Ďalšie články zo série:
- História relé
- História elektronických počítačov
- História tranzistora
- História internetu
Pomocou ARPANET Robert Taylor a Larry Roberts mnoho rôznych výskumných ústavov, z ktorých každý mal svoj vlastný počítač, za softvér a hardvér, za ktorý niesol plnú zodpovednosť. Softvér a hardvér samotnej siete sa však nachádzal v hmlistej strednej oblasti a nepatril do žiadneho z týchto miest. V období od roku 1967 do roku 1968 musel Roberts, vedúci projektu siete Úradu informačných technológií (IPTO), určiť, kto by mal budovať a udržiavať sieť a kde by mali ležať hranice medzi sieťou a inštitúciami.
Skeptici
Problém štruktúrovania siete bol prinajmenšom taký politický ako technický. Vedúci výskumu ARPA vo všeobecnosti nesúhlasili s myšlienkou ARPANET. Niektorí jasne nepreukázali žiadnu túžbu kedykoľvek sa pripojiť k sieti; len málo z nich bolo nadšených. Každé centrum by muselo vynaložiť veľké úsilie, aby umožnilo ostatným používať ich veľmi drahý a veľmi vzácny počítač. Toto poskytnutie prístupu preukázalo jasné nevýhody (strata cenného zdroja), zatiaľ čo jeho potenciálne výhody zostali nejasné a vágne.
Rovnaký skepticizmus ohľadom zdieľaného prístupu k zdrojom pred niekoľkými rokmi potopil sieťový projekt UCLA. V tomto prípade však mala ARPA oveľa väčší vplyv, pretože platila priamo za všetky tieto cenné počítačové zdroje a naďalej mala podiel na všetkých peňažných tokoch súvisiacich výskumných programov. A hoci neboli vyslovené žiadne priame hrozby, nezaznelo „alebo inak“, situácia bola mimoriadne jasná – tak či onak sa ARPA chystala vybudovať svoju sieť, aby zjednotila stroje, ktoré jej v praxi stále patrili.
Ten moment nastal na stretnutí vedeckých riaditeľov v Att Arbor, Michigan, na jar roku 1967. Roberts predstavil svoj plán na vytvorenie siete spájajúcej rôzne počítače v každom z centier. Oznámil, že každý vedúci pracovník poskytne svojmu miestnemu počítaču špeciálny sieťový softvér, ktorý bude používať na volanie iných počítačov cez telefónnu sieť (to bolo predtým, ako sa Roberts o tejto myšlienke dozvedel). ). Odpoveďou bola polemika a strach. K najmenej nakloneným realizácii tejto myšlienky patrili najväčšie centrá, ktoré už pracovali na veľkých projektoch sponzorovaných IPTO, z ktorých MIT bolo hlavným. Výskumníci z MIT, zaplavení peniazmi zo svojho systému zdieľania času Project MAC a laboratória umelej inteligencie, nevideli žiadnu výhodu v zdieľaní svojich ťažko zarobených zdrojov so západnými rifrafami.
A bez ohľadu na svoje postavenie si každé centrum vážilo svoje vlastné nápady. Každý z nich mal svoj vlastný jedinečný softvér a vybavenie a bolo ťažké pochopiť, ako mohli medzi sebou nadviazať základnú komunikáciu, nieto ešte skutočne spolupracovať. Len písanie a spúšťanie sieťových programov pre ich stroj zaberie značné množstvo ich času a výpočtových zdrojov.
Bolo ironické, ale aj prekvapivo výstižné, že Robertsovo riešenie týchto sociálnych a technických problémov pochádza od Wesa Clarka, muža, ktorý nemal rád zdieľanie času a siete. Clark, zástanca donkichotskej myšlienky dať každému osobný počítač, nemal v úmysle s nikým zdieľať výpočtové zdroje a svoj vlastný kampus, Washington University v St. Louis, držal ďaleko od ARPANETu na mnoho nasledujúcich rokov. Preto nie je prekvapujúce, že to bol on, kto vyvinul dizajn siete, ktorý výrazne nezaťažuje výpočtové zdroje každého z centier a nevyžaduje, aby každé z nich vynakladalo úsilie na vytvorenie špeciálneho softvéru.
