ARPA kompyuter tarmogʻi diagrammasi 1967 yil iyun. Boʻsh doira umumiy foydalanish imkoniyatiga ega kompyuter, chiziqli doira bitta foydalanuvchi uchun terminaldir.
Seriyadagi boshqa maqolalar:
- Estafeta tarixi
- Elektron kompyuterlar tarixi
- Transistorlar tarixi
- Internet tarixi
1966 yil oxirigacha ARPA puli bilan u g'oyadan ilhomlanib, ko'plab kompyuterlarni yagona tizimga ulash loyihasini ishga tushirdi.» .
Teylor loyihani amalga oshirish uchun mas'uliyatni qobiliyatli qo'llarga topshirdi . Keyingi yilda Roberts ARPANET va uning vorislarining texnik arxitekturasi va madaniyatida, ba'zi hollarda kelgusi o'nlab yillar davomida aks ettiriladigan bir qancha muhim qarorlar qabul qildi. Muhim ahamiyatga ega bo'lgan birinchi qaror, garchi xronologiyada bo'lmasa ham, xabarlarni bir kompyuterdan boshqasiga yo'naltirish mexanizmini aniqlash edi.
muammo
Agar A kompyuteri B kompyuteriga xabar yubormoqchi bo'lsa, bu xabar qanday qilib biridan ikkinchisiga o'tishi mumkin? Nazariy jihatdan, har bir tugunni har bir tugunga jismoniy kabellar bilan ulab, aloqa tarmog'idagi har bir tugunga har bir boshqa tugun bilan bog'lanishiga ruxsat berishingiz mumkin. B bilan bog'lanish uchun A kompyuteri uni B ga ulaydigan chiquvchi kabel bo'ylab xabar yuboradi. Bunday tarmoq tarmoqli tarmoq deb ataladi. Biroq, har qanday muhim tarmoq hajmi uchun bu yondashuv tezda amaliy bo'lmaydi, chunki ulanishlar soni tugunlar sonining kvadratiga ko'payadi (aniqrog'i (n2 - n)/2).
Shuning uchun, xabar marshrutini qurishning qandaydir usuli talab qilinadi, bu xabar oraliq tugunga etib kelganidan so'ng, uni maqsadga yo'naltiradi. 1960-yillarning boshlarida bu muammoni hal qilishda ikkita asosiy yondashuv mavjud edi. Birinchisi, xabarlarni almashtirishning saqlash va yo'naltirish usuli. Ushbu yondashuv telegraf tizimi tomonidan qo'llanilgan. Xabar oraliq tugunga kelganda, u nishonga yoki nishonga yaqinroq joylashgan boshqa oraliq markazga uzatilgunga qadar u erda vaqtincha (odatda qog'oz lenta shaklida) saqlanadi.
Keyin telefon paydo bo'ldi va yangi yondashuv talab qilindi. Telefon orqali aytilgan har bir so'zdan keyin bir necha daqiqalik kechikish, shifrlanishi va manziliga uzatilishi, Marsda joylashgan suhbatdosh bilan suhbatlashish hissini beradi. Buning o'rniga, telefon kontaktlarning zanglashiga olib keldi. Qo'ng'iroq qiluvchi har bir qo'ng'iroqni kimga qo'ng'iroq qilmoqchi bo'lganini ko'rsatadigan maxsus xabar yuborishdan boshladi. Avvaliga ular operator bilan gaplashib, keyin raqamni terish orqali amalga oshirdilar, bu esa kommutatordagi avtomatik uskunalar tomonidan qayta ishlanadi. Operator yoki uskuna qo'ng'iroq qiluvchi va chaqiruvchi o'rtasida maxsus elektr aloqasini o'rnatdi. Shaharlararo qo'ng'iroqlar bo'lsa, bu qo'ng'iroqni bir nechta kalitlar orqali ulash uchun bir nechta takrorlashni talab qilishi mumkin. Ulanish o'rnatilgandan so'ng, suhbatning o'zi boshlanishi mumkin edi va tomonlardan biri uni qo'yib, uni to'xtatmaguncha aloqa saqlanib qoldi.
