Alte articole din serie:
- Istoria ștafetei
- Istoria calculatoarelor electronice
- Istoria tranzistorului
- Istoricul internetului
- Era fragmentării
În lucrarea din 1968 „The Computer as a Communications Device”, scrisă în timpul dezvoltării ARPANET,
Proliferarea rețelelor
Au pătruns în diverse mass-media, instituții și locuri. ALOHAnet a fost una dintre rețelele academice noi care au primit finanțare ARPA la începutul anilor 1970. Alții au inclus PRNET, care a conectat camioanele cu pachete de radio și SATNET prin satelit. Alte țări și-au dezvoltat propriile rețele de cercetare pe direcții similare, în special Marea Britanie și Franța. Rețelele locale, datorită dimensiunii lor mai mici și costurilor mai mici, s-au înmulțit și mai repede. Pe lângă Ethernet de la Xerox PARC, se putea găsi Octopus la Lawrence Radiation Laboratory din Berkeley, California; Ring la Universitatea din Cambridge; Mark II la Laboratorul Național de Fizică Britanic.
În același timp, întreprinderile comerciale au început să ofere acces plătit la rețelele private de pachete. Acest lucru a deschis o nouă piață națională pentru serviciile de calcul online. În anii 1960, diverse companii au lansat afaceri care ofereau acces la baze de date specializate (legale și financiare), sau computere cu timp partajat, oricui avea un terminal. Cu toate acestea, accesarea acestora în toată țara printr-o rețea telefonică obișnuită a fost prohibitiv de costisitoare, făcând dificilă extinderea acestor rețele dincolo de piețele locale. Câteva firme mai mari (Tymshare, de exemplu) și-au construit propriile rețele interne, dar rețelele comerciale de pachete au redus costul utilizării lor la niveluri rezonabile.
Prima astfel de rețea a apărut datorită plecării experților ARPANET. În 1972, câțiva angajați au părăsit Bolt, Beranek și Newman (BBN), care era responsabil pentru crearea și funcționarea ARPANET, pentru a forma Packet Communications, Inc. Deși compania a eșuat în cele din urmă, șocul brusc a servit drept catalizator pentru ca BBN să-și creeze propria rețea privată, Telenet. Cu arhitectul ARPANET Larry Roberts la cârmă, Telenet a funcționat cu succes timp de cinci ani înainte de a fi achiziționat de GTE.
Având în vedere apariția unor rețele atât de diverse, cum ar putea Licklider și Taylor să prevadă apariția unui singur sistem unificat? Chiar dacă din punct de vedere organizatoric era posibil să se conecteze pur și simplu toate aceste sisteme la ARPANET - ceea ce nu a fost posibil - incompatibilitatea protocoalelor lor a făcut acest lucru imposibil. Și totuși, în cele din urmă, toate aceste rețele eterogene (și descendenții lor) se conectează între ele într-un sistem de comunicare universal pe care îl cunoaștem ca Internet. Totul a început nu cu orice grant sau plan global, ci cu un proiect de cercetare abandonat la care lucra un manager de mijloc de la ARPA.
Problemă cu Bob Kahn
Kahn și-a terminat doctoratul în procesarea electronică a semnalului la Princeton în 1964, în timp ce juca golf pe terenurile din apropierea școlii sale. După ce a lucrat pentru scurt timp ca profesor la MIT, și-a luat un loc de muncă la BBN, inițial cu dorința de a-și lua o pauză pentru a se scufunda în industrie pentru a afla cum oamenii practicieni au decis care probleme merită cercetate. Din întâmplare, munca sa la BBN a fost legată de cercetarea posibilului comportament al rețelelor de calculatoare - la scurt timp după care BBN a primit o comandă pentru ARPANET. Kahn a fost atras de acest proiect și a oferit cele mai multe dintre evoluțiile referitoare la arhitectura de rețea.
Fotografie cu Kahn dintr-un ziar din 1974
„Mica lui vacanță” s-a transformat într-un loc de muncă de șase ani în care Kahn a fost expert în rețele la BBN, în timp ce a adus ARPANET pe deplin operațional. Până în 1972, s-a săturat de subiect și, mai important, de a se ocupa de politica constantă și de lupta cu șefii diviziei BBN. Așa că a acceptat o ofertă de la Larry Roberts (înainte ca însuși Roberts să plece să formeze Telenet) și a devenit manager de program la ARPA pentru a conduce dezvoltarea tehnologiei de producție automată, cu potențialul de a gestiona investiții de milioane de dolari. A abandonat munca la ARPANET și a decis să înceapă de la zero într-o zonă nouă.
