Andra artiklar i serien:
- Reläets historia
- Elektroniska datorers historia
- Transistorns historia
- Internet historia
Använder ARPANET Robert Taylor och Larry Roberts många olika forskningsinstitut, som var och en hade sin egen dator, för mjukvaran och hårdvaran för vilka det bar det fulla ansvaret. Mjukvaran och hårdvaran för själva nätverket låg dock i det dimmiga mittområdet och tillhörde inte någon av dessa platser. Under perioden 1967 till 1968 var Roberts, chef för nätverksprojektet Information Processing Technology Office (IPTO) tvungen att bestämma vem som skulle bygga och underhålla nätverket och var gränserna mellan nätverket och institutionerna skulle gå.
Skeptiker
Problemet med att strukturera nätverket var minst lika politiskt som tekniskt. ARPAs forskningschefer ogillade i allmänhet ARPANET-idén. Vissa visade tydligt ingen önskan att gå med i nätverket när som helst; få av dem var entusiastiska. Varje center skulle behöva göra en seriös ansträngning för att låta andra använda deras mycket dyra och mycket sällsynta dator. Detta tillhandahållande av tillgång visade tydliga nackdelar (förlust av en värdefull resurs), medan dess potentiella fördelar förblev vaga och vaga.
Samma skepsis mot delad tillgång till resurser sänkte nätverksprojektet UCLA för några år sedan. Men i det här fallet hade ARPA mycket mer inflytande, eftersom det betalade direkt för alla dessa värdefulla datorresurser och fortsatte att ha en finger med i alla kassaflöden från de associerade forskningsprogrammen. Och även om inga direkta hot framfördes, inget "eller annat" framfördes, var situationen extremt tydlig - på ett eller annat sätt skulle ARPA bygga sitt nätverk för att förena maskiner som i praktiken fortfarande tillhörde det.
Ögonblicket kom vid ett möte med vetenskapliga chefer i Att Arbor, Michigan, våren 1967. Roberts presenterade sin plan för att skapa ett nätverk som förbinder de olika datorerna vid vart och ett av centren. Han meddelade att varje chef skulle förse sin lokala dator med speciell nätverksprogramvara, som den skulle använda för att ringa andra datorer över telefonnätet (detta var innan Roberts visste om idén ). Svaret var kontroverser och rädsla. Bland de minst benägna att implementera denna idé var de största centra som redan arbetade med stora projekt sponsrade av IPTO, varav MIT var det främsta. MIT-forskarna, spolas med pengar från deras Project MAC-tidsdelningssystem och artificiell intelligens-labb, såg ingen fördel med att dela sina surt förvärvade resurser med västerländska riffraff.
Och, oavsett dess status, omhuldade varje center sina egna idéer. Var och en hade sin egen unika mjukvara och utrustning, och det var svårt att förstå hur de ens kunde etablera grundläggande kommunikation med varandra, än mindre faktiskt arbeta tillsammans. Att bara skriva och köra nätverksprogram för sin maskin kommer att ta upp en betydande del av deras tid och datorresurser.
Det var ironiskt men också överraskande passande att Roberts lösning på dessa sociala och tekniska problem kom från Wes Clark, en man som ogillade både tidsdelning och nätverk. Clark, en förespråkare för den quixotiska idén att ge alla en persondator, hade ingen avsikt att dela datorresurser med någon och höll sitt eget campus, Washington University i St. Louis, borta från ARPANET i många år framöver. Därför är det inte förvånande att det var han som utvecklade nätverksdesignen, som inte lägger betydande belastning på datorresurserna för vart och ett av centren, och inte kräver att var och en av dem lägger kraft på att skapa speciell programvara.
