Alte articole din serie:
- Istoria ștafetei
- Istoria calculatoarelor electronice
- Istoria tranzistorului
- Istoricul internetului
Folosind ARPANET Robert Taylor și Larry Roberts multe institute de cercetare diferite, fiecare dintre ele având propriul computer, pentru software-ul și hardware-ul de care avea întreaga responsabilitate. Cu toate acestea, software-ul și hardware-ul rețelei în sine erau situate în zona mijlocie ceață și nu aparțineau niciunuia dintre aceste locuri. În perioada 1967-1968, Roberts, șeful proiectului de rețea al Oficiului pentru Tehnologia Procesării Informației (IPTO), a trebuit să stabilească cine ar trebui să construiască și să întrețină rețeaua și unde ar trebui să se situeze granițele dintre rețea și instituții.
scepticii
Problema structurării rețelei a fost cel puțin la fel de politică, pe atât de tehnică. Directorii de cercetare ARPA au dezaprobat în general ideea ARPANET. Unii au demonstrat în mod clar că nu doresc să se alăture rețelei în orice moment; puţini dintre ei erau entuziasmaţi. Fiecare centru ar trebui să facă un efort serios pentru a permite altora să-și folosească computerul foarte scump și foarte rar. Această asigurare a accesului a demonstrat dezavantaje clare (pierderea unei resurse valoroase), în timp ce beneficiile sale potențiale au rămas vagi și vagi.
Același scepticism cu privire la accesul partajat la resurse a scufundat proiectul de rețea UCLA cu câțiva ani în urmă. Cu toate acestea, în acest caz, ARPA a avut un efect de pârghie mult mai mare, deoarece a plătit direct pentru toate aceste resurse informatice valoroase și a continuat să aibă o mână în toate fluxurile de numerar ale programelor de cercetare asociate. Și deși nu s-au făcut amenințări directe, nu s-a exprimat niciun „sau altfel”, situația era extrem de clară - într-un fel sau altul, ARPA urma să-și construiască rețeaua pentru a uni mașini care, în practică, îi aparțineau încă.
Momentul a venit la o întâlnire a directorilor științifici la Att Arbor, Michigan, în primăvara anului 1967. Roberts și-a prezentat planul de a crea o rețea care să conecteze diferitele calculatoare din fiecare dintre centre. El a anunțat că fiecare director va furniza computerului său local un software special de rețea, pe care îl va folosi pentru a apela alte computere prin rețeaua telefonică (acest lucru a fost înainte ca Roberts să știe despre ideea). ). Răspunsul a fost controversă și teamă. Printre cei mai puțin înclinați să implementeze această idee s-au numărat și cele mai mari centre care deja lucrau la proiecte mari sponsorizate de IPTO, dintre care MIT era principalul. Cercetătorii de la MIT, cu bani din sistemul lor de partajare a timpului Project MAC și din laboratorul de inteligență artificială, nu au văzut niciun beneficiu în a-și împărtăși resursele obținute cu greu cu științe occidentale.
Și, indiferent de statutul său, fiecare centru și-a prețuit propriile idei. Fiecare avea propriul software și echipament unic și era dificil de înțeles cum puteau chiar să stabilească o comunicare de bază între ei, cu atât mai puțin să lucreze împreună. Doar scrierea și rularea programelor de rețea pentru mașina lor va ocupa o cantitate semnificativă din timpul și resursele lor de calcul.
A fost ironic, dar și surprinzător de potrivit că soluția lui Roberts la aceste probleme sociale și tehnice a venit de la Wes Clark, un bărbat căruia nu-i plăcea atât timpul în comun, cât și rețelele. Clark, un susținător al ideii chijototice de a oferi tuturor un computer personal, nu a avut intenția de a împărtăși resurse de calcul cu nimeni și și-a ținut propriul campus, Universitatea Washington din St. Louis, departe de ARPANET pentru mulți ani de acum încolo. Prin urmare, nu este surprinzător că el a fost cel care a dezvoltat designul rețelei, care nu adaugă o sarcină semnificativă resurselor de calcul ale fiecăruia dintre centre și nu necesită ca fiecare dintre ei să depună efort pentru crearea de software special.
