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Usando ARPANET Robert Taylor e Larry Roberts muitos institutos de pesquisa diferentes, cada um com seu próprio computador, cujo software e hardware era de total responsabilidade. No entanto, o software e o hardware da própria rede estavam localizados na nebulosa área central e não pertenciam a nenhum desses locais. Durante o período de 1967 a 1968, Roberts, chefe do projecto de rede do Information Processing Technology Office (IPTO), teve de determinar quem deveria construir e manter a rede e onde deveriam situar-se os limites entre a rede e as instituições.
Céticos
O problema de estruturar a rede era pelo menos tão político quanto técnico. Os diretores de pesquisa da ARPA geralmente desaprovavam a ideia da ARPANET. Alguns demonstraram claramente que não desejam aderir à rede em nenhum momento; poucos deles estavam entusiasmados. Cada centro teria que fazer um esforço sério para permitir que outros usassem seus computadores muito caros e muito raros. Esta oferta de acesso demonstrou desvantagens claras (perda de um recurso valioso), enquanto os seus benefícios potenciais permaneceram vagos e vagos.
O mesmo cepticismo sobre o acesso partilhado aos recursos afundou o projecto de rede da UCLA há alguns anos. Contudo, neste caso, a ARPA teve muito mais influência, uma vez que pagou directamente por todos estes valiosos recursos informáticos e continuou a participar em todos os fluxos de caixa dos programas de investigação associados. E embora nenhuma ameaça direta tenha sido feita, nenhum “ou então” tenha sido expresso, a situação era extremamente clara - de uma forma ou de outra, a ARPA iria construir sua rede para unir máquinas que, na prática, ainda lhe pertenciam.
O momento chegou numa reunião de diretores científicos em Att Arbor, Michigan, na primavera de 1967. Roberts apresentou seu plano para criar uma rede conectando os vários computadores em cada um dos centros. Ele anunciou que cada executivo forneceria ao seu computador local um software de rede especial, que seria usado para ligar para outros computadores pela rede telefônica (isso foi antes de Roberts saber da ideia ). A resposta foi polêmica e medo. Entre os menos inclinados a implementar esta ideia estavam os maiores centros que já trabalhavam em grandes projetos patrocinados pelo IPTO, dos quais o MIT era o principal. Os investigadores do MIT, cheios de dinheiro proveniente do seu sistema de partilha de tempo Project MAC e do laboratório de inteligência artificial, não viram qualquer benefício em partilhar os seus recursos arduamente conquistados com a ralé ocidental.
E, independentemente do seu estatuto, cada centro valorizava as suas próprias ideias. Cada um tinha seu próprio software e equipamento exclusivo, e era difícil entender como eles conseguiam estabelecer comunicação básica entre si, e muito menos trabalhar juntos. Apenas escrever e executar programas de rede para suas máquinas consumirá uma quantidade significativa de tempo e recursos de computação.
Foi irônico, mas também surpreendentemente apropriado, que a solução de Roberts para esses problemas sociais e técnicos tenha vindo de Wes Clark, um homem que não gostava tanto de compartilhamento de tempo quanto de redes. Clark, um defensor da ideia quixotesca de dar a todos um computador pessoal, não tinha intenção de compartilhar recursos computacionais com ninguém e manteve seu próprio campus, a Universidade de Washington em St. Louis, longe da ARPANET por muitos anos. Portanto, não é de surpreender que tenha sido ele quem desenvolveu o projeto da rede, que não agrega carga significativa aos recursos computacionais de cada um dos centros e não exige que cada um deles despenda esforços na criação de softwares especiais.
Clark propôs colocar um minicomputador em cada um dos centros para lidar com todas as funções diretamente relacionadas à rede. Cada centro só precisava descobrir como se conectar ao seu assistente local (que mais tarde foram chamados de processadores de mensagens de interface, ou ), que então enviou a mensagem pela rota correta para que chegasse ao IMP apropriado no local de recebimento. Essencialmente, ele propôs que a ARPA distribuísse computadores gratuitos adicionais para cada centro, o que assumiria a maior parte dos recursos da rede. Numa época em que os computadores ainda eram raros e muito caros, esta proposta era ousada. Porém, só então começaram a aparecer minicomputadores que custavam apenas algumas dezenas de milhares de dólares, em vez de várias centenas, e no final a proposta revelou-se viável em princípio (cada IMP acabou por custar 45 dólares, ou cerca de 000 dólares em dinheiro de hoje).
