Кой изобрети интернет? Разказ от първа ръка

На 3 октомври 1969 г. два компютъра на отдалечени места за първи път "разговарят" помежду си чрез интернет. Свързани с 350 мили наета телефонна линия, двете машини, едната в Калифорнийския университет в Лос Анджелис, а другата в Станфордския изследователски институт в Пало Алто, се опитват да предадат най-простото съобщение: думата "login", изпратена една по една.

Чарли Клайн, студент в Калифорнийския университет, съобщил по телефона на друг студент в Станфорд: "Ще напиша буквата L." Той набрал буквата и попитал: "Получи ли се L?" От другата страна изследователят отговорил: "Получи се едно-едно-четири" - което за компютъра е буквата L. След това Клайн изпратил по линията буквата "О".

Когато Клайн предаде "G", компютърът на Станфорд се срина. Проблемът беше причинен от програмна грешка, отстранена след няколко часа. Въпреки срива компютрите успяха да предадат смислено съобщение, макар и не по план. По свой собствен фонетичен начин компютърът на Калифорнийския университет каза "ello" (L-O) на своя сънародник в Станфорд. Първата, макар и малка, компютърна мрежа бешероден.[1]

Интернет е едно от най-значимите изобретения на ХХ век, което се нарежда до такива постижения като самолетите, атомната енергия, изследването на космоса и телевизията. За разлика от тези постижения обаче той не е създаден през ХІХ век; всъщност през 1940 г. дори съвременният Жул Верн не е могъл да си представи как сътрудничеството на учени от областта на физиката ипсихолозите ще започнат революция в областта на комуникациите.

Лабораториите със синя лента на AT&T, IBM и Control Data, когато им бяха представени очертанията на интернет, не можеха да разберат потенциала му или да си представят компютърна комуникация, освен като единична телефонна линия, използваща методите за комутация в централните офиси - иновация от XIX в. Вместо това новата визия трябваше да дойде извън предприятията, които бяха ръководили първите комуникационниреволюция - от нови компании и институции и най-вече от брилянтните хора, които работят в тях.[2]

Интернет има дълга и сложна история, изпъстрена със забележителни открития както в областта на комуникациите, така и в изкуствения интелект. Това есе, отчасти мемоарно, отчасти историческо, проследява корените му от възникването им в лабораториите за гласова комуникация през Втората световна война до създаването на първия прототип на интернет, известен като ARPANET - мрежата, чрез която Калифорнийският университет се свързва със Станфорд през 1969 г. Името му произлиза отБолт Беранек и Нюман (BBN), фирмата, за чието създаване помогнах в края на 40-те години на миналия век, изгради ARPANET и в продължение на двадесет години беше неин ръководител, а сега ми дава възможност да разкажа историята на мрежата. Покрай това се надявам да открия концептуалните скокове на редица талантливи личности, както иКлючови сред тези нововъведения са симбиозата между човека и машината, споделянето на компютърно време и мрежата с комутация на пакети, чието първо въплъщение в света е ARPANET. Надявам се, че значението на тези изобретения ще се осъзнае, заедно с някои от техническите им значения, в хода натова, което следва.

Прелюдия към ARPANET

По време на Втората световна война служих като директор на Електроакустичната лаборатория на Харвард, която си сътрудничеше с Психоакустичната лаборатория. ежедневното тясно сътрудничество между група физици и група психолози очевидно беше уникално в историята. един изключителен млад учен в PAL ми направи особено впечатление: J. C. R. Licklider, който демонстрира необичайно умениеПрез следващите десетилетия ще се постарая да запазя талантите му наблизо и те в крайна сметка ще се окажат жизненоважни за създаването на ARPANET.

В края на войната се преместих в Масачузетския технологичен институт и станах доцент по комуникационна техника и технически директор на лабораторията по акустика. През 1949 г. убедих катедрата по електротехника на Масачузетския технологичен институт да назначи Ликлидър за редовен доцент, който да работи с мен по проблемите на гласовата комуникация. Малко след пристигането му председателят на катедрата помоли Ликлидър да служив комисията, която създава Лабораторията "Линкълн" - изследователски център на Масачузетския технологичен институт, подкрепян от Министерството на отбраната. Тази възможност въвежда Ликлидър в зараждащия се свят на цифровите компютри - въведение, което приближава света с една стъпка към интернет[3].

