Drugi članki cikla:
- Zgodovina relejev
- Zgodovina elektronskih računalnikov
- Zgodovina tranzistorja
- Zgodovina interneta
S pomočjo ARPANET sta Robert Taylor in Larry Roberts vrsto različnih raziskovalnih inštitutov, pri čemer je imel vsak svoj računalnik, za programsko opremo in strojno opremo katerega je v celoti odgovarjal. Vendar pa programska oprema in oprema same mreže nista pripadala nobeni od teh ustanov. V obdobju od 1967 do 1968 je moral Roberts, vodja mrežnega projekta Urada za tehnologijo obdelave informacij (Information Processing Technology Office, IPTO), določiti, kdo bo zgradil in vzdrževal omrežje ter kje naj bodo meje med omrežjem in inštituti.
Skeptiki
Problem strukturiranja omrežja je bil vsaj tako političen kot tehnični. Znanstveni voditelji raziskovalnih centrov ARPA na splošno niso odobravali ideje ARPANET. Nekateri so jasno pokazali pomanjkanje želje, da bi se kdaj koli pridružili omrežju; malo jih je bilo entuziastičnih. Vsakemu centru bi bilo treba veliko truda, da bi drugim omogočili dostop do njihovega zelo dragocenega in zelo redkega računalnika. Takšno zagotavljanje dostopa je prikazovalo očitne pomanjkljivosti (izgubo dragocenega vira), medtem ko so bili njegovi potencialni vrlin nejasni in megleni.
Enak skeptizem glede skupne rabe virov je že pred nekaj leti potopil mrežni projekt Univerze Kalifornije v Los Angelesu. Vendar je imela ARPA v tem primeru precej večje vzvode vpliva, saj je neposredno plačevala za vse te dragocene računalniške vire in nadaljevala obvladovanje vseh denarnih tokov, povezanih z njihovo raziskovalnimi programi. Čeprav groženj ni bilo, in ničesar v smislu 'ali pa,' ni bilo izrečeno, je bila situacija povsem jasna – tako ali tako, ARPA je nameravala zgraditi svoje omrežje, da bi povezala stroje, ki so sicer še vedno pripadali njej.
Trenutak je došao na sastanku naučnih rukovodilaca u Et Aaboru u Mičigenu, proleća 1967. Roberts je predstavio svoj plan za stvaranje mreže koja bi povezivala različite računare u svakom centru. Objasnio je da će svaki rukovodilac obezbediti svoj lokalni računar specijalnim mrežnim softverom koji će koristiti za povezivanje s drugim računarima putem telefonske mreže (to je bilo još pre nego što je Roberts saznao za ideju ). Odgovor su bili rasprave i strahovi. Među najnepristupačnijima za ovu ideju bili su najveći centri u kojima su već radili veliki projekti, finansirani od strane IPTO, među kojima je MIT bio ključan. Istraživači sa MIT-a, obasipani novcem dobijenim za razvoj projekata deljenja vremena kao što je Project MAC i laboratorija veštačke inteligencije, nisu videli nikakve prednosti za sebe u deljenju teško zarađenih resursa s bilo kim sa zapada.
I, bez obzira na svoj status, svaki centar je negovao svoje sopstvene ideje. Svaki je imao svoje jedinstvene programe i opremu, a bilo je teško zamisliti kako bi mogli uspostaviti čak i najosnovniju vezu jedni s drugima, a kamoli ostvariti stvarnu saradnju. Samo pisanje i pokretanje mrežnih programa za njihove mašine oduzelo bi im značajnu količinu vremena i računalnih resursa.
Ironično, ali i izuzetno prikladno, bio je taj podatak da je rešenje ovih socijalnih i tehničkih problema, koje je predložio Roberts, došlo od Vesa Klarka, čoveka koji je s prezirom gledao na deljenje vremena kao i na mreže. Klark, pristalica Donkihotovske ideje da svakom pojedincu podari lični računar, nije imao nameru da deli računarske resurse ni s kim, i držao je svoj vlastiti kampus, Vašingtonski univerzitet u Sent Luisu, daleko od ARPANET mreže još mnogo godina. Stoga nije iznenađenje što je to on razvio projekat mreže koji ne opterećuje značajno računarske resurse svakog centra i ne zahteva od njih da ulažu napore u stvaranje posebnog softvera.