A abordagem IMP, embora aliviasse as preocupações dos líderes científicos sobre a carga da rede no seu poder computacional, também abordou outro problema político para a ARPA. Ao contrário dos demais projetos da agência na época, a rede não se limitava a um único centro de pesquisas, onde seria dirigida por um único chefe. E a própria ARPA não tinha capacidade para criar e gerenciar de forma independente e direta um projeto técnico de grande escala. Ela teria que contratar empresas externas para fazer isso. A presença do IMP criou uma divisão clara de responsabilidade entre a rede gerenciada por um agente externo e o computador controlado localmente. O contratante controlaria os IMPs e tudo o mais, e os centros permaneceriam responsáveis pelo hardware e software nos seus próprios computadores.
IMP
Roberts então precisou selecionar esse empreiteiro. A abordagem antiquada de Licklider de persuadir diretamente uma proposta de seu pesquisador favorito não se aplicava neste caso. O projeto teve que ser colocado em leilão público como qualquer outro contrato governamental.
Somente em julho de 1968 é que Roberts conseguiu acertar os detalhes finais da oferta. Cerca de seis meses se passaram desde que a última peça técnica do quebra-cabeça se encaixou quando o sistema de comutação de pacotes foi anunciado em uma conferência em Gatlinburg. Dois dos maiores fabricantes de computadores, Control Data Corporation (CDC) e International Business Machines (IBM), recusaram-se imediatamente a participar porque não tinham minicomputadores baratos adequados para a função de IMP.
Honeywell DDP-516
Entre os restantes participantes, a maioria escolheu um novo computador da Honeywell, embora alguns estivessem inclinados a favorecer . A opção da Honeywell era particularmente atraente porque tinha uma interface de E/S projetada especificamente para sistemas em tempo real para aplicações como controle industrial. A comunicação, é claro, também exigia precisão adequada - se o computador perdesse uma mensagem recebida enquanto estava ocupado com outro trabalho, não haveria uma segunda chance de captá-la.
No final do ano, tendo considerado seriamente a Raytheon, Roberts atribuiu a tarefa à crescente empresa de Cambridge fundada por Bolt, Beranek e Newman. A árvore genealógica da computação interativa já estava extremamente arraigada nessa época, e Roberts poderia facilmente ser acusado de nepotismo por escolher a BBN. Licklider trouxe a computação interativa para a BBN antes de se tornar o primeiro diretor do IPTO, plantando as sementes de sua rede intergaláctica e orientando pessoas como Roberts. Sem a influência de Leake, a ARPA e a BBN não estariam interessadas nem seriam capazes de servir o projeto ARPANET. Além disso, uma parte fundamental da equipe montada pela BBN para construir a rede baseada em IMP veio direta ou indiretamente do Lincoln Labs: Frank Hart (líder da equipe), Dave Walden, e North Ornstein. Foi nos laboratórios que o próprio Roberts fez pós-graduação, e foi lá que o encontro casual de Leake com Wes Clark despertou seu interesse por computadores interativos.
Mas embora a situação possa ter parecido um conluio, na verdade a equipe da BBN era tão adequada para o trabalho em tempo real quanto o Honeywell 516. Na Lincoln, eles estavam trabalhando em computadores conectados a sistemas de radar - outro exemplo de aplicação em que os dados não esperarão até que o computador esteja pronto. Hart, por exemplo, trabalhou no computador Whirlwind quando era estudante na década de 1950, juntou-se ao projeto SAGE e passou um total de 15 anos nos Laboratórios Lincoln. Ornstein trabalhou no protocolo cruzado SAGE, que transferia dados de rastreamento de radar de um computador para outro, e mais tarde no LINC de Wes Clark, um computador projetado para ajudar os cientistas a trabalhar diretamente no laboratório com dados online. Crowther, agora mais conhecido como o autor do jogo de texto , passou dez anos construindo sistemas em tempo real, incluindo o Lincoln Terminal Experiment, uma estação móvel de comunicações via satélite com um pequeno computador que controlava a antena e processava os sinais recebidos.