Clark a propus plasarea unui mini-computer în fiecare dintre centre pentru a gestiona toate funcțiile legate direct de rețea. Fiecare centru trebuia doar să-și dea seama cum să se conecteze la asistentul său local (care mai târziu au fost numite procesoare de mesaje de interfață sau ), care apoi a trimis mesajul de-a lungul rutei corecte, astfel încât să ajungă la IMP corespunzător la locația de primire. În esență, el a propus ca ARPA să distribuie computere suplimentare gratuite fiecărui centru, care ar prelua majoritatea resurselor rețelei. Într-o perioadă în care computerele erau încă rare și foarte scumpe, această propunere era îndrăzneață. Totuși, chiar atunci, au început să apară minicalculatoare care costau doar câteva zeci de mii de dolari, în loc de câteva sute, iar în final propunerea s-a dovedit a fi fezabilă în principiu (fiecare IMP a ajuns să coste 45 de dolari, sau aproximativ 000 de dolari în banii de azi).
Abordarea IMP, în timp ce atenuează preocupările liderilor științifici cu privire la sarcina rețelei asupra puterii lor de calcul, a abordat și o altă problemă politică pentru ARPA. Spre deosebire de restul proiectelor agenției la acea vreme, rețeaua nu se limita la un singur centru de cercetare, unde ar fi condusă de un singur șef. Și ARPA în sine nu avea capabilitățile de a crea și gestiona în mod independent un proiect tehnic la scară largă. Ar trebui să angajeze companii externe pentru a face asta. Prezența IMP a creat o împărțire clară a responsabilităților între rețeaua administrată de un agent extern și computerul controlat local. Antreprenorul va controla IMP-urile și tot ce se află între ele, iar centrele ar rămâne responsabile pentru hardware-ul și software-ul de pe propriile computere.
IMP
Roberts trebuia apoi să aleagă acel contractor. Abordarea de modă veche a lui Licklider de a convinge o propunere din partea cercetătorului său favorit direct nu sa aplicat în acest caz. Proiectul trebuia scos la licitație publică ca orice alt contract guvernamental.
Abia în iulie 1968, Roberts a reușit să rezolve detaliile finale ale ofertei. Au trecut aproximativ șase luni de când ultima piesă tehnică a puzzle-ului a intrat în funcțiune când sistemul de comutare de pachete a fost anunțat la o conferință la Gatlinburg. Doi dintre cei mai mari producători de computere, Control Data Corporation (CDC) și International Business Machines (IBM), au refuzat imediat să participe, deoarece nu aveau minicalculatoare ieftine potrivite pentru rolul IMP.
Honeywell DDP-516
Dintre participanții rămași, majoritatea au ales un computer nou de la Honeywell, deși unii erau înclinați să favorizeze . Opțiunea Honeywell a fost deosebit de atractivă deoarece avea o interfață I/O special concepută pentru sisteme în timp real pentru aplicații precum controlul industrial. Comunicarea, desigur, necesita, de asemenea, o acuratețe adecvată - dacă computerul pierdea un mesaj primit în timp ce era ocupat cu alte activități, nu exista a doua șansă de a-l prinde.
Până la sfârșitul anului, luând în considerare în mod serios Raytheon, Roberts a atribuit sarcina firmei Cambridge, în creștere, fondată de Bolt, Beranek și Newman. Arborele genealogic al computerelor interactive era până atunci extrem de înrădăcinat, iar Roberts putea fi acuzat cu ușurință de nepotism pentru că a ales BBN. Licklider a adus computerul interactiv la BBN înainte de a deveni primul director al IPTO, semănând semințele rețelei sale intergalactice și îndrumând oameni precum Roberts. Fără influența lui Leake, ARPA și BBN nu ar fi fost nici interesați, nici capabili să deservească proiectul ARPANET. Mai mult, o parte cheie a echipei adunate de BBN pentru a construi rețeaua bazată pe IMP a venit direct sau indirect de la Lincoln Labs: Frank Hart (liderul echipei), Dave Walden, și North Ornstein. În laboratoare, Roberts însuși a urmat școala absolventă și acolo întâlnirea întâmplătoare a lui Leake cu Wes Clark i-a stârnit interesul pentru computerele interactive.