Clark föreslog att man skulle placera en minidator i vart och ett av centren för att hantera alla funktioner som är direkt relaterade till nätverket. Varje center behövde bara ta reda på hur man ansluter till sin lokala assistent (som senare kallades gränssnittsmeddelandeprocessorer, eller ), som sedan skickade meddelandet längs rätt rutt så att det nådde lämplig IMP på mottagningsplatsen. I huvudsak föreslog han att ARPA skulle distribuera ytterligare gratis datorer till varje center, vilket skulle ta över de flesta av nätverkets resurser. I en tid då datorer fortfarande var sällsynta och mycket dyra var detta förslag vågat. Men just då började det dyka upp minidatorer som bara kostade några tiotusentals dollar, istället för flera hundra, och i slutändan visade sig förslaget vara genomförbart i princip (varje IMP slutade kosta 45 000 dollar, eller ca 314 000 dollar i dagens pengar).
IMP-metoden, samtidigt som den mildrade vetenskapliga ledares oro över nätverksbelastningen på deras datorkraft, tog också upp ett annat, politiskt problem för ARPA. Till skillnad från myndighetens övriga projekt då var nätverket inte begränsat till ett enda forskningscenter, där det skulle drivas av en enda chef. Och ARPA själv hade inte förmågan att självständigt direkt skapa och hantera ett storskaligt tekniskt projekt. Hon skulle behöva anställa externa företag för att göra detta. Närvaron av IMP skapade en tydlig ansvarsfördelning mellan nätverket som sköts av en extern agent och den lokalt styrda datorn. Entreprenören skulle kontrollera IMP och allt däremellan, och centren skulle förbli ansvariga för hårdvaran och mjukvaran på sina egna datorer.
IMP
Roberts behövde sedan välja den entreprenören. Lickliders gammalmodiga tillvägagångssätt att lura ett förslag från sin favoritforskare direkt gällde inte i detta fall. Projektet var tvunget att läggas ut på offentlig auktion som alla andra statliga kontrakt.
Det var inte förrän i juli 1968 som Roberts kunde stryka de sista detaljerna i budet. Ungefär ett halvår har gått sedan den sista tekniska pusselbiten föll på plats när paketförmedlingssystemet tillkännagavs vid en konferens i Gatlinburg. Två av de största datortillverkarna, Control Data Corporation (CDC) och International Business Machines (IBM), vägrade omedelbart att delta eftersom de inte hade billiga minidatorer som lämpade sig för IMP-rollen.
Honeywell DDP-516
Bland de återstående deltagarna valde majoriteten en ny dator från Honeywell, även om vissa var benägna att favorisera . Honeywells alternativ var särskilt attraktivt eftersom det hade ett I/O-gränssnitt speciellt utformat för realtidssystem för applikationer som industriell styrning. Kommunikationen krävde naturligtvis också lämplig noggrannhet - om datorn missade ett inkommande meddelande när den var upptagen med annat arbete fanns det ingen andra chans att fånga det.
I slutet av året, efter att ha övervägt Raytheon på allvar, tilldelade Roberts uppgiften till den växande Cambridge-firman grundad av Bolt, Beranek och Newman. Släktträdet för interaktiv datoranvändning var vid denna tidpunkt extremt förankrat, och Roberts kunde lätt anklagas för svågerpolitik för att ha valt BBN. Licklider tog med interaktiv datoranvändning till BBN innan han blev den första direktören för IPTO, så frön till sitt intergalaktiska nätverk och vägledde människor som Roberts. Utan Leakes inflytande hade ARPA och BBN varken varit intresserade eller kapabla att tjäna ARPANET-projektet. Dessutom kom en viktig del av teamet som satts samman av BBN för att bygga det IMP-baserade nätverket direkt eller indirekt från Lincoln Labs: Frank Hart (teamledare), Dave Walden, och North Ornstein. Det var i laboratorierna som Roberts själv gick på forskarskolan, och det var där som Leakes tillfälliga möte med Wes Clark väckte hans intresse för interaktiva datorer.