Equipe IMP da BBN. Frank Hart é o homem do centro para idosos. Ornstein está na margem direita, próximo a Crowther.
O IMP foi responsável por compreender e gerenciar o roteamento e entrega de mensagens de um computador para outro. O computador pode enviar até 8000 bytes por vez para o IMP local, junto com o endereço de destino. O IMP então dividiu a mensagem em pacotes menores que foram transmitidos independentemente ao IMP alvo por meio de linhas de 50 kbps alugadas da AT&T. O IMP receptor reuniu a mensagem e a entregou ao seu computador. Cada IMP mantinha uma tabela que monitorava quais de seus vizinhos tinham o caminho mais rápido para atingir qualquer objetivo possível. Foi atualizado dinamicamente com base nas informações recebidas desses vizinhos, incluindo informações de que o vizinho estava inacessível (nesse caso o atraso para envio naquela direção era considerado infinito). Para atender aos requisitos de velocidade e rendimento de Roberts para todo esse processamento, a equipe de Hart criou um código de nível artístico. Todo o programa de processamento do IMP ocupou apenas 12 bytes; a parte que tratava de tabelas de roteamento ocupava apenas 000.
A equipa também tomou vários cuidados, visto que era impraticável dedicar uma equipa de apoio a cada IMP no terreno.
Primeiro, equiparam cada computador com dispositivos para monitoramento e controle remoto. Além do reinício automático que iniciava após cada queda de energia, os IMPs foram programados para poder reiniciar os vizinhos enviando-lhes novas versões do software operacional. Para ajudar na depuração e análise, o IMP poderia, sob comando, começar a tirar instantâneos de seu estado atual em intervalos regulares. Além disso, cada pacote IMP anexa uma parte para rastreá-lo, o que possibilitou escrever registros de trabalho mais detalhados. Com todas essas capacidades, muitos problemas poderiam ser resolvidos diretamente no escritório da BBN, que servia como centro de controle de onde era possível visualizar o status de toda a rede.
Em segundo lugar, solicitaram à Honeywell uma versão militar do 516, equipada com uma caixa espessa para protegê-lo de vibrações e outras ameaças. A BBN basicamente queria que fosse um sinal de “fique longe” para estudantes de pós-graduação curiosos, mas nada delineava a fronteira entre os computadores locais e a sub-rede administrada pela BBN como esse invólucro blindado.
Os primeiros armários reforçados, aproximadamente do tamanho de uma geladeira, chegaram à Universidade da Califórnia, Los Angeles (UCLA) em 30 de agosto de 1969, apenas 8 meses após a BBN receber seu contrato.
Hosts
Roberts decidiu iniciar a rede com quatro hosts – além da UCLA, um IMP seria instalado na costa da Universidade da Califórnia, em Santa Bárbara (UCSB), outro no Stanford Research Institute (SRI), no norte da Califórnia, e outro no Stanford Research Institute (SRI), no norte da Califórnia, e outro no Stanford Research Institute (SRI), no norte da Califórnia. o último na Universidade de Utah. Todas eram instituições de segunda categoria da Costa Oeste, tentando de alguma forma provar seu valor no campo da computação científica. Os laços familiares continuaram a funcionar como dois dos supervisores científicos da UCLA e da Universidade de Utah, também eram antigos colegas de Roberts nos Laboratórios Lincoln.