Dar la câteva luni de la sosirea lui la Washington, D.C., Congresul a ucis proiectul de producție automată. Kahn a vrut să-și facă imediat bagajele și să se întoarcă la Cambridge, dar Roberts l-a convins să rămână și să ajute la dezvoltarea de noi proiecte de rețea pentru ARPA. Kahn, incapabil să scape de cătușele propriilor cunoștințe, s-a trezit gestionând PRNET, o rețea radio de pachete care ar oferi operațiunilor militare beneficiile rețelelor cu comutare de pachete.
Proiectul PRNET, lansat sub auspiciile Institutului de Cercetare Stanford (SRI), a avut scopul de a extinde nucleul de bază de transport de pachete al ALOHANET pentru a sprijini repetitoarele și operarea cu mai multe stații, inclusiv furgonete în mișcare. Cu toate acestea, Kahn a devenit imediat clar că o astfel de rețea nu ar fi utilă, deoarece era o rețea de calculatoare în care practic nu existau computere. Când a început să funcționeze în 1975, avea un computer SRI și patru repetoare situate de-a lungul golfului San Francisco. Stațiile mobile de teren nu au putut face față în mod rezonabil dimensiunii și consumului de energie ale computerelor mainframe din anii 1970. Toate resursele de calcul semnificative se aflau în ARPANET, care folosea un set complet diferit de protocoale și nu putea interpreta mesajul primit de la PRNET. S-a întrebat cum ar fi posibil să se conecteze această rețea embrionară cu vărul ei mult mai matur?
Kahn a apelat la o veche cunoștință din primele zile ale ARPANET pentru a-l ajuta cu răspunsul.
Fotografie cu Cerf dintr-un ziar din 1974
Cerf l-a întâlnit pe Kahn la începutul anilor 1970, când acesta din urmă a sosit la UCLA de la BBN pentru a testa rețeaua sub sarcină. A creat congestionarea rețelei folosind software-ul creat de Cerf, care a generat trafic artificial. După cum se aștepta Kahn, rețeaua nu a putut face față sarcinii și a recomandat modificări pentru a îmbunătăți gestionarea congestiei. În anii următori, Cerf a continuat ceea ce părea o carieră academică promițătoare. Cam în același timp, Kahn a părăsit BBN pentru Washington, Cerf a călătorit pe cealaltă coastă pentru a ocupa un post de profesor adjunct la Stanford.
Kahn știa multe despre rețelele de calculatoare, dar nu avea experiență în proiectarea de protocoale – experiența lui era în procesarea semnalului, nu în informatică. El știa că Cerf ar fi ideal pentru a-și completa abilitățile și va fi critic în orice încercare de a lega ARPANET la PRNET. Kahn l-a contactat în legătură cu internetworking și s-au întâlnit de mai multe ori în 1973 înainte de a merge la un hotel din Palo Alto pentru a-și produce lucrarea fundamentală, „A Protocol for Internetwork Packet Communications”, publicată în mai 1974 în IEEE Transactions on Communications. Acolo, a fost prezentat un proiect pentru Programul de control al transmisiei (TCP) (în curând va deveni un „protocol”) – piatra de temelie a software-ului pentru internetul modern.
Influența externă
Nu există o singură persoană sau moment mai strâns asociat cu invenția Internetului decât Cerf și Kahn și munca lor din 1974. Cu toate acestea, crearea Internetului nu a fost un eveniment care a avut loc la un moment dat în timp - a fost un proces care s-a desfășurat pe parcursul multor ani de dezvoltare. Protocolul original descris de Cerf și Kahn în 1974 a fost revizuit și modificat de nenumărate ori în anii următori. Prima conexiune între rețele a fost testată abia în 1977; protocolul a fost împărțit în două straturi - omniprezentele TCP și IP astăzi - abia în 1978; ARPANET a început să-l folosească în scopuri proprii abia în 1982 (această cronologie a apariției Internetului poate fi extinsă până în 1995, când guvernul SUA a eliminat firewall-ul dintre Internetul academic finanțat din fonduri publice și Internetul comercial). Lista participanților la acest proces de invenție sa extins cu mult dincolo de aceste două nume. În primii ani, o organizație numită International Network Working Group (INWG) a servit ca organism principal pentru colaborare.
