Diagrami i rrjetit kompjuterik ARPA për qershor 1967. Një rreth bosh është një kompjuter me akses të përbashkët, një rreth me një linjë është një terminal për një përdorues
Artikuj të tjerë në seri:
- Historia e stafetës
- Historia e kompjuterëve elektronikë
- Historia e tranzistorit
- Historia e internetit
Deri në fund të vitit 1966 me paratë e ARPA-s, ai nisi një projekt për të lidhur shumë kompjuterë në një sistem të vetëm, i frymëzuar nga ideja "» .
Taylor transferoi përgjegjësinë për ekzekutimin e projektit në duar të afta . Në vitin që pasoi, Roberts mori disa vendime kritike që do të jehonin në të gjithë arkitekturën dhe kulturën teknike të ARPANET dhe pasardhësve të tij, në disa raste për dekadat në vijim. Vendimi i parë për nga rëndësia, edhe pse jo në kronologji, ishte përcaktimi i një mekanizmi për kalimin e mesazheve nga një kompjuter në tjetrin.
problem
Nëse kompjuteri A dëshiron t'i dërgojë një mesazh kompjuterit B, si mund të gjejë ai mesazh rrugën e tij nga njëri te tjetri? Në teori, ju mund të lejoni çdo nyje në një rrjet komunikimi të komunikojë me çdo nyje tjetër duke lidhur çdo nyje me çdo nyje me kabllo fizike. Për të komunikuar me B, kompjuteri A thjesht do të dërgojë një mesazh përgjatë kabllit dalës që e lidh atë me B. Një rrjet i tillë quhet rrjet rrjetë. Megjithatë, për çdo madhësi të rëndësishme të rrjetit, kjo qasje bëhet shpejt jopraktike pasi numri i lidhjeve rritet me katrorin e numrit të nyjeve (për të qenë të saktë si (n2 - n)/2).
Prandaj, kërkohet një mënyrë për të ndërtuar një rrugë mesazhi, e cila, me mbërritjen e mesazhit në nyjen e ndërmjetme, do ta dërgonte atë më tej në objektiv. Në fillim të viteve 1960, kishte dy qasje themelore për zgjidhjen e këtij problemi. E para është metoda ruaj-dhe-përcjellëse e ndërrimit të mesazheve. Kjo qasje u përdor nga sistemi telegrafik. Kur një mesazh arrinte në një nyje të ndërmjetme, ai ruhej përkohësisht atje (zakonisht në formën e një shirit letre) derisa të mund të transmetohej më tej në objektiv, ose në një qendër tjetër të ndërmjetme të vendosur më afër objektivit.
Pastaj erdhi telefoni dhe kërkohej një qasje e re. Një vonesë prej disa minutash pas çdo prononcimi të bërë në telefon, që duhej deshifruar dhe transmetuar në destinacion, do të jepte ndjesinë e një bisede me një bashkëbisedues të vendosur në Mars. Në vend të kësaj, telefoni përdori ndërrimin e qarkut. Telefonuesi filloi çdo telefonatë duke dërguar një mesazh të veçantë që tregonte se kë dëshironte të telefononte. Së pari ata e bënë këtë duke biseduar me operatorin, dhe më pas duke thirrur një numër, i cili përpunohej nga pajisjet automatike në central. Operatori ose pajisja vendosi një lidhje elektrike të dedikuar midis telefonuesit dhe palës së thirrur. Në rastin e telefonatave në distanca të gjata, kjo mund të kërkojë disa përsëritje që lidhin thirrjen përmes çelësave të shumtë. Pasi të vendosej lidhja, vetë biseda mund të fillonte dhe lidhja mbeti derisa njëra nga palët e ndërpreu duke e mbyllur telefonin.
Komunikimi dixhital, i cili u vendos të përdoret në ARPANET për të lidhur kompjuterët që punojnë sipas skemës , përdori veçori si të telegrafit ashtu edhe të telefonit. Nga njëra anë, mesazhet e të dhënave transmetoheshin në pako të veçanta, si në telegraf, sesa si biseda të vazhdueshme në telefon. Megjithatë, këto mesazhe mund të jenë të madhësive të ndryshme për qëllime të ndryshme, nga komandat e konsolës me disa karaktere në gjatësi, deri te skedarët e mëdhenj të të dhënave të transferuara nga një kompjuter në tjetrin. Nëse dosjet vonoheshin në tranzit, askush nuk u ankua për këtë. Por ndërveprimi në distancë kërkonte një përgjigje të shpejtë, si një telefonatë.
