Andre artikler i serien:
- Historien til stafetten
- Elektroniske datamaskiners historie
- Transistorens historie
- Internett-historie
Bruker ARPANET Robert Taylor og Larry Roberts mange forskjellige forskningsinstitutter, som hver hadde sin egen datamaskin, for programvaren og maskinvaren som de bar det fulle ansvaret for. Imidlertid var programvaren og maskinvaren til selve nettverket plassert i det tåkete midtområdet, og tilhørte ikke noen av disse stedene. I perioden fra 1967 til 1968 måtte Roberts, leder av nettverksprosjektet Information Processing Technology Office (IPTO), bestemme hvem som skulle bygge og vedlikeholde nettverket, og hvor grensene mellom nettverket og institusjonene skulle gå.
Skeptikere
Problemet med å strukturere nettverket var minst like politisk som teknisk. ARPA-forskningsledere avviste generelt ARPANET-ideen. Noen viste tydelig ikke noe ønske om å bli med i nettverket på noe tidspunkt; få av dem var entusiastiske. Hvert senter må gjøre en seriøs innsats for å la andre bruke deres svært dyre og svært sjeldne datamaskin. Denne tilgangen viste klare ulemper (tap av en verdifull ressurs), mens dens potensielle fordeler forble vage og vage.
Den samme skepsisen til delt tilgang til ressurser senket UCLAs nettverksprosjekt for noen år siden. Men i dette tilfellet hadde ARPA mye mer innflytelse, siden den betalte direkte for alle disse verdifulle dataressursene, og fortsatte å ha en hånd i alle kontantstrømmene til de tilknyttede forskningsprogrammene. Og selv om det ikke ble fremsatt noen direkte trusler, ingen "eller annet" ble uttalt, var situasjonen ekstremt klar - på en eller annen måte skulle ARPA bygge nettverket sitt for å forene maskiner som i praksis fortsatt tilhørte det.
Øyeblikket kom på et møte med vitenskapelige direktører i Att Arbor, Michigan, våren 1967. Roberts presenterte planen sin om å lage et nettverk som forbinder de forskjellige datamaskinene ved hvert av sentrene. Han kunngjorde at hver leder ville gi sin lokale datamaskin spesiell nettverksprogramvare, som den ville bruke til å ringe andre datamaskiner over telefonnettverket (dette var før Roberts visste om ideen ). Svaret var kontrovers og frykt. Blant de minst tilbøyelige til å implementere denne ideen var de største sentrene som allerede jobbet med store prosjekter sponset av IPTO, hvorav MIT var det viktigste. MIT-forskerne, flush med penger fra deres Project MAC-tidsdelingssystem og kunstig intelligens-lab, så ingen fordel i å dele sine hardt opptjente ressurser med vestlig riffraff.
Og, uavhengig av status, verdsatte hvert senter sine egne ideer. Hver hadde sin egen unike programvare og utstyr, og det var vanskelig å forstå hvordan de i det hele tatt kunne etablere grunnleggende kommunikasjon med hverandre, enn si faktisk jobbe sammen. Bare det å skrive og kjøre nettverksprogrammer for maskinen deres vil ta opp en betydelig mengde tid og dataressurser.
Det var ironisk, men også overraskende passende at Roberts løsning på disse sosiale og tekniske problemene kom fra Wes Clark, en mann som mislikte både tidsdeling og nettverk. Clark, en talsmann for den quixotiske ideen om å gi alle en personlig datamaskin, hadde ingen intensjon om å dele dataressurser med noen, og holdt sitt eget campus, Washington University i St. Louis, borte fra ARPANET i mange år fremover. Derfor er det ikke overraskende at det var han som utviklet nettverksdesignet, som ikke legger betydelig belastning på dataressursene til hvert av sentrene, og ikke krever at hver av dem bruker krefter på å lage spesiell programvare.