ARPANET a intrat în lumea tehnologică mai largă în octombrie 1972, la prima conferință internațională privind comunicațiile computerizate, desfășurată la Washington Hilton cu întorsăturile sale moderniste. Pe lângă americani precum Cerf și Kahn, la eveniment au participat mai mulți experți remarcabili în rețele din Europa, în special
Printre primii contribuitori importanți la această discuție s-a numărat și Robert Metcalfe, pe care l-am întâlnit deja ca arhitect Ethernet la Xerox PARC. Deși Metcalfe nu le-a putut spune colegilor săi, până când lucrarea lui Cerf și Kahn a fost publicată, el își dezvoltase de mult propriul protocol de internet, PARC Universal Packet sau PUP.
Nevoia de Internet la Xerox a crescut de îndată ce rețeaua Ethernet din Alto a devenit de succes. PARC avea o altă rețea locală de minicalculatoare Data General Nova și, desigur, mai exista și ARPANET. Liderii PARC s-au uitat în viitor și și-au dat seama că fiecare bază Xerox va avea propriul Ethernet și că ar trebui cumva să fie conectate între ele (poate prin echivalentul intern ARPANET al Xerox). Pentru a putea pretinde a fi un mesaj normal, pachetul PUP a fost stocat în alte pachete din orice rețea pe care a călătorit - să zicem, PARC Ethernet. Când un pachet ajungea la un computer gateway între Ethernet și o altă rețea (cum ar fi ARPANET), acel computer desface pachetul PUP, îi citește adresa și îl împachetează din nou într-un pachet ARPANET cu anteturile corespunzătoare, trimițându-l la adresa. .
Deși Metcalf nu a putut vorbi direct despre ceea ce a făcut la Xerox, experiența practică pe care a dobândit-o s-a infiltrat inevitabil în discuțiile de la INWG. Dovada influenței sale este văzută în faptul că, în lucrarea din 1974, Cerf și Kahn îi recunosc contribuția, iar mai târziu Metcalfe se jignește că nu a insistat asupra dreptului de autor. PUP a influențat cel mai probabil designul internetului modern din nou în anii 1970, când
O altă sursă de influență asupra protocoalelor de internet timpurii a venit din Europa, în special rețeaua dezvoltată la începutul anilor 1970 de Plan Calcul, un program lansat de
Pentru a supraveghea implementarea Planului Calcul, de Gaulle a creat o délégation à l'informatique (ceva ca o „delegaţie informatică”), raportând direct primului său ministru. La începutul anului 1971, această delegație l-a pus pe inginerul Louis Pouzin responsabil de crearea versiunii franceze a ARPANET. Delegația a considerat că rețelele de pachete vor juca un rol critic în calcul în următorii ani, iar expertiza tehnică în acest domeniu va fi necesară pentru ca Plan Calcul să aibă succes.
Pouzin la o conferință în 1976
Pouzin, absolvent al École Polytechnique din Paris, prima școală de inginerie din Franța, a lucrat ca tânăr pentru un producător francez de echipamente telefonice înainte de a se muta la Bull. Acolo i-a convins pe angajatori că trebuie să afle mai multe despre evoluțiile avansate din SUA. Așadar, în calitate de angajat Bull, a contribuit la crearea Sistemului compatibil de partajare a timpului (CTSS) la MIT timp de doi ani și jumătate, din 1963 până în 1965. Această experiență l-a transformat în principalul expert în calculul interactiv de partajare a timpului în toată Franța - și probabil în toată Europa.
Arhitectura Rețelei Ciclade
Pouzin a numit rețeaua pe care i s-a cerut să o creeze Ciclade, după grupul de insule grecești Ciclade din Marea Egee. După cum sugerează și numele, fiecare computer din această rețea era în esență propria sa insulă. Principala contribuție a Cyclades la tehnologia de rețea a fost conceptul
- Datagramele sunt independente: Spre deosebire de datele dintr-un apel telefonic sau dintr-un mesaj ARPANET, fiecare datagramă poate fi procesată independent. Nu se bazează pe mesajele anterioare, nici pe ordinea acestora, nici pe protocolul de stabilire a unei conexiuni (cum ar fi formarea unui număr de telefon).
- Datagramele sunt transmise de la gazdă la gazdă - toată responsabilitatea pentru trimiterea fiabilă a unui mesaj către o adresă revine expeditorului și destinatarului, și nu rețelei, care în acest caz este pur și simplu o „țeavă”.