Clark proposed to place a mini-computer at each center to process all functions directly related to the network. Each center was left to figure out how to connect to its local helper (later called message processing interface processors, or ), which then sent the message along the required route to reach the corresponding IMP at the receiving location. Essentially, he suggested that ARPA provide additional free computers to each center, which would take on a significant portion of the network's resources. At a time when computers were still rare and very expensive, this proposal was bold. However, mini-computers were just starting to appear, costing only a few tens of thousands of dollars instead of several hundreds, and ultimately the proposal turned out to be feasible (each IMP ultimately cost $45,000, or about $314,000 in today's money).
The approach using IMPs alleviated the concerns of scientific leaders regarding the network's load on their computational power and also addressed another political issue for ARPA. Unlike other projects at the time, the network was not constrained to a single research center, where it would be run by a single chief. Moreover, ARPA itself lacked the capability to independently create and manage a large-scale technical project. It would have to hire external companies for this. The presence of IMPs established a clear division of responsibilities between the externally managed network and the locally managed computer. The contractor would control the IMPs and everything between them, while the centers would remain responsible for the hardware and software on their own computers.
IMP
After that, Roberts needed to choose this contractor. The old-fashioned approach of Licklider to lure a proposal from a favored researcher directly was not suitable in this case. The project had to be put out to public auction, like any other government contract.
Šele julija 1968. leta je Roberts uspel razjasniti končne podrobnosti prijave za razpis. Minilo je približno pol leta, odkar je na svoje mesto dokončno prišel zadnji tehnični kos uganke, ko je na konferenci v Gatlinburgu predstavili sistem komunikacije s paketi. Dva največja proizvajalca računalnikov, Control Data Corporation (CDC) in International Business Machines (IBM), sta se takoj odločila, da se ne bosta udeležila, saj nista imela poceni mini računalnikov, primernih za IMP.
Honeywell DDP-516
Med preostalimi udeleženci je večina izbrala nov računalnik , proizveden s strani Honeywell, čeprav so nekateri nagnili k . Izbira Honeywell je bila še posebej privlačna, saj je imel vhodno/izhodni vmesnik, posebej zasnovan za delo v realnem času, za aplikacije, kot je upravljanje industrijskih naprav. Seveda je bila za komunikacijo potrebna tudi ustrezna natančnost – če je računalnik spustil vhodno sporočilo, medtem ko je bil zaposlen z drugo nalogo, druge priložnosti, da ga ujame, ni bilo.
Do konca leta, po tem, ko je resno razmislil o kandidaturi Raytheon, je Roberts nalogo zaupal rastočemu podjetju iz Cambridgea, ki sta ga osnovala Bolt, Beranek in Newman. Rodoslovje interaktivnih izračunov je bilo takrat izjemno zapleteno, izbira BBN je bila lahko predmet obtožb o favoritizmu. Licklider je prinesel interaktivno računalništvo v BBN, preden je postal prvi direktor IPTO, posadil semena svoje medgalaktične mreže in vzgojil takšne osebe, kot je Roberts. Brez Lickliderjevega vpliva ARPA in BBN ne bi bila ne zainteresirani ne sposobni za izvajanje projekta ARPANET. Kar je več, ključen del ekipe, ki jo je BBN zbralo za ustvarjanje mreže na osnovi IMP, je neposredno ali posredno prišel iz Lincolnovih laboratorijev: Frank Hart (vodja ekipe), Dave Walden, in Sever Ornstein. V laboratorijih je bil sam Roberts na podiplomskem študiju, in ravno tam je naključno srečanje Licka z Wesom Clarkom vzbudilo njegov interes za interaktivne računalnike.
Čeprav je ta situacija morda delovala kot zarota, je bila ekipa BBN prav tako dobro prilagojena za delo v realnem času kot Honeywell 516. V Lincoln so delali na računalnikih, povezanih z radarjem – to je še en primer uporabe, kjer podatki ne bodo čakali, da bo računalnik pripravljen. Hart je na primer delal na računalniku Whirlwind še kot študent v petdesetih letih prejšnjega stoletja, se pridružil projektu SAGE in preživel skupno 15 let v laboratorijih Lincoln. Ornstein je delal na preklicnem protokolu SAGE, ki je prenašal podatke o radarju iz enega računalnika na drugega, pozneje pa na LINC, računalniku, ki ga je zasnoval Wes Clark, da bi pomagal znanstvenikom neposredno v laboratoriju, delal z podatki v realnem času. Krauter, zdaj bolj znan kot avtor tekstovne igre , je preživel deset let pri razvoju sistemov realnega časa, vključno z eksperimentalnim terminalom Lincoln, mobilno satelitsko postajo z manjšim računalnikom, ki je upravljal anteno in obdeloval vhodne signale.