Clark foreslo å plassere en minidatamaskin i hvert av sentrene for å håndtere alle funksjoner direkte relatert til nettverket. Hvert senter måtte bare finne ut hvordan det skulle kobles til sin lokale assistent (som senere ble kalt grensesnittmeldingsprosessorer, eller ), som deretter sendte meldingen langs riktig rute slik at den nådde riktig IMP på mottaksstedet. I hovedsak foreslo han at ARPA distribuerte flere gratis datamaskiner til hvert senter, som ville ta over de fleste av nettverkets ressurser. I en tid da datamaskiner fortsatt var sjeldne og svært dyre, var dette forslaget vågalt. Men akkurat da begynte det å dukke opp minidatamaskiner som bare kostet noen få titusenvis av dollar, i stedet for flere hundre, og til slutt viste forslaget seg å være gjennomførbart i prinsippet (hver IMP endte opp med å koste $45, eller omtrent $000 i dagens penger).
IMP-tilnærmingen, mens den lindret vitenskapelige lederes bekymringer om nettverksbelastningen på deres datakraft, adresserte også et annet, politisk problem for ARPA. I motsetning til resten av byråets prosjekter på den tiden, var nettverket ikke begrenset til et enkelt forskningssenter, hvor det ville bli drevet av en enkelt sjef. Og ARPA selv hadde ikke evnene til å uavhengig direkte opprette og administrere et storskala teknisk prosjekt. Hun måtte ansette eksterne selskaper for å gjøre dette. Tilstedeværelsen av IMP skapte en klar ansvarsfordeling mellom nettverket administrert av en ekstern agent og den lokalt kontrollerte datamaskinen. Entreprenøren ville kontrollere IMP-ene og alt i mellom, og sentrene ville fortsatt være ansvarlige for maskinvaren og programvaren på sine egne datamaskiner.
IMP
Roberts måtte da velge den entreprenøren. Lickliders gammeldagse tilnærming med å lokke et forslag ut av favorittforskeren sin direkte gjaldt ikke i dette tilfellet. Prosjektet måtte legges ut på offentlig auksjon som enhver annen statlig kontrakt.
Det var ikke før i juli 1968 at Roberts klarte å stryke ut de siste detaljene i budet. Omtrent seks måneder har gått siden den siste tekniske brikken i puslespillet falt på plass da pakkesvitsjesystemet ble annonsert på en konferanse i Gatlinburg. To av de største datamaskinprodusentene, Control Data Corporation (CDC) og International Business Machines (IBM), nektet umiddelbart å delta fordi de ikke hadde rimelige minidatamaskiner egnet for IMP-rollen.
Honeywell DDP-516
Blant de resterende deltakerne valgte flertallet ny datamaskin fra Honeywell, selv om noen var tilbøyelige til å favorisere . Honeywells alternativ var spesielt attraktivt fordi det hadde et I/O-grensesnitt spesielt designet for sanntidssystemer for applikasjoner som industriell kontroll. Kommunikasjon krevde selvfølgelig også passende nøyaktighet - hvis datamaskinen savnet en innkommende melding mens den var opptatt med annet arbeid, var det ingen ny sjanse til å fange den.
Ved slutten av året, etter å ha vurdert Raytheon seriøst, tildelte Roberts oppgaven til det voksende Cambridge-firmaet grunnlagt av Bolt, Beranek og Newman. Slektstreet for interaktiv databehandling var på dette tidspunktet ekstremt forankret, og Roberts kunne lett bli anklaget for nepotisme for å ha valgt BBN. Licklider brakte interaktiv databehandling til BBN før han ble den første direktøren for IPTO, så frøene til hans intergalaktiske nettverk og veiledet folk som Roberts. Uten Leakes innflytelse ville ARPA og BBN verken vært interessert eller i stand til å tjene ARPANET-prosjektet. Dessuten kom en sentral del av teamet som ble satt sammen av BBN for å bygge det IMP-baserte nettverket direkte eller indirekte fra Lincoln Labs: Frank Hart (teamleder), Dave Walden, og Nord-Ornstein. Det var i laboratoriene Roberts selv gikk på forskerskolen, og det var der Leakes tilfeldige møte med Wes Clark vekket interessen hans for interaktive datamaskiner.