Sxema bo'yicha ishlaydigan kompyuterlarni ulash uchun ARPANET-da foydalanishga qaror qilingan raqamli aloqa , telegrafning ham, telefonning ham xususiyatlaridan foydalangan. Bir tomondan, ma'lumotlar xabarlari telefonda uzluksiz suhbat sifatida emas, balki telegrafdagi kabi alohida paketlarda uzatildi. Biroq, bu xabarlar turli maqsadlar uchun turli o'lchamlarda bo'lishi mumkin, uzunligi bir necha belgilar konsol buyruqlaridan tortib, bir kompyuterdan ikkinchisiga o'tkaziladigan katta ma'lumotlar fayllarigacha. Agar fayllar tranzitda kechiksa, hech kim bu haqda shikoyat qilmadi. Ammo masofaviy interaktivlik telefon qo'ng'irog'i kabi tezkor javobni talab qildi.
Bir tomondan, kompyuter ma'lumotlari tarmoqlari va boshqa tomondan telefon va telegraf o'rtasidagi muhim farqlardan biri bu mashinalar tomonidan qayta ishlangan ma'lumotlardagi xatolarga nisbatan sezgirlik edi. Telegrammada bitta belgining o'zgarishi yoki yo'qolishi yoki telefon suhbatida so'zning bir qismining yo'qolishi ikki kishining muloqotini jiddiy ravishda buzishi mumkin emas. Ammo agar chiziqdagi shovqin masofaviy kompyuterga yuborilgan buyruqda bitta bitni 0 dan 1 ga almashtirsa, bu buyruqning ma'nosini butunlay o'zgartirishi mumkin. Shuning uchun, har bir xabarda xatolar bor-yo'qligini tekshirish va agar topilgan bo'lsa, qayta yuborish kerak edi. Bunday takrorlashlar katta hajmdagi xabarlar uchun juda qimmatga tushadi va xatoliklarga olib kelishi ehtimoli ko'proq edi, chunki ularni uzatish ko'proq vaqt talab etadi.
Ushbu muammoni hal qilish 1960 yilda sodir bo'lgan ikkita mustaqil voqea orqali keldi, ammo keyinroq paydo bo'lganini birinchi bo'lib Larri Roberts va ARPA payqashdi.
Uchrashuv
1967 yilning kuzida Roberts ARPA tarmog'i rejalarini tavsiflovchi hujjatni topshirish uchun Buyuk Smoky tog'larining o'rmonli cho'qqilaridan tashqarida, Tennessi shtatining Gatlinburg shahriga keldi. U Axborotni qayta ishlash texnologiyalari bo'limida (IPTO) deyarli bir yil ishlagan, biroq tarmoq loyihasining ko'plab tafsilotlari, shu jumladan marshrutlash muammosini hal qilish hali ham juda noaniq edi. Bloklar va ularning o'lchamlari haqida noaniq havolalardan tashqari, Robertsning ishidagi yagona havola qisqa va qo'rqinchli izoh edi: "O'ndan biriga javob olish uchun vaqti-vaqti bilan foydalaniladigan aloqa liniyasini saqlab turish kerak ko'rinadi. interaktiv operatsiya uchun ikkinchi marta talab qilinadi. Bu tarmoq resurslari nuqtai nazaridan juda qimmat va agar biz tezroq qo'ng'iroq qila olmasak, xabarlarni almashtirish va konsentratsiya tarmoq ishtirokchilari uchun juda muhim bo'ladi. Shubhasiz, o'sha vaqtga kelib Roberts 1965 yilda Tom Marrill bilan qo'llagan yondashuvidan, ya'ni avtomatik terish yordamida kompyuterlarni kommutatsiyalangan telefon tarmog'i orqali ulashdan voz kechish to'g'risida hali qaror qilmagan edi.
