concentreren op de communicatienetwerktheorie. Het onderzoek van Barnstable gaf Kleinrock zijn eerste kans om informatietheorie en wachtrijtheorie toe te passen op een datanetwerk, en hij breidde deze analyse uit tot een volledig proefschrift over berichtennetwerken, waarbij hij wiskundige analyse combineerde met experimentele gegevens verzameld uit simulaties die op TX-2-computers in de laboratoria draaiden. Lincoln. Onder Kleinrocks naaste collega's in het laboratorium, die time-sharing-computers met hem deelden, bevonden zich ook Kleinrock и , die we later zullen leren kennen.
In 1963 accepteerde Kleinrock een baanaanbieding bij UCLA en Licklider zag een kans. Hier werkte een datanetwerkexpert in de buurt van drie lokale computercentra: het hoofdcomputercentrum, het rekencentrum voor de gezondheidszorg en het Western Data Center (een coöperatie van dertig instellingen die de toegang tot een IBM-computer deelden). Bovendien hadden zes instituten van het Western Data Center een externe verbinding met de computer via een modem, en de door IPTO gesponsorde computer van de System Development Corporation (SDC) bevond zich slechts een paar kilometer van Santa Monica. IPTO gaf UCLA de opdracht om deze vier centra met elkaar te verbinden, als eerste experiment bij het creëren van een computernetwerk. Volgens het plan zou de communicatie met Berkeley later de problemen kunnen bestuderen die inherent zijn aan het verzenden van gegevens over lange afstanden.
Ondanks de veelbelovende situatie mislukte het project en werd het netwerk nooit gebouwd. De directeuren van de verschillende UCLA-centra vertrouwden elkaar niet en geloofden niet in dit project. Daarom weigerden ze de controle over computerbronnen aan elkaars gebruikers af te staan. De IPTO had vrijwel geen invloed op deze situatie, aangezien geen van de rekencentra geld ontving van ARPA. Deze politieke kwestie wijst op een van de belangrijkste kwesties in de geschiedenis van het internet. Als het erg moeilijk is om verschillende deelnemers ervan te overtuigen dat het organiseren van communicatie tussen hen en samenwerking in de handen van alle partijen speelt, hoe is internet dan überhaupt ontstaan? In volgende artikelen zullen we meer dan eens op deze kwesties terugkomen.
IPTO's tweede poging om een netwerk op te bouwen was succesvoller, misschien omdat het veel kleiner was: het was een eenvoudige experimentele test. En in 1965 verliet een psycholoog en Licklider-student genaamd Tom Marill het Lincoln Laboratory om te proberen te profiteren van de hype rond interactief computergebruik door zijn eigen bedrijf met gedeelde toegang te starten. Omdat hij echter niet genoeg betalende klanten had, ging hij op zoek naar andere inkomstenbronnen en stelde uiteindelijk voor dat IPTO hem inhuurde om onderzoek naar computernetwerken te doen. De nieuwe directeur van IPTO, Ivan Sutherland, besloot om samen te werken met een groot en gerenommeerd bedrijf als ballast, en besteedde het werk uit aan Marilla via Lincoln Laboratory. Aan de laboratoriumkant kreeg een andere oude collega van Kleinrock, Lawrence (Larry) Roberts, de opdracht om het project te leiden.
Roberts werd, terwijl hij een MIT-student was, vaardig in het werken met de TX-0-computer gebouwd door Lincoln Laboratory. Hij zat urenlang gebiologeerd voor het gloeiende consolescherm en schreef uiteindelijk een programma dat handgeschreven karakters (slecht) herkende met behulp van neurale netwerken. Net als Kleinrock werkte hij als afgestudeerde student voor het laboratorium, waar hij problemen oploste die verband hielden met computergraphics en computervisie, zoals randherkenning en het genereren van 2D-beelden, op de grotere en krachtigere TX-XNUMX.
Het grootste deel van 1964 concentreerde Roberts zich voornamelijk op zijn werk met beelden. En toen ontmoette hij Lik. In november woonde hij een conferentie bij over de toekomst van computers, gesponsord door de luchtmacht, gehouden in een warmwaterbronnenresort in Homestead, West Virginia. Daar praatte hij tot laat in de nacht met andere deelnemers aan de conferentie en hoorde Lick voor het eerst zijn idee van een intergalactisch netwerk presenteren. Er roerde zich iets in Roberts 'hoofd: hij was geweldig in het verwerken van computergraphics, maar was in feite beperkt tot één unieke TX-2-computer. Zelfs als hij zijn software zou kunnen delen, zou niemand anders deze kunnen gebruiken, omdat niemand over de gelijkwaardige hardware beschikte om deze uit te voeren. De enige manier waarop hij de invloed van zijn werk kon vergroten, was door erover te praten in wetenschappelijke artikelen, in de hoop dat iemand het elders zou kunnen reproduceren. Hij besloot dat Leake gelijk had: het netwerk was precies de volgende stap die moest worden gezet om het onderzoek op het gebied van computers te versnellen.