През 1948 г. с благословията на Масачузетския технологичен институт (MIT) създадох акустичната консултантска фирма "Болт Беранек и Нюман" заедно с моите колеги от MIT Ричард Болт и Робърт Нюман. Фирмата беше регистрирана през 1953 г. и като неин първи президент имах възможността да ръководя развитието ѝ през следващите шестнадесет години. До 1953 г. BBN привлече най-добрите докторанти и получи подкрепа за изследвания от правителствени агенции.С такива ресурси под ръка започнахме да се разширяваме в нови области на изследване, включително психоакустиката като цяло и по-специално компресията на речта - т.е. средствата за съкращаване на дължината на речевия сегмент по време на предаване; критериите за прогнозиране на разбираемостта на речта в шум; въздействието на шума върху съня; и накрая, но не на последно място, все още зараждащата се област наЗаради прекалено високата цена на цифровите компютри се задоволихме с аналогови. Това обаче означаваше, че проблем, който можеше да бъде изчислен на днешния компютър за няколко минути, тогава можеше да отнеме цял ден или дори седмица.

В средата на 50-те години на миналия век, когато BBN реши да се занимава с изследвания за това как машините могат ефективно да увеличат човешкия труд, реших, че ни трябва изключителен експериментален психолог, който да ръководи дейността, за предпочитане такъв, който да е запознат с тогавашната рудиментарна област на цифровите компютри. Ликлидер, естествено, стана моят най-добър кандидат. Моят дневник за срещи показва, че съм го ухажвал с многобройни обеди вПрез пролетта на 1956 г. Ликлидър се присъедини към фирмата и на една критична среща в Лос Анджелис през лятото на същата година. Позицията в BBN означаваше, че Ликлидър ще се откаже от преподавателска длъжност, така че за да го убедим да се присъедини към фирмата, предложихме опции за акции - често срещано предимство в интернет индустрията днес. През пролетта на 1957 г. Ликлидър дойде в BBN като вицепрезидент[4].

Лик, както той настояваше да го наричаме, беше висок около метър и осемдесет, изглеждаше слаб, почти крехък, с прошарена кафява коса, компенсирана от ентусиазирани сини очи. Общителен и винаги на ръба на усмивката, той завършваше почти всяко второ изречение с лек кикот, сякаш току-що е направил хумористично изявление. Той вървеше с бърза, но нежна стъпка и винаги намираше време да изслушаСпокоен и самоироничен, Лик лесно се сля с талантите, които вече работеха в BBN. С него работихме особено добре: не си спомням момент, в който да не сме били съгласни.

Ликлидър беше на работа само от няколко месеца, когато ми каза, че иска BBN да купи цифров компютър за неговата група. Когато му посочих, че вече имаме перфокарти във финансовия отдел и аналогови компютри в групата по експериментална психология, той отговори, че те не го интересуват. Искаше най-модерната тогава машина, произведена от компанията Royal-McBee, а именно"Колко ще струва?" - попитах. "Около 30 000 долара", отговори той доста безпардонно и отбеляза, че тази цена е отстъпка, която вече е договорил. BBN никога, възкликнах аз, не е харчила нищо, което да се доближава до тази сума за един изследователски апарат. "Какво ще правите с него?" - попитах. "Не знам - отвърна Лик, - но ако BBN ще бъдеВъпреки че отначало се колебаех - 30 000 долара за компютър без видима употреба ми се сториха твърде безразсъдни - имах голяма вяра в убежденията на Лик и накрая се съгласих, че BBN трябва да рискува средствата. Представих молбата му на останалите висши служители и с тяхното одобрение Лик въведе BBN в цифровата ера[5].

В рамките на една година след пристигането на компютъра Кенет Олсен, президент на новосъздаващата се корпорация "Цифрово оборудване", посети BBN, уж за да види новия ни компютър. След като разговаря с нас и се убеди, че Лик наистина разбира от цифрови изчисления, той попита дали бихме обмислили проект. Той обясни, чеDigital току-що бяха завършили конструирането на прототип на първия си компютър, PDP-1, и че им трябва тестова площадка за един месец. Съгласихме се да опитаме.