Një ndryshim i rëndësishëm midis rrjeteve të të dhënave kompjuterike nga njëra anë dhe telefonit dhe telegrafit nga ana tjetër, ishte ndjeshmëria ndaj gabimeve në të dhënat e përpunuara nga makinat. Një ndryshim ose humbje gjatë transmetimit të një karakteri në një telegram, ose zhdukja e një pjese të një fjale në një bisedë telefonike vështirë se mund të prishë seriozisht komunikimin e dy personave. Por nëse zhurma në linjë ndërronte një bit të vetëm nga 0 në 1 në një komandë të dërguar në një kompjuter të largët, ajo mund të ndryshojë plotësisht kuptimin e komandës. Prandaj, çdo mesazh duhej të kontrollohej për gabime dhe të dërgohej përsëri nëse gjendej ndonjë. Rishikime të tilla do të ishin shumë të shtrenjta për mesazhe të mëdha dhe kishin më shumë gjasa të shkaktonin gabime sepse u deshën më shumë kohë për t'u transmetuar.
Zgjidhja e këtij problemi erdhi përmes dy ngjarjeve të pavarura që ndodhën në vitin 1960, por ajo që erdhi më vonë u vu re së pari nga Larry Roberts dhe ARPA.
Ai tronditi
Në vjeshtën e vitit 1967, Roberts mbërriti në Gatlinburg, Tenesi, nga përtej majave të pyllëzuara të Maleve të Madhe Smoky, për të dorëzuar një dokument që përshkruante planet e rrjetit të ARPA-s. Ai kishte pothuajse një vit që punonte në Zyrën e Teknologjisë së Përpunimit të Informacionit (IPTO), por shumë nga detajet e projektit të rrjetit ishin ende shumë të paqarta, përfshirë zgjidhjen e problemit të rrugëzimit. Përveç referencave të paqarta për blloqet dhe përmasat e tyre, e vetmja referencë për të në veprën e Roberts ishte një vërejtje e shkurtër dhe evazive në fund: “Duket e nevojshme të ruhet një linjë komunikimi e përdorur me ndërprerje për të marrë përgjigje në një të dhjetën në një. hera e dytë e nevojshme për funksionimin interaktiv. Kjo është shumë e shtrenjtë për sa i përket burimeve të rrjetit dhe nëse nuk mund të bëjmë thirrje më shpejt, ndërrimi i mesazheve dhe përqendrimi do të bëhen shumë të rëndësishme për pjesëmarrësit në rrjet.” Natyrisht, deri në atë kohë, Roberts nuk kishte vendosur ende nëse do të braktiste qasjen që kishte përdorur me Tom Marrill në 1965, domethënë, lidhja e kompjuterëve përmes rrjetit telefonik të ndërruar duke përdorur numrin automatik.
Rastësisht, një person tjetër ishte i pranishëm në të njëjtin simpozium me një ide shumë më të mirë për zgjidhjen e problemit të rrugëzimit në rrjetet e të dhënave. Roger Scantlebury kaloi Atlantikun, duke mbërritur nga Laboratori Fizik Kombëtar Britanik (NPL) me një raport. Scantlebury e mori mënjanë Robertsin pas raportit të tij dhe i tha atij për idenë e tij. . Kjo teknologji u zhvillua nga shefi i tij në NPL, Donald Davis. Në Shtetet e Bashkuara, arritjet dhe historia e Davis janë pak të njohura, megjithëse në vjeshtën e vitit 1967 grupi i Davis në NPL ishte të paktën një vit përpara ARPA me idetë e saj.
Davis, si shumë pionierë të hershëm të informatikës elektronike, ishte një fizikant nga trajnimi. Ai u diplomua në Imperial College London në vitin 1943 në moshën 19-vjeçare dhe u rekrutua menjëherë në një program sekret të armëve bërthamore të koduar . Atje ai mbikëqyri një ekip kalkulatorësh njerëzorë që përdorën kalkulatorë mekanikë dhe elektrikë për të prodhuar shpejt zgjidhje numerike për problemet që lidhen me shkrirjen bërthamore (mbikëqyrësi i tij ishte , një fizikan gjerman mërgimtar i cili në atë kohë kishte filluar të transferonte sekretet e armëve bërthamore në BRSS). Pas luftës, ai dëgjoi nga matematikani John Womersley për një projekt që ai drejtonte në NPL - ishte krijimi i një kompjuteri elektronik që supozohej të kryente të njëjtat llogaritje me një shpejtësi shumë më të lartë. i quajtur ACE, "motor automatik kompjuterik".