Conceptul de datagramă părea o erezie pentru colegii lui Pouzin de la organizația franceză Post, Telephone and Telegraph (PTT), care în anii 1970 își construia propria rețea bazată pe conexiuni asemănătoare telefonului și terminal-la-computer (mai degrabă decât computer-la-computer). computer) conexiuni. Aceasta a avut loc sub îndrumarea unui alt absolvent al Școlii Politehnice, Remi Despres. Ideea de a renunța la fiabilitatea transmisiilor în cadrul rețelei a fost respingătoare pentru PTT, deoarece decenii de experiență au forțat-o să facă telefonul și telegraful cât mai fiabil posibil. În același timp, din punct de vedere economic și politic, transferul controlului asupra tuturor aplicațiilor și serviciilor către computerele gazdă situate la periferia rețelei amenința să transforme PTT-ul în ceva deloc unic și înlocuibil. Totuși, nimic nu întărește o opinie decât să i se opună ferm, deci conceptul
Pouzin și colegii săi din proiectul Cyclades au participat activ la INWG și la diferite conferințe în care s-au discutat ideile din spatele TCP și nu au ezitat să-și exprime părerile despre cum ar trebui să funcționeze rețeaua sau rețelele. La fel ca Melkaf, Pouzin și colegul său Hubert Zimmerman au câștigat mențiune în ziarul TCP din 1974, iar cel puțin un alt coleg, inginerul Gérard le Land, l-a ajutat și pe Cerf să elaboreze protocoalele. Cerf și-a amintit mai târziu că „
„Fereastra glisantă” se referă la modul în care TCP gestionează fluxul de date dintre emițător și receptor. Fereastra curentă constă din toate pachetele din fluxul de date de ieșire pe care expeditorul le poate trimite în mod activ. Marginea dreaptă a ferestrei se deplasează la dreapta atunci când receptorul raportează că a eliberat spațiu-tampon, iar marginea stângă se deplasează spre dreapta când receptorul raportează că a primit pachete anterioare.”
Conceptul diagramei se potrivește perfect cu comportamentul rețelelor de difuzare precum Ethernet și ALOHANET, care, vrând-nevrând, își trimit mesajele în aerul zgomotos și indiferent (spre deosebire de ARPANET mai asemănător cu telefonul, care necesita livrarea secvențială a mesajelor între IMP). pe o linie AT&T de încredere pentru a funcționa corect). Avea sens să se adapteze protocoalele pentru transmisia intranet la rețelele cel mai puțin fiabile, mai degrabă decât la verii lor mai complexe, și exact asta a făcut protocolul TCP al lui Kahn și Cerf.
Aș putea continua și mai departe despre rolul Marii Britanii în dezvoltarea etapelor incipiente ale internetworking-ului, dar merită să nu intru prea multe detalii de teamă să nu ratez ideea - cele două nume asociate cel mai strâns cu inventarea internetului nu au fost singurele. asta conta.
TCP cucerește pe toată lumea
Ce sa întâmplat cu aceste idei timpurii despre cooperarea intercontinentală? De ce Cerf și Kahn sunt lăudați peste tot ca părinții internetului, dar nu se aude nimic despre Pouzin și Zimmerman? Pentru a înțelege acest lucru, este mai întâi necesar să aprofundăm detaliile procedurale din primii ani ai INWG.
În conformitate cu spiritul grupului de lucru al rețelei ARPA și al cererilor sale de comentarii (RFC), INWG și-a creat propriul sistem de „note partajate”. Ca parte a acestei practici, după aproximativ un an de colaborare, Kahn și Cerf au transmis INWG o versiune preliminară a TCP ca Nota #39 în septembrie 1973. Acesta a fost în esență același document pe care l-au publicat în IEEE Transactions în primăvara următoare. În aprilie 1974, echipa Cyclades condusă de Hubert Zimmermann și Michel Elie a publicat o contrapropunere, INWG 61. Diferența a constat în puncte de vedere diferite asupra diferitelor compromisuri inginerești, în principal asupra modului în care pachetele care traversează rețele cu dimensiuni mai mici de pachete sunt împărțite și reasamblate .
