ARPA computer network diagram para sa Hunyo 1967. Ang isang walang laman na bilog ay isang computer na may shared access, isang bilog na may linya ay isang terminal para sa isang user
Iba pang mga artikulo sa serye:
- Kasaysayan ng relay
- Kasaysayan ng mga elektronikong kompyuter
- Kasaysayan ng transistor
- Kasaysayan sa Internet
Sa pagtatapos ng 1966 gamit ang pera ng ARPA, naglunsad siya ng isang proyekto upang ikonekta ang maraming mga computer sa isang solong sistema, na inspirasyon ng ideya na "Β» .
Inilipat ni Taylor ang responsibilidad para sa pagpapatupad ng proyekto sa mga may kakayahang kamay . Sa sumunod na taon, gumawa si Roberts ng ilang kritikal na desisyon na magpapatingkad sa kabuuan ng teknikal na arkitektura at kultura ng ARPANET at mga kahalili nito, sa ilang mga kaso para sa mga darating na dekada. Ang unang desisyon sa kahalagahan, bagaman hindi sa kronolohiya, ay ang pagpapasiya ng isang mekanismo para sa pagruruta ng mga mensahe mula sa isang computer patungo sa isa pa.
problema
Kung ang computer A ay gustong magpadala ng mensahe sa computer B, paano mahahanap ang mensaheng iyon mula sa isa patungo sa isa? Sa teorya, maaari mong payagan ang bawat node sa isang network ng komunikasyon na makipag-ugnayan sa bawat iba pang node sa pamamagitan ng pagkonekta sa bawat node sa bawat node gamit ang mga pisikal na cable. Para makipag-ugnayan kay B, magpapadala lamang ang computer A ng mensahe kasama ang papalabas na cable na kumukonekta dito sa B. Ang nasabing network ay tinatawag na mesh network. Gayunpaman, para sa anumang makabuluhang laki ng network, ang diskarteng ito ay mabilis na nagiging hindi praktikal habang ang bilang ng mga koneksyon ay tumataas bilang parisukat ng bilang ng mga node (bilang (n2 - n)/2 upang maging tumpak).
Samakatuwid, ang ilang paraan ng pagbuo ng ruta ng mensahe ay kinakailangan, na, sa pagdating ng mensahe sa intermediate node, ay ipapadala pa ito sa target. Noong unang bahagi ng 1960s, mayroong dalawang pangunahing pamamaraan sa paglutas ng problemang ito. Ang una ay ang store-and-forward na paraan ng paglipat ng mensahe. Ang pamamaraang ito ay ginamit ng sistema ng telegrapo. Kapag ang isang mensahe ay dumating sa isang intermediate node, ito ay pansamantalang naka-imbak doon (karaniwan ay sa anyo ng isang papel na tape) hanggang sa ito ay maipadala pa sa target, o sa isa pang intermediate center na matatagpuan mas malapit sa target.
Pagkatapos ay dumating ang telepono at kailangan ng isang bagong diskarte. Ang pagkaantala ng ilang minuto pagkatapos ng bawat pagbigkas na ginawa sa telepono, na kailangang i-decipher at ipadala sa patutunguhan nito, ay magbibigay ng pakiramdam ng pakikipag-usap sa isang kausap na matatagpuan sa Mars. Sa halip, gumamit ang telepono ng circuit switching. Sinimulan ng tumatawag ang bawat tawag sa pamamagitan ng pagpapadala ng isang espesyal na mensahe na nagpapahiwatig kung sino ang gusto niyang tawagan. Una nilang ginawa ito sa pamamagitan ng pakikipag-usap sa operator, at pagkatapos ay pag-dial ng numero, na pinoproseso ng awtomatikong kagamitan sa switchboard. Ang operator o kagamitan ay nagtatag ng nakalaang koneksyon sa kuryente sa pagitan ng tumatawag at ng tinawag na partido. Sa kaso ng mga long distance na tawag, maaaring mangailangan ito ng ilang pag-ulit sa pagkonekta sa tawag sa pamamagitan ng maraming switch. Kapag naitatag na ang koneksyon, maaaring magsimula ang pag-uusap mismo, at nanatili ang koneksyon hanggang sa maputol ito ng isa sa mga partido sa pamamagitan ng pagbaba ng tawag.