Men selv om situasjonen kan ha sett ut som samarbeid, var faktisk BBN-teamet like godt egnet for sanntidsarbeid som Honeywell 516. Hos Lincoln jobbet de med datamaskiner koblet til radarsystemer – et annet eksempel på en applikasjon der dataene vil ikke vente til datamaskinen er klar. Hart jobbet for eksempel på Whirlwind-datamaskinen som student på 1950-tallet, ble med i SAGE-prosjektet og tilbrakte totalt 15 år ved Lincoln Laboratories. Ornstein jobbet med SAGE-kryssprotokollen, som overførte radarsporingsdata fra en datamaskin til en annen, og senere på Wes Clarks LINC, en datamaskin designet for å hjelpe forskere med å jobbe direkte i laboratoriet med data på nettet. Crowther, nå mest kjent som forfatteren av tekstspillet , brukte ti år på å bygge sanntidssystemer, inkludert Lincoln Terminal Experiment, en mobil satellittkommunikasjonsstasjon med en liten datamaskin som kontrollerte antennen og behandlet innkommende signaler.
IMP-team på BBN. Frank Hart er mannen på eldresenteret. Ornstein står på høyre kant, ved siden av Crowther.
IMP var ansvarlig for å forstå og administrere ruting og levering av meldinger fra en datamaskin til en annen. Datamaskinen kan sende opptil 8000 byte om gangen til den lokale IMP, sammen med destinasjonsadressen. IMP delte deretter meldingen i mindre pakker som ble overført uavhengig til mål-IMP over 50 kbps linjer leid fra AT&T. Den mottakende IMP-en satte meldingen sammen og leverte den til datamaskinen sin. Hver IMP holdt en tabell som holdt oversikt over hvilke av naboene som hadde den raskeste ruten for å nå et mulig mål. Den ble dynamisk oppdatert basert på informasjon mottatt fra disse naboene, inkludert informasjon om at naboen ikke var tilgjengelig (i så fall ble forsinkelsen for sending i den retningen ansett som uendelig). For å møte Roberts' hastighet og gjennomstrømningskrav for all denne behandlingen, laget Harts team kode på kunstnivå. Hele behandlingsprogrammet for IMP okkuperte bare 12 000 byte; delen som omhandlet rutetabeller tok opp bare 300.
Teamet tok også flere forholdsregler, gitt at det var upraktisk å dedikere et støtteteam til hver IMP i feltet.
Først utstyrte de hver datamaskin med enheter for fjernovervåking og kontroll. I tillegg til den automatiske omstarten som startet etter hvert strømbrudd, ble IMP-ene programmert til å kunne starte naboer på nytt ved å sende dem nye versjoner av operativsystemet. For å hjelpe med feilsøking og analyse kunne IMP på kommando begynne å ta øyeblikksbilder av den nåværende tilstanden med jevne mellomrom. Hver IMP-pakke festet også en del for å spore den, noe som gjorde det mulig å skrive mer detaljerte arbeidslogger. Med alle disse egenskapene kunne mange problemer løses direkte fra BBN-kontoret, som fungerte som et kontrollsenter hvorfra statusen til hele nettverket kunne sees.
For det andre ba de om en militærversjon av 516 fra Honeywell, utstyrt med et tykt etui for å beskytte den mot vibrasjoner og andre trusler. BBN ønsket i utgangspunktet at det skulle være et "hold deg unna"-skilt for nysgjerrige studenter, men ingenting avgrenset grensen mellom de lokale datamaskinene og det BBN-drevne undernettet som dette pansrede skallet.
De første forsterkede skapene, omtrent på størrelse med et kjøleskap, ankom stedet ved University of California, Los Angeles (UCLA) 30. august 1969, bare 8 måneder etter at BBN mottok kontrakten.
Vertskapet
Roberts bestemte seg for å starte nettverket med fire verter - i tillegg til UCLA ville en IMP bli installert like oppe ved kysten ved University of California, Santa Barbara (UCSB), en annen ved Stanford Research Institute (SRI) i Nord-California, og den siste ved University of Utah. Disse var alle annenrangs institusjoner fra vestkysten, som på en eller annen måte prøvde å bevise seg innen vitenskapelig databehandling. Familiebånd fortsatte å fungere som to av de vitenskapelige veilederne, fra UCLA og fra University of Utah, var også gamle kolleger av Roberts ved Lincoln Laboratories.