Tasodifan, xuddi shu simpoziumda ma'lumotlar tarmoqlarida marshrutlash muammosini hal qilish bo'yicha ancha yaxshi g'oyaga ega bo'lgan yana bir kishi ishtirok etdi. Rojer Skantlberi Atlantika okeanini kesib o'tib, Britaniya Milliy Fizika Laboratoriyasidan (NPL) hisobot bilan keldi. Skantlberi hisobotidan so'ng Robertsni chetga olib, unga o'z g'oyasini aytdi. . Ushbu texnologiya uning NPLdagi boshlig'i Donald Devis tomonidan ishlab chiqilgan. Qo'shma Shtatlarda Devisning yutuqlari va tarixi kam ma'lum, garchi 1967 yilning kuzida NPLdagi Devis guruhi o'z g'oyalari bilan ARPAdan kamida bir yil oldinda edi.
Devis, elektron hisoblashning ko'plab kashshoflari singari, o'qimishli fizik edi. U 1943 yilda 19 yoshida London Imperial kollejini tamomlagan va shu zahotiyoq kod nomi bilan atalgan maxfiy yadroviy qurol dasturiga ishga qabul qilingan. . U erda u yadroviy sintez bilan bog'liq muammolarning raqamli echimlarini tezda ishlab chiqarish uchun mexanik va elektr kalkulyatorlardan foydalangan inson kalkulyatorlari guruhiga rahbarlik qildi (uning rahbari , o'sha vaqtga kelib yadro qurollari sirlarini SSSRga topshirishni boshlagan nemis muhojir fizigi). Urushdan keyin u matematik Jon Vomerslidan NPLda boshchilik qilayotgan loyiha haqida eshitdi - bu xuddi shu hisob-kitoblarni ancha yuqori tezlikda bajarishi kerak bo'lgan elektron kompyuterning yaratilishi edi. ACE, "avtomatik hisoblash mexanizmi" deb ataladi.
Devis bu g'oyaga sakrab tushdi va imkon qadar tezroq NPL bilan shartnoma imzoladi. ACE kompyuterining batafsil dizayni va qurilishiga hissa qo'shgandan so'ng, u NPLda tadqiqot rahbari sifatida hisoblash sohasida chuqur ishtirok etdi. 1965 yilda u o'z ishi bilan bog'liq professional uchrashuv uchun AQSHda bo'ldi va fursatdan foydalanib, bir nechta yirik vaqt almashish kompyuter saytlariga tashrif buyurib, barcha shov-shuv nima ekanligini ko'rdi. Britaniya hisoblash muhitida bir nechta foydalanuvchilar tomonidan kompyuterni interaktiv almashishning Amerika ma'nosida vaqt almashish noma'lum edi. Buning o'rniga, vaqtni taqsimlash kompyuterning ish yukini bir nechta paketli ishlov berish dasturlari o'rtasida taqsimlashni anglatardi (masalan, bitta dastur lenta o'qish bilan band bo'lsa, boshqa dastur ishlaydi). Keyin bu variant multiprogramming deb ataladi.
Devisning sayohatlari uni MITdagi MAC loyihasiga, Kaliforniyadagi RAND korporatsiyasidagi JOSS loyihasiga va Nyu-Xempshirdagi Dartmut vaqt almashish tizimiga olib keldi. Uyga qaytayotganda, uning hamkasblaridan biri Britaniya hamjamiyatiga AQShda o'rgangan yangi texnologiyalar haqida ma'lumot berish uchun almashish bo'yicha seminar o'tkazishni taklif qildi. Devis rozi bo'ldi va Amerika hisoblash sohasidagi ko'plab etakchi shaxslarni, shu jumladan, mehmon qildi (MITda "O'zaro ishlash mumkin bo'lgan vaqt almashish tizimi" yaratuvchisi) va Larri Robertsning o'zi.