Digital na komunikasyon, na napagpasyahan na gamitin sa ARPANET upang ikonekta ang mga computer na gumagana ayon sa pamamaraan , ginamit ang mga tampok ng parehong telegrapo at telepono. Sa isang banda, ang mga mensahe ng data ay ipinadala sa magkahiwalay na mga packet, tulad ng sa telegrapo, sa halip na bilang tuluy-tuloy na pag-uusap sa telepono. Gayunpaman, ang mga mensaheng ito ay maaaring may iba't ibang laki para sa iba't ibang layunin, mula sa mga console command na may ilang mga character ang haba, hanggang sa malalaking data file na inilipat mula sa isang computer patungo sa isa pa. Kung ang mga file ay naantala sa pagpapadala, walang nagreklamo tungkol dito. Ngunit ang malayuang interaktibidad ay nangangailangan ng mabilis na pagtugon, tulad ng isang tawag sa telepono.
Ang isang mahalagang pagkakaiba sa pagitan ng mga network ng data ng computer sa isang banda, at ang telepono at telegrapo sa kabilang banda, ay ang pagiging sensitibo sa mga error sa data na naproseso ng mga makina. Ang isang pagbabago o pagkawala sa panahon ng pagpapadala ng isang character sa isang telegrama, o ang pagkawala ng bahagi ng isang salita sa isang pag-uusap sa telepono ay halos hindi makagambala sa komunikasyon ng dalawang tao. Ngunit kung ang ingay sa linya ay lumipat ng isang bit mula 0 hanggang 1 sa isang utos na ipinadala sa isang malayuang computer, maaari nitong ganap na baguhin ang kahulugan ng utos. Samakatuwid, ang bawat mensahe ay kailangang suriin para sa mga error at magalit kung mayroon man. Ang mga naturang pag-replay ay magiging masyadong mahal para sa malalaking mensahe at mas malamang na magdulot ng mga error dahil mas matagal silang maipadala.
Ang solusyon sa problemang ito ay dumating sa pamamagitan ng dalawang independiyenteng mga kaganapan na nangyari noong 1960, ngunit ang isa na dumating pagkatapos ay unang napansin ni Larry Roberts at ARPA.
Meeting
Noong taglagas ng 1967, dumating si Roberts sa Gatlinburg, Tennessee, mula sa kabila ng magubat na mga taluktok ng Great Smoky Mountains, upang maghatid ng dokumentong naglalarawan sa mga plano ng network ng ARPA. Siya ay nagtatrabaho sa Information Processing Technology Office (IPTO) nang halos isang taon, ngunit marami sa mga detalye ng proyekto ng network ay napakalabo pa rin, kabilang ang solusyon sa problema sa pagruruta. Bukod sa hindi malinaw na mga sanggunian sa mga bloke at mga sukat ng mga ito, ang tanging pagtukoy dito sa gawain ni Roberts ay isang maikli at nakakaiwas na pahayag sa pinakadulo: "Mukhang kailangan na mapanatili ang isang paulit-ulit na ginagamit na linya ng komunikasyon upang makakuha ng mga tugon sa isang-ikasampu sa isa. pangalawang beses na kinakailangan para sa interactive na operasyon. Ito ay napakamahal sa mga tuntunin ng mga mapagkukunan ng network, at maliban kung makakagawa tayo ng mga tawag nang mas mabilis, ang paglipat ng mensahe at konsentrasyon ay magiging napakahalaga para sa mga kalahok sa network. Malinaw, sa oras na iyon, hindi pa nagpasya si Roberts kung aabandunahin ang diskarte na ginamit niya kay Tom Marrill noong 1965, iyon ay, pagkonekta ng mga computer sa pamamagitan ng nakabukas na network ng telepono gamit ang autodial.
Nagkataon, may ibang tao sa parehong symposium na may mas magandang ideya para sa paglutas ng problema ng pagruruta sa mga network ng data. Tinawid ni Roger Scantlebury ang Atlantiko, pagdating mula sa British National Physical Laboratory (NPL) na may isang ulat. Kinuha ni Scantlebury si Roberts pagkatapos ng kanyang ulat at sinabi sa kanya ang tungkol sa kanyang ideya. . Ang teknolohiyang ito ay binuo ng kanyang boss sa NPL, si Donald Davis. Sa Estados Unidos, hindi gaanong kilala ang mga nagawa at kasaysayan ni Davis, bagama't noong taglagas ng 1967, ang grupo ni Davis sa NPL ay nauna man lang ng isang taon kaysa sa ARPA sa mga ideya nito.