En Roberts werkte uiteindelijk samen met Marill, in een poging de TX-2 van het Lincoln Laboratory via een internationale telefoonlijn te verbinden met de SDC-computer in Santa Monica, Californië. In een experimenteel ontwerp dat ogenschijnlijk gekopieerd was van Leake's 'intergalactische netwerk'-memo, waren ze van plan om de TX-2 midden in een berekening te laten pauzeren, een automatische kiezer te gebruiken om de SDC Q-32 te bellen en een matrixvermenigvuldigingsprogramma op die computer uit te voeren. , en ga dan verder met de oorspronkelijke berekeningen met behulp van zijn antwoord.
Naast de reden om dure en geavanceerde technologie te gebruiken om de resultaten van een eenvoudige wiskundige operatie over het hele continent te verzenden, is het ook de moeite waard om de vreselijk trage snelheid van dit proces op te merken als gevolg van het gebruik van het telefoonnetwerk. Om te kunnen bellen was het nodig om een speciale verbinding tot stand te brengen tussen de beller en de gebelde, die doorgaans via verschillende telefooncentrales liep. In 1965 waren ze bijna allemaal elektromechanisch (het was in dit jaar dat AT&T de eerste volledig elektrische fabriek lanceerde in Sakasuna, New Jersey). Magneten verplaatsten metalen staven van de ene plaats naar de andere om contact op elk knooppunt te garanderen. Het hele proces duurde een paar seconden, waarbij de TX-2 gewoon moest wachten. Bovendien waren de lijnen, die perfect geschikt waren voor gesprekken, te luidruchtig om afzonderlijke bits te verzenden en leverden ze zeer weinig doorvoer (een paar honderd bits per seconde). Een werkelijk effectief intergalactisch interactief netwerk vereiste een andere aanpak.
Het Marill-Roberts-experiment demonstreerde niet de bruikbaarheid of bruikbaarheid van het langeafstandsnetwerk, maar toonde alleen de theoretische functionaliteit ervan aan. Maar dit bleek genoeg.
beslissing
Medio 1966 werd Robert Taylor de nieuwe derde directeur van IPTO, na Ivan Sutherland. Hij was een leerling van Licklider, ook een psycholoog, en kwam bij IPTO terecht via zijn vorige administratie van computerwetenschappelijk onderzoek bij NASA. Blijkbaar besloot Taylor vrijwel onmiddellijk na aankomst dat het tijd was om de droom van een intergalactisch netwerk te verwezenlijken; Hij was het die het project lanceerde dat ARPANET voortbracht.
Het ARPA-geld stroomde nog steeds binnen, dus Taylor had er geen probleem mee om aanvullende financiering te krijgen van zijn baas, Charles Herzfeld. Deze oplossing had echter een aanzienlijk risico op mislukken. Afgezien van het feit dat er in 1965 nogal wat lijnen waren die de verschillende uiteinden van het land met elkaar verbond, had niemand eerder geprobeerd iets soortgelijks als het ARPANET te doen. Men kan zich andere vroege experimenten met het creëren van computernetwerken herinneren. Princeton en Carnegie Mallon pionierden bijvoorbeeld eind jaren zestig met IBM met een netwerk van gedeelde computers. Het belangrijkste verschil tussen dit project was de homogeniteit ervan: er werden computers gebruikt die absoluut identiek waren qua hardware en software.
Aan de andere kant zou ARPANET te maken krijgen met diversiteit. Halverwege de jaren zestig financierde IPTO meer dan tien organisaties, elk met een computer, die allemaal op verschillende hardware en software draaiden. De mogelijkheid om software te delen was zelden mogelijk, zelfs niet tussen verschillende modellen van dezelfde fabrikant - ze besloten dit alleen te doen met de nieuwste IBM System/1960-lijn.
De diversiteit aan systemen vormde een risico, waardoor zowel aanzienlijke technische complexiteit aan de netwerkontwikkeling werd toegevoegd als de mogelijkheid van het delen van bronnen in Licklider-stijl. Aan de Universiteit van Illinois werd destijds bijvoorbeeld een enorme supercomputer gebouwd met ARPA-geld . Het leek Taylor onwaarschijnlijk dat de lokale gebruikers van Urbana-Campain de hulpbronnen van deze enorme machine volledig zouden kunnen exploiteren. Zelfs veel kleinere systemen – de TX-2 van Lincoln Lab en de Sigma-7 van UCLA – konden software doorgaans niet delen vanwege fundamentele incompatibiliteit. De mogelijkheid om deze beperkingen te overwinnen door rechtstreeks toegang te krijgen tot de software van het ene knooppunt vanaf een ander knooppunt was aantrekkelijk.