Davis iu hodh idesë dhe nënshkroi me NPL sa më shpejt që mundi. Duke kontribuar në projektimin dhe ndërtimin e detajuar të kompjuterit ACE, ai mbeti thellësisht i përfshirë në fushën e informatikës si udhëheqës kërkimor në NPL. Në vitin 1965, ai ndodhi në SHBA për një takim profesional në lidhje me punën e tij dhe shfrytëzoi mundësinë për të vizituar disa faqe të mëdha kompjuterike për ndarjen e kohës për të parë se për çfarë ishte gjithë bujë. Në mjedisin informatik britanik, ndarja e kohës në kuptimin amerikan të ndarjes interaktive të një kompjuteri nga shumë përdorues ishte e panjohur. Në vend të kësaj, ndarja e kohës nënkuptonte shpërndarjen e ngarkesës së punës së kompjuterit midis disa programeve të përpunimit të grupeve (në mënyrë që, për shembull, një program të funksiononte ndërsa një tjetër ishte i zënë duke lexuar kasetë). Atëherë ky opsion do të quhet multiprogramim.
Ecjet e Davis e çuan atë në Project MAC në MIT, Projektin JOSS në RAND Corporation në Kaliforni dhe Dartmouth Time Sharing System në New Hampshire. Rrugës për në shtëpi, një nga kolegët e tij sugjeroi mbajtjen e një seminari mbi ndarjen për të edukuar komunitetin britanik rreth teknologjive të reja për të cilat kishin mësuar në SHBA. Davis ra dakord dhe priti shumë nga figurat kryesore në fushën amerikane të kompjuterave, duke përfshirë (krijuesi i “Interoperable Time Sharing System” në MIT) dhe vetë Larry Roberts.
Gjatë seminarit (ose ndoshta menjëherë pas), Davis u godit nga ideja se filozofia e ndarjes së kohës mund të zbatohej në linjat e komunikimit kompjuterik, jo vetëm në vetë kompjuterët. Kompjuterët me ndarjen e kohës i japin çdo përdoruesi një pjesë të vogël të kohës së CPU-së dhe më pas kalon në një tjetër, duke i dhënë secilit përdorues iluzionin se ka kompjuterin e tij ndërveprues. Po kështu, duke e prerë çdo mesazh në copa me madhësi standarde, të cilat Davis i quajti "pako", një kanal i vetëm komunikimi mund të ndahet midis shumë kompjuterëve ose përdoruesve të një kompjuteri të vetëm. Për më tepër, do të zgjidhte të gjitha aspektet e transmetimit të të dhënave për të cilat çelësat e telefonit dhe telegrafit ishin të papërshtatshëm. Një përdorues që përdor një terminal interaktiv që dërgon komanda të shkurtra dhe merr përgjigje të shkurtra nuk do të bllokohet nga një transferim i madh skedari sepse transferimi do të ndahet në shumë paketa. Çdo korrupsion në mesazhe kaq të mëdha do të ndikojë në një paketë të vetme, e cila lehtë mund të ritransmetohet për të përfunduar mesazhin.
Davis i përshkroi idetë e tij në një letër të pabotuar të vitit 1966, "Propozimi për një rrjet të komunikimit dixhital". Në atë kohë, rrjetet telefonike më të avancuara ishin në prag të kompjuterizimit dhe Davis propozoi futjen e kalimit të paketave në rrjetin telefonik të gjeneratës së ardhshme, duke krijuar një rrjet të vetëm komunikimi me brez të gjerë, i aftë për të shërbyer një sërë kërkesash, nga telefonatat e thjeshta në telekomandë. akses në kompjuterë. Deri atëherë, Davis ishte promovuar në menaxher të NPL dhe formoi një grup komunikimi dixhital nën Scantlebury për të zbatuar projektin e tij dhe për të krijuar një demonstrim pune.