Men även om situationen kan ha sett ut som maskopi, var faktiskt BBN-teamet lika väl lämpat för realtidsarbete som Honeywell 516. På Lincoln arbetade de med datorer kopplade till radarsystem – ett annat exempel på en applikation där data väntar inte tills datorn är klar. Hart, till exempel, arbetade på Whirlwind-datorn som student på 1950-talet, gick med i SAGE-projektet och tillbringade totalt 15 år på Lincoln Laboratories. Ornstein arbetade på SAGE-korsprotokollet, som överförde radarspårningsdata från en dator till en annan, och senare på Wes Clarks LINC, en dator designad för att hjälpa forskare att arbeta direkt i labbet med data online. Crowther, nu mest känd som författaren till textspelet , tillbringade tio år med att bygga realtidssystem, inklusive Lincoln Terminal Experiment, en mobil satellitkommunikationsstation med en liten dator som styrde antennen och bearbetade inkommande signaler.
IMP-team på BBN. Frank Hart är mannen på seniorcentret. Ornstein står på högerkanten, bredvid Crowther.
IMP ansvarade för att förstå och hantera routing och leverans av meddelanden från en dator till en annan. Datorn kunde skicka upp till 8000 50 byte åt gången till den lokala IMP:n, tillsammans med destinationsadressen. IMP:en delade sedan upp meddelandet i mindre paket som sändes oberoende till mål-IMP över 12-kbps-linjer som hyrs av AT&T. Den mottagande IMP satte ihop meddelandet och levererade det till sin dator. Varje IMP hade en tabell som höll reda på vilka av dess grannar som hade den snabbaste vägen för att nå alla möjliga mål. Den uppdaterades dynamiskt baserat på information som mottagits från dessa grannar, inklusive information om att grannen inte var nåbar (i vilket fall fördröjningen för att skicka i den riktningen ansågs vara oändlig). För att möta Roberts krav på hastighet och genomströmning för all denna bearbetning skapade Harts team kod på konstnivå. Hela bearbetningsprogrammet för IMP upptog endast 000 300 byte; den del som handlade om routingtabeller tog bara upp XNUMX.
Teamet vidtog också flera försiktighetsåtgärder, med tanke på att det var opraktiskt att dedikera ett supportteam till varje IMP på fältet.
Först utrustade de varje dator med enheter för fjärrövervakning och kontroll. Förutom den automatiska omstarten som startade efter varje strömavbrott, programmerades IMP:erna för att kunna starta om grannar genom att skicka dem nya versioner av operativsystemet. För att hjälpa till med felsökning och analys kunde IMP, på kommando, börja ta ögonblicksbilder av dess nuvarande tillstånd med jämna mellanrum. Varje IMP-paket bifogade också en del för att spåra det, vilket gjorde det möjligt att skriva mer detaljerade arbetsloggar. Med alla dessa möjligheter kunde många problem lösas direkt från BBN-kontoret, som fungerade som ett kontrollcenter från vilket hela nätverkets status kunde ses.
För det andra begärde de en militärversion av 516 från Honeywell, utrustad med ett tjockt fodral för att skydda den från vibrationer och andra hot. BBN ville i princip att det skulle vara ett "håll dig borta"-tecken för nyfikna studenter, men ingenting avgränsade gränsen mellan de lokala datorerna och det BBN-drivna subnätet ungefär som detta pansarskal.
De första förstärkta skåpen, ungefär lika stora som ett kylskåp, anlände till University of California, Los Angeles (UCLA) den 30 augusti 1969, bara 8 månader efter att BBN fick sitt kontrakt.
Värdar
Roberts bestämde sig för att starta nätverket med fyra värdar – förutom UCLA skulle en IMP installeras strax uppför kusten vid University of California, Santa Barbara (UCSB), en annan vid Stanford Research Institute (SRI) i norra Kalifornien, och den sista vid University of Utah. Dessa var alla andra klassens institutioner från västkusten, som på något sätt försökte bevisa sig själva inom området vetenskaplig beräkning. Familjeband fortsatte att fungera som två av de vetenskapliga handledarna, från UCLA och från University of Utah, var också gamla kollegor till Roberts vid Lincoln Laboratories.
