Andre artikler i serien:
- Historien til stafetten
- Elektroniske datamaskiners historie
- Transistorens historie
- Internett-historie
- Fragmenteringstiden
I papiret fra 1968 "The Computer as a Communications Device", skrevet under utviklingen av ARPANET,
Spredning av nettverk
De penetrerte ulike medier, institusjoner og steder. ALOHAnet var et av flere nye akademiske nettverk som mottok ARPA-midler på begynnelsen av 1970-tallet. Andre inkluderte PRNET, som koblet lastebiler med pakkeradio, og satellitt-SATNET. Andre land har utviklet sine egne forskningsnettverk langs lignende linjer, særlig Storbritannia og Frankrike. Lokale nettverk, takket være deres mindre skala og lavere kostnader, multipliserte enda raskere. I tillegg til Ethernet fra Xerox PARC, kunne man finne Octopus ved Lawrence Radiation Laboratory i Berkeley, California; Ring ved University of Cambridge; Mark II ved British National Physical Laboratory.
Omtrent på samme tid begynte kommersielle foretak å tilby betalt tilgang til private pakkenettverk. Dette åpnet et nytt nasjonalt marked for nettbaserte datatjenester. På 1960-tallet lanserte forskjellige selskaper virksomheter som tilbød tilgang til spesialiserte databaser (juridiske og økonomiske), eller tidsdelingsdatamaskiner, til alle med en terminal. Å få tilgang til dem over hele landet via et vanlig telefonnett var imidlertid uoverkommelig dyrt, noe som gjorde det vanskelig for disse nettverkene å ekspandere utenfor lokale markeder. Noen få større firmaer (Tymshare, for eksempel) bygde sine egne interne nettverk, men kommersielle pakkenettverk har redusert kostnadene ved å bruke dem til rimelige nivåer.
Det første slike nettverket dukket opp på grunn av avgangen til ARPANET-eksperter. I 1972 forlot flere ansatte Bolt, Beranek og Newman (BBN), som var ansvarlig for opprettelsen og driften av ARPANET, for å danne Packet Communications, Inc. Selv om selskapet til slutt mislyktes, fungerte det plutselige sjokket som katalysatoren for BBN til å opprette sitt eget private nettverk, Telenet. Med ARPANET-arkitekten Larry Roberts ved roret opererte Telenet med suksess i fem år før det ble kjøpt opp av GTE.
Gitt fremveksten av så forskjellige nettverk, hvordan kunne Licklider og Taylor forutse fremveksten av et enkelt enhetlig system? Selv om det var mulig fra et organisatorisk synspunkt å bare koble alle disse systemene til ARPANET - noe som ikke var mulig - gjorde inkompatibiliteten til deres protokoller dette umulig. Og likevel, til slutt, koblet alle disse heterogene nettverkene (og deres etterkommere) seg til hverandre til et universelt kommunikasjonssystem som vi kjenner som Internett. Det hele startet ikke med noe stipend eller global plan, men med et forlatt forskningsprosjekt som en mellomleder fra ARPA jobbet med
Bob Kahn-problem
Kahn fullførte sin doktorgrad i elektronisk signalbehandling ved Princeton i 1964 mens han spilte golf på banene i nærheten av skolen. Etter å ha jobbet kort som professor ved MIT, tok han jobb i BBN, først med et ønske om å ta fri for å fordype seg i bransjen for å lære hvordan praktiske mennesker bestemte hvilke problemer som var verdig forskning. Ved en tilfeldighet var arbeidet hans hos BBN knyttet til forskning på mulig oppførsel av datanettverk - kort tid etter mottok BBN en bestilling på ARPANET. Kahn ble trukket inn i dette prosjektet og ga bort det meste av utviklingen angående nettverksarkitekturen.
Foto av Kahn fra en avis fra 1974
Hans "lille ferie" ble til en seks år lang jobb der Kahn var nettverksekspert hos BBN mens han satte ARPANET i full drift. I 1972 var han lei av emnet, og enda viktigere, lei av å håndtere den konstante politikken og slåssingen med BBN-divisjonssjefer. Så han aksepterte et tilbud fra Larry Roberts (før Roberts selv sluttet for å danne Telenet) og ble programleder i ARPA for å lede utviklingen av automatisert produksjonsteknologi, med potensial til å administrere millioner av dollar i investeringer. Han forlot arbeidet med ARPANET og bestemte seg for å starte fra bunnen av i et nytt område.
