Toto je príbeh o vytvorení ARPANETu, revolučného predchodcu internetu, ako ho rozprávali účastníci podujatí
Po príchode do Bolter Hall Institute na Kalifornskej univerzite v Los Angeles (UCLA) som vyšiel po schodoch do tretieho poschodia a hľadal som izbu č. 3420. A potom som sa do toho pustil. Z chodby sa jej nezdalo nič zvláštne.
Ale pred 50 rokmi, 29. októbra 1969, sa stalo niečo monumentálne. Postgraduálny študent Charlie Cline sediaci pri termináli ITT Teletype uskutočnil prvý digitálny prenos dát pre Billa Duvalla, vedca, ktorý sedel pri inom počítači v Stanford Research Institute (dnes známy ako SRI International), v úplne inej časti Kalifornie. Takto sa príbeh začal , malá sieť akademických počítačov, ktorá sa stala predchodcom internetu.
Nedá sa povedať, že v tom čase tento krátky akt prenosu dát zabúril na celom svete. Dokonca ani Cline a Duvall nedokázali plne oceniť ich úspech: „Nepamätám si na tú noc nič zvláštne a určite som si vtedy neuvedomil, že sme urobili niečo špeciálne,“ hovorí Cline. Ich spojenie sa však stalo dôkazom realizovateľnosti konceptu, ktorý v konečnom dôsledku zabezpečil prístup k takmer všetkým svetovým informáciám pre každého, kto vlastní počítač.
Dnes je všetko od smartfónov po automatické garážové brány uzly v sieti pochádzajúcej z tej, ktorú Cline a Duvall v ten deň testovali. A príbeh o tom, ako určili prvé pravidlá na presúvanie bajtov po svete, stojí za to si vypočuť – najmä keď ho sami rozprávajú.
"Aby sa to už neopakovalo"
A v roku 1969 veľa ľudí pomohlo Clineovi a Duvallovi urobiť ten večerný prielom 29. októbra - vrátane profesora UCLA , s ktorým som sa okrem Clinea a Duvalla rozprával na 50. výročí. Povedal to Kleinrock, ktorý na univerzite stále pôsobí v istom zmysle to bolo dieťa studenej vojny. Keď v októbri 1957 sovietsky sa mihol na oblohe nad Spojenými štátmi, šokové vlny z neho prešli vedeckou komunitou aj politickým establishmentom.
Izba č. 3420, zrekonštruovaná v celej svojej kráse z roku 1969
Vypustenie Sputniku "našlo Spojené štáty so stiahnutými nohavicami a Eisenhower povedal: 'Nedovoľte, aby sa to stalo znova'," pripomenul Kleinrock v našom rozhovore v miestnosti 3420, teraz známej ako Internet History Center. Kleinrock. "Takže v januári 1958 vytvoril Agentúru pre pokročilé výskumné projekty, ARPA, v rámci ministerstva obrany na podporu STEM - tvrdých vied študovaných na amerických univerzitách a výskumných laboratóriách."
Do polovice 1960. rokov ARPA poskytla financie na stavbu veľkých počítačov používaných výskumníkmi na univerzitách a think-tankoch po celej krajine. Finančným riaditeľom ARPA bol Bob Taylor, kľúčová postava v počítačovej histórii, ktorý neskôr viedol laboratórium PARC v Xeroxe. V ARPA mu, žiaľ, bolo jasné, že všetky tieto počítače hovorili rôznymi jazykmi a nevedeli, ako medzi sebou komunikovať.
Taylor nenávidel, že musel používať rôzne terminály na pripojenie k rôznym vzdialeným výskumným počítačom, z ktorých každý bežal na vlastnej vyhradenej linke. Jeho kancelária bola plná ďalekopisných strojov.
V roku 1969 boli takéto terminály Teletype neoddeliteľnou súčasťou výpočtových zariadení
„Povedal som, človeče, je jasné, čo treba urobiť. Namiesto vašich troch terminálov by mal existovať jeden terminál, ktorý ide tam, kde ho potrebujete,“ povedal Taylor v roku 1999 pre New York Times. "Táto myšlienka je ARPANET."
Taylor mal aj praktickejšie dôvody, prečo chcel vytvoriť sieť. Neustále dostával žiadosti od výskumníkov z celej krajiny o financovanie nákupu väčších a rýchlejších . Vedel, že veľká časť výpočtovej sily financovanej vládou je nečinná, vysvetľuje Kleinrock. Napríklad výskumník by mohol maximalizovať možnosti výpočtového systému v SRIin v Kalifornii, zatiaľ čo mainframe na MIT by mohol nečinne sedieť, povedzme, po hodinách na východnom pobreží.
Alebo sa mohlo stať, že mainframe obsahoval na jednom mieste softvér, ktorý by mohol byť užitočný na iných miestach – ako prvý grafický softvér financovaný z ARPA na University of Utah. Bez takejto siete „ak som na UCLA a chcem robiť grafiku, požiadam ARPA, aby mi kúpila rovnaký stroj,“ hovorí Kleinrock. "Každý potreboval všetko." V roku 1966 bola ARPA z takýchto požiadaviek unavená.
Leonard Kleinrock
Problém bol v tom, že všetky tieto počítače hovorili rôznymi jazykmi. V Pentagone Taylorovi počítačoví vedci vysvetlili, že všetky tieto výskumné počítače prevádzkovali rôzne sady kódov. Neexistoval žiadny spoločný sieťový jazyk alebo protokol, prostredníctvom ktorého by sa počítače umiestnené ďaleko od seba mohli pripojiť a zdieľať obsah alebo zdroje.
Čoskoro sa situácia zmenila. Taylor presvedčil riaditeľa ARPA Charlesa Hertzfielda, aby investoval milión dolárov do vývoja novej siete spájajúcej počítače z MIT, UCLA, SRI a inde. Hertzfield získal peniaze tak, že ich zobral z výskumného programu balistických rakiet. Ministerstvo obrany zdôvodnilo tieto náklady tým, že ARPA mala za úlohu vytvoriť „prežijúcu“ sieť, ktorá bude fungovať aj po zničení jednej z jej častí – napríklad pri jadrovom útoku.
ARPA prizvala Larryho Robertsa, starého Kleinrockovho priateľa z MIT, aby riadil projekty ARPANET. Roberts sa obrátil na práce britského počítačového vedca Donalda Davisa a Američana Paula Barana a na technológie prenosu údajov, ktoré vynašli.
A čoskoro Roberts pozval Kleinrocka, aby pracoval na teoretickej časti projektu. O prenose dát po sieťach uvažoval už od roku 1962, keď bol ešte na MIT.
„Ako postgraduálny študent na MIT som sa rozhodol riešiť nasledujúci problém: Som obklopený počítačmi, ale oni nevedia, ako spolu komunikovať, a viem, že skôr či neskôr budú musieť,“ Kleinrock hovorí. – A nikto nebol zapojený do tejto úlohy. Všetci študovali teóriu informácií a kódovania.“
Hlavným prínosom Kleinrocka pre ARPANET bol . Vtedy boli linky analógové a dali sa prenajať od AT&T. Pracovali cez prepínače, čo znamená, že centrálny prepínač vytvoril vyhradené spojenie medzi odosielateľom a príjemcom, či už to boli dvaja ľudia chatujúci na telefóne alebo terminál pripojený k vzdialenému mainframe. Na týchto linkách sa veľa času trávilo v nečinnosti – keď nikto nehovoril slová ani neprenášal bity.
Kleinrockova dizertačná práca na MIT stanovila koncepty, ktoré by viedli k projektu ARPANET.
Kleinrock to považoval za mimoriadne neefektívny spôsob komunikácie medzi počítačmi. Teória radenia poskytla spôsob, ako dynamicky rozdeliť komunikačné linky medzi dátové pakety z rôznych komunikačných relácií. Keď je jeden tok paketov prerušený, iný tok môže používať rovnaký kanál. Pakety, ktoré tvoria jednu dátovú reláciu (povedzme jeden e-mail), si môžu nájsť cestu k príjemcovi pomocou štyroch rôznych ciest. Ak je jedna cesta uzavretá, sieť presmeruje pakety cez inú.
Počas nášho rozhovoru v miestnosti 3420 mi Kleinrock ukázal svoju diplomovú prácu, zviazanú červenou farbou na jednom zo stolov. Svoj výskum publikoval v knižnej podobe v roku 1964.
V takomto novom type siete sa pohyb dát neriadil centrálnym prepínačom, ale zariadeniami umiestnenými v sieťových uzloch. V roku 1969 boli tieto zariadenia tzv , „obslužné nástroje pre správy rozhrania“. Každý takýto stroj bol upravenou, ťažkotonážnou verziou počítača Honeywell DDP-516, ktorý obsahoval špeciálne vybavenie na správu siete.
Kleinrock doručil prvý IMP na UCLA prvý pondelok v septembri v roku 1969. Dnes stojí monoliticky v rohu miestnosti 3420 v Bolter Hall, kde je obnovený do pôvodného vzhľadu, aký bol pri spracovaní prvých internetových prenosov pred 50 rokmi.
"15-hodinové pracovné dni, každý deň"
Na jeseň roku 1969 bol Charlie Cline postgraduálnym študentom, ktorý sa snažil získať inžiniersky titul. Jeho skupina bola presunutá do projektu ARPANET po tom, čo Kleinrock získal vládne financovanie na rozvoj siete. V auguste Kline a ďalší aktívne pracovali na príprave softvéru pre mainframe Sigma 7 na prepojenie s IMP. Keďže medzi počítačmi a IMP neexistovalo žiadne štandardné komunikačné rozhranie – Bob Metcalfe a David Boggs nevynašli Ethernet až do roku 1973 – tím vytvoril 5-metrový kábel od začiatku na komunikáciu medzi počítačmi. Teraz potrebovali iba ďalší počítač na výmenu informácií.
Charlie Cline
Druhým výskumným centrom, ktoré dostalo IMP, bolo SRI (stalo sa to začiatkom októbra). Pre Billa Duvalla táto udalosť znamenala začiatok príprav na prvý prenos údajov z UCLA do SRI, na ich SDS 940. Tímy v oboch inštitúciách, ako povedal, tvrdo pracovali na dosiahnutí prvého úspešného prenosu údajov do 21. októbra.
„Išiel som do projektu, vyvinul a implementoval požadovaný softvér a bol to druh procesu, ktorý sa niekedy stáva pri vývoji softvéru – 15 hodín denne, každý deň, kým to neskončíte,“ spomína.
S blížiacim sa Halloweenom sa tempo vývoja v oboch inštitúciách zrýchľuje. A tímy boli pripravené ešte pred termínom.
„Teraz sme mali dva uzly, prenajali sme si linku od AT&T a očakávali sme úžasné rýchlosti 50 000 bitov za sekundu,“ hovorí Kleinrock. "A boli sme pripravení to urobiť, prihlásiť sa."
„Prvý test sme naplánovali na 29. októbra,“ dodáva Duval. – Vtedy to bola pre-alfa. A mysleli sme si, že dobre, máme tri skúšobné dni, aby sme to všetko rozbehli.“
Večer 29. Kline pracoval neskoro - rovnako ako Duvall v SRI. Plánovali sa pokúsiť preniesť prvú správu cez ARPANET večer, aby nikomu nezničili prácu, ak sa počítač náhle „zrúti“. V miestnosti 3420 sedel Cline sám pred terminálom ITT Teletype pripojeným k počítaču.
A tu je to, čo sa v ten večer stalo – vrátane jedného z historických zlyhaní počítača v histórii výpočtovej techniky – slovami samotných Kline a Duvalla:
Kline: Prihlásil som sa do OS Sigma 7 a potom som spustil program, ktorý som napísal a ktorý mi umožnil zadať testovací paket, ktorý sa má odoslať do SRI. Medzitým Bill Duvall v SRI spustil program, ktorý akceptoval prichádzajúce spojenia. A zároveň sme spolu telefonovali.
Spočiatku sme mali niekoľko problémov. Mali sme problém s prekladom kódu, pretože náš systém používal (rozšírený BCD), štandard používaný IBM a Sigma 7. Ale počítač v SRI používa (Standard American Code for Information Interchange), ktorý sa neskôr stal štandardom pre ARPANET a potom pre celý svet.
Po riešení niekoľkých týchto problémov sme sa pokúsili prihlásiť. A aby ste to urobili, museli ste zadať slovo „login“. Systém v SRI bol naprogramovaný tak, aby inteligentne rozpoznával dostupné príkazy. V rozšírenom režime, keď ste najprv napísali L, potom O a potom G, pochopila, že ste pravdepodobne mysleli PRIHLÁSENIE a sama pridala IN. Tak som vstúpil do L.
Hovoril som s Duvallom zo SRI a povedal som: "Dostali ste L?" Hovorí: "Áno." Povedal som, že som videl, ako sa L vrátilo a vytlačilo sa na mojom termináli. A stlačil som O a povedalo: "O" prišlo. Stlačil som G a on povedal: "Počkaj chvíľu, môj systém tu zlyhal."
Bill Duvall
Po niekoľkých písmenách došlo k pretečeniu vyrovnávacej pamäte. Bolo to veľmi ľahké nájsť a opraviť a v podstate potom všetko fungovalo. Spomínam to preto, lebo o tom celý tento príbeh nie je. Príbeh o tom, ako funguje ARPANET.
Kline: Mal malú chybu, vyrovnal sa s ňou asi za 20 minút a pokúsil sa všetko spustiť znova. Potreboval vyladiť softvér. Potreboval som znova skontrolovať softvér. Zavolal mi späť a skúsili sme to znova. Začali sme odznova, napísal som L, O, G a tentokrát som dostal odpoveď „IN“.
"Len inžinieri v práci"
Prvý spoj sa uskutočnil o pol jedenástej večer tichomorského času. Kline sa potom mohol prihlásiť do počítačového účtu SRI, ktorý pre neho vytvoril Duvall, a spúšťať programy pomocou systémových prostriedkov počítača umiestneného 560 km po pobreží od UCLA. Malá časť misie ARPANET bola splnená.
"Vtedy už bolo neskoro, tak som išiel domov," povedal mi Kline.
Nápis v miestnosti 3420 vysvetľuje, čo sa tu stalo
Tím vedel, že dosiahol úspech, ale veľmi nepremýšľal o rozsahu úspechu. "Pri práci to boli len inžinieri," povedal Kleinrock. Duvall videl 29. október jednoducho ako jeden krok vo väčšej a zložitejšej úlohe prepojenia počítačov do siete. Kleinrockova práca sa zamerala na to, ako smerovať dátové pakety cez siete, zatiaľ čo výskumníci SRI pracovali na tom, čo tvorí paket a ako sú dáta v ňom usporiadané.
„V podstate tam bola prvýkrát vytvorená paradigma, ktorú vidíme na internete, s odkazmi na dokumenty a všetko ostatné,“ hovorí Duvall. „Vždy sme si predstavovali niekoľko vzájomne prepojených pracovných staníc a ľudí. Vtedy sme ich volali znalostné centrá, pretože naša orientácia bola akademická.“
V priebehu týždňov od prvej úspešnej výmeny údajov medzi Cline a Duvallom sa sieť ARPA rozšírila o počítače z Kalifornskej univerzity v Santa Barbare a z Utahskej univerzity. ARPANET potom expandoval ďalej do 70. a do veľkej časti 1980. rokov a spájal stále viac vládnych a akademických počítačov. A potom sa koncepty vyvinuté v ARPANET aplikujú na internet, ktorý poznáme dnes.
V roku 1969 tlačová správa UCLA ponúkala nový ARPANET. „Počítačové siete sú stále v plienkach,“ napísal vtedy Kleinrock. "Ako sa však zväčšia a zložitosť budú, budeme pravdepodobne svedkami šírenia 'počítačových služieb', ktoré, podobne ako dnešné elektrické a telefónne služby, budú slúžiť jednotlivým domácnostiam a kanceláriám po celej krajine."
Dnes tento koncept pôsobí dosť staromódne – dátové siete prenikli nielen do domácností a kancelárií, ale aj do najmenších zariadení patriacich do internetu vecí. Kleinrockov výrok o „počítačových službách“ bol však prekvapivo prezieravý vzhľadom na to, že moderný komerčný internet vznikol až o niekoľko desaťročí neskôr. Táto myšlienka zostáva aktuálna aj v roku 2019, keď sa výpočtové zdroje blížia k rovnakému všadeprítomnému, samozrejmému stavu ako elektrina.
Možno sú výročia, ako je toto, dobrou príležitosťou nielen na to, aby sme si pripomenuli, ako sme prišli do tejto vysoko prepojenej éry, ale aj na to, aby sme sa pozreli do budúcnosti – ako to urobil Kleinrock – a zamysleli sa nad tým, kam by sa sieť mohla uberať ďalej.
Zdroj: hab.com