Roberts gav de två värdarna ytterligare nätverksrelaterade funktioner. Redan 1967 anmälde sig Doug Englebart från SRI frivilligt för att starta ett nätverksinformationscenter vid ett ledarskapsmöte. Med hjälp av SRI:s sofistikerade informationshämtningssystem satte han sig för att skapa ARPANET-katalogen: en organiserad samling av information om alla tillgängliga resurser på olika noder, och göra den tillgänglig för alla i nätverket. Med tanke på Kleinrocks expertis inom nätverkstrafikanalys utsåg Roberts UCLA som ett nätverksmätningscenter (NMC). För Kleinrock och UCLA var ARPANET tänkt att inte bara vara ett praktiskt verktyg, utan också ett experiment från vilket data kunde extraheras och sammanställas så att kunskapen som vunnits kunde tillämpas för att förbättra nätverksdesignen och dess efterföljare.
Men viktigare för utvecklingen av ARPANET än dessa två utnämningar var en mer informell och lös gemenskap av doktorander som kallas Network Working Group (NWG). Ett subnät från IMP tillät vilken värd som helst i nätverket att på ett tillförlitligt sätt leverera ett meddelande till vilken annan som helst; NWG:s mål var att utveckla ett gemensamt språk eller en uppsättning språk som värdar kunde använda för att kommunicera. De kallade dem "värdprotokoll". Namnet "protokoll", lånat från diplomater, användes först på nätverk 1965 av Roberts och Tom Marill för att beskriva både dataformatet och de algoritmiska stegen som bestämmer hur två datorer kommunicerar med varandra.
NWG, under den informella men effektiva ledningen av Steve Crocker från UCLA, började träffas regelbundet under våren 1969, ungefär sex månader före den första IMP. Född och uppvuxen i Los Angeles-området, gick Crocker på Van Nuys High School och var i samma ålder som två av sina framtida NWG-bandkamrater, Vint Cerf och Jon Postel. För att registrera resultatet av några av gruppens möten utvecklade Crocker en av hörnstenarna i ARPANET-kulturen (och framtidens Internet), begäran om kommentarer [arbetsförslag] (). Hans RFC 1, publicerad den 7 april 1969, och distribuerad till alla framtida ARPANET-noder via klassisk post, samlade gruppens tidiga diskussioner om design av värdprotokollprogramvara. I RFC 3 fortsatte Crocker beskrivningen och definierade mycket vagt designprocessen för alla framtida RFC:er:
Det är bättre att skicka kommentarer i tid än att göra dem perfekta. Filosofiska åsikter utan exempel eller andra detaljer, specifika förslag eller implementeringstekniker utan inledande beskrivning eller kontextuella förklaringar, specifika frågor utan försök att besvara dem accepteras. Minsta längd för en anteckning från NWG är en mening. Vi hoppas kunna underlätta utbyten och diskussioner om informella idéer.
Liksom offertförfrågan (RFQ), standardsättet att begära bud på statliga kontrakt, välkomnade RFC feedback, men till skillnad från RFQ bjöd den också in till dialog. Vem som helst i den distribuerade NWG-gemenskapen kan skicka in en RFC och använda denna möjlighet att debattera, ifrågasätta eller kritisera det tidigare förslaget. Naturligtvis, som i vilket samhälle som helst, värderades vissa åsikter över andra, och i de första dagarna hade Crockers och hans kärngrupp av medarbetare mycket stor auktoritet. I juli 1971 lämnade Crocker UCLA medan han fortfarande var doktorand för att ta en position som programledare vid IPTO. Med viktiga forskningsanslag från ARPA till sitt förfogande hade han, medvetet eller omedvetet, ett obestridligt inflytande.
Jon Postel, Steve Crocker och Vint Cerf är klasskamrater och kollegor på NWG; senare år
Den ursprungliga NWG-planen krävde två protokoll. Fjärrinloggning (telnet) gjorde det möjligt för en dator att fungera som en terminal ansluten till en annans operativsystem, vilket utökade den interaktiva miljön för alla ARPANET-anslutna system med tidsdelning tusentals kilometer till alla användare i nätverket. FTP-filöverföringsprotokollet gjorde det möjligt för en dator att överföra en fil, till exempel ett användbart program eller en uppsättning data, till eller från lagringen av ett annat system. Men på Roberts insisterande lade NWG till ett tredje underliggande protokoll för att underbygga dessa två, vilket etablerade en grundläggande anslutning mellan två värdar. Det kallades Network Control Program (NCP). Nätverket hade nu tre lager av abstraktion - ett paketundernät som hanteras av IMP längst ner, värd-till-värd-kommunikation tillhandahållen av NCP i mitten och applikationsprotokoll (FTP och telnet) längst upp.