Seminar davomida (yoki, ehtimol, darhol keyin) Devis vaqtni taqsimlash falsafasini faqat kompyuterlarning o'ziga emas, balki kompyuter aloqa liniyalariga qo'llash mumkin degan fikrni hayratda qoldirdi. Vaqtni taqsimlovchi kompyuterlar har bir foydalanuvchiga protsessor vaqtining kichik qismini beradi va keyin boshqasiga o'tadi, bu esa har bir foydalanuvchiga o'z interaktiv kompyuteriga ega bo'lish xayolini beradi. Xuddi shunday, har bir xabarni Devis "paketlar" deb atagan standart o'lchamdagi qismlarga bo'lish orqali bitta aloqa kanali ko'plab kompyuterlar yoki bitta kompyuter foydalanuvchilari o'rtasida taqsimlanishi mumkin. Bundan tashqari, u telefon va telegraf kalitlari mos bo'lmagan ma'lumotlarni uzatishning barcha jihatlarini hal qiladi. Qisqa buyruqlar yuboradigan va qisqa javoblar oladigan interaktiv terminalda ishlaydigan foydalanuvchi katta hajmdagi fayllarni uzatish bilan bloklanmaydi, chunki uzatish ko'plab paketlarga bo'linadi. Bunday katta xabarlardagi har qanday buzilish bitta paketga ta'sir qiladi, bu xabarni yakunlash uchun osongina qayta uzatilishi mumkin.
Devis o'z g'oyalarini 1966 yilda nashr etilmagan "Raqamli aloqa tarmog'i bo'yicha taklif" da tasvirlab bergan. O'sha paytda eng ilg'or telefon tarmoqlari kommutatorlarni kompyuterlashtirish arafasida edi va Devis oddiy telefon qo'ng'iroqlaridan tortib to masofaviy aloqa tarmog'igacha bo'lgan turli so'rovlarga xizmat ko'rsatishga qodir bo'lgan yagona keng polosali aloqa tarmog'ini yaratib, keyingi avlod telefon tarmog'iga o'rnatish paketini taklif qildi. kompyuterlarga kirish. O'sha vaqtga kelib, Devis NPL menejeri lavozimiga ko'tarildi va o'z loyihasini amalga oshirish va ishchi demo yaratish uchun Scantlebury ostida raqamli aloqa guruhini tuzdi.
Gatlinburg konferentsiyasi oldidan bir yil ichida Scantlebury jamoasi paketli kommutatsiya tarmog'ini yaratishning barcha tafsilotlarini ishlab chiqdi. Bitta tugunning nosozligi manzilga bir nechta yo'llarni boshqarishi mumkin bo'lgan moslashtirilgan marshrutlash orqali omon qolishi mumkin va bitta paket xatosi uni qayta yuborish orqali hal qilinishi mumkin. Simulyatsiya va tahlil shuni ko'rsatdiki, optimal paket hajmi 1000 baytni tashkil qiladi - agar siz uni ancha kichikroq qilsangiz, sarlavhadagi metama'lumotlar uchun chiziqlarning tarmoqli kengligi iste'moli juda ko'p bo'ladi - va interaktiv foydalanuvchilar uchun javob vaqti ortadi. juda tez-tez katta xabarlar tufayli.
Scantlebury ishi paket formati kabi tafsilotlarni o'z ichiga olgan ...
...va paket o‘lchamlarining tarmoq kechikishiga ta’sirini tahlil qilish.
