Alte articole din serie:
- Istoria ștafetei
- Istoria calculatoarelor electronice
- Istoria tranzistorului
- Istoricul internetului
La mijlocul anilor 1960, primele sisteme de calcul cu timp partajat au replicat în mare măsură istoria timpurie a primelor comutatoare telefonice. Antreprenorii au creat aceste comutatoare pentru a le permite abonaților să folosească serviciile unui taxi, un medic sau o brigadă de pompieri. Cu toate acestea, abonații au descoperit curând că comutatoarele locale erau la fel de potrivite pentru a comunica și a socializa între ei. De asemenea, sistemele de partajare a timpului, concepute inițial pentru a permite utilizatorilor să „convoace” puterea de calcul pentru ei înșiși, au evoluat curând în comutatoare de utilitate cu mesagerie încorporată. În următorul deceniu, calculatoarele vor trece printr-o altă etapă din istoria telefonului - apariția unei interconexiuni de comutatoare, formând rețele regionale și de lungă distanță.
Protonet
Prima încercare de a combina mai multe computere într-o unitate mai mare a fost proiectul Interactive Computer Network. , sistem american de apărare aeriană. Deoarece fiecare dintre cele 23 de centre de control ale SAGE acoperă o zonă geografică specifică, era necesar un mecanism pentru a transmite piste radar de la un centru la altul în cazurile în care aeronavele străine au trecut granița dintre aceste zone. Dezvoltatorii SAGE au poreclit această problemă „cross-telling” și au rezolvat-o creând linii de date bazate pe linii telefonice AT&T închiriate, întinse între toate centrele de control învecinate. Ronald Enticknap, care făcea parte dintr-o mică delegație a Forțelor Regale trimisă la SAGE, a condus dezvoltarea și implementarea acestui subsistem. Din păcate, nu am găsit o descriere detaliată a sistemului „inter-talk”, dar se pare că computerul din fiecare dintre centrele de control a determinat momentul în care pista radar s-a mutat în alt sector și și-a trimis înregistrările prin linia telefonică către calculatorul sectorului unde putea fi recepţionat operatorul care monitorizează terminalul de acolo.
Sistemul SAGE trebuia să traducă datele digitale într-un semnal analogic pe linia telefonică (și apoi înapoi la stația de recepție), ceea ce a oferit AT&T posibilitatea de a dezvolta modemul „Bell 101” (sau setul de date, așa cum a fost numit prima dată) capabil de a transmite un modest 110 biți pe secundă. Acest dispozitiv a fost numit ulterior , pentru capacitatea sa de a modula un semnal telefonic analogic folosind un set de date digitale de ieșire și de a demodula biții din valul de intrare.
Setul de date Bell 101
Făcând acest lucru, SAGE a pus o bază tehnică importantă pentru rețelele de calculatoare ulterioare. Cu toate acestea, prima rețea de calculatoare a cărei moștenire a fost lungă și influentă a fost o rețea cu un nume cunoscut și astăzi: ARPANET. Spre deosebire de SAGE, a reunit o colecție pestriță de computere, atât cu timp partajat, cât și procesare în lot, fiecare cu propriul său set distinct de programe. Rețeaua a fost concepută ca fiind universală ca scară și funcționare și trebuia să satisfacă orice nevoi ale utilizatorului. Proiectul a fost finanțat de Biroul pentru Tehnici de Prelucrare a Informației (IPTO), condus de Director , care era departamentul de cercetare informatică de la ARPA. Dar însăși ideea unei astfel de rețele a fost inventată de primul director al acestui departament, Joseph Carl Robnett Licklider.
Idee
Cum am știut Licklider, sau „Lick” pentru colegii săi, a fost psiholog de pregătire. Cu toate acestea, în timp ce lucra cu sisteme radar la Laboratorul Lincoln la sfârșitul anilor 1950, a devenit fascinat de computerele interactive. Această pasiune l-a determinat să finanțeze unele dintre primele experimente în computere cu timp partajat, când a devenit director al IPTO nou-format în 1962.