Clark navrhol umiestniť do každého centra minipočítač, ktorý by zvládal všetky funkcie priamo súvisiace so sieťou. Každé centrum len muselo prísť na to, ako sa pripojiť k svojmu lokálnemu asistentovi (ktorý sa neskôr nazýval procesory správ rozhrania, resp ), ktorý potom správu odoslal správnou cestou tak, aby sa dostala k príslušnému IMP na prijímacom mieste. V podstate navrhol, aby ARPA distribuovala do každého centra ďalšie bezplatné počítače, ktoré by prevzali väčšinu zdrojov siete. V čase, keď boli počítače ešte vzácne a veľmi drahé, bol tento návrh odvážny. Avšak práve vtedy sa začali objavovať minipočítače, ktoré namiesto niekoľkých stoviek stáli len niekoľko desiatok tisíc dolárov a nakoniec sa návrh ukázal ako v zásade realizovateľný (každý IMP nakoniec stál 45 000 dolárov, teda približne 314 000 dolárov v r. dnešné peniaze).
Prístup IMP, zatiaľ čo zmiernil obavy vedeckých lídrov zo sieťového zaťaženia ich výpočtového výkonu, riešil aj ďalší, politický problém ARPA. Na rozdiel od zvyšku vtedajších projektov agentúry sa sieť neobmedzovala len na jedno výskumné centrum, kde by ju viedol jeden šéf. A samotná ARPA nemala schopnosti samostatne priamo vytvárať a riadiť rozsiahly technický projekt. Na to by si musela najať externé spoločnosti. Prítomnosť IMP vytvorila jasné rozdelenie zodpovednosti medzi sieť riadenú externým agentom a lokálne riadený počítač. Dodávateľ by kontroloval IMP a všetko medzi tým a centrá by zostali zodpovedné za hardvér a softvér na svojich vlastných počítačoch.
IMP
Roberts potom potreboval vybrať tohto dodávateľa. Lickliderov staromódny prístup, keď vylákal návrh priamo od svojho obľúbeného výskumníka, v tomto prípade neplatil. Projekt sa musel dať do verejnej dražby ako každá iná štátna zákazka.
Až v júli 1968 sa Robertsovi podarilo vyžehliť posledné detaily ponuky. Uplynulo asi šesť mesiacov, odkedy zapadol posledný technický kúsok skladačky, keď bol na konferencii v Gatlinburgu ohlásený systém prepínania paketov. Dvaja z najväčších výrobcov počítačov, Control Data Corporation (CDC) a International Business Machines (IBM), okamžite odmietli účasť, pretože nemali lacné minipočítače vhodné pre úlohu IMP.
Honeywell DDP-516
Spomedzi ostatných účastníkov si väčšina vybrala nový počítač z Honeywell, hoci niektorí boli naklonení priazne . Voľba spoločnosti Honeywell bola obzvlášť atraktívna, pretože mala I/O rozhranie špeciálne navrhnuté pre systémy v reálnom čase pre aplikácie, ako je priemyselné riadenie. Komunikácia si samozrejme vyžadovala aj patričnú presnosť – ak počítač zmeškal prichádzajúcu správu pri inej práci, nebola druhá šanca ju zachytiť.
Koncom roka, keď Roberts vážne uvažoval o Raytheone, pridelil túto úlohu rastúcej Cambridgeskej firme, ktorú založili Bolt, Beranek a Newman. Rodokmeň interaktívnych počítačov bol v tom čase extrémne zakorenený a Roberts mohol byť ľahko obvinený z rodinkárstva za to, že si vybral BBN. Licklider priniesol interaktívnu výpočtovú techniku do BBN predtým, ako sa stal prvým riaditeľom IPTO, zasial semená svojej intergalaktickej siete a mentoroval ľudí ako Roberts. Bez Leakeovho vplyvu by ARPA a BBN nemali záujem ani schopné slúžiť projektu ARPANET. Okrem toho kľúčová časť tímu zostaveného spoločnosťou BBN na vybudovanie siete založenej na IMP pochádzala priamo alebo nepriamo z laboratórií Lincoln Labs: Frank Hart (vedúci tímu), Dave Walden, a Severný Ornstein. Roberts sám navštevoval postgraduálnu školu v laboratóriách a práve tam Leakeovo náhodné stretnutie s Wesom Clarkom podnietilo jeho záujem o interaktívne počítače.