Roberts ga de to vertene ytterligere nettverksrelaterte funksjoner. Tilbake i 1967 meldte Doug Englebart fra SRI seg frivillig til å opprette et nettverksinformasjonssenter på et ledermøte. Ved å bruke SRIs sofistikerte system for informasjonsinnhenting, satte han seg fore å lage ARPANET-katalogen: en organisert samling av informasjon om alle ressursene som er tilgjengelige på ulike noder, og gjøre den tilgjengelig for alle på nettverket. Gitt Kleinrocks ekspertise innen nettverkstrafikkanalyse, utpekte Roberts UCLA som et nettverksmålingssenter (NMC). For Kleinrock og UCLA var ARPANET ment å være ikke bare et praktisk verktøy, men også et eksperiment som data kunne trekkes ut og kompileres fra, slik at kunnskapen som ble oppnådd kunne brukes til å forbedre nettverksdesignet og dets etterfølgere.
Men viktigere for utviklingen av ARPANET enn disse to avtalene var et mer uformelt og løst fellesskap av doktorgradsstudenter kalt Network Working Group (NWG). Et subnett fra IMP tillot enhver vert på nettverket å levere en melding til en hvilken som helst annen pålitelig; NWGs mål var å utvikle et felles språk eller sett med språk som vertene kunne bruke til å kommunisere. De kalte dem «vertsprotokoller». Navnet "protokoll", lånt fra diplomater, ble først brukt på nettverk i 1965 av Roberts og Tom Marill for å beskrive både dataformatet og de algoritmiske trinnene som bestemmer hvordan to datamaskiner kommuniserer med hverandre.
NWG, under den uformelle, men effektive ledelsen av Steve Crocker fra UCLA, begynte å møtes regelmessig våren 1969, omtrent seks måneder før den første IMP. Født og oppvokst i Los Angeles-området, gikk Crocker på Van Nuys High School og var på samme alder som to av hans fremtidige NWG-bandkamerater, Vint Cerf og Jon Postel. For å registrere resultatet av noen av gruppens møter, utviklet Crocker en av hjørnesteinene i ARPANET-kulturen (og fremtidens Internett), forespørsel om kommentarer [arbeidsforslag] (). Hans RFC 1, publisert 7. april 1969, og distribuert til alle fremtidige ARPANET-noder via klassisk post, samlet gruppens tidlige diskusjoner om design av vertsprotokollprogramvare. I RFC 3 fortsatte Crocker beskrivelsen, og definerte veldig vagt designprosessen for alle fremtidige RFC-er:
Det er bedre å sende kommentarer i tide enn å gjøre dem perfekte. Filosofiske meninger uten eksempler eller andre spesifikasjoner, spesifikke forslag eller implementeringsteknologier uten innledende beskrivelse eller kontekstuelle forklaringer, spesifikke spørsmål uten forsøk på å svare på dem aksepteres. Minste lengde for et notat fra NWG er én setning. Vi håper å legge til rette for utveksling og diskusjoner om uformelle ideer.
I likhet med tilbudsforespørsel (RFQ), standardmåten for å be om bud på offentlige kontrakter, ønsket RFC tilbakemelding velkommen, men i motsetning til RFQ, inviterte den også til dialog. Alle i det distribuerte NWG-fellesskapet kan sende inn en RFC og bruke denne muligheten til å debattere, stille spørsmål ved eller kritisere det forrige forslaget. Selvfølgelig, som i ethvert samfunn, ble noen meninger verdsatt over andre, og i de første dagene hadde meningene til Crocker og hans kjernegruppe av medarbeidere veldig stor autoritet. I juli 1971 forlot Crocker UCLA mens han fortsatt var utdannet student for å ta en stilling som programleder ved IPTO. Med sentrale forskningsstipend fra ARPA til rådighet, hadde han, bevisst eller ubevisst, ubestridelig innflytelse.
Jon Postel, Steve Crocker og Vint Cerf er klassekamerater og kolleger ved NWG; senere år
Den opprinnelige NWG-planen ba om to protokoller. Ekstern pålogging (telnet) tillot en datamaskin å fungere som en terminal koblet til operativsystemet til en annen, og utvidet det interaktive miljøet til ethvert ARPANET-tilkoblet system med tidsdeling tusenvis av kilometer til enhver bruker på nettverket. FTP-filoverføringsprotokollen tillot én datamaskin å overføre en fil, for eksempel et nyttig program eller sett med data, til eller fra lagringen til et annet system. På Roberts insistering la imidlertid NWG til en tredje underliggende protokoll for å underbygge disse to, og etablerte en grunnleggende forbindelse mellom to verter. Det ble kalt Network Control Program (NCP). Nettverket hadde nå tre lag med abstraksjon – et pakkeundernett administrert av IMP helt nederst, vert-til-vert-kommunikasjon levert av NCP i midten, og applikasjonsprotokoller (FTP og telnet) øverst.