Dar, deși situația ar fi putut părea o coluziune, de fapt, echipa BBN era la fel de potrivită pentru lucrul în timp real ca Honeywell 516. La Lincoln, lucrau la computere conectate la sisteme radar - un alt exemplu de aplicație în care datele nu vor aștepta până când computerul este gata. Hart, de exemplu, a lucrat la computerul Whirlwind ca student în anii 1950, s-a alăturat proiectului SAGE și a petrecut un total de 15 ani la Lincoln Laboratories. Ornstein a lucrat la protocolul încrucișat SAGE, care a transferat datele de urmărire radar de la un computer la altul, iar mai târziu la LINC al lui Wes Clark, un computer conceput pentru a ajuta oamenii de știință să lucreze direct în laborator cu date online. Crowther, acum cel mai bine cunoscut ca autor al jocului de text , a petrecut zece ani construind sisteme în timp real, inclusiv Lincoln Terminal Experiment, o stație mobilă de comunicații prin satelit cu un mic computer care controla antena și procesa semnalele de intrare.
Echipa IMP la BBN. Frank Hart este omul de la centrul pentru seniori. Ornstein stă pe marginea dreaptă, lângă Crowther.
IMP era responsabil pentru înțelegerea și gestionarea direcționării și livrării mesajelor de la un computer la altul. Computerul ar putea trimite până la 8000 de octeți la un moment dat către IMP local, împreună cu adresa de destinație. Apoi IMP a tăiat mesajul în pachete mai mici care au fost transmise independent către IMP țintă pe linii de 50 kbps închiriate de la AT&T. IMP care a primit mesajul a pus laolaltă mesajul și l-a livrat computerului său. Fiecare IMP ținea un tabel care ținea evidența care dintre vecinii săi avea cel mai rapid traseu pentru a atinge orice obiectiv posibil. Acesta a fost actualizat dinamic pe baza informațiilor primite de la acești vecini, inclusiv informații că vecinul nu era accesibil (caz în care întârzierea trimiterii în acea direcție a fost considerată infinită). Pentru a îndeplini cerințele lui Roberts de viteză și debit pentru toată această procesare, echipa lui Hart a creat cod la nivel artistic. Întregul program de procesare pentru IMP a ocupat doar 12 de octeți; partea care se ocupa de tabelele de rutare a ocupat doar 000.
Echipa a luat și mai multe măsuri de precauție, având în vedere că nu era practic să se dedice câte o echipă de suport fiecărui IMP din teren.
În primul rând, au echipat fiecare computer cu dispozitive de monitorizare și control de la distanță. Pe lângă repornirea automată care începea după fiecare întrerupere de curent, IMP-urile au fost programate pentru a putea reporni vecinii trimițându-le versiuni noi ale software-ului de operare. Pentru a ajuta la depanare și analiză, IMP ar putea, la comandă, să înceapă să facă instantanee ale stării sale curente la intervale regulate. De asemenea, fiecare pachet IMP a atașat o parte pentru a-l urmări, ceea ce a făcut posibilă scrierea jurnalelor de lucru mai detaliate. Cu toate aceste capabilități, multe probleme puteau fi rezolvate direct de la biroul BBN, care a servit drept centru de control din care se putea vedea starea întregii rețele.
În al doilea rând, au cerut o versiune militară a 516 de la Honeywell, echipată cu o carcasă groasă pentru a-l proteja de vibrații și alte amenințări. BBN și-a dorit practic să fie un semn de „stai departe” pentru studenții curioși, dar nimic nu a delimitat granița dintre computerele locale și subrețeaua condusă de BBN ca această carcasă blindată.
Primele dulapuri armate, de dimensiunea aproximativă a unui frigider, au ajuns la fața locului la Universitatea din California, Los Angeles (UCLA) pe 30 august 1969, la doar 8 luni după ce BBN și-a primit contractul.
Gazdele
Roberts a decis să înceapă rețeaua cu patru gazde – pe lângă UCLA, un IMP va fi instalat chiar pe coastă la Universitatea din California, Santa Barbara (UCSB), un altul la Institutul de Cercetare Stanford (SRI) din nordul Californiei și cel final la Universitatea din Utah. Acestea erau toate instituții de mâna a doua de pe Coasta de Vest, încercând să se dovedească cumva în domeniul calculului științific. Legăturile de familie au continuat să funcționeze ca doi dintre supraveghetorii științifici, de la UCLA și de la Universitatea din Utah, au fost și vechi colegi ai lui Roberts la Lincoln Laboratories.