Până atunci, visa deja la posibilitatea de a conecta computere interactive izolate într-o suprastructură mai mare. În lucrarea sa din 1960 despre „simbioza om-calculator”, el a scris:
Pare rezonabil să ne imaginăm un „centru de gândire” care ar putea încorpora funcțiile bibliotecilor moderne și progresele propuse în stocarea și regăsirea informațiilor, precum și funcțiile simbiotice descrise mai devreme în această lucrare. Această imagine poate fi adaptată cu ușurință într-o rețea de astfel de centre, unite prin linii de comunicații în bandă largă și accesibilă utilizatorilor individuali prin linii telefonice închiriate.
Așa cum TX-2 a aprins pasiunea lui Leake pentru calcularea interactivă, SAGE s-ar putea să-l fi încurajat să-și imagineze cum ar putea fi conectate diferite centre de calcul interactive și să ofere ceva ca o rețea telefonică pentru servicii inteligente. Oriunde a apărut ideea, Leake a început să o răspândească în comunitatea de cercetători pe care i-a creat la IPTO, iar cel mai faimos dintre aceste mesaje a fost un memoriu din 23 aprilie 1963, adresat „membrilor și departamentelor rețelei de calculatoare intergalactice”. adică diverși cercetători , care au primit finanțare de la IPTO pentru accesul la computer în timp partajat și alte proiecte de calcul.
Nota apare dezorganizată și haotică, dictată clar din mers și needitată. Prin urmare, pentru a înțelege ce anume a vrut să spună Lik despre rețelele de calculatoare, trebuie să ne gândim puțin. Cu toate acestea, unele puncte ies imediat în evidență. În primul rând, Leake a dezvăluit că „diferitele proiecte” finanțate de IPTO sunt de fapt în „aceeași zonă”. Apoi, el discută necesitatea de a desfășura bani și proiecte pentru a maximiza beneficiile unei anumite întreprinderi, deoarece într-o rețea de cercetători, „pentru a progresa, fiecare cercetător activ are nevoie de o bază de software și de echipamente mai complexe și cuprinzătoare decât el însuși poate crea în un timp rezonabil.” Leake concluzionează că atingerea acestei eficiențe globale necesită unele concesii și sacrificii personale.
Apoi începe să discute în detaliu despre rețelele computerizate (nu sociale). El scrie despre necesitatea unui fel de limbaj de management al rețelei (ceea ce mai târziu va fi numit un protocol) și despre dorința lui de a vedea într-o zi o rețea de calculatoare IPTO constând din „cel puțin patru computere mari, poate șase până la opt computere mici și o rețea largă. varietate de dispozitive de stocare pe disc și bandă magnetică – ca să nu mai vorbim de console la distanță și stații de teletip.” În cele din urmă, el descrie pe mai multe pagini un exemplu concret al modului în care interacțiunea cu o astfel de rețea de calculatoare s-ar putea dezvolta în viitor. Leake își imaginează o situație în care analizează niște date experimentale. „Problema”, scrie el, „este că nu am un program decent de graficare. Există un program potrivit undeva în sistem? Folosind doctrina dominației rețelei, fac mai întâi sondaj la computerul local și apoi la alte centre. Să presupunem că lucrez la SDC și că găsesc un program aparent potrivit pe disc în Berkeley.” El cere rețelei să ruleze acest program, presupunând că „cu un sistem complex de management al rețelei, nu va trebui să decid dacă să transfer datele pentru programe pentru a le procesa în altă parte sau să descarc programe pentru mine și să le rulez pentru a funcționa pe mine. date."