Në vitin që çoi në konferencën e Gatlinburgut, ekipi i Scantlebury përpunoi të gjitha detajet e krijimit të një rrjeti të ndërrimit të paketave. Një dështim i një nyjeje të vetme mund të mbijetohej nga rrugëtimi adaptiv që mund të trajtonte shtigje të shumta drejt një destinacioni dhe një dështim i një pakete të vetme mund të trajtohej duke e ridërguar atë. Simulimi dhe analiza thanë se madhësia optimale e paketës do të ishte 1000 bajt - nëse e bëni atë shumë më të vogël, atëherë konsumi i gjerësisë së brezit të linjave për metadatat në kokë do të jetë shumë, shumë më tepër - dhe koha e përgjigjes për përdoruesit interaktiv do të rritet. shumë shpesh për shkak të mesazheve të mëdha.
Puna e Scantlebury përfshinte detaje të tilla si formati i paketës...
...dhe analiza e ndikimit të madhësive të paketave në vonesën e rrjetit.
Ndërkohë, kërkimi i Davis dhe Scantlebury çoi në zbulimin e dokumenteve të detajuara kërkimore të bëra nga një tjetër amerikan, i cili kishte dalë me një ide të ngjashme disa vite përpara tyre. Por në të njëjtën kohë , një inxhinier elektrik në Korporatën RAND, nuk kishte menduar fare për nevojat e përdoruesve të kompjuterëve me ndarje në kohë. RAND ishte një institut i financuar nga Departamenti i Mbrojtjes në Santa Monica, Kaliforni, i krijuar pas Luftës së Dytë Botërore për të ofruar planifikim dhe analizë afatgjatë të problemeve strategjike për ushtrinë. Qëllimi i Baran ishte të vononte luftën bërthamore duke krijuar një rrjet komunikimi ushtarak shumë të besueshëm të aftë për t'i mbijetuar edhe një sulmi bërthamor në shkallë të gjerë. Një rrjet i tillë do ta bënte një sulm parandalues nga BRSS më pak tërheqës, pasi do të ishte shumë e vështirë të shkatërrohej aftësia e SHBA për të goditur pika të shumta të ndjeshme si përgjigje. Për ta bërë këtë, Baran propozoi një sistem që i ndau mesazhet në ato që ai i quajti blloqe mesazhesh që mund të transmetoheshin në mënyrë të pavarur nëpër një rrjet nyjesh të tepërta dhe më pas të grumbulloheshin së bashku në pikën përfundimtare.
ARPA kishte akses në raportet voluminoze të Baran për RAND, por duke qenë se ato nuk ishin të lidhura me kompjuterë interaktivë, rëndësia e tyre për ARPANET nuk ishte e dukshme. Roberts dhe Taylor, me sa duket, nuk i vunë re kurrë. Në vend të kësaj, si rezultat i një takimi të rastësishëm, Scantlebury i dorëzoi gjithçka Roberts në një pjatë argjendi: një mekanizëm komutues të dizajnuar mirë, zbatueshmëri për problemin e krijimit të rrjeteve kompjuterike interaktive, materiale referimi nga RAND dhe madje edhe emrin "paketë". Puna e NPL e bindi gjithashtu Robertsin se do të nevojiteshin shpejtësi më të larta për të siguruar kapacitet të mirë, kështu që ai i përmirësoi planet e tij në lidhje 50 Kbps. Për të krijuar ARPANET, u zgjidh një pjesë themelore e problemit të rrugëzimit.
Vërtetë, ekziston një version tjetër i origjinës së idesë së ndërrimit të paketave. Roberts më vonë pohoi se ai kishte tashmë mendime të ngjashme në kokën e tij, falë punës së kolegut të tij, Len Kleinrock, i cili dyshohet se e përshkroi konceptin në vitin 1962, në disertacionin e doktoraturës mbi rrjetet e komunikimit. Megjithatë, është tepër e vështirë të nxjerrësh një ide të tillë nga kjo vepër, dhe përveç kësaj, nuk gjeta asnjë provë tjetër për këtë version.
Rrjetet që nuk kanë ekzistuar kurrë
Siç mund ta shohim, dy ekipe ishin përpara ARPA-s në zhvillimin e ndërrimit të paketave, një teknologji që është dëshmuar aq efektive sa që tani qëndron në themel të pothuajse të gjitha komunikimeve. Pse ishte ARPANET rrjeti i parë i rëndësishëm që e përdori atë?