Men i løpet av måneder etter hans ankomst til Washington, D.C., drepte kongressen det automatiske produksjonsprosjektet. Kahn ønsket å umiddelbart pakke sammen og returnere til Cambridge, men Roberts overbeviste ham om å bli og hjelpe til med å utvikle nye nettverksprosjekter for ARPA. Kahn, som ikke var i stand til å unnslippe sin egen kunnskaps lenker, fant seg selv i å administrere PRNET, et pakkeradionettverk som ville gi militære operasjoner fordelene med pakkesvitsjede nettverk.
PRNET-prosjektet, lansert i regi av Stanford Research Institute (SRI), var ment å utvide ALOHANETs grunnleggende pakketransportkjerne til å støtte repeatere og drift av flere stasjoner, inkludert flyttebiler. Imidlertid ble det umiddelbart klart for Kahn at et slikt nettverk ikke ville være nyttig, siden det var et datanettverk der det praktisk talt ikke fantes datamaskiner. Da den begynte å operere i 1975, hadde den en SRI-datamaskin og fire repeatere plassert langs San Francisco Bay. Mobile feltstasjoner kunne ikke med rimelighet håndtere størrelsen og strømforbruket til stormaskiner fra 1970-tallet. Alle betydelige dataressurser befant seg i ARPANET, som brukte et helt annet sett med protokoller og ikke var i stand til å tolke meldingen mottatt fra PRNET. Han lurte på hvordan det ville være mulig å koble dette embryonale nettverket med sin mye mer modne fetter?
Kahn henvendte seg til en gammel bekjent fra ARPANETs tidlige dager for å hjelpe ham med svaret.
Bilde av Cerf fra en avis fra 1974
Cerf møtte Kahn på begynnelsen av 1970-tallet da sistnevnte ankom UCLA fra BBN for å teste nettverket under belastning. Han skapte overbelastning av nettverket ved å bruke programvare laget av Cerf, som genererte kunstig trafikk. Som Kahn forventet, klarte ikke nettverket belastningen, og han anbefalte endringer for å forbedre overbelastningshåndteringen. I de påfølgende årene fortsatte Cerf det som så ut som en lovende akademisk karriere. Omtrent samtidig som Kahn forlot BBN for Washington, reiste Cerf til den andre kysten for å ta en adjunktstilling ved Stanford.
Kahn visste mye om datanettverk, men hadde ingen erfaring med protokolldesign - bakgrunnen hans var innen signalbehandling, ikke datavitenskap. Han visste at Cerf ville være ideell for å komplettere ferdighetene hans og ville være kritisk i ethvert forsøk på å koble ARPANET til PRNET. Kahn tok kontakt med ham om internettarbeid, og de møttes flere ganger i 1973 før de dro til et hotell i Palo Alto for å produsere sitt hovedverk, "A Protocol for Internetwork Packet Communications," publisert i mai 1974 i IEEE Transactions on Communications. . Der ble det presentert et prosjekt for Transmission Control Program (TCP) (som snart blir en "protokoll") - hjørnesteinen i programvaren for det moderne Internett.
Ytre påvirkning
Det er ingen enkelt person eller øyeblikk som er mer knyttet til oppfinnelsen av Internett enn Cerf og Kahn og deres arbeid fra 1974. Likevel var opprettelsen av Internett ikke en hendelse som skjedde på et bestemt tidspunkt - det var en prosess som utspilte seg over mange års utvikling. Den originale protokollen beskrevet av Cerf og Kahn i 1974 har blitt revidert og finjustert utallige ganger i de påfølgende årene. Den første forbindelsen mellom nettverkene ble testet først i 1977; protokollen ble delt inn i to lag - den allestedsnærværende TCP og IP i dag - først i 1978; ARPANET begynte å bruke det til egne formål først i 1982 (denne tidslinjen for Internetts fremvekst kan utvides til 1995, da den amerikanske regjeringen fjernet brannmuren mellom det offentlig finansierte akademiske Internett og det kommersielle Internett). Listen over deltakere i denne oppfinnelsesprosessen utvidet seg langt utover disse to navnene. I de første årene fungerte en organisasjon kalt International Network Working Group (INWG) som hovedorganet for samarbeid.
ARPANET entret den bredere teknologiverdenen i oktober 1972 på den første internasjonale konferansen om datakommunikasjon, holdt på Washington Hilton med sine modernistiske vendinger. I tillegg til amerikanere som Cerf og Kahn, ble det deltatt av flere fremragende nettverkseksperter fra Europa, spesielt
Blant de viktige tidlige bidragsyterne til denne diskusjonen var Robert Metcalfe, som vi allerede hadde møtt som Ethernet-arkitekten ved Xerox PARC. Selv om Metcalfe ikke kunne fortelle kollegene sine, da Cerf og Kahns arbeid ble publisert, hadde han lenge utviklet sin egen Internett-protokoll, PARC Universal Packet eller PUP.