Luate împreună, aceste fragmente de idei dezvăluie o schemă mai mare concepută de Licklider: în primul rând, împărțirea anumitor specialități și domenii de expertiză între cercetătorii care primesc finanțare IPTO și apoi construirea unei rețele fizice de computere IPTO în jurul acestei comunități sociale. Această manifestare fizică a „cauzei comune” a IPTO va permite cercetătorilor să împărtășească cunoștințele și să beneficieze de hardware și software specializat la fiecare loc de muncă. În acest fel, IPTO poate evita dublarea irosită, valorificând în același timp fiecare dolar de finanțare, oferind fiecărui cercetător din toate proiectele IPTO acces la întreaga gamă de capabilități de calcul.
Această idee de a împărtăși resurse între membrii comunității de cercetare printr-o rețea de comunicații a plantat semințele la IPTO, care avea să înflorească câțiva ani mai târziu în crearea ARPANET.
În ciuda originilor sale militare, ARPANET-ul care a apărut din Pentagon nu avea nicio justificare militară. Se spune uneori că această rețea a fost concepută ca o rețea de comunicații militare care ar putea supraviețui unui atac nuclear. După cum vom vedea mai târziu, există o legătură indirectă între ARPANET și un proiect anterior cu un astfel de scop, iar liderii ARPA au vorbit periodic despre „sisteme întărite” pentru a justifica existența rețelei lor în fața Congresului sau a Secretarului Apărării. Dar, de fapt, IPTO a creat ARPANET exclusiv pentru nevoile sale interne, pentru a sprijini o comunitate de cercetători - dintre care majoritatea nu și-au putut justifica activitatea lucrând în scopuri de apărare.
Între timp, la momentul lansării celebrului său memoriu, Licklider începuse deja să planifice embrionul rețelei sale intergalactice, al cărei director avea să devină. de la Universitatea din California, Los Angeles (UCLA).
Consola pentru SAGE model OA-1008, completata cu pistol usor (la capatul firului, sub capac transparent din plastic), bricheta si scrumiera.
Предпосылки
Kleinrock a fost fiul unor imigranți din clasa muncitoare din Europa de Est și a crescut în Manhattan, în umbră. [leagă partea de nord a insulei Manhattan din New York și Fort Lee din comitatul Bergen din New Jersey / aprox.]. În timp ce era la școală, a luat cursuri suplimentare de inginerie electrică la City College din New York seara. Când a auzit despre oportunitatea de a studia la MIT, urmată de un semestru de muncă cu normă întreagă la Lincoln Laboratory, a sărit pe ea.
Laboratorul a fost înființat pentru a servi nevoilor SAGE, dar de atunci s-a extins în multe alte proiecte de cercetare, adesea legate doar tangenţial de apărarea antiaeriană, dacă este deloc legate de apărare. Printre acestea s-a numărat și Studiul Barnstable, un concept al Forțelor Aeriene pentru a crea o centură orbitală din benzi metalice (cum ar fi ), care ar putea fi folosit ca sistem global de comunicare. Kleinrock a fost cucerit de autoritate de la MIT, așa că a decis să se concentreze pe teoria rețelelor de comunicații. Cercetările lui Barnstable i-au oferit lui Kleinrock prima sa oportunitate de a aplica teoria informației și teoria cozilor la o rețea de date, iar el a extins această analiză într-o disertație întreagă despre rețelele de mesagerie, combinând analiza matematică cu datele experimentale colectate din simulări care rulează pe computerele TX-2 din laboratoare. Lincoln. Printre colegii apropiați ai lui Kleinrock din laborator, care au împărțit computere cu timp în comun cu el, au fost и , pe care îl vom cunoaște puțin mai târziu.
Până în 1963, Kleinrock a acceptat o ofertă de muncă la UCLA, iar Licklider a văzut o oportunitate. Aici era un expert în rețea de date care lucra în apropierea a trei centre locale de calcul: centrul de calcul principal, centrul de calcul pentru îngrijirea sănătății și Centrul de date de Vest (o cooperativă de treizeci de instituții care împărtășeau accesul la un computer IBM). Mai mult, șase institute de la Western Data Center aveau o conexiune de la distanță la computer prin modem, iar computerul System Development Corporation (SDC) sponsorizat de IPTO era situat la doar câțiva kilometri de Santa Monica. IPTO a comandat UCLA să conecteze aceste patru centre ca primul său experiment în crearea unei rețele de calculatoare. Ulterior, conform planului, comunicațiile cu Berkeley ar putea studia problemele inerente transmiterii datelor pe distanțe lungi.