Прототипът на PDP-1 пристигна скоро след обсъжданията ни. В сравнение с Royal-McBee той беше огромен и не можеше да се побере на друго място в нашите офиси, освен във фоайето за посетители, където го обградихме с японски екрани. Лик и Ед Фредкин, младежки и ексцентричен гений, както и няколко други души, го изпробваха през по-голямата част от месеца, след което Лик предостави на Олсен списък с предложениКомпютърът ни спечели, така че BBN уреди Digital да ни предостави първия си произведен PDP-1 на стандартен лизинг. След това Лик и аз заминахме за Вашингтон, за да търсим договори за научни изследвания, които биха използвали тази машина, чиято цена през 1960 г. беше 150 000 долара.Институтите по здравеопазване, Националната научна фондация, НАСА и Министерството на отбраната доказаха, че убежденията на Лик са правилни, и ние получихме няколко важни договора[6].

Между 1960 и 1962 г., когато BBN разполага с нов PDP-1 и още няколко поръчани, Лик насочва вниманието си към някои от основните концептуални проблеми, които стоят между ерата на изолираните компютри, работещи като гигантски калкулатори, и бъдещето на комуникационните мрежи. Първите два, дълбоко свързани помежду си, са симбиозата между човека и машината и споделянето на компютърното време.въздействие и върху двете.

Той става радетел на симбиозата човек-машина още през 1960 г., когато пише новаторска статия, която определя решаващата му роля в създаването на интернет. В тази статия той подробно изследва последиците от концепцията. Той я определя основно като "интерактивно партньорство между човек и машина", в което

Мъжете ще поставят целите, ще формулират хипотезите, ще определят критериите и ще извършват оценките. Изчислителните машини ще извършват рутинната работа, която трябва да бъде свършена, за да се подготви почвата за прозрения и решения в техническото и научното мислене.

Той също така идентифицира "предпоставките за ... ефективно, кооперативно сдружаване", включително ключовата концепция за споделяне на компютърното време, която си представя едновременното използване на една машина от много хора, позволявайки например на служителите в голяма компания, всеки от които има екран и клавиатура, да използват един и същ огромен централен компютър за текстообработка, пресмятане на числа и извличане на информация.предвиждаше синтез на симбиоза между човек и машина и споделяне на компютърно време, което би могло да направи възможно за потребителите на компютри, чрез телефонни линии, да се присъединят към масивни изчислителни машини в различни центрове, разположени в цялата страна[7].

Разбира се, Лик не е разработил сам средствата за осъществяване на разпределение на времето. В BBN той се занимава с проблема заедно с Джон Маккарти, Марвин Мински и Ед Фредкин. Лик доведе Маккарти и Мински, и двамата експерти по изкуствен интелект от Масачузетския технологичен институт, в BBN, за да работят като консултанти през лятото на 1962 г. Не бях срещал нито един от тях преди да започнат работа. Следователно, когато видях двама непознати мъже, седнали на една масав конферентната зала за гости един ден се приближих до тях и ги попитах: "Кои сте вие?" Маккарти, без да се замисля, отговори: "Кой сте вие?" Двамата работеха добре с Фредкин, на когото Маккарти отдаде дължимото за това, че настояваше, че "споделянето на времето може да се осъществи на малък компютър, а именно PDP-1". Маккарти също така се възхищаваше на неговото неподправено отношение към работата. "Продължих да споря с него", спомня си Маккарти през 1989 г. "Казах, че единИ той каза: "Можем да направим това." Също така беше необходим някакъв вид суапер. "Можем да направим това."[8] ("Прекъсването" разделя съобщението на пакети; "суаперът" преплита пакетите със съобщението по време на предаването и ги събира отново поотделно при пристигането им.)

Екипът бързо постига резултати, създавайки модифициран компютърен екран PDP-1, разделен на четири части, всяка от които е разпределена за отделен потребител. През есента на 1962 г. BBN провежда първата публична демонстрация на споделяне на времето с един оператор във Вашингтон, окръг Колумбия, и двама в Кеймбридж. Скоро след това следват конкретни приложения. През зимата на същата година например BBN инсталира информационна система за споделяне на времето вна Масачузетската обща болница, която позволяваше на медицинските сестри и лекарите да създават и да имат достъп до пациентски досиета на сестринските места, всички свързани с централен компютър. BBN също така създаде дъщерна компания, TELCOMP, която позволяваше на абонатите в Бостън и Ню Йорк да имат достъп до нашите цифрови компютри, които се споделят във времето, като използват телетайп машини, свързани с нашите машини чрез телефонни линии.

Закупихме все по-съвършени компютри от Digital, IBM и SDS и инвестирахме в отделни големи дискови памети, които бяха толкова специализирани, че трябваше да ги инсталираме в просторно помещение с климатик на повдигнат под. Фирмата спечели и повече основни договори от федерални агенции от всяка друга компания в Нова Англия.Сред тях са много имена, които днес са известни в тази област: Джером Елкинд, Дейвид Грийн, Том Марил, Джон Суетс, Франк Харт, Уил Кроутър, Уорън Тейтелман, Рос Куинлан, Фишър Блек, Дейвид Уолдън, Бърни Косел, Холи Райзинг, Северо Орнщайн, Джон Хюз, Уоли Фьорейг, Пол Касълман, Сиймур Папърт, Робърт Кан, Дан Боброу, Ед Фредкин, ШелдънBBN скоро стана известен като "Третия университет на Кеймбридж" - и за някои учени липсата на преподаване и работа в комисии направи BBN по-привлекателен от другите два.

Този приток на нетърпеливи и блестящи компютърни специалисти - на жаргон от 60-те години на миналия век - промени социалния характер на BBN, като допринесе за духа на свобода и експериментиране, който фирмата насърчаваше. Първоначалните акустици на BBN излъчваха традиционализъм, като винаги носеха сака и вратовръзки. Програмистите, както и днес, идваха на работа с чизми, тениски и сандали. Кучетата обикаляха офисите, работата вървеше наоколо.Жените, наети само като технически асистенти и секретарки в онези далечни времена, носеха панталони и често ходеха без обувки. Проправяйки пътека, която и днес е слабо населена, BBN създаде детска градина, за да посрещне нуждите на персонала. Нашите банкери, от които зависехме за капитал, за съжаление останаха негъвкави иконсервативни, така че трябваше да ги предпазим от това да видят тази странна (за тях) менажерия.

Създаване на ARPANET

През октомври 1962 г. Агенцията за авангардни изследователски проекти (ARPA), служба към Министерството на отбраната на САЩ, привлича Ликлидър от BBN за една година, която се удължава на две. Джак Руина, първият директор на ARPA, убеждава Ликлидър, че най-добре би могъл да разпространи теориите си за споделяне на времето в цялата страна чрез правителствената служба за техники за обработка на информация (IPTO), където ЛикТъй като през 50-те години на миналия век ARPA е закупила огромни компютри за редица университетски и правителствени лаборатории, тя вече е разполагала с ресурси, разпределени в цялата страна, които Лик е можел да използва. С намерението да демонстрира, че тези машини могат да правят нещо повече от числени изчисления, той насърчава използването им за интерактивни изчисления.Тъй като акциите на Лик представляваха възможен конфликт на интереси, BBN трябваше да остави този изследователски влак да мине покрай нея[9].

След края на мандата на Лик директорският пост в крайна сметка е предаден на Робърт Тейлър, който изпълнява длъжността от 1966 до 1968 г. и ръководи първоначалния план на агенцията за изграждане на мрежа, която да позволи на компютрите в свързаните с ARPA изследователски центрове в цялата страна да обменят информация. Според обявената цел на целите на ARPA хипотетичната мрежа трябва да позволи на малките изследователски лаборатории да имат достъп до големиОсновната отговорност за управлението на мрежовия проект в рамките на ARPA е на Лорънс Робъртс от лабораторията "Линкълн", когото Тейлър назначава през 1967 г. за ръководител на програмата IPTO. Робъртс трябва да разработи основните цели и градивни елементи на системата и след това да намериподходяща фирма, която да го изгради по договор.

За да постави основите на проекта, Робъртс предложи дискусия между водещите специалисти в областта на развитието на мрежите. Въпреки огромния потенциал, който изглеждаше, че има подобна среща на умовете, Робъртс не срещна голям ентусиазъм от страна на хората, с които се свърза. Повечето от тях заявиха, че компютрите им са заети на пълен работен ден и че не могат да се сетят за нищо, което биха искали да правят съвместно с другиРобъртс продължи да работи без страх и в крайна сметка почерпи идеи от някои изследователи - най-вече от Уес Кларк, Пол Баран, Доналд Дейвис, Леонард Клайнрок и Боб Кан.

Уес Кларк от Вашингтонския университет в Сейнт Луис внесе важна идея в плановете на Робъртс: Кларк предложи мрежа от идентични, свързани помежду си миникомпютри, които той нарече "възли". Големите компютри на различни места, които участват в проекта, вместо да се свързват директно в мрежата, щяха да се свързват с по един възел; след това наборът от възли щеше да управлява действителното маршрутизиране на данните по мрежата.Чрез тази структура трудната работа по управление на трафика няма да натоварва допълнително хост компютрите, които иначе трябва да получават и обработват информация. В меморандум, в който се излага предложението на Кларк, Робъртс преименува възлите на "Interface Message Processors" (IMP). Планът на Кларк точно предначертава връзката хост-IMP, която ще направи ARPANET работещ[12].

Пол Барън от корпорацията RAND неволно предостави на Робъртс ключови идеи за това как може да работи предаването и какво ще правят ИМП. През 1960 г., когато Барън се занимава с проблема как да защити уязвимите телефонни комуникационни системи в случай на ядрена атака, той си представя начин да раздели едно съобщение на няколко "блокове", да насочи отделните части по различниПрез 1967 г. Робъртс открива това съкровище в досиетата на Военновъздушните сили на САЩ, където единадесетте тома с обяснения на Баран, съставени между 1960 и 1965 г., тънат непроверени и неизползвани[13].

Доналд Дейвис от Националната физическа лаборатория във Великобритания разработва подобен мрежов проект в началото на 60-те години на ХХ в. Неговата версия, официално предложена през 1965 г., въвежда терминологията "комутация на пакети", която ARPANET в крайна сметка приема. Дейвис предлага машинописните съобщения да се разделят на "пакети" данни със стандартен размер и да се споделят във времето по една линия - така процесът наВъпреки че доказва елементарната осъществимост на предложението си с експеримент в лабораторията си, от работата му не произлиза нищо повече, докато Робъртс не се възползва от нея[14].

Леонард Клайнрок, който сега работи в университета в Лос Анджелис, завършва дисертацията си през 1959 г., а през 1961 г. пише доклад на MIT, в който анализира потока от данни в мрежите (по-късно той разширява това проучване в книгата си "Системи за чакане" от 1976 г., в която теоретично показва, че пакетите могат да се подреждат в опашки без загуба).Клайнрок убеждава Робъртс да включи софтуер за измерване, който да следи работата на мрежата. След като ARPANET е инсталирана, той и неговите студенти се занимават с наблюдението[16].

Събирайки всички тези прозрения, Робъртс решава, че ARPA трябва да се заеме с "мрежа за комутация на пакети". Боб Кан от BBN и Леонард Клайнрок от Калифорнийския университет го убеждават, че е необходимо да се проведе тест, като се използва пълномащабна мрежа за телефонни линии на дълги разстояния, а не само лабораторен експеримент. Колкото и труден да е този тест, Робъртс трябва да преодолее препятствия, за да стигне до него.По-старите инженери на Bell Telephone обявиха идеята за напълно неприложима. "Специалистите по комуникации - пише Робъртс - реагираха със значителен гняв и враждебност, като обикновено казваха, че не знам за какво говоря."[17] Някои от големите компании твърдяха, че пакетитеОсвен това, твърдят те, защо някой би искал такава мрежа, след като американците вече се радват на най-добрата телефонна система в света? Комуникационната индустрия не би приела плана му с отворени обятия.

Независимо от това Робъртс публикува "искане за предложение" на ARPA през лятото на 1968 г. В него се изискваше пробна мрежа, съставена от четири IMP, свързани с четири хост компютъра; ако мрежата с четири възела се докаже, тя щеше да се разшири и да включва още петнадесет хоста. Когато искането пристигна в BBN, Франк Харт пое задачата да администрира офертата на BBN.висок метър и с високо подстригана коса, която приличаше на черна четка. когато беше развълнуван, говореше на висок глас. през 1951 г., последната си година в Масачузетския технологичен институт, той се записа на първия курс по компютърно инженерство в училището, откъдето се запали по компютрите. преди да дойде в BBN, той работи в лабораторията "Линкълн" в продължение на петнадесет години. екипът му в "Линкълн", всички по-късно в BBN, включваше УилКроутър, Северо Орнщайн, Дейв Уолдън и Холи Райзинг. Те стават експерти в свързването на електрически измервателни уреди към телефонни линии, за да събират информация, като по този начин стават пионери в компютърните системи, които работят в "реално време", за разлика от записването на данни и анализирането им по-късно[18].

Харт подхождаше с голяма предпазливост към всеки нов проект и не приемаше задание, ако не беше сигурен, че ще успее да спази спецификациите и сроковете. Естествено, той подходи към офертата за ARPANET с опасения, като се има предвид рисковаността на предложената система и графика, който не даваше достатъчно време за планиране. Въпреки това той я прие, убеден от колегите от BBN, включително и от мен, коитовярваше, че компанията трябва да продължи напред към неизвестното.

Сърцето започна, като събра малък екип от служители на BBN, които имаха най-големи познания за компютрите и програмирането. Сред тях бяха Холи Райзинг, тих електроинженер; Северо Орнщайн, хардуерен маниак, който беше работил в лабораторията "Линкълн" с Уес Кларк; Бърни Косел, програмист с невероятна способност да открива грешки в сложни програми; Робърт Кан, приложенматематик със силен интерес към теорията на мрежите; Дейв Уолдън, който беше работил по системи за реално време с Heart в лабораторията "Линкълн"; и Уил Кроутър, също колега от лабораторията "Линкълн", който се възхищаваше на способността си да пише компактен код. Само четири седмици за завършване на предложението не позволяваха на никого от екипа да планира пълноценен сън.ден след ден, проучвайки всеки детайл от това как да направи тази система работеща.[19]

Окончателното предложение заемаше двеста страници и струваше над 100 000 долара - най-много, което компанията някога е харчила за такъв рисков проект. То обхващаше всички възможни аспекти на системата, като се започне от компютъра, който щеше да служи като IMP във всяка локация на хоста. Харт бе повлиял на този избор с категоричното си твърдение, че машината трябва да бъде преди всичко надеждна.(Производственият завод на Honeywell се намираше само на кратко разстояние с кола от офисите на BBN.) В предложението също така беше описано как мрежата ще адресира и подрежда пакетите; ще определя най-добрите налични маршрути за предаване, за да се избегне претоварване; ще се възстановява при повреди на линията, захранването и ИМП; иПо време на изследванията BBN установява, че мрежата може да обработва пакетите много по-бързо, отколкото ARPA е очаквала - само около една десета от първоначално определеното време. Въпреки това документът предупреждава ARPA, че "ще бъде трудно да накара системата да работи"[20].

Въпреки че 140 компании получиха искането на Робъртс и 13 подадоха предложения, BBN беше една от само две, които попаднаха в окончателния списък на правителството. Цялата упорита работа се отплати. На 23 декември 1968 г. от офиса на сенатор Тед Кенеди пристигна телеграма, в която се поздравява BBN "за спечелването на договора за обработката на междурелигиозните [sic] съобщения." Свързани договори за първоначалните хостинг сайтове получиха Калифорнийският университет, Университетът заПравителството разчиташе на тази група от четирима души, отчасти защото университетите от Източното крайбрежие не бяха ентусиазирани от поканата на ARPA да се включат в първите опити и отчасти защото правителството искаше да избегне високите разходи за наети линии между страните при първите експерименти. По ирония на съдбата тезифактори означава, че BBN е на пето място в първата мрежа.[21]

Въпреки че BBN трябваше да създаде само демонстрационна мрежа с четири хоста, осеммесечният срок, наложен от правителствения договор, принуди служителите на компанията да провеждат маратонски сесии до късно през нощта.за осигуряване или конфигуриране на хост компютрите на всеки хост сайт, по-голямата част от работата му щеше да се върти около IMP - идеята, развита от "възлите" на Уес Кларк - които трябваше да свържат компютъра на всеки хост сайт със системата. Между Нова година и 1 септември 1969 г. BBN трябваше да проектира цялостната система и да определи нуждите на мрежата от хардуер и софтуер; да придобие и модифицира хардуера;разработване и документиране на процедурите за приемащите сайтове; изпращане на първия IMP в UCLA и по един на месец след това в Станфордския изследователски институт, UC Santa Barbara и Университета на Юта; и накрая, наблюдение на пристигането, инсталирането и експлоатацията на всяка машина. За да се изгради системата, персоналът на BBN се раздели на два екипа, единият за хардуера - обикновено наричан екип на IMP, а другиятза софтуер.

Екипът по хардуера трябваше да започне с проектирането на основния IMP, който те създадоха, като модифицираха избраната от Heart машина DDP-516 на Honeywell. Тази машина беше наистина елементарна и представляваше истинско предизвикателство за екипа на IMP. Тя нямаше нито твърд диск, нито флопидисково устройство и притежаваше само 12 000 байта памет, което е далеч от 100 000 000 000 000 байта, налични в съвременните настолни компютри.Операционната система на машината - рудиментарната версия на операционната система Windows на повечето от нашите персонални компютри - съществуваше на перфорирани хартиени ленти с ширина около половин инч. Когато лентата се движеше през крушка в машината, светлината преминаваше през перфорираните отвори и задействаше редица фотоклетки, които компютърът използваше, за да "чете" данните на лентата. Част от софтуерната информация можеше да заема метри от лентата.компютър да "общува", Северо Орнщайн проектира електронни приспособления, които да прехвърлят електрически сигнали в него и да получават сигнали от него, не по-различни от сигналите, които мозъкът изпраща като реч и приема като слух[22].

Уили Кроутър оглавяваше софтуерния екип. Той притежаваше способността да държи в ума си цялата софтуерна верига, както казваше един колега, "като да проектираш цял град, докато следиш кабелите на всяка лампа и водопровода на всяка тоалетна."[23] Дейв Уолдън се съсредоточи върху програмните въпроси, свързани с комуникацията между IMP и неговия хост компютър, а Бърни Косел работеше върху процесаТримата прекараха много седмици в разработване на системата за маршрутизация, която щеше да препраща всеки пакет от един ИМП към друг, докато достигне местоназначението си. Необходимостта от разработване на алтернативни пътища за пакетите - т.е. превключване на пакетите - в случай на претоварване или повреда на пътя се оказа особено предизвикателство. Кроутър отговори на проблема с динамична процедура за маршрутизация, шедьовърна програмирането, с което си спечели най-голямо уважение и похвала от колегите си.

В един толкова сложен процес, който го канеше към случайни грешки, Харт изискваше да направим мрежата надеждна. Той настояваше за чести устни прегледи на работата на персонала. Бърни Косел си спомняше: "Беше като най-лошия ви кошмар за устен изпит от човек с ясновидски способности. Той можеше да интуитивно да разбере частите от проекта, в които бяхте най-малко сигурни, местата, които разбирахте най-малко добре, областите, в коитопросто пееха и танцуваха, опитвайки се да се справят, и хвърляха неудобен прожектор върху частите, върху които най-малко искахте да работите."[24]

За да се гарантира, че всичко това ще работи, след като персоналът и машините работят на места, отдалечени на стотици, ако не и на хиляди километри, BBN трябваше да разработи процедури за свързване на приемащите компютри с IMP - особено след като всички компютри на приемащите места имаха различни характеристики. Heart възложи отговорността за изготвянето на документа на Bob Kahn, един от най-добрите писатели на BBN иЗа два месеца Кан завършва процедурите, които стават известни като доклад 1822 на BBN. По-късно Клайнрок отбелязва, че всеки, "който е участвал в ARPANET, никога няма да забрави този номер на доклада, защото това е определящата спецификация за начина, по който нещата ще се съчетават"[25].

Въпреки подробните спецификации, които екипът на IMP беше изпратил на Honeywell за това как да модифицира DDP-516, прототипът, който пристигна в BBN, не работеше. Бен Баркър пое задачата да отстрани грешките в машината, което означаваше да пренареди стотиците "щифтове", сгушени в четири вертикални чекмеджета в задната част на шкафа (вж. снимката). За да премести кабелите, които бяха плътно увити около тези деликатни щифтове, всекиприблизително една десета от инча от съседните, Баркър трябваше да използва тежък "пистолет за увиване на тел", който постоянно заплашваше да счупи щифтовете, в който случай щеше да се наложи да сменим цялата платка с щифтове. През месеците, които отне тази работа, BBN щателно проследяваше всички промени и предаваше информацията на инженерите на Honeywell, които можеха да гарантират, че следващата изпратена от тях машина щеНадявахме се да я проверим бързо - крайният срок за Деня на труда се очертаваше голям - преди да я изпратим в Калифорнийския университет, първият домакин на опашката за инсталиране на IMP. Но нямахме късмет: машината пристигна с много от същите проблеми и Баркър отново трябваше да влезе с пистолета си за увиване на проводници.

Накрая, след като всички кабели бяха правилно увити и оставаше само около седмица, преди да изпратим официалния ИМП № 1 в Калифорния, се сблъскахме с един последен проблем. Машината вече работеше правилно, но все още се сриваше, понякога дори веднъж дневно. Баркър заподозря проблем с "времето". Таймерът на компютъра, своеобразен вътрешен часовник, синхронизира всички операции; таймерът на Honeywell "тиктакаше"Баркър, който разбра, че IMP се срива винаги, когато пакетът пристига между две от тези тикове, работи с Орнщайн, за да отстрани проблема. Най-накрая тествахме машината без никакви инциденти в продължение на един пълен ден - последният ден, който имахме, преди да я изпратим в UCLA. Орнщайн, от своя страна, се чувстваше уверен, че тя е преминала истински тест: "Имахме две машини, работещи вв една и съща стая в BBN, а разликата между няколко метра проводник и няколкостотин мили проводник нямаше никакво значениеһттр://.... [W]we knew it was going to work."[26]

Баркър, който пътуваше с отделен пътнически полет, се срещна с екипа на домакините в Калифорнийския университет, където Леонард Клайнрок ръководеше около осем студенти, включително Винтън Серф, назначен за капитан. Когато IMP пристигна, размерите му (колкото на хладилник) и теглото му (около половин тон) изумиха всички. Въпреки това те поставиха тествания при падане сив боен кораб,Баркър наблюдаваше нервно как служителите на Калифорнийския университет включиха машината: тя работеше перфектно. Те пуснаха симулирано предаване с компютъра си и скоро ИМП и неговият домакин "разговаряха" безупречно. Когато добрите новини на Баркър пристигнаха в Кеймбридж, Сърцето и бандата на ИМП избухнаха в радостни възгласи.

На 1 октомври 1969 г. вторият IMP пристига в Станфордския изследователски институт точно по график. Тази доставка прави възможно първото истинско изпитване на ARPANET. Със съответните IMP, свързани на 350 мили чрез наета петдесеткилобитова телефонна линия, двата компютъра-домакини са готови да "говорят". На 3 октомври те казват "здравей" и въвеждат света в ерата на интернет[27].

Работата, която последва това откриване, със сигурност не беше лесна или безпроблемна, но солидната основа безспорно беше създадена. BBN и приемащите сайтове завършиха демонстрационната мрежа, която добави към системата Калифорнийския университет в Санта Барбара и Университета на Юта, преди края на 1969 г. До пролетта на 1971 г. ARPANET обхващаше деветнадесетте институции, които Лари Робъртс първоначално беше предложил.Освен това малко повече от година след създаването на мрежата от четири хоста съвместна работна група създаде общ набор от оперативни инструкции, които да гарантират, че различните компютри могат да комуникират помежду си - т.е. протоколи между хостове. Работата на тази група създаде определени прецеденти, които надхвърляха простите насоки за отдалечено влизане в системата (позволявайки наСтив Крокър от Калифорнийския университет, който доброволно водеше записки от