Divizarea a fost minimă, dar nevoia de a ajunge la un acord a căpătat o urgență neașteptată din cauza planurilor de revizuire a standardelor de rețea anunțate de Comité Consultatif International Téléphonique et Télégraphique (
Dar, în realitate, compromisul a servit drept ultima suflare a cooperării internaționale de interconectare, fapt care a fost precedat de absența de rău augur a lui Bob Kahn de la votul INWG asupra noii propuneri. S-a dovedit că rezultatul votului nu a respectat termenele stabilite de CCITT și, în plus, Cerf a înrăutățit situația trimițând o scrisoare către CCITT, unde a descris modul în care propunerea nu avea un consens deplin în INWG. Dar orice propunere din partea INWG ar fi probabil să nu fi fost acceptată, deoarece directorii de telecomunicații care dominau CCITT nu erau interesați de rețelele activate cu datagrame inventate de cercetătorii în domeniul computerelor. Ei doreau control complet asupra traficului din rețea, mai degrabă decât să delege această putere computerelor locale asupra cărora nu aveau niciun control. Ei au ignorat complet problema interconectarii și au fost de acord să adopte un protocol de conexiune virtuală pentru o rețea separată, numită
Ironia este că protocolul X.25 a fost susținut de fostul șef al lui Kahn, Larry Roberts. A fost odată un lider în cercetarea de ultimă oră în rețele, dar noile sale interese ca lider de afaceri l-au condus la CCITT pentru a sancționa protocoalele pe care compania sa, Telenet, le folosea deja.
Europenii, în mare parte sub conducerea lui Zimmerman, au încercat din nou, apelând la o altă organizație de standardizare unde dominația managementului telecomunicațiilor nu era la fel de puternică - Organizația Internațională pentru Standardizare.
Să trecem de la bătălia pentru standarde la lucrurile banale, practice, de construire a rețelelor pe teren. Europenii au asumat cu fidelitate implementarea INWG 96 pentru a uni Cicladele și laboratorul național de fizică ca parte a creării unei rețele europene de informații. Dar Kahn și ceilalți lideri ai Proiectului Internet ARPA nu aveau nicio intenție să deraieze trenul TCP de dragul cooperării internaționale. Kahn a alocat deja bani pentru implementarea TCP în ARPANET și PRNET și nu a vrut să o ia de la capăt. Cerf a încercat să promoveze sprijinul SUA pentru compromisul pe care îl făcuse pentru INWG, dar în cele din urmă a renunțat. De asemenea, a decis să se îndepărteze de stresul vieții ca profesor adjunct și, urmând exemplul lui Kahn, a devenit manager de program la ARPA, retrăgându-se din implicarea activă în INWG.
De ce a ieșit atât de puțin din dorința europeană de a stabili un front unit și un standard internațional oficial? Practic, totul ține de diferitele poziții ale șefilor telecomunicațiilor americane și europene. Europenii au trebuit să se confrunte cu o presiune constantă asupra modelului de datagramă din partea directorilor lor de Poștă și Telecomunicații (PTT), care funcționau ca departamente administrative ale guvernelor naționale respective. Din acest motiv, ei au fost mai motivați să găsească consens în procesele formale de stabilire a standardelor. Declinul rapid al Cyclades, care și-a pierdut interesul politic în 1975 și toată finanțarea în 1978, oferă un studiu de caz în puterea PTT. Pouzin a dat vina pe administrație pentru moartea ei
În SUA totul era diferit. AT&T nu a avut aceeași influență politică ca și omologii săi din străinătate și nu a făcut parte din administrația SUA. Dimpotrivă, în acest moment guvernul a limitat și a slăbit sever compania; i-a fost interzis să se amestece în dezvoltarea rețelelor și serviciilor de calculatoare, iar în curând a fost complet demontată în bucăți. ARPA a fost liberă să-și dezvolte programul de internet sub umbrela de protecție a puternicului Departament al Apărării, fără nicio presiune politică. Ea a finanțat implementarea TCP pe diferite computere și și-a folosit influența pentru a forța toate gazdele de pe ARPANET să treacă la noul protocol în 1983. Prin urmare, cea mai puternică rețea de computere din lume, multe dintre ale cărei noduri erau cele mai puternice calculatoare. organizații din lume, a devenit site-ul dezvoltării TCP /IP.
Astfel, TCP/IP a devenit piatra de temelie a Internetului, și nu numai a Internetului, datorită libertății politice și financiare relative a ARPA în comparație cu orice altă organizație de rețele de calculatoare. În ciuda OSI, ARPA a devenit câinele care dă din coada revoltată a comunității de cercetare în rețea. Din punctul de vedere al anului 1974, se puteau vedea multe linii de influență care au condus la munca lui Cerf și Kahn asupra TCP și multe potențiale colaborări internaționale care ar putea apărea din acestea. Totuși, din perspectiva anului 1995, toate drumurile duc la un singur moment pivot, o singură organizație americană și două nume illustre.
Ce altceva de citit
- 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, Standarde deschise și era digitală (2014)
- Andrew L. Russell și Valérie Schafer, „În umbra ARPANET și a internetului: Louis Pouzin și rețeaua Cyclades în anii 1970”, Technology and Culture (2014)
Sursa: www.habr.com