În ciuda situației promițătoare, proiectul a eșuat și rețeaua nu a fost niciodată construită. Directorii diferitelor centre UCLA nu aveau încredere unul în altul și nu credeau în acest proiect, motiv pentru care au refuzat să cedeze controlul resurselor de calcul utilizatorilor celuilalt. IPTO nu a avut practic nicio influență asupra acestei situații, deoarece niciunul dintre centrele de calcul nu a primit bani de la ARPA. Această problemă politică indică una dintre problemele majore din istoria Internetului. Dacă este foarte dificil să convingi diferiți participanți că organizarea comunicării între ei și cooperarea joacă în mâinile tuturor părților, cum a apărut chiar internetul? În articolele următoare vom reveni asupra acestor probleme de mai multe ori.
A doua încercare a IPTO de a construi o rețea a avut mai mult succes, poate pentru că era mult mai mică - a fost un simplu test experimental. Și în 1965, un psiholog și student Licklider pe nume Tom Marill a părăsit Lincoln Laboratory pentru a încerca să valorifice hype-ul despre calcularea interactivă, pornind propria sa afacere cu acces partajat. Cu toate acestea, neavând suficienți clienți plătitori, a început să caute alte surse de venit și, în cele din urmă, a sugerat ca IPTO să-l angajeze pentru a efectua cercetarea rețelei de calculatoare. Noul director al IPTO, Ivan Sutherland, a decis să se asocieze cu o firmă mare și de renume ca balast și a subcontractat lucrările lui Marilla prin Lincoln Laboratory. Pe partea de laborator, un alt vechi colegi ai lui Kleinrock, Lawrence (Larry) Roberts, a fost desemnat să conducă proiectul.
Roberts, în timp ce era student la MIT, a devenit priceput să lucreze cu computerul TX-0 construit de Lincoln Laboratory. A stat hipnotizat ore întregi în fața ecranului strălucitor al consolei și, în cele din urmă, a scris un program care a recunoscut (prost) caracterele scrise de mână folosind rețele neuronale. La fel ca Kleinrock, a ajuns să lucreze pentru laborator ca student absolvent, rezolvând probleme legate de grafica pe computer și viziunea pe computer, cum ar fi recunoașterea marginilor și generarea de imagini 2D, pe TX-XNUMX mai mare și mai puternic.
În cea mai mare parte a anului 1964, Roberts s-a concentrat în primul rând pe munca sa cu imagini. Și apoi l-a întâlnit pe Lik. În noiembrie, a participat la o conferință despre viitorul computerelor, sponsorizată de Forțele Aeriene, ținută la o stațiune cu izvoare termale din Homestead, Virginia de Vest. Acolo a vorbit până târziu în noapte cu alți participanți la conferință și l-a auzit pentru prima dată pe Lick prezentându-și ideea de rețea intergalactică. Ceva s-a agitat în capul lui Roberts - era grozav la procesarea graficii computerizate, dar, de fapt, era limitat la un singur computer TX-2. Chiar dacă și-ar putea partaja software-ul, nimeni altcineva nu l-ar putea folosi, deoarece nimeni nu avea hardware echivalent pentru a-l rula. Singura modalitate prin care el a extins influența lucrării sale a fost să vorbească despre asta în lucrări științifice, în speranța că cineva ar putea să o reproducă în altă parte. El a decis că Leake avea dreptate – rețeaua era exact următorul pas care trebuia făcut pentru a accelera cercetarea în calcul.