In het artikel dat dit netwerkexperiment beschrijft, suggereerden Marill en Roberts dat een dergelijke uitwisseling van middelen zou leiden tot zoiets als Ricardiaanse voor rekenknooppunten:
De inrichting van het netwerk kan leiden tot een zekere specialisatie van samenwerkende knooppunten. Als een bepaald knooppunt X, bijvoorbeeld vanwege speciale software of hardware, bijzonder goed is in matrixinversie, kun je verwachten dat gebruikers van andere knooppunten in het netwerk van deze mogelijkheid zullen profiteren door hun matrices op knooppunt X te inverteren, in plaats van doen dit op hun eigen thuiscomputers.
Taylor had nog een andere motivatie voor het implementeren van een netwerk voor het delen van bronnen. Het was duur om voor elk nieuw IPTO-knooppunt een nieuwe computer te kopen die alle mogelijkheden had die de onderzoekers op dat knooppunt ooit nodig zouden kunnen hebben, en naarmate er meer knooppunten aan het IPTO-portfolio werden toegevoegd, werd het budget gevaarlijk groter. Door alle door IPTO gefinancierde systemen in één netwerk te koppelen, zal het mogelijk zijn nieuwe begunstigden te voorzien van bescheidener computers, of zelfs helemaal geen aanschaf. Ze zouden de benodigde rekenkracht kunnen gebruiken op externe knooppunten met overtollige bronnen, en het hele netwerk zou fungeren als een openbaar reservoir van software en hardware.
Na de lancering van het project en het veiligstellen van de financiering ervan, was Taylor's laatste belangrijke bijdrage aan ARPANET het kiezen van de persoon die het systeem rechtstreeks zou ontwikkelen en ervoor zou zorgen dat het werd geïmplementeerd. Roberts was de voor de hand liggende keuze. Zijn technische vaardigheden stonden buiten kijf, hij was al een gerespecteerd lid van de IPTO-onderzoeksgemeenschap en hij was een van de weinige mensen met daadwerkelijke ervaring in het ontwerpen en bouwen van computernetwerken die over lange afstanden opereren. Dus in de herfst van 1966 belde Taylor Roberts en vroeg hem om uit Massachusetts te komen om in Washington aan ARPA te werken.
Maar het bleek lastig om hem te verleiden. Veel wetenschappelijke directeuren van IPTO stonden sceptisch tegenover het leiderschap van Robert Taylor en beschouwden hem als een lichtgewicht. Ja, Licklider was ook psycholoog, had geen technische opleiding, maar hij had tenminste een doctoraat en bepaalde verdiensten als een van de grondleggers van interactieve computers. Taylor was een onbekende man met een masterdiploma. Hoe zal hij het complexe technische werk in de IPTO-gemeenschap beheren? Roberts behoorde ook tot die sceptici.
Maar de combinatie van wortel en stok deed zijn werk (de meeste bronnen wijzen op de overheersing van stokken met een vrijwel afwezigheid van wortels). Aan de ene kant oefende Taylor enige druk uit op Roberts' baas van het Lincoln Laboratory, door hem eraan te herinneren dat het grootste deel van de financiering van het laboratorium nu afkomstig was van ARPA, en dat hij Roberts daarom moest overtuigen van de voordelen van dit voorstel. Aan de andere kant bood Taylor Roberts de nieuw gecreëerde titel van "senior wetenschapper" aan, die rechtstreeks over Taylor zou rapporteren aan de adjunct-directeur van ARPA en ook Taylor's opvolger als directeur zou worden. Onder deze omstandigheden stemde Roberts ermee in het ARPANET-project op zich te nemen. Het is tijd om het idee van het delen van hulpbronnen werkelijkheid te laten worden.
Wat nog te lezen?
- Janet Abbate, Het internet uitvinden (1999)
- Katie Hafner en Matthew Lyon, waar tovenaars laat opblijven (1996)
- Arthur Norberg en Julie O'Neill, Transforming Computer Technology: Informatieverwerking voor het Pentagon, 1962-1986 (1996)
- M. Mitchell Waldrop, The Dream Machine: JCR Licklider en de revolutie die computergebruik persoonlijk maakte (2001)
Bron: www.habr.com