Roberts le-a oferit celor două gazde funcții suplimentare legate de rețea. În 1967, Doug Englebart de la SRI s-a oferit voluntar să înființeze un centru de informare în rețea la o întâlnire a conducerii. Folosind sistemul sofisticat de regăsire a informațiilor SRI, el și-a propus să creeze directorul ARPANET: o colecție organizată de informații despre toate resursele disponibile pe diferite noduri și să o pună la dispoziția tuturor din rețea. Având în vedere expertiza lui Kleinrock în analiza traficului de rețea, Roberts a desemnat UCLA drept centru de măsurare a rețelei (NMC). Pentru Kleinrock și UCLA, ARPANET a fost intenționat să fie nu doar un instrument practic, ci și un experiment din care ar putea fi extrase și compilate date, astfel încât cunoștințele acumulate să poată fi aplicate pentru a îmbunătăți designul rețelei și succesorii acesteia.
Dar mai importantă pentru dezvoltarea ARPANET decât aceste două numiri a fost o comunitate mai informală și mai relaxată de studenți absolvenți numită Network Working Group (NWG). O subrețea de la IMP permitea oricărei gazde din rețea să livreze în mod fiabil un mesaj oricărei alte; Scopul NWG a fost să dezvolte un limbaj comun sau un set de limbi pe care gazdele să le poată utiliza pentru a comunica. Le-au numit „protocoale gazdă”. Numele „protocol”, împrumutat de la diplomați, a fost aplicat pentru prima dată rețelelor în 1965 de Roberts și Tom Marill pentru a descrie atât formatul de date, cât și pașii algoritmici care determină modul în care două computere comunică între ele.
NWG, sub conducerea informală, dar eficientă, a lui Steve Crocker de la UCLA, a început să se întrunească regulat în primăvara lui 1969, cu aproximativ șase luni înainte de primul IMP. Născut și crescut în zona Los Angeles, Crocker a urmat liceul Van Nuys și avea aceeași vârstă cu doi dintre viitorii săi colegi de trupă NWG, Vint Cerf și Jon Postel. Pentru a înregistra rezultatul unora dintre întâlnirile grupului, Crocker a dezvoltat una dintre pietrele de temelie ale culturii ARPANET (și viitorul Internet), cererea de comentarii [propunerea de lucru] (). RFC-ul său 1, publicat pe 7 aprilie 1969 și distribuit tuturor nodurilor ARPANET viitoare prin poștă clasică, a adunat primele discuții ale grupului despre proiectarea software-ului pentru protocolul gazdă. În RFC 3, Crocker a continuat descrierea, definind foarte vag procesul de proiectare pentru toate viitoarele RFC:
Este mai bine să trimiteți comentariile la timp decât să le faceți perfecte. Sunt acceptate opinii filozofice fără exemple sau alte precizări, propuneri specifice sau tehnologii de implementare fără descriere introductivă sau explicații contextuale, întrebări specifice fără încercări de a le răspunde. Lungimea minimă pentru o notă din NWG este o propoziție. Sperăm să facilităm schimburile și discuțiile despre idei informale.
La fel ca cererea de ofertă (RFQ), modalitatea standard de a cere oferte pentru contractele guvernamentale, RFC a salutat feedback-ul, dar spre deosebire de RFQ, a invitat și dialogul. Oricine din comunitatea distribuită NWG poate trimite un RFC și poate folosi această oportunitate pentru a dezbate, pune la îndoială sau critica propunerea anterioară. Desigur, ca în orice comunitate, unele opinii au fost apreciate mai presus de altele, iar în primele zile opiniile lui Crocker și grupul său principal de asociați aveau o autoritate foarte mare. În iulie 1971, Crocker a părăsit UCLA în timp ce era încă student absolvent pentru a ocupa un post de manager de program la IPTO. Având la dispoziție granturi cheie de cercetare de la ARPA, el, în mod conștient sau fără să vrea, a avut o influență incontestabilă.
Jon Postel, Steve Crocker și Vint Cerf sunt colegi și colegi la NWG; ani mai târziu
Planul inițial NWG prevedea două protocoale. Conectarea de la distanță (telnet) a permis unui computer să acționeze ca un terminal conectat la sistemul de operare al altuia, extinzând mediul interactiv al oricărui sistem conectat la ARPANET cu partajarea timpului a mii de kilometri oricărui utilizator din rețea. Protocolul de transfer de fișiere FTP permitea unui computer să transfere un fișier, cum ar fi un program util sau un set de date, către sau de la stocarea unui alt sistem. Cu toate acestea, la insistențele lui Roberts, NWG a adăugat un al treilea protocol de bază pentru a sprijini aceste două, stabilind o conexiune de bază între două gazde. Se numea Network Control Program (NCP). Rețeaua avea acum trei straturi de abstractizare - o subrețea de pachete gestionată de IMP în partea de jos, comunicații host-to-host furnizate de NCP în mijloc și protocoale de aplicație (FTP și telnet) în partea de sus.