No hoci situácia mohla vyzerať ako tajná dohoda, v skutočnosti bol tím BBN rovnako vhodný na prácu v reálnom čase ako Honeywell 516. V Lincolne pracovali na počítačoch pripojených k radarovým systémom – ďalší príklad aplikácie, v ktorej údaje nebudú čakať, kým bude počítač pripravený. Hart napríklad v 1950. rokoch ako študent pracoval na počítači Whirlwind, zapojil sa do projektu SAGE a celkovo strávil 15 rokov v Lincoln Laboratories. Ornstein pracoval na krížovom protokole SAGE, ktorý prenášal údaje o radarovom sledovaní z jedného počítača do druhého, a neskôr na počítači LINC Wesa Clarka, ktorý mal pomôcť vedcom pracovať priamo v laboratóriu s údajmi online. Crowther, teraz známy najmä ako autor textovej hry , strávil desať rokov budovaním systémov v reálnom čase, vrátane Lincoln Terminal Experiment, mobilnej satelitnej komunikačnej stanice s malým počítačom, ktorý ovládal anténu a spracovával prichádzajúce signály.
IMP tím v BBN. Frank Hart je muž v seniorskom centre. Ornstein stojí na pravom okraji vedľa Crowthera.
IMP bol zodpovedný za pochopenie a riadenie smerovania a doručovania správ z jedného počítača do druhého. Počítač mohol odoslať až 8000 50 bajtov naraz do miestneho IMP spolu s cieľovou adresou. IMP potom rozdelil správu na menšie pakety, ktoré boli nezávisle prenesené do cieľového IMP cez 12-kbps linky prenajaté od AT&T. Prijímajúci IMP poskladal správu a doručil ju do svojho počítača. Každý IMP si viedol tabuľku, ktorá sledovala, ktorý z jeho susedov mal najrýchlejšiu cestu k dosiahnutiu akéhokoľvek možného cieľa. Bola dynamicky aktualizovaná na základe informácií získaných od týchto susedov, vrátane informácií, že sused je nedostupný (v takom prípade sa oneskorenie odoslania týmto smerom považovalo za nekonečné). Na splnenie požiadaviek Robertsa na rýchlosť a priepustnosť celého tohto spracovania vytvoril Hartov tím kód na umeleckej úrovni. Celý program spracovania pre IMP zaberal iba 000 300 bajtov; časť, ktorá sa zaoberala smerovacími tabuľkami, zabrala iba XNUMX.
Tím tiež prijal niekoľko preventívnych opatrení vzhľadom na to, že bolo nepraktické venovať podporný tím každému IMP v teréne.
Najprv vybavili každý počítač zariadeniami na vzdialené monitorovanie a ovládanie. Okrem automatického reštartu, ktorý sa spustil po každom výpadku prúdu, boli IMP naprogramované tak, aby dokázali reštartovať susedov odoslaním nových verzií operačného softvéru. Na pomoc pri ladení a analýze môže IMP na príkaz začať v pravidelných intervaloch vytvárať snímky svojho aktuálneho stavu. Ku každému balíku IMP bola tiež pripojená časť na jeho sledovanie, čo umožnilo písať podrobnejšie protokoly práce. So všetkými týmito schopnosťami bolo možné mnohé problémy vyriešiť priamo z kancelárie BBN, ktorá slúžila ako riadiace centrum, z ktorého bolo možné vidieť stav celej siete.
Po druhé, od Honeywell si vyžiadali vojenskú verziu 516, vybavenú hrubým puzdrom na ochranu pred vibráciami a inými hrozbami. BBN v podstate chcelo, aby to bolo znamenie „drž sa ďalej“ pre zvedavých postgraduálnych študentov, ale nič nevymedzovalo hranicu medzi miestnymi počítačmi a podsieťou prevádzkovanou BBN tak ako tento pancierový plášť.
Prvé vystužené skrinky s veľkosťou približne ako chladnička dorazili na miesto na Kalifornskú univerzitu v Los Angeles (UCLA) 30. augusta 1969, len 8 mesiacov po tom, čo spoločnosť BBN dostala zmluvu.
Hostitelia
Roberts sa rozhodol spustiť sieť so štyrmi hostiteľmi – okrem UCLA by sa IMP nainštaloval tesne pri pobreží na Kalifornskej univerzite v Santa Barbare (UCSB), ďalší na Stanfordskom výskumnom inštitúte (SRI) v severnej Kalifornii a posledný na University of Utah. Všetko to boli druhoradé inštitúcie zo západného pobrežia, snažiace sa nejako dokázať v oblasti vedeckých výpočtov. Rodinné väzby naďalej fungovali ako dvaja z vedeckých supervízorov, z UCLA a z University of Utah, boli tiež starí kolegovia Robertsa z Lincoln Laboratories.