Ayni paytda, Devis va Skantlberining izlanishlari ulardan bir necha yil oldin shunga o'xshash g'oyani ilgari surgan boshqa amerikalik tomonidan amalga oshirilgan batafsil tadqiqot hujjatlarini topishga olib keldi. Lekin ayni paytda , RAND korporatsiyasining elektrotexnika muhandisi, kompyuter foydalanuvchilarining vaqt almashish ehtiyojlari haqida umuman o'ylamagan edi. RAND ikkinchi jahon urushidan keyin harbiylar uchun strategik muammolarni uzoq muddatli rejalashtirish va tahlil qilish uchun yaratilgan Santa-Monika (Kaliforniya) shahridagi Mudofaa vazirligi tomonidan moliyalashtiriladigan tahliliy markaz edi. Baranning maqsadi, hatto keng ko'lamli yadroviy hujumdan omon qola oladigan yuqori ishonchli harbiy aloqa tarmog'ini yaratish orqali yadro urushini kechiktirish edi. Bunday tarmoq SSSRning oldingi zarbasini kamroq jozibador qiladi, chunki bunga javoban AQShning bir nechta nozik nuqtalarga zarba berish qobiliyatini yo'q qilish juda qiyin bo'ladi. Buning uchun Baran ortiqcha tugunlar tarmog'i bo'ylab mustaqil ravishda uzatilishi va so'ng oxirgi nuqtada birlashtirilishi mumkin bo'lgan xabarlarni o'zi atagan xabar bloklariga ajratadigan tizimni taklif qildi.
ARPA Baranning RAND uchun katta hajmli hisobotlariga kirish huquqiga ega edi, ammo ular interaktiv kompyuterlar bilan bog'liq bo'lmagani uchun ularning ARPANET uchun ahamiyati aniq emas edi. Roberts va Teylor, aftidan, ularni hech qachon payqamagan. Buning o'rniga, tasodifiy uchrashuv natijasida Skantlberi Robertsga hamma narsani kumush laganda topshirdi: yaxshi ishlab chiqilgan kommutatsiya mexanizmi, interaktiv kompyuter tarmoqlarini yaratish muammosiga qo'llanilishi, RAND ma'lumotnomalari va hatto "paket" nomi. NPL ishi, shuningdek, Robertsni yaxshi quvvatni ta'minlash uchun yuqori tezlik kerakligiga ishontirdi, shuning uchun u o'z rejalarini 50 Kbit / s gacha bo'lgan havolalarga ko'tardi. ARPANET ni yaratish uchun marshrutlash muammosining asosiy qismi hal qilindi.
To'g'ri, paketlarni almashtirish g'oyasining kelib chiqishining yana bir versiyasi mavjud. Keyinchalik Roberts, uning hamkasbi Len Kleinrokning ishi tufayli, 1962 yilda aloqa tarmoqlari bo'yicha doktorlik dissertatsiyasida kontseptsiyani tasvirlab bergani tufayli, uning boshida shunga o'xshash fikrlar borligini ta'kidladi. Biroq, bu asardan bunday g'oyani olish nihoyatda qiyin va bundan tashqari, men ushbu versiya uchun boshqa hech qanday dalil topa olmadim.
Hech qachon mavjud bo'lmagan tarmoqlar
Ko'rib turganimizdek, ikkita jamoa paketli kommutatsiyani ishlab chiqishda ARPA dan oldinda edi, bu texnologiya shu qadar samarali ekanligini isbotladiki, hozir deyarli barcha aloqalar asosini tashkil etadi. Nima uchun ARPANET uni ishlatgan birinchi muhim tarmoq bo'ldi?
Hammasi tashkiliy nozikliklar haqida. ARPAning aloqa tarmog'ini yaratishga rasmiy ruxsati yo'q edi, lekin o'z kompyuterlari, amalda nazoratsiz bo'lgan "erkin" axloq madaniyati va pul tog'lari bo'lgan ko'plab tadqiqot markazlari mavjud edi. Teylorning 1966-yilda ARPANET-ni yaratish uchun mablag‘ so‘rashi 1 million dollarni talab qilgan va Roberts 1969-yildan boshlab tarmoqni ishga tushirish uchun har yili shuncha mablag‘ sarflashda davom etgan. Shu bilan birga, ARPA uchun bunday pul kichik o'zgarish edi, shuning uchun uning xo'jayinlarining hech biri Roberts u bilan nima qilayotgani haqida tashvishlanmadi, chunki u qandaydir tarzda milliy mudofaa ehtiyojlari bilan bog'liq bo'lishi mumkin.