Behovet for Internett hos Xerox økte så snart Ethernet-nettverket i Alto ble vellykket. PARC hadde et annet lokalt nettverk av Data General Nova minidatamaskiner, og selvfølgelig var det også ARPANET. PARC-ledere så inn i fremtiden og innså at hver Xerox-base ville ha sitt eget Ethernet, og at de på en eller annen måte måtte være koblet til hverandre (kanskje gjennom Xeroxs egen interne ARPANET-ekvivalent). For å kunne utgi seg for å være en normal melding, ble PUP-pakken lagret i andre pakker i hvilket nettverk den reiste på – for eksempel PARC Ethernet. Når en pakke nådde en gateway-datamaskin mellom Ethernet og et annet nettverk (for eksempel ARPANET), pakkede den datamaskinen ut PUP-pakken, leste adressen og pakkede den inn på nytt i en ARPANET-pakke med de riktige overskriftene, og sendte den til adressen .
Selv om Metcalf ikke kunne snakke direkte med det han gjorde hos Xerox, sivet den praktiske erfaringen han fikk uunngåelig inn i diskusjonene hos INWG. Bevis på hans innflytelse sees i det faktum at Cerf og Kahn i verket fra 1974 erkjenner hans bidrag, og senere tar Metcalfe noe fornærmelse over å ikke insistere på medforfatterskap. PUP påvirket mest sannsynlig utformingen av det moderne Internett igjen på 1970-tallet da
En annen kilde til innflytelse på tidlige Internett-protokoller kom fra Europa, nærmere bestemt nettverket utviklet på begynnelsen av 1970-tallet av Plan Calcul, et program lansert av
For å føre tilsyn med implementeringen av Plan Calcul opprettet de Gaulle en délégation à l'informatique (noe sånt som en "informatikkdelegasjon"), som rapporterte direkte til statsministeren hans. Tidlig i 1971 satte denne delegasjonen ingeniør Louis Pouzin til ansvar for å lage den franske versjonen av ARPANET. Delegasjonen mente at pakkenettverk ville spille en kritisk rolle i databehandlingen i årene som kommer, og teknisk ekspertise på dette området vil være nødvendig for at Plan Calcul skal bli en suksess.
Pouzin på en konferanse i 1976
Pouzin, utdannet ved École Polytechnique i Paris, Frankrikes fremste ingeniørskole, jobbet som ung mann for en fransk telefonutstyrsprodusent før han flyttet til Bull. Der overbeviste han arbeidsgiverne om at de trengte å vite mer om avansert amerikansk utvikling. Så som Bull-ansatt var han med på å lage Compatible Time-Sharing System (CTSS) ved MIT i to og et halvt år, fra 1963 til 1965. Denne erfaringen gjorde ham til den ledende eksperten på interaktiv tidsdelingsdatabehandling i hele Frankrike - og sannsynligvis i hele Europa.
Kykladene nettverksarkitektur
Pouzin kalte nettverket han ble bedt om å opprette Kykladene, etter Kykladene-gruppen av greske øyer i Egeerhavet. Som navnet antyder, var hver datamaskin på dette nettverket i hovedsak sin egen øy. Kykladenes hovedbidrag til nettverksteknologi var konseptet
- Datagrammer er uavhengige: I motsetning til dataene i en telefonsamtale eller en ARPANET-melding, kan hvert datagram behandles uavhengig. Den er ikke avhengig av tidligere meldinger, heller ikke på rekkefølgen deres, eller på protokollen for å etablere en forbindelse (som for eksempel å ringe et telefonnummer).
- Datagrammer overføres fra vert til vert - alt ansvar for pålitelig å sende en melding til en adresse ligger hos avsender og mottaker, og ikke hos nettverket, som i dette tilfellet bare er et "rør".