Roberts dal dvom hostiteľom ďalšie funkcie súvisiace so sieťou. V roku 1967 sa Doug Englebart zo SRI dobrovoľne prihlásil na zriadenie sieťového informačného centra na stretnutí vedenia. Pomocou sofistikovaného systému na vyhľadávanie informácií SRI sa rozhodol vytvoriť adresár ARPANET: organizovanú zbierku informácií o všetkých zdrojoch dostupných na rôznych uzloch a sprístupniť ich každému v sieti. Vzhľadom na odborné znalosti spoločnosti Kleinrock v oblasti analýzy sieťovej prevádzky Roberts určil UCLA ako centrum merania siete (NMC). Pre Kleinrock a UCLA mal byť ARPANET nielen praktickým nástrojom, ale aj experimentom, z ktorého sa dajú extrahovať a zostaviť údaje, aby sa získané poznatky dali použiť na zlepšenie dizajnu siete a jej nástupcov.
Ale dôležitejšie pre rozvoj ARPANETu ako tieto dve stretnutia bola neformálnejšia a voľnejšia komunita postgraduálnych študentov nazývaná Network Working Group (NWG). Podsieť z IMP umožnila akémukoľvek hostiteľovi v sieti spoľahlivo doručiť správu komukoľvek inému; Cieľom NWG bolo vyvinúť spoločný jazyk alebo sadu jazykov, ktoré by hostitelia mohli používať na komunikáciu. Nazývali ich „hostiteľské protokoly“. Názov „protokol“, požičaný od diplomatov, prvýkrát použili na siete v roku 1965 Roberts a Tom Marill, aby opísali formát údajov a algoritmické kroky, ktoré určujú, ako dva počítače navzájom komunikujú.
NWG, pod neformálnym, ale efektívnym vedením Steva Crockera z UCLA, sa začala pravidelne stretávať na jar 1969, asi šesť mesiacov pred prvým IMP. Crocker sa narodil a vyrastal v oblasti Los Angeles, navštevoval Van Nuys High School a bol v rovnakom veku ako dvaja z jeho budúcich kolegov z NWG, Vint Cerf a Jon Postel. Na zaznamenanie výsledkov niektorých stretnutí skupiny Crocker vyvinul jeden zo základných kameňov kultúry ARPANET (a budúceho internetu), žiadosť o pripomienky [pracovný návrh] (). Jeho RFC 1, publikované 7. apríla 1969 a distribuované do všetkých budúcich uzlov ARPANET prostredníctvom klasickej pošty, zhromaždilo prvé diskusie skupiny o návrhu softvéru hostiteľského protokolu. V RFC 3 pokračoval Crocker v popise a veľmi vágne definoval proces návrhu pre všetky budúce RFC:
Je lepšie posielať komentáre včas, ako ich robiť dokonalými. Akceptované sú filozofické názory bez príkladov alebo iných špecifík, konkrétne návrhy alebo implementačné technológie bez úvodného popisu či kontextových vysvetlení, konkrétne otázky bez pokusov o zodpovedanie. Minimálna dĺžka poznámky od NWG je jedna veta. Dúfame, že uľahčíme výmeny a diskusie o neformálnych nápadoch.
Rovnako ako žiadosť o cenovú ponuku (RFQ), štandardný spôsob žiadania o ponuky na vládne zákazky, RFC uvítalo spätnú väzbu, ale na rozdiel od RFQ tiež vyzvalo k dialógu. Ktokoľvek z distribuovanej komunity NWG mohol odoslať RFC a využiť túto príležitosť na diskusiu, spochybňovanie alebo kritiku predchádzajúceho návrhu. Samozrejme, ako v každej komunite, niektoré názory boli cenené nad ostatnými a v prvých dňoch mali názory Crockera a jeho základnej skupiny spolupracovníkov veľkú autoritu. V júli 1971 opustil Crocker UCLA ešte ako postgraduálny študent, aby zaujal pozíciu programového manažéra v IPTO. S kľúčovými výskumnými grantmi od ARPA, ktoré mal k dispozícii, mal, vedome alebo nevedomky, nepopierateľný vplyv.
Jon Postel, Steve Crocker a Vint Cerf sú spolužiaci a kolegovia v NWG; neskoršie roky
Pôvodný plán NWG predpokladal dva protokoly. Vzdialené prihlásenie (telnet) umožnilo, aby jeden počítač fungoval ako terminál pripojený k operačnému systému druhého, čím sa rozšírilo interaktívne prostredie akéhokoľvek systému pripojeného cez ARPANET o zdieľanie času tisícok kilometrov pre každého používateľa v sieti. Protokol na prenos súborov FTP umožňoval jednému počítaču prenášať súbor, napríklad užitočný program alebo súbor údajov, do alebo z úložiska iného systému. Na Robertsovo naliehanie však NWG pridala tretí základný protokol na podporu týchto dvoch, čím sa vytvorilo základné spojenie medzi dvoma hostiteľmi. Volal sa Network Control Program (NCP). Sieť mala teraz tri vrstvy abstrakcie – podsieť paketov riadená IMP úplne dole, komunikácia medzi hostiteľmi poskytovaná NCP v strede a aplikačné protokoly (FTP a telnet) na vrchu.