Ekipa IMP v BBN. Frank Hart – starejši moški v središču. Ornstein stoji na desni strani, poleg Krautera.
IMP je bil odgovoren za razumevanje in upravljanje usmerjanja ter dostavo sporočil med računalniki. Računalnik je lahko hkrati poslal do 8000 bajtov lokalnemu IMP-u, skupaj z naslovom prejemnika. Nato je IMP razdelil sporočilo na manjše pakete, ki so bili neodvisno posredovani ciljnemu IMP-u po linijah, ki so omogočale hitrost 50 kbit/s, najetih pri AT&T. Prejemni IMP je ponovno zbral sporočilo po delih in ga dostavil svojemu računalniku. V vsakem IMP je bila shranjena tabela, v kateri je bilo spremljano, pri katerem od njegovih sosedov je bila na voljo najhitrejša pot do katere koli možne ciljne točke. Ta se je dinamično posodabljala na podlagi informacij, pridobljenih od teh sosedov, vključno z obvestili, da je sosed nedostopen (v tem primeru je bila zamuda za pošiljanje v tej smeri obravnavana kot neskončna). Da bi izpolnili zahteve glede hitrosti in prepustnosti, ki jih je postavil Roberts za vse te procese obdelave, je Hartova ekipa ustvarila kodo na ravni umetnosti. Cela obdelovalna programska oprema za IMP je zavzela le 12.000 bajtov; del, ki se je ukvarjal s tabelami usmerjanja, pa je zavzel le 300.
Ekipa je prav tako sprejela več previdnostnih ukrepov, saj je bilo nepraktično dodeliti podporno ekipo vsakemu IMP-ju na terenu.
Najprej so vsak računalnik opremili z napravami za oddaljeno spremljanje in upravljanje. Poleg samodejnega ponovnega zagona, ki se je zagnal po vsakem izklopu napajanja, so bili IMP programirani tako, da so se lahko znova zagnali sosedom, tako da so jim poslali nove različice programske opreme. Da bi pomagali pri odpravljanju napak in analizi, je lahko IMP po ukazu začel narediti posnetke svojega trenutnega stanja v rednih časovnih intervalih. Prav tako je vsakemu paketu IMP priložil del za njegovo sledenje, kar je omogočilo pisanje podrobnejših delovnih dnevnikov. Z vsemi temi možnostmi je bilo mogoče številne težave reševati neposredno iz pisarne BBN, ki je služila kot center za upravljanje, od koder je bilo mogoče videti stanje celotne omrežne infrastrukture.
Kako drugo, so pri Honeywellu zahtevali vojaško različico računalnika 516, ki je bila opremljena z debelim ohišjem, ki je ščitilo pred vibracijami in drugimi grožnjami. BBN je želela, da bi to delovalo kot znak "držite se na razdalji" za radovedne podiplomske študente, a nič tako očitno ni začrtalo meje med lokalnimi računalniki in podnetom, ki ga upravlja BBN, kot to oklepljeno ohišje.
Prvi okrepljeni predali velikosti približno hladilnika so prispeli na Kalifornijsko univerzo v Los Angelesu (UCLA) 30. avgusta 1969, le 8 mesecev po tem, ko je BBN pridobil svoj pogodbeni projekt.
Strežniki
Roberts je odločil, da bo omrežje začel s štirimi strežniki – poleg UCLA bo IMP nameščen tudi v Kalifornijski univerzi v Santa Barbari (UCSB), en v Stanford Research Institute (SRI) na severu Kalifornije, in zadnji v Univerzi Utah. Vsi so bili drugorazredni inštituti na Zahodni obali, ki so poskušali nekako izstopati v znanstvenem računalništvu. Družinske povezave so ostale močne, saj sta bila dva znanstvena mentorja, iz UCLA in iz Univerze Utah, prav tako stara kolega Robertsa iz Lincoln Labs.
Obema strežnikom je Roberts dodelil dodatne funkcije, povezane z omrežjem. Doug Engelbart iz SRI se je že leta 1967 na srečanju voditeljev ponudil, da postavi omrežni informacijski center. Z uporabo zapletenega sistema za pridobivanje informacij v SRI je želel ustvariti telefonski imenik ARPANET: urejen izbor informacij o vseh virih, ki so na voljo na različnih vozliščih, in omogočiti dostop do njega vsem udeležencem omrežja. Glede na Kleinrockovo izkušnjo pri analizi omrežnega prometa je Roberts določil UCLA za center za merjenje omrežne aktivnosti (NMC). Za Kleinrocka in UCLA je morala ARPANET postati ne le praktično orodje, ampak tudi poskus, iz katerega bi bilo mogoče pridobiti in povzeti podatke za izboljšanje omrežne zasnove in njenega nadaljevanja.