Si Davis, tulad ng maraming mga naunang pioneer ng electronic computing, ay isang physicist sa pamamagitan ng pagsasanay. Nagtapos siya sa Imperial College London noong 1943 sa edad na 19 at agad na na-recruit sa isang lihim na programa ng sandatang nuklear na pinangalanan sa pangalan. . Doon ay pinangasiwaan niya ang isang pangkat ng mga calculator ng tao na gumamit ng mga mekanikal at elektrikal na calculator upang mabilis na makagawa ng mga numerical na solusyon sa mga problemang nauugnay sa nuclear fusion (ang kanyang superbisor ay , isang German expatriate physicist na noong panahong iyon ay nagsimula nang ilipat ang mga lihim ng mga sandatang nuklear sa USSR). Pagkatapos ng digmaan, narinig niya mula sa mathematician na si John Womersley ang tungkol sa isang proyektong pinamumunuan niya sa NPL - ito ay ang paglikha ng isang elektronikong computer na dapat magsagawa ng parehong mga kalkulasyon sa mas mataas na bilis. tinatawag na ACE, "automatic computing engine".
Si Davis ay tumalon sa ideya at pumirma sa NPL nang mabilis hangga't kaya niya. Sa pagkakaroon ng kontribusyon sa detalyadong disenyo at pagtatayo ng ACE computer, nanatili siyang malalim na kasangkot sa larangan ng computing bilang pinuno ng pananaliksik sa NPL. Noong 1965, siya ay nagkataong nasa US para sa isang propesyonal na pagpupulong na may kaugnayan sa kanyang trabaho at ginamit ang pagkakataong bisitahin ang ilang malalaking site ng computer na nagbabahagi ng oras upang makita kung tungkol saan ang lahat ng kaguluhan. Sa British computing environment, ang pagbabahagi ng oras sa American sense ng interactive na pagbabahagi ng computer ng maraming user ay hindi alam. Sa halip, ang pagbabahagi ng oras ay nangangahulugan ng pamamahagi ng workload ng computer sa ilang batch processing program (upang, halimbawa, gagana ang isang program habang ang isa ay abala sa pagbabasa ng tape). Pagkatapos ang pagpipiliang ito ay tatawaging multiprogramming.
Ang mga pag-gala ni Davis ay humantong sa kanya sa Project MAC sa MIT, ang JOSS Project sa RAND Corporation sa California, at ang Dartmouth Time Sharing System sa New Hampshire. Sa pag-uwi, iminungkahi ng isa sa kanyang mga kasamahan na magsagawa ng workshop sa pagbabahagi upang turuan ang komunidad ng Britanya tungkol sa mga bagong teknolohiyang natutunan nila sa US. Sumang-ayon si Davis, at nag-host ng marami sa mga nangungunang numero sa larangan ng pag-compute ng Amerika, kabilang ang (tagalikha ng "Interoperable Time Sharing System" sa MIT) at si Larry Roberts mismo.
Sa panahon ng seminar (o marahil kaagad pagkatapos), natamaan si Davis ng ideya na ang pilosopiya sa pagbabahagi ng oras ay maaaring ilapat sa mga linya ng komunikasyon sa computer, hindi lamang sa mga computer mismo. Ang mga computer na nagbabahagi ng oras ay nagbibigay sa bawat user ng isang maliit na bahagi ng oras ng CPU at pagkatapos ay lumipat sa isa pa, na nagbibigay sa bawat user ng ilusyon ng pagkakaroon ng kanilang sariling interactive na computer. Gayundin, sa pamamagitan ng pagputol ng bawat mensahe sa karaniwang laki ng mga piraso, na tinawag ni Davis na "mga packet," ang isang channel ng komunikasyon ay maaaring ibahagi sa maraming mga computer o mga gumagamit ng isang computer. Bukod dito, malulutas nito ang lahat ng aspeto ng paghahatid ng data kung saan ang mga switch ng telepono at telegrapo ay hindi angkop. Ang isang user na nagpapatakbo ng isang interactive na terminal na nagpapadala ng mga maiikling utos at tumatanggap ng mga maikling tugon ay hindi mahaharangan ng isang malaking paglilipat ng file dahil ang paglilipat ay hahati-hatiin sa maraming packet. Ang anumang katiwalian sa gayong malalaking mensahe ay makakaapekto sa isang pakete, na madaling maipadalang muli upang makumpleto ang mensahe.
Inilarawan ni Davis ang kanyang mga ideya sa isang hindi nai-publish na papel noong 1966, "Proposal para sa isang Digital Communications Network." Sa oras na iyon, ang pinaka-advanced na mga network ng telepono ay nasa bingit ng computerizing switch, at iminungkahi ni Davis ang pag-embed ng packet switching sa susunod na henerasyon ng network ng telepono, na lumilikha ng isang broadband na network ng komunikasyon na may kakayahang maghatid ng iba't ibang mga kahilingan, mula sa mga simpleng tawag sa telepono hanggang sa remote. access sa mga computer. Noong panahong iyon, na-promote si Davis bilang tagapamahala ng NPL at bumuo ng isang pangkat ng digital na komunikasyon sa ilalim ng Scantlebury upang ipatupad ang kanyang proyekto at lumikha ng gumaganang demo.