Datagramkonseptet virket som kjetteri for Pouzins kolleger ved den franske post-, telefon- og telegraforganisasjonen (PTT), som på 1970-tallet bygde sitt eget nettverk basert på telefonlignende forbindelser og terminal-til-datamaskin (i stedet for datamaskin-til-datamaskin). datamaskin) tilkoblinger. Dette fant sted under veiledning av en annen utdannet ved Ecole Polytechnique, Remi Despres. Ideen om å gi opp påliteligheten til overføringer i nettverket var frastøtende for PTT, siden flere tiår med erfaring tvang den til å gjøre telefon og telegraf så pålitelig som mulig. På samme tid, fra et økonomisk og politisk synspunkt, truet overføring av kontroll over alle applikasjoner og tjenester til vertsdatamaskiner plassert i periferien av nettverket med å gjøre PTT til noe som ikke er unikt og utskiftbart. Ingenting styrker imidlertid en mening enn å motsette seg den, så konseptet
Pouzin og hans kolleger fra Kykladene-prosjektet deltok aktivt på INWG og ulike konferanser der ideene bak TCP ble diskutert, og nølte ikke med å si sine meninger om hvordan nettverket eller nettverkene skulle fungere. I likhet med Melkaf, fikk Pouzin og hans kollega Hubert Zimmerman omtale i TCP-avisen fra 1974, og minst en annen kollega, ingeniør Gérard le Land, hjalp også Cerf med å polere protokollene. Cerf husket senere at "
"Sliding window" refererer til måten TCP styrer dataflyten mellom avsender og mottaker. Det gjeldende vinduet består av alle pakker i den utgående datastrømmen som avsender aktivt kan sende. Høyre kant av vinduet flyttes til høyre når mottakeren rapporterer å frigjøre bufferplass, og venstre kant flyttes til høyre når mottakeren rapporterer å motta tidligere pakker."
Konseptet med diagrammet passer perfekt med oppførselen til kringkastingsnettverk som Ethernet og ALOHANET, som med vilje sender meldingene sine ut i den støyende og likegyldige luften (i motsetning til det mer telefonlignende ARPANET, som krevde sekvensiell levering av meldinger mellom IMP-er over en pålitelig AT&T-linje for å fungere skikkelig). Det var fornuftig å skreddersy protokoller for intranettoverføring til de minst pålitelige nettverkene, i stedet for deres mer komplekse søskenbarn, og det var akkurat det Kahn og Cerfs TCP-protokoll gjorde.
Jeg kunne fortsette og fortsette om Storbritannias rolle i utviklingen av de tidlige stadiene av internettarbeid, men det er verdt å ikke gå for mye i detalj i frykt for å gå glipp av poenget - de to navnene som er mest knyttet til oppfinnelsen av internett var ikke de eneste som betydde noe.
TCP erobrer alle
Hva skjedde med disse tidlige ideene om interkontinentalt samarbeid? Hvorfor blir Cerf og Kahn hyllet overalt som Internettets fedre, men ingenting høres om Pouzin og Zimmerman? For å forstå dette er det først nødvendig å fordype seg i de prosedyremessige detaljene fra de første årene av INWG.
I tråd med ånden til ARPA-nettverkets arbeidsgruppe og dens Requests for Comments (RFCs), opprettet INWG sitt eget "delte notater"-system. Som en del av denne praksisen, etter omtrent ett års samarbeid, sendte Kahn og Cerf inn en foreløpig versjon av TCP til INWG som notat #39 i september 1973. Dette var i hovedsak det samme dokumentet som de publiserte i IEEE Transactions våren etter. I april 1974 publiserte Cyclades-teamet ledet av Hubert Zimmermann og Michel Elie et motforslag, INWG 61. Forskjellen besto av forskjellige syn på ulike tekniske avveininger, hovedsakelig på hvordan pakker som krysser nettverk med mindre pakkestørrelser deles og settes sammen igjen.
Splittelsen var minimal, men behovet for på en eller annen måte å bli enige tok uventet hast på grunn av planene om å gjennomgå nettverksstandarder kunngjort av Comité Consultatif International Téléphonique et Télégraphique (
Men i virkeligheten fungerte kompromisset som det siste gisp av internasjonalt samtrafikksamarbeid, et faktum som ble innledet av Bob Kahns illevarslende fravær fra INWG-avstemningen om det nye forslaget. Det viste seg at resultatet av avstemningen ikke holdt tidsfristene satt av CCITT, og i tillegg gjorde Cerf situasjonen enda verre ved å sende et brev til CCITT, hvor han beskrev hvordan forslaget manglet full konsensus i INWG. Men ethvert forslag fra INWG ville fortsatt sannsynligvis ikke blitt akseptert, siden telekom-lederne som dominerte CCITT ikke var interessert i datagram-aktiverte nettverk oppfunnet av dataforskere. De ønsket fullstendig kontroll over trafikken på nettverket, i stedet for å delegere den makten til lokale datamaskiner som de ikke hadde kontroll over. De ignorerte fullstendig spørsmålet om internettarbeid, og ble enige om å ta i bruk en virtuell tilkoblingsprotokoll for et eget nettverk, kalt
Det ironiske er at X.25-protokollen ble støttet av Kahns tidligere sjef, Larry Roberts. Han var en gang ledende innen banebrytende nettverksforskning, men hans nye interesser som bedriftsleder førte til at han gikk til CCITT for å sanksjonere protokollene hans selskapet, Telenet, allerede brukte.