Feil?
Det var først i august 1971 at NCP ble fullstendig definert og implementert i hele nettverket, som på den tiden besto av femten noder. Implementeringer av telnet-protokollen fulgte snart, og den første stabile definisjonen av FTP dukket opp et år senere, sommeren 1972. Hvis vi evaluerer tilstanden til ARPANET på det tidspunktet, noen år etter at det først ble lansert, kan det være betraktet som en fiasko sammenlignet med drømmen om separasjonsressurser som Licklider så for seg og satte ut i livet av sin protesjé, Robert Taylor.
For det første var det rett og slett vanskelig å finne ut hvilke ressurser som fantes på nettet som vi kunne bruke. Nettverkets informasjonssenter brukte en frivillig deltakelsesmodell – hver node skulle gi oppdatert informasjon om tilgjengeligheten av data og programmer. Selv om alle ville ha nytte av en slik handling, var det lite insentiv for noen individuelle noder til å annonsere eller gi tilgang til ressursene sine, enn si å gi oppdatert dokumentasjon eller råd. Derfor klarte ikke NIC å bli en nettkatalog. Den kanskje viktigste funksjonen i de første årene var å tilby elektronisk hosting av et voksende sett med RFC-er.
Selv om for eksempel Alice fra UCLA visste om eksistensen av en nyttig ressurs ved MIT, dukket det opp en mer alvorlig hindring. Telnet tillot Alice å komme til MIT-påloggingsskjermen, men ikke lenger. For at Alice faktisk skulle få tilgang til et program ved MIT, måtte hun først forhandle offline med MIT for å sette opp en konto for henne på datamaskinen deres, noe som vanligvis krevde å fylle ut papirskjemaer ved begge institusjonene og en finansieringsavtale for å betale for det bruk av MIT-dataressurser. Og på grunn av inkompatibilitet mellom maskinvare og systemprogramvare mellom noder, ga overføring av filer ofte lite mening siden du ikke kunne kjøre programmer fra eksterne datamaskiner på din.
Ironisk nok lå den viktigste suksessen med ressursdeling ikke i området for interaktiv tidsdeling som ARPANET ble opprettet for, men i området for gammeldags ikke-interaktiv databehandling. UCLA la til sin inaktive IBM 360/91 batchbehandlingsmaskin til nettverket og ga telefonkonsultasjon for å støtte eksterne brukere, og genererte betydelige inntekter til datasenteret. Den ARPA-sponsede ILLIAC IV superdatamaskinen ved University of Illinois og Datacomputeren ved Computer Corporation of America i Cambridge fant også eksterne klienter via ARPANET.
Men alle disse prosjektene kom ikke i nærheten av å utnytte nettverket fullt ut. Høsten 1971, med 15 verter online, sendte nettverket som helhet et gjennomsnitt på 45 millioner bits per node, eller 520 bps over et nettverk på 50 000 bps leide linjer fra AT&T. Dessuten var det meste av denne trafikken testtrafikk, generert av nettverksmålesenteret ved UCLA. Bortsett fra entusiasmen til noen tidlige brukere (som Steve Cara, en daglig bruker av PDP-10 ved University of Utah i Palo Alto), skjedde det lite på ARPANET. Fra et moderne perspektiv var kanskje den mest interessante utviklingen lanseringen av Project Guttenberg digitale bibliotek i desember 1971, organisert av Michael Hart, en student ved University of Illinois.
Men snart ble ARPANET reddet fra anklager om forfall av en tredje applikasjonsprotokoll - en liten ting kalt e-post.
Hva annet å lese
• Janet Abbate, Inventing the Internet (1999)
• Katie Hafner og Matthew Lyon, Where Wizards Stay Up Late: The Origins of the Internet (1996)
Kilde: www.habr.com