Gjithçka ka të bëjë me hollësitë organizative. ARPA nuk kishte leje zyrtare për të krijuar një rrjet komunikimi, por kishte një numër të madh qendrash kërkimore ekzistuese me kompjuterët e tyre, një kulturë të moralit "të lirë" që ishte praktikisht e pambikëqyrur dhe male me para. Kërkesa origjinale e Taylor në 1966 për fonde për të krijuar ARPANET kërkonte 1 milion dollarë dhe Roberts vazhdoi të shpenzonte kaq shumë çdo vit nga viti 1969 e tutje për të vënë në funksion rrjetin. Në të njëjtën kohë, për ARPA-n, këto para ishin para të vogla, kështu që asnjë nga shefat e tij nuk shqetësohej se çfarë po bënte Roberts me to, përderisa ato mund të lidheshin disi me nevojat e mbrojtjes kombëtare.
Baran në RAND nuk kishte as fuqi dhe as autoritet për të bërë asgjë. Puna e tij ishte thjesht hulumtuese dhe analitike, dhe mund të aplikohej në mbrojtje nëse dëshironi. Në vitin 1965, RAND në fakt rekomandoi sistemin e tij tek Forcat Ajrore, të cilët ranë dakord që projekti ishte i zbatueshëm. Por zbatimi i tij ra mbi supet e Agjencisë së Komunikimeve të Mbrojtjes dhe ata nuk e kuptonin veçanërisht komunikimin dixhital. Baran i bindi eprorët e tij në RAND se do të ishte më mirë të tërhiqej ky propozim sesa të lejohej të zbatohej gjithsesi dhe të prishej reputacioni i komunikimeve dixhitale të shpërndara.
Davis, si kreu i NPL-së, kishte shumë më tepër pushtet se Barani, por buxhet më të shtrënguar se ARPA dhe nuk kishte një rrjet social dhe teknik të gatshëm kompjuterësh kërkimor. Ai arriti të krijojë një prototip të rrjetit lokal të ndërrimit të paketave (kishte vetëm një nyje, por shumë terminale) në NPL në fund të viteve 1960, me një buxhet modest prej 120 £ për tre vjet. ARPANET shpenzoi rreth gjysmën e kësaj shume çdo vit për operimet dhe mirëmbajtjen e secilit prej nyjeve të shumta të rrjetit, duke përjashtuar investimet fillestare në harduer dhe softuer. Organizata e aftë për të krijuar një rrjet të madh britanik të ndërrimit të paketave ishte Posta Britanike, e cila menaxhonte rrjetet e telekomunikacionit në vend, me përjashtim të vetë shërbimit postar. Davis arriti të interesonte disa zyrtarë me ndikim me idetë e tij për një rrjet të unifikuar dixhital në shkallë kombëtare, por ai nuk ishte në gjendje të ndryshonte drejtimin e një sistemi kaq të madh.
Licklider, përmes një kombinimi të fatit dhe planifikimit, gjeti serën e përsosur ku mund të lulëzonte rrjeti i tij ndërgalaktik. Në të njëjtën kohë, nuk mund të thuhet se gjithçka përveç ndërrimit të paketave erdhi në para. Një rol luajti edhe realizimi i idesë. Për më tepër, disa vendime të tjera të rëndësishme të dizajnit formësuan frymën e ARPANET. Prandaj, në vijim do të shikojmë se si u shpërnda përgjegjësia midis kompjuterëve që dërguan dhe pranuan mesazhe dhe rrjetit në të cilin ata dërguan këto mesazhe.
Çfarë tjetër për të lexuar
- Janet Abbate, Shpikja e Internetit (1999)
- Katie Hafner dhe Matthew Lyon, Where Wizards Stay Up Late (1996)
- Leonard Kleinrock, "Një histori e hershme e internetit", Revista IEEE Communications (gusht 2010)
- Arthur Norberg dhe Julie O'Neill, Transformimi i Teknologjisë Kompjuterike: Përpunimi i Informacionit për Pentagonin, 1962-1986 (1996)
- M. Mitchell Waldrop, Makina e ëndrrave: JCR Licklider dhe revolucioni që e bëri kompjuterin personal (2001)
Burimi: www.habr.com