Vendar pa je bolj pomembno za razvoj ARPANET-a, kot ti dve nalogi, postalo neformalno in nekoliko nejasno skupnost diplomantov, imenovana 'delovna skupina za omrežje' (NWG). Podomrežje IMP je omogočilo kateri koli gostitelj v omrežju, da zanesljivo dostavi sporočilo kateremu koli drugemu; naloga NWG je bila razviti skupen jezik ali sklop jezikov, ki bi jih gostitelji lahko uporabili za komunikacijo. Imenovali so jih 'protokoli gostiteljev'. Ime 'protokol', prevzeto od diplomatov, je prvič uporabil za omrežja leta 1965 Roberts in Tom Marill, da bi opisali tako format podatkov kot algoritmične korake, ki določajo, kako dva računalnika komunicirata drug z drugim.
NWG pod neformalnim, a dejanskim vodstvom Stevea Crockerja z UCLA se je začela redno srečevati spomladi 1969, nekje šest mesecev pred prihodom prvega IMP. Crocker se je rodil in odraščal v Los Angelesu, obiskoval je šolo Van Nuys in bil sošolec dveh svojih prihodnjih kolegov iz NWG, Vinta Cerfa in Johna Postela. Za dokumentiranje rezultatov nekaterih srečanj skupine je Crocker razvil enega od temeljnih kamenov kulture ARPANET (in prihodnjega interneta), request for comments [delovno predlog] (). Njegov RFC 1, objavljen 7. aprila 1969 in razposlan vsem prihodnjim vozliščem ARPANET po klasični pošti, je zbral zgodnje razprave skupine o oblikovanju programske opreme za protokol gostiteljev. V RFC 3 je Crocker nadalje opisoval, precej nejasno določa proces oblikovanja vseh prihodnjih RFC:
Opombe je bolje poslati pravočasno, kot pa jih izpopolniti. Sprejemajo se filosofsko mnenja brez primerov ali druge specifičnosti, določene predloge ali tehnologije izvedbe brez uvodnih opisov ali kontekstualnih pojasnil, konkretna vprašanja brez poskusov odgovarjanja nanje. Minimalna dolžina za opombo NWG je eno stavčno. Upamo, da bomo spodbujali izmenjavo mnenj in razprave o neformalnih idejah.
Kot je request for quotation [запрос котировок] (RFQ), standardni način zahtevovanja ponudb za vladne pogodbe, je RFC pozdravil vsako reakcijo, vendar pa je, za razliko od RFQ, tudi vabil k dialogu. Vsak član razpršene skupnosti NWG je lahko oddal RFC in izkoristil to priložnost, da razpravlja, postavlja vprašanja ali kritizira prejšnje predloge. Seveda so imela nekatera mnenja večjo težo kot druga, in v zgodnjih dneh so bili mnenja Krockerja in njegove najtesnejše skupine zaveznikov zelo avtoritativna. Julija 1971 je Krocker zapustil UCLA, še kot podiplomski študent, da bi prevzel mesto vodje programa v IPTO. Z dostopom do ključnih raziskovalnih sredstev ARPA je, neodvisno od svoje volje, imel neizpodbiten vpliv.
John Postel, Steve Crocker in Vint Cerf – sošolci in kolegi iz NWG; kasnejše leto
Prvotni načrt NWG je predvideval uvedbo dveh protokolov. Oddaljeni dostop (telnet) je omogočil enemu računalniku, da deluje kot terminal, povezan z operacijskim sistemom drugega, kar je razširilo interaktivno okolje katerega koli sistema z ARPANET-om skozi časovne delitve na tisoče kilometrov do kateregakoli uporabnika omrežja. Protokol za prenos datotek FTP je omogočil enemu računalniku, da prenese datoteko, na primer uporabno programsko opremo ali niz podatkov, na shrambo drugega sistema ali iz nje. Vendar je pod pritiskom Robertsa NWG dodal tudi tretji osnovni protokol k osnovi teh dveh, ki je vzpostavil osnovno povezavo med dvema gostiteljema. Imenovali so ga program za upravljanje omrežja (NCP). Zdaj je imelo omrežje tri ravni abstrakcije – podnet paketa, ki ga upravlja IMP na najnižji ravni, povezava med gostitelji, ki jo zagotavlja NCP v sredini, in protokoli aplikacij (FTP in telnet) na vrhu.