Sa taon na humahantong sa kumperensya ng Gatlinburg, ginawa ng koponan ng Scantlebury ang lahat ng mga detalye ng paglikha ng isang packet-switched network. Ang isang solong node failure ay maaaring makaligtas sa pamamagitan ng adaptive routing na maaaring humawak ng maramihang mga path patungo sa isang destinasyon, at ang isang solong packet failure ay maaaring harapin sa pamamagitan ng muling pagpapadala nito. Sinabi ng simulation at analysis na ang pinakamainam na laki ng packet ay magiging 1000 bytes - kung gagawin mo itong mas maliit, kung gayon ang pagkonsumo ng bandwidth ng mga linya para sa metadata sa header ay magiging labis, higit pa - at ang oras ng pagtugon para sa mga interactive na gumagamit ay tataas masyadong madalas dahil sa malalaking mensahe.
Kasama sa trabaho ni Scantlebury ang mga detalye gaya ng format ng package...
...at pagsusuri ng epekto ng mga laki ng packet sa latency ng network.
Samantala, ang paghahanap nina Davis at Scantlebury ay humantong sa pagtuklas ng mga detalyadong papeles sa pananaliksik na ginawa ng isa pang Amerikano na nakaisip ng katulad na ideya ilang taon bago sila. Ngunit sa parehong oras , isang electrical engineer sa RAND Corporation, ay hindi naisip ang lahat tungkol sa mga pangangailangan ng mga gumagamit ng computer na nagbabahagi ng oras. Ang RAND ay isang think tank na pinondohan ng Department of Defense sa Santa Monica, California, na nilikha pagkatapos ng Ikalawang Digmaang Pandaigdig upang magbigay ng pangmatagalang pagpaplano at pagsusuri ng mga estratehikong problema para sa militar. Ang layunin ni Baran ay ipagpaliban ang digmaang nuklear sa pamamagitan ng paglikha ng isang lubos na maaasahang network ng komunikasyong militar na may kakayahang makaligtas kahit sa isang malakihang pag-atakeng nuklear. Ang nasabing network ay gagawing hindi gaanong kaakit-akit ang preemptive strike ng USSR, dahil napakahirap sirain ang kakayahan ng US na hampasin ang maraming sensitibong punto bilang tugon. Upang gawin ito, iminungkahi ni Baran ang isang sistema na naghiwa-hiwalay ng mga mensahe sa tinatawag niyang mga bloke ng mensahe na maaaring independiyenteng ipadala sa isang network ng mga kalabisan na node at pagkatapos ay pinagsama-sama sa endpoint.
Ang ARPA ay may access sa napakaraming ulat ni Baran para sa RAND, ngunit dahil hindi sila nauugnay sa mga interactive na computer, hindi halata ang kanilang kahalagahan sa ARPANET. Sina Roberts at Taylor, tila, hindi sila napansin. Sa halip, bilang resulta ng isang pagkakataong pagpupulong, ibinigay ni Scantlebury ang lahat kay Roberts sa isang silver platter: isang mahusay na disenyong mekanismo ng paglipat, pagiging angkop sa problema sa paglikha ng mga interactive na network ng computer, mga reference na materyales mula sa RAND, at maging ang pangalang "package." Nakumbinsi din ng trabaho ng NPL si Roberts na kakailanganin ang mas mataas na bilis para makapagbigay ng mahusay na kapasidad, kaya na-upgrade niya ang kanyang mga plano sa 50 Kbps na mga link. Upang lumikha ng ARPANET, isang pangunahing bahagi ng problema sa pagruruta ang nalutas.
Totoo, may isa pang bersyon ng pinagmulan ng ideya ng packet switching. Nang maglaon, sinabi ni Roberts na mayroon na siyang katulad na mga iniisip, salamat sa gawain ng kanyang kasamahan, si Len Kleinrock, na diumano'y inilarawan ang konsepto noong 1962, sa kanyang disertasyon ng doktor sa mga network ng komunikasyon. Gayunpaman, napakahirap kunin ang gayong ideya mula sa gawaing ito, at bukod pa, wala akong mahanap na iba pang ebidensya para sa bersyong ito.