Și Roberts a ajuns să lucreze cu Marill, încercând să conecteze TX-2 de la Lincoln Laboratory printr-o linie telefonică de peste țară la computerul SDC din Santa Monica, California. Într-un design experimental pretins copiat din memoriul „rețea intergalactică” a lui Leake, au plănuit ca TX-2 să facă o pauză în mijlocul unui calcul, să folosească un dialer automat pentru a apela SDC Q-32, să ruleze un program de multiplicare a matricei pe acel computer. , apoi continuați calculele inițiale folosind răspunsul său.
Pe lângă rațiunea utilizării tehnologiei costisitoare și avansate pentru a transmite rezultatele unei operații matematice simple pe tot continentul, este de remarcat și viteza teribil de lentă a acestui proces din cauza utilizării rețelei de telefonie. Pentru a efectua un apel, a fost necesar să se stabilească o conexiune dedicată între apelant și apelat, care trecea de obicei prin mai multe centrale telefonice diferite. În 1965, aproape toate erau electromecanice (în acest an AT&T a lansat prima fabrică complet electrică în Sakasuna, New Jersey). Magneții mutau barele metalice dintr-un loc în altul pentru a asigura contactul la fiecare nod. Întregul proces a durat câteva secunde, timp în care TX-2 a trebuit doar să stea și să aștepte. În plus, liniile, perfect potrivite pentru conversații, au fost prea zgomotoase pentru a transmite biți individuali și au furnizat o capacitate de transfer foarte mică (câteva sute de biți pe secundă). O rețea intergalactică intergalactică cu adevărat eficientă necesita o abordare diferită.
Experimentul Marill-Roberts nu a demonstrat caracterul practic sau utilitatea rețelei de distanță lungă, arătându-și doar funcționalitatea teoretică. Dar acest lucru s-a dovedit a fi suficient.
decizie
La mijlocul anului 1966, Robert Taylor a devenit noul al treilea director al IPTO, după Ivan Sutherland. El a fost student al lui Licklider, de asemenea psiholog, și a venit la IPTO prin administrarea anterioară a cercetării în informatică la NASA. Aparent, aproape imediat după sosire, Taylor a decis că era timpul să realizeze visul unei rețele intergalactice; El a fost cel care a lansat proiectul care a dat naștere ARPANET.
Banii ARPA încă intrau, așa că Taylor nu a avut nicio problemă să obțină finanțare suplimentară de la șeful său, Charles Herzfeld. Cu toate acestea, această soluție a avut un risc semnificativ de eșec. Pe lângă faptul că în 1965 existau destul de multe linii care legau capetele opuse ale țării, nimeni nu încercase anterior să facă ceva asemănător cu ARPANET. Se pot aminti și alte experimente timpurii în crearea rețelelor de calculatoare. De exemplu, Princeton și Carnegie Mallon au fost pionierii unei rețele de computere partajate la sfârșitul anilor 1960 cu IBM. Principala diferență dintre acest proiect a fost omogenitatea sa - a folosit computere care erau absolut identice ca hardware și software.
Pe de altă parte, ARPANET ar trebui să se ocupe de diversitate. Până la mijlocul anilor 1960, IPTO finanța mai mult de zece organizații, fiecare cu un computer, toate rulând hardware și software diferit. Capacitatea de a partaja software a fost rareori posibilă chiar și între modele diferite de la același producător - au decis să facă acest lucru doar cu cea mai recentă linie IBM System/360.
Diversitatea sistemelor a reprezentat un risc, adăugând atât complexitate tehnică semnificativă dezvoltării rețelei, cât și posibilitatea partajării resurselor în stil Licklider. De exemplu, la Universitatea din Illinois, în acea perioadă, se construia un supercomputer masiv cu bani ARPA . Lui Taylor i se părea puțin probabil ca utilizatorii locali ai Urbana-Campain să poată exploata pe deplin resursele acestei mașini uriașe. Chiar și sistemele mult mai mici — TX-2 de la Lincoln Lab și Sigma-7 de la UCLA — de obicei nu puteau partaja software din cauza incompatibilităților fundamentale. Abilitatea de a depăși aceste limitări prin accesarea directă a software-ului unui nod de la altul a fost atractivă.