RANDdagi Baran hech narsa qilishga na kuchga, na vakolatga ega edi. Uning ishi faqat tadqiqot va tahliliy edi va agar xohlasa, mudofaa uchun qo'llanilishi mumkin edi. 1965 yilda RAND o'z tizimini Havo kuchlariga tavsiya qildi, u loyihaning hayotiyligiga rozi bo'ldi. Ammo uni amalga oshirish Mudofaa aloqa agentligining yelkasiga tushdi va ular raqamli aloqani unchalik tushunmadilar. Baran RANDdagi rahbarlarini bu taklifni har qanday tarzda amalga oshirishga ruxsat berish va tarqatilgan raqamli aloqa obro'siga putur etkazgandan ko'ra qaytarib olish yaxshiroq bo'lishiga ishontirdi.
Devis NPL boshlig'i sifatida Baranga qaraganda ko'proq kuchga ega edi, lekin ARPAga qaraganda qattiqroq byudjetga ega edi va u tadqiqot kompyuterlarining tayyor ijtimoiy va texnik tarmog'iga ega emas edi. U 1960-yillarning oxirida NPLda mahalliy paketli kommutatsiyalangan tarmoq prototipini yaratishga muvaffaq bo'ldi, uch yil davomida kamtarona byudjeti 120 000 funt sterlingni tashkil etdi. ARPANET har yili apparat va dasturiy ta'minotga dastlabki investitsiyalar bundan mustasno, tarmoqning ko'plab tugunlarining har birida operatsiyalar va texnik xizmat ko'rsatish uchun har yili taxminan yarmini sarfladi. Buyuk Britaniyaning keng ko'lamli paketli kommutatsiya tarmog'ini yaratishga qodir tashkilot Britaniya pochta bo'limi bo'lib, pochta xizmatidan tashqari mamlakatdagi telekommunikatsiya tarmoqlarini boshqargan. Devis milliy miqyosdagi yagona raqamli tarmoq haqidagi g‘oyalari bilan bir qancha nufuzli amaldorlarni qiziqtirishga muvaffaq bo‘ldi, biroq u bunday ulkan tizimning yo‘nalishini o‘zgartira olmadi.
Liklider omad va rejalashtirish kombinatsiyasi orqali o'zining galaktikalararo tarmog'i gullab-yashnashi mumkin bo'lgan mukammal issiqxonani topdi. Shu bilan birga, paketlarni almashtirishdan tashqari hamma narsa pulga tushdi, deb aytish mumkin emas. G'oyaning amalga oshirilishi ham muhim rol o'ynadi. Bundan tashqari, yana bir qancha muhim dizayn qarorlari ARPANET ruhini shakllantirdi. Shuning uchun, keyin biz javobgarlik xabarlarni yuborgan va qabul qilgan kompyuterlar va ular ushbu xabarlarni yuborgan tarmoq o'rtasida qanday taqsimlanganligini ko'rib chiqamiz.
Yana nimani o'qish kerak
- Janet Abbate, Internetni ixtiro qilish (1999)
- Keti Xafner va Metyu Lion, sehrgarlar kech qoladigan joyda (1996)
- Leonard Kleinrock, "Internetning dastlabki tarixi", IEEE Communications Magazine (2010 yil avgust)
- Artur Norberg va Juli O'Nil, Kompyuter texnologiyalarini o'zgartirish: Pentagon uchun ma'lumotlarni qayta ishlash, 1962-1986 (1996)
- M. Mitchell Waldrop, Dream Machine: J.C.R. Liklider va kompyuterni shaxsiylashtirgan inqilob (2001)
Manba: www.habr.com