Fel?
Det var inte förrän i augusti 1971 som NCP var helt definierad och implementerad i hela nätverket, som vid den tiden bestod av femton noder. Implementering av telnet-protokollet följde snart, och den första stabila definitionen av FTP dök upp ett år senare, sommaren 1972. Om vi utvärderar tillståndet för ARPANET vid den tiden, några år efter att det först lanserades, kan det vara anses vara ett misslyckande jämfört med drömmen om separationsresurser som Licklider föreställde sig och omsatte i praktiken av sin skyddsling, Robert Taylor.
Till att börja med var det helt enkelt svårt att ta reda på vilka resurser som fanns online som vi kunde använda. Nätverkets informationscenter använde sig av en modell för frivilligt deltagande – varje nod skulle ge uppdaterad information om tillgången på data och program. Även om alla skulle dra nytta av sådana åtgärder, fanns det lite incitament för en enskild nod att annonsera eller ge tillgång till sina resurser, än mindre att tillhandahålla uppdaterad dokumentation eller råd. Därför misslyckades NIC att bli en onlinekatalog. Dess kanske viktigaste funktion under de första åren var att tillhandahålla elektronisk värd för en växande uppsättning RFC:er.
Även om, säg, Alice från UCLA visste om existensen av en användbar resurs vid MIT, dök ett allvarligare hinder upp. Telnet tillät Alice att komma till MIT-inloggningsskärmen, men inte längre. För att Alice verkligen skulle få tillgång till ett program på MIT måste hon först förhandla offline med MIT för att skapa ett konto åt henne på deras dator, vilket vanligtvis krävde att man fyllde i pappersformulär på båda institutionerna och ett finansieringsavtal för att betala för det. användning av MIT datorresurser. Och på grund av inkompatibilitet mellan hårdvara och systemprogramvara mellan noder, var det ofta inte så meningsfullt att överföra filer eftersom du inte kunde köra program från fjärrdatorer på din.
Ironiskt nog låg den mest betydande framgången med resursdelning inte inom området för interaktiv tidsdelning, för vilket ARPANET skapades, utan inom området för gammaldags icke-interaktiv databehandling. UCLA lade till sin lediga IBM 360/91 batchbearbetningsmaskin till nätverket och gav telefonrådgivning för att stödja fjärranvändare, vilket genererade betydande intäkter för datorcentret. Den ARPA-sponsrade superdatorn ILLIAC IV vid University of Illinois och Datacomputern vid Computer Corporation of America i Cambridge hittade också fjärrklienter via ARPANET.
Men alla dessa projekt kom inte i närheten av att utnyttja nätverket fullt ut. Hösten 1971, med 15 värdar online, överförde nätverket som helhet i genomsnitt 45 miljoner bitar per nod, eller 520 bps över ett nätverk med 50 000 bps hyrda linjer från AT&T. Dessutom var det mesta av denna trafik testtrafik, genererad av nätverksmätcentralen vid UCLA. Förutom entusiasmen hos några tidiga användare (som Steve Cara, en daglig användare av PDP-10 vid University of Utah i Palo Alto), hände lite på ARPANET. Ur ett modernt perspektiv var kanske den mest intressanta utvecklingen lanseringen av Project Guttenbergs digitala bibliotek i december 1971, organiserat av Michael Hart, en student vid University of Illinois.
Men snart räddades ARPANET från anklagelser om förfall genom ett tredje applikationsprotokoll - en liten sak som kallas e-post.
Vad mer att läsa
• Janet Abbate, Inventing the Internet (1999)
• Katie Hafner och Matthew Lyon, Where Wizards Stay Up Late: The Origins of the Internet (1996)
Källa: will.com