În lucrarea care descrie acest experiment de rețea, Marill și Roberts au sugerat că un astfel de schimb de resurse ar duce la ceva de genul Ricardian. pentru nodurile de calcul:
Amenajarea rețelei poate duce la o anumită specializare a nodurilor colaboratoare. Dacă un anumit nod X, de exemplu, datorită software-ului sau hardware-ului special, este deosebit de bun la inversarea matricei, vă puteți aștepta ca utilizatorii altor noduri din rețea să profite de această abilitate inversând matricele lor pe nodul X, mai degrabă decât făcând acest lucru pe cont propriu.calculatoarele de acasă.
Taylor a avut o altă motivație pentru implementarea unei rețele de partajare a resurselor. Cumpărarea pentru fiecare nod IPTO nou a unui computer nou care avea toate capabilitățile de care cercetătorii de pe acel nod ar putea avea nevoie vreodată a fost costisitoare și, pe măsură ce mai multe noduri au fost adăugate portofoliului IPTO, bugetul s-a întins periculos. Prin conectarea tuturor sistemelor finanțate de IPTO într-o singură rețea, va fi posibil să se ofere noilor beneficiari de granturi computere mai modeste, sau chiar nicio achiziție. Ar putea folosi puterea de calcul de care aveau nevoie pe noduri la distanță cu resurse în exces, iar întreaga rețea ar acționa ca un rezervor public de software și hardware.
După lansarea proiectului și asigurarea finanțării acestuia, ultima contribuție semnificativă a lui Taylor la ARPANET a fost alegerea persoanei care va dezvolta direct sistemul și va avea grijă ca acesta să fie implementat. Roberts a fost alegerea evidentă. Abilitățile sale de inginerie erau incontestabile, era deja un membru respectat al comunității de cercetare IPTO și era unul dintre puținii oameni cu experiență reală în proiectarea și construirea de rețele de calculatoare care operează pe distanțe lungi. Așa că în toamna lui 1966, Taylor l-a sunat pe Roberts și i-a cerut să vină din Massachusetts pentru a lucra la ARPA la Washington.
Dar s-a dovedit a fi greu să-l seduci. Mulți lideri academici IPTO au fost sceptici față de conducerea lui Robert Taylor, considerându-l a fi ușor. Da, Licklider era și psiholog, nu avea studii inginerești, dar măcar avea un doctorat și anumite merite ca unul dintre părinții fondatori ai calculatoarelor interactive. Taylor era un bărbat necunoscut, cu o diplomă de master. Cum va gestiona munca tehnică complexă din comunitatea IPTO? Printre acei sceptici se număra și Roberts.
Dar combinația de morcov și stick și-a făcut treaba (majoritatea surselor indică predominanța bețelor cu o absență virtuală a morcovilor). Pe de o parte, Taylor a pus o oarecare presiune pe șeful lui Roberts de la Laboratorul Lincoln, amintindu-i că cea mai mare parte a finanțării laboratorului provine acum de la ARPA și, prin urmare, trebuia să-l convingă pe Roberts de meritele acestei propuneri. Pe de altă parte, Taylor i-a oferit lui Roberts titlul nou creat de „om de știință senior”, care va raporta direct asupra lui Taylor directorului adjunct al ARPA și va deveni, de asemenea, succesorul lui Taylor ca director. În aceste condiții, Roberts a acceptat să preia proiectul ARPANET. Este timpul să transformăm ideea de partajare a resurselor în realitate.
Ce altceva de citit
- Janet Abbate, Inventing the Internet (1999)
- Katie Hafner și Matthew Lyon, Where Wizards Stay Up Late (1996)
- Arthur Norberg și Julie O'Neill, Transforming Computer Technology: Information Processing for the Pentagon, 1962-1986 (1996)
- M. Mitchell Waldrop, The Dream Machine: JCR Licklider and the Revolution That Made Computing Personal (2001)
Sursa: www.habr.com