Mga network na hindi kailanman umiral
Gaya ng nakikita natin, dalawang koponan ang nauna sa ARPA sa pagbuo ng packet switching, isang teknolohiyang napatunayang napakabisa na ngayon ay nasa ilalim ng halos lahat ng komunikasyon. Bakit ARPANET ang unang makabuluhang network na gumamit nito?
Ito ay tungkol sa mga subtleties ng organisasyon. Ang ARPA ay walang opisyal na pahintulot na lumikha ng isang network ng komunikasyon, ngunit mayroong isang malaking bilang ng mga kasalukuyang sentro ng pananaliksik na may sariling mga computer, isang kultura ng "malayang" moral na halos hindi pinangangasiwaan, at mga bundok ng pera. Ang orihinal na kahilingan ni Taylor noong 1966 para sa mga pondo upang lumikha ng ARPANET ay tumawag ng $1 milyon, at si Roberts ay patuloy na gumastos ng ganoon kada taon mula 1969 pasulong upang mapatakbo ang network. Kasabay nito, para sa ARPA, ang naturang pera ay maliit na pagbabago, kaya walang sinuman sa kanyang mga amo ang nag-aalala tungkol sa kung ano ang ginagawa ni Roberts dito, hangga't maaari itong kahit papaano ay nakatali sa mga pangangailangan ng pambansang depensa.
Si Baran sa RAND ay walang kapangyarihan o awtoridad na gumawa ng anuman. Ang kanyang trabaho ay purong exploratory at analytical, at maaaring ilapat sa depensa kung ninanais. Noong 1965, talagang inirerekomenda ni RAND ang kanyang sistema sa Air Force, na sumang-ayon na ang proyekto ay mabubuhay. Ngunit ang pagpapatupad nito ay nahulog sa mga balikat ng Defense Communications Agency, at hindi nila partikular na naiintindihan ang mga digital na komunikasyon. Nakumbinsi ni Baran ang kanyang mga superyor sa RAND na mas mabuting bawiin ang panukalang ito kaysa hayaan itong maipatupad kahit papaano at masira ang reputasyon ng mga ipinamamahaging digital na komunikasyon.
Si Davis, bilang pinuno ng NPL, ay may higit na kapangyarihan kaysa kay Baran, ngunit mas mahigpit na badyet kaysa sa ARPA, at wala siyang handa na social at teknikal na network ng mga research computer. Nagawa niyang lumikha ng isang prototype na lokal na packet-switched network (mayroon lamang isang node, ngunit maraming mga terminal) sa NPL sa huling bahagi ng 1960s, na may katamtamang badyet na Β£120 sa loob ng tatlong taon. Ang ARPANET ay gumastos ng humigit-kumulang kalahati sa halagang iyon taun-taon sa mga operasyon at pagpapanatili sa bawat isa sa maraming node ng network, hindi kasama ang mga paunang pamumuhunan sa hardware at software. Ang organisasyong may kakayahang lumikha ng isang malakihang British packet-switching network ay ang British Post Office, na namamahala sa mga network ng telekomunikasyon sa bansa, maliban sa mismong serbisyo ng koreo. Nagawa ni Davis na maakit ang ilang maimpluwensyang opisyal sa kanyang mga ideya para sa isang pinag-isang digital na network sa pambansang saklaw, ngunit hindi niya nabago ang direksyon ng napakalaking sistema.
Nahanap ni Licklider, sa pamamagitan ng kumbinasyon ng suwerte at pagpaplano, ang perpektong greenhouse kung saan maaaring umunlad ang kanyang intergalactic network. Kasabay nito, hindi masasabi na ang lahat maliban sa packet switching ay bumaba sa pera. May papel din ang pagpapatupad ng ideya. Bukod dito, maraming iba pang mahahalagang desisyon sa disenyo ang humubog sa diwa ng ARPANET. Samakatuwid, sa susunod ay titingnan natin kung paano ipinamahagi ang responsibilidad sa pagitan ng mga computer na nagpadala at tumanggap ng mga mensahe, at ang network kung saan sila nagpadala ng mga mensaheng ito.
Kung anu-ano pang babasahin
- Janet Abbate, Pag-imbento ng Internet (1999)
- Katie Hafner at Matthew Lyon, Kung Saan Nananatiling Huli ang Wizards (1996)
- Leonard Kleinrock, "Isang Maagang Kasaysayan ng Internet," IEEE Communications Magazine (Agosto 2010)
- Arthur Norberg at Julie O'Neill, Transforming Computer Technology: Information Processing for the Pentagon, 1962-1986 (1996)
- M. Mitchell Waldrop, The Dream Machine: JCR Licklider and the Revolution That Made Computing Personal (2001)
Pinagmulan: www.habr.com