Roberts deu aos dois hosts funções adicionais relacionadas à rede. Em 1967, Doug Englebart, do SRI, ofereceu-se como voluntário para montar um centro de informações de rede em uma reunião de liderança. Usando o sofisticado sistema de recuperação de informações do SRI, ele decidiu criar o diretório ARPANET: uma coleção organizada de informações sobre todos os recursos disponíveis em vários nós, e disponibilizá-la para todos na rede. Dada a experiência da Kleinrock em análise de tráfego de rede, Roberts designou a UCLA como um centro de medição de rede (NMC). Para Kleinrock e UCLA, a ARPANET pretendia ser não apenas uma ferramenta prática, mas também um experimento do qual os dados pudessem ser extraídos e compilados para que o conhecimento adquirido pudesse ser aplicado para melhorar o projeto da rede e seus sucessores.
Mas mais importante para o desenvolvimento da ARPANET do que estas duas nomeações foi uma comunidade mais informal e solta de estudantes de pós-graduação chamada Grupo de Trabalho de Rede (NWG). Uma sub-rede do IMP permitia que qualquer host da rede entregasse uma mensagem de forma confiável para qualquer outro; O objetivo do NWG era desenvolver uma linguagem comum ou um conjunto de linguagens que os hosts pudessem usar para se comunicar. Eles os chamavam de “protocolos de host”. O nome “protocolo”, emprestado de diplomatas, foi aplicado pela primeira vez a redes em 1965 por Roberts e Tom Marill para descrever o formato dos dados e as etapas algorítmicas que determinam como dois computadores se comunicam entre si.
O NWG, sob a liderança informal mas eficaz de Steve Crocker da UCLA, começou a reunir-se regularmente na primavera de 1969, cerca de seis meses antes do primeiro IMP. Nascido e criado na área de Los Angeles, Crocker estudou na Van Nuys High School e tinha a mesma idade de dois de seus futuros companheiros de banda do NWG, Vint Cerf e Jon Postel. Para registrar o resultado de algumas reuniões do grupo, Crocker desenvolveu um dos pilares da cultura ARPANET (e da futura Internet), solicitação de comentários [proposta de trabalho] (). Sua RFC 1, publicada em 7 de abril de 1969 e distribuída a todos os futuros nós da ARPANET via correio clássico, reuniu as primeiras discussões do grupo sobre o design de software de protocolo de host. Na RFC 3, Crocker continuou a descrição, definindo vagamente o processo de design para todas as futuras RFCs:
É melhor enviar comentários na hora certa do que torná-los perfeitos. São aceitas opiniões filosóficas sem exemplos ou outras especificidades, propostas específicas ou tecnologias de implementação sem descrição introdutória ou explicações contextuais, questões específicas sem tentativas de respondê-las. O comprimento mínimo de uma nota do NWG é uma frase. Esperamos facilitar intercâmbios e discussões sobre ideias informais.
Tal como o pedido de cotação (RFQ), a forma padrão de solicitar propostas em contratos governamentais, o RFC acolheu feedback, mas, ao contrário do RFQ, também convidou ao diálogo. Qualquer pessoa na comunidade distribuída do NWG poderia enviar uma RFC e aproveitar esta oportunidade para debater, questionar ou criticar a proposta anterior. É claro que, como em qualquer comunidade, algumas opiniões eram mais valorizadas que outras, e nos primeiros dias as opiniões de Crocker e do seu grupo central de associados tinham uma autoridade muito grande. Em julho de 1971, Crocker deixou a UCLA enquanto ainda era estudante de pós-graduação para assumir o cargo de gerente de programa no IPTO. Com importantes bolsas de pesquisa da ARPA à sua disposição, ele, intencionalmente ou não, teve uma influência inegável.
Jon Postel, Steve Crocker e Vint Cerf são colegas de classe e colegas do NWG; Anos depois
O plano original do NWG previa dois protocolos. O login remoto (telnet) permitiu que um computador funcionasse como um terminal conectado ao sistema operacional de outro, estendendo o ambiente interativo de qualquer sistema conectado à ARPANET com compartilhamento de tempo de milhares de quilômetros para qualquer usuário na rede. O protocolo de transferência de arquivos FTP permitia que um computador transferisse um arquivo, como um programa útil ou conjunto de dados, de ou para o armazenamento de outro sistema. No entanto, por insistência de Roberts, o NWG adicionou um terceiro protocolo subjacente para sustentar estes dois, estabelecendo uma conexão básica entre dois hosts. Foi denominado Programa de Controle de Rede (NCP). A rede agora tinha três camadas de abstração – uma sub-rede de pacotes gerenciada pelo IMP na parte inferior, comunicações host a host fornecidas pelo NCP no meio e protocolos de aplicação (FTP e telnet) na parte superior.