Neuspeh?
Šele avgusta 1971 je bil NCP popolnoma določen in implementiran v celotni mreži, ki je obsegal petnajst vozlišč. Kmalu so sledile implementacije protokola telnet, prvo stabilno definicijo FTP pa smo dobili leto dni kasneje, poleti 1972. Če ocenimo stanje ARPANET-a v tem obdobju, nekaj let po prvi zagonu, je bilo mogoče to šteti za neuspeh v primerjavi z vizijo deljenja virov, ki jo je imel Licklider in jo uresničil njegov varovanec, Robert Taylor.
Na začetku je bilo preprosto težko ugotoviti, kateri viri obstajajo v omrežju in jih je mogoče uporabiti. Informacijski center omrežja je uporabljal model prostovoljnega sodelovanja – vsako vozlišče je moralo samo posredovati posodobljene informacije o obstoju podatkov in programov. In čeprav bi od takšnih dejavnosti imeli koristi vsi, ni imelo vsako posamezno vozlišče močne motivacije za promocijo svojih virov in omogočanje dostopa do njih, ne govorimo o zagotavljanju ažurne dokumentacije ali svetovanja. Zato NIC ni uspelo postati omrežni imenik. Najverjetneje je bila njena najpomembnejša funkcija v zgodnjih letih zagotoviti elektronsko objavo naraščajočega niza RFC.
Tudi če bi, recimo, Alisa z UCLA vedela o obstoju koristnega vira na MIT, se je pojavila resnejša ovira. Telnet je Alisi omogočil dostop do prijavnega zaslona na MIT, a ne dlje. Da bi Alisa lahko dostopala do kakšne programa na MIT, se je morala najprej dogovoriti z MIT v offlajn načinu, da ji omogočijo odprtje računa na njihovem računalniku, kar je običajno zahtevalo izpolnitev papirnate dokumentacije v obeh institucijah in dogovor o financiranju za plačilo uporabe računalniških virov MIT. Zaradi inkompatibilnosti med strojno in programsko opremo med vozlišči je bila prenos datotek pogosto brez smisla, saj niste mogli izvajati programov z oddaljenih računalnikov na svojem.
Ironično, da je najpomembnejši uspeh delitve virov ležal ne na področju interaktivne delitve časa, zaradi katerega je bila ARPANET ustvarjena, temveč na področju zastarelih neinteraktivnih obdelav podatkov. UCLA je dodala svojo neizkoriščeno napravo IBM 360/91 za paketno obdelavo podatkov v omrežje ter nudila telefonske posvete za podporo oddaljenim uporabnikom, kar je prineslo znaten dohodek računalniškemu centru. Superračunalnik ILLIAC IV z Univerze v Illinoisu, ki ga je financiral ARPA, in Datacomputer pri Computer Corporation of America v Cambridgeu sta prav tako našla oddaljene stranke preko ARPANET-a.
Toda vsi ti projekti se niti približno niso približali polni uporabi omrežja. Jeseni 1971, z 15 gostitelji online, je omrežje na splošno prenašalo preko vsakega vozlišča povprečno 45 milijonov bitov, kar pomeni 520 bitov/s po omrežju z najetimi linijami od AT&T s kapaciteto 50.000 bitov/s. Poleg tega je bil velik del tega prometa preverjen in ga je generiral merilni center omrežja z UCLA. Poleg navdušenja nekaterih prvih uporabnikov (na primer, Steve Kara, ki je dnevno uporabljal PDP-10, ki se je nahajal na Univerzi Utah iz Palo Alta), se v ARPANET-u ni dogajalo veliko. Z današnjega vidika je bilo morda najbolj zanimivo dejstvo zagon digitalne knjižnice „Projekt Gutenberg“ decembra 1971, ki ga je organiziral Michael Hart, študent Univerze Illinois.
Toda kmalu je ARPANET rešila pred obtožbami o propadanju tretji aplikativni protokol – majhna zadeva po imenu email.
Što još pročitati
• Janet Abbate, Ustvarjanje interneta (1999)
• Katie Hafner in Matthew Lyon, Kje čarovniki ostanejo pokonci: Izvor interneta (1996)
Izvor: habr.com