Eșec?
Abia în august 1971, NCP a fost pe deplin definit și implementat în întreaga rețea, care la acea vreme consta din cincisprezece noduri. Au urmat curând implementări ale protocolului telnet, iar prima definiție stabilă a FTP a apărut un an mai târziu, în vara anului 1972. Dacă evaluăm starea ARPANET-ului la acel moment, la câțiva ani după ce a fost lansat pentru prima dată, ar putea fi considerat un eșec în comparație cu visul resurselor de separare pe care Licklider l-a imaginat și pus în practică de protejatul său, Robert Taylor.
Pentru început, a fost pur și simplu dificil să ne dăm seama ce resurse existau online pe care le putem folosi. Centrul de informare al rețelei a folosit un model de participare voluntară - fiecare nod trebuia să ofere informații actualizate despre disponibilitatea datelor și a programelor. Deși toată lumea ar beneficia de o astfel de acțiune, a existat puține stimulente pentru orice nod individual să facă publicitate sau să ofere acces la resursele sale, cu atât mai puțin să ofere documentație sau sfaturi actualizate. Prin urmare, NIC nu a reușit să devină un director online. Poate că funcția sa cea mai importantă din primii ani a fost aceea de a oferi găzduire electronică a unui set tot mai mare de RFC-uri.
Chiar dacă, să zicem, Alice de la UCLA știa de existența unei resurse utile la MIT, a apărut un obstacol mai serios. Telnet i-a permis Alicei să ajungă la ecranul de conectare MIT, dar nu mai departe. Pentru ca Alice să acceseze efectiv un program la MIT, ea ar trebui mai întâi să negocieze offline cu MIT pentru a-și crea un cont pe computerul lor, ceea ce presupunea de obicei completarea formularelor pe hârtie la ambele instituții și un acord de finanțare pentru a plăti pentru el. • utilizarea resurselor informatice MIT. Și din cauza incompatibilității dintre hardware și software de sistem între noduri, transferul de fișiere de multe ori nu avea prea mult sens, deoarece nu puteai rula programe de pe computerele de la distanță pe ale tale.
În mod ironic, cel mai semnificativ succes al partajării resurselor nu s-a aflat în zona de partajare a timpului interactiv pentru care a fost creat ARPANET, ci în zona prelucrării de modă veche a datelor neinteractive. UCLA a adăugat în rețea mașina de procesare batch IBM 360/91 inactivă și a oferit consultanță telefonică pentru a sprijini utilizatorii la distanță, generând venituri semnificative pentru centrul de calcul. Supercomputerul ILLIAC IV sponsorizat de ARPA de la Universitatea din Illinois și Datacomputer de la Computer Corporation of America din Cambridge au găsit, de asemenea, clienți la distanță prin intermediul ARPANET.
Dar toate aceste proiecte nu s-au apropiat de utilizarea pe deplin a rețelei. În toamna anului 1971, cu 15 gazde online, rețeaua în ansamblu transmitea o medie de 45 de milioane de biți pe nod, sau 520 bps pe o rețea de 50 bps linii închiriate de la AT&T. Mai mult, majoritatea acestui trafic a fost trafic de testare, generat de centrul de măsurare a rețelei de la UCLA. În afară de entuziasmul unor primi utilizatori (cum ar fi Steve Cara, un utilizator zilnic al PDP-000 la Universitatea din Utah din Palo Alto), pe ARPANET s-au întâmplat puține lucruri. Dintr-o perspectivă modernă, poate cea mai interesantă dezvoltare a fost lansarea bibliotecii digitale Project Guttenberg în decembrie 10, organizată de Michael Hart, student la Universitatea din Illinois.
Dar în curând ARPANET a fost salvat de acuzațiile de degradare printr-un al treilea protocol de aplicație - un lucru mic numit e-mail.
Ce altceva de citit
• Janet Abbate, Inventing the Internet (1999)
• Katie Hafner și Matthew Lyon, Where Wizards Stay Up Late: The Origins of the Internet (1996)
Sursa: www.habr.com