Europeerne, i stor grad under Zimmermans ledelse, prøvde igjen, og vendte seg til en annen standardorganisasjon hvor dominansen av telekomledelsen ikke var like sterk - International Organization for Standardization.
La oss gå fra kampen om standarder til de verdslige, praktiske tingene med å bygge nettverk på bakken. Europeerne har trofast gjennomført implementeringen av INWG 96 for å forene Kykladene og det nasjonale fysiske laboratoriet som en del av etableringen av et europeisk informasjonsnettverk. Men Kahn og de andre lederne av ARPA Internet Project hadde ingen intensjon om å spore av TCP-toget av hensyn til internasjonalt samarbeid. Kahn hadde allerede bevilget penger til å implementere TCP i ARPANET og PRNET, og ønsket ikke å starte på nytt. Cerf prøvde å fremme USAs støtte til kompromisset han hadde utarbeidet for INWG, men ga til slutt opp. Han bestemte seg også for å gå vekk fra livets stress som adjunkt, og etter Kahns eksempel ble han programleder ved ARPA, og trakk seg tilbake fra aktivt engasjement i INWG.
Hvorfor kom det så lite ut av det europeiske ønsket om å etablere en enhetsfront og en offisiell internasjonal standard? I bunn og grunn handler det om de forskjellige stillingene til lederne for amerikansk og europeisk telekom. Europeerne måtte slite med konstant press på datagrammodellen fra sine post- og telekom-ledere (PTT), som opererte som administrative avdelinger i sine respektive nasjonale myndigheter. På grunn av dette var de mer motiverte for å finne konsensus i formelle standardsettingsprosesser. Den raske nedgangen til Kykladene, som mistet politisk interesse i 1975 og all finansiering i 1978, gir en casestudie i kraften til PTT. Pouzin beskyldte administrasjonen for hennes død
I USA var alt annerledes. AT&T hadde ikke den samme politiske innflytelsen som sine kolleger i utlandet og var ikke en del av den amerikanske administrasjonen. Tvert imot, det var på dette tidspunktet at myndighetene sterkt begrenset og svekket selskapet; det var forbudt å blande seg inn i utviklingen av datanettverk og tjenester, og snart ble det fullstendig demontert i stykker. ARPA stod fritt til å utvikle sitt Internett-program under beskyttelsesparaplyen til det mektige forsvarsdepartementet, uten noe politisk press. Hun finansierte implementeringen av TCP på forskjellige datamaskiner, og brukte sin innflytelse til å tvinge alle verter på ARPANET til å bytte til den nye protokollen i 1983. Derfor var det det kraftigste datanettverket i verden, hvor mange av nodene var den kraftigste databehandlingen organisasjoner i verden, ble stedet for TCP-utvikling /IP.
Dermed ble TCP/IP hjørnesteinen i Internett, og ikke bare Internett, takket være ARPAs relative politiske og økonomiske frihet sammenlignet med enhver annen datanettverksorganisasjon. Til tross for OSI, har ARPA blitt hunden som logrer med den rasende halen til nettverksforskningsmiljøet. Fra utsiktspunktet i 1974 kunne man se mange påvirkningslinjer som førte til Cerf og Kahns arbeid med TCP, og mange potensielle internasjonale samarbeid som kunne dukke opp fra dem. Fra 1995-perspektivet fører imidlertid alle veier til et enkelt sentralt øyeblikk, en enkelt amerikansk organisasjon og to berømte navn.
Hva annet å lese
- Janet Abbate, Inventing the Internet (1999)
- John Day, "The Clamor Outside as INWG Debated," IEEE Annals of the History of Computing (2016)
- Andrew L. Russell, Open Standards and the Digital Age (2014)
- Andrew L. Russell og Valérie Schafer, "In the Shadow of ARPANET and Internet: Louis Pouzin and the Cyclades Network in the 1970s," Technology and Culture (2014)
Kilde: www.habr.com