Falha?
Somente em agosto de 1971 o NCP foi totalmente definido e implementado em toda a rede, que na época consistia em quinze nós. As implementações do protocolo telnet logo se seguiram, e a primeira definição estável de FTP apareceu um ano depois, no verão de 1972. Se avaliarmos o estado da ARPANET naquela época, alguns anos depois de ter sido lançado pela primeira vez, poderia ser considerado um fracasso em comparação com o sonho de separação de recursos que Licklider imaginou e colocou em prática por seu protegido, Robert Taylor.
Para começar, era simplesmente difícil descobrir quais recursos existiam online e que poderíamos usar. O centro de informações da rede utilizou um modelo de participação voluntária – cada nó deveria fornecer informações atualizadas sobre a disponibilidade de dados e programas. Embora todos se beneficiassem com tal ação, havia pouco incentivo para qualquer nó individual anunciar ou fornecer acesso aos seus recursos, muito menos fornecer documentação ou aconselhamento atualizado. Portanto, a NIC não conseguiu se tornar um diretório online. Talvez a sua função mais importante nos primeiros anos tenha sido fornecer hospedagem eletrônica de um conjunto crescente de RFCs.
Mesmo que, digamos, Alice, da UCLA, soubesse da existência de um recurso útil no MIT, surgia um obstáculo mais sério. O Telnet permitiu que Alice acessasse a tela de login do MIT, mas não mais. Para que Alice pudesse realmente acessar um programa no MIT, ela primeiro teria que negociar off-line com o MIT para abrir uma conta para ela no computador deles, o que normalmente exigia o preenchimento de formulários em papel em ambas as instituições e um acordo de financiamento para pagar por isso. • utilização dos recursos informáticos do MIT. E devido à incompatibilidade entre hardware e software de sistema entre nós, a transferência de arquivos muitas vezes não fazia muito sentido, já que não era possível executar programas de computadores remotos no seu.
Ironicamente, o sucesso mais significativo do compartilhamento de recursos não está na área de compartilhamento de tempo interativo, para o qual a ARPANET foi criada, mas na área do antiquado processamento de dados não interativo. A UCLA adicionou sua máquina ociosa de processamento em lote IBM 360/91 à rede e forneceu consultoria por telefone para dar suporte a usuários remotos, gerando receitas significativas para o centro de informática. O supercomputador ILLIAC IV da Universidade de Illinois, patrocinado pela ARPA, e o Datacomputer da Computer Corporation of America, em Cambridge, também encontraram clientes remotos por meio da ARPANET.
Mas todos esses projetos não chegaram nem perto de utilizar totalmente a rede. No outono de 1971, com 15 hosts online, a rede como um todo transmitia uma média de 45 milhões de bits por nó, ou 520 bps através de uma rede de linhas alugadas de 50 bps da AT&T. Além disso, a maior parte desse tráfego era tráfego de teste, gerado pelo centro de medição de rede da UCLA. Além do entusiasmo de alguns dos primeiros usuários (como Steve Cara, usuário diário do PDP-000 na Universidade de Utah em Palo Alto), pouco aconteceu na ARPANET. De uma perspectiva moderna, talvez o desenvolvimento mais interessante tenha sido o lançamento da biblioteca digital Project Guttenberg em Dezembro de 10, organizada por Michael Hart, um estudante da Universidade de Illinois.
Mas logo a ARPANET foi salva das acusações de decadência por um terceiro protocolo de aplicação – uma coisinha chamada e-mail.
O que mais ler
• Janet Abbate, Inventando a Internet (1999)
• Katie Hafner e Matthew Lyon, Onde os bruxos ficam acordados até tarde: as origens da Internet (1996)
Fonte: habr.com