Neúspech?
Až v auguste 1971 bol NCP plne definovaný a implementovaný v celej sieti, ktorá v tom čase pozostávala z pätnástich uzlov. Čoskoro nasledovali implementácie protokolu telnet a prvá stabilná definícia FTP sa objavila o rok neskôr, v lete 1972. Ak zhodnotíme stav ARPANETu v tom čase, pár rokov po jeho prvom spustení, mohlo by to byť považovaný za neúspech v porovnaní so snom o separačných zdrojoch, ktoré si Licklider predstavoval a uviedol do praxe jeho chránenec Robert Taylor.
Pre začiatok bolo jednoducho ťažké zistiť, aké zdroje existujú online, ktoré by sme mohli použiť. Informačné centrum siete využívalo model dobrovoľnej účasti – každý uzol musel poskytovať aktualizované informácie o dostupnosti údajov a programov. Aj keď by z takejto akcie mali úžitok všetci, každý jednotlivý uzol mal len malú motiváciu inzerovať alebo poskytovať prístup k svojim zdrojom, nehovoriac o poskytovaní aktualizovanej dokumentácie alebo rád. Preto sa NIC nepodarilo stať sa online adresárom. Snáď jeho najdôležitejšou funkciou v prvých rokoch bolo poskytovanie elektronického hostingu rastúceho súboru RFC.
Aj keď povedzme Alice z UCLA vedela o existencii užitočného zdroja na MIT, objavila sa vážnejšia prekážka. Telnet umožnil Alici dostať sa na prihlasovaciu obrazovku MIT, ale nie ďalej. Aby mohla Alice skutočne pristupovať k programu na MIT, musela by najprv vyjednávať offline s MIT, aby jej zriadili účet na svojom počítači, čo si zvyčajne vyžadovalo vyplnenie papierových formulárov v oboch inštitúciách a dohodu o financovaní na zaplatenie. využívanie počítačových zdrojov MIT. A kvôli nekompatibilite medzi hardvérom a systémovým softvérom medzi uzlami prenos súborov často nedával veľký zmysel, pretože na vašom počítači nebolo možné spúšťať programy zo vzdialených počítačov.
Je iróniou, že najvýznamnejší úspech zdieľania zdrojov nespočíval v oblasti interaktívneho timesharingu, pre ktorý bol ARPANET vytvorený, ale v oblasti staromódneho neinteraktívneho spracovania dát. UCLA pridala svoj nečinný stroj na dávkové spracovanie IBM 360/91 do siete a poskytla telefonické konzultácie na podporu vzdialených používateľov, čím priniesla počítačovému centru značné príjmy. Superpočítač ILLIAC IV sponzorovaný ARPA na University of Illinois a Datacomputer v Computer Corporation of America v Cambridge tiež našli vzdialených klientov prostredníctvom siete ARPANET.
Všetky tieto projekty sa však nepriblížili k úplnému využitiu siete. Na jeseň roku 1971, s 15 hostiteľmi online, sieť ako celok prenášala v priemere 45 miliónov bitov na uzol alebo 520 bps cez sieť 50 000 bps prenajatých liniek od AT&T. Navyše väčšina tejto prevádzky bola testovacia prevádzka generovaná centrom merania siete na UCLA. Okrem nadšenia niektorých prvých používateľov (ako je Steve Cara, každodenný používateľ PDP-10 na University of Utah v Palo Alto), sa na ARPANET-e udialo len málo. Z moderného hľadiska bolo možno najzaujímavejším vývojom spustenie digitálnej knižnice Project Guttenberg v decembri 1971, ktorú zorganizoval Michael Hart, študent z University of Illinois.
Ale čoskoro bol ARPANET zachránený pred obvineniami z úpadku tretím aplikačným protokolom - maličkosťou nazývanou e-mail.
Čo ešte čítať
• Janet Abbate, Inventing the Internet (1999)
• Katie Hafner a Matthew Lyon, Where Wizards Stay Up Late: The Origins of the Internet (1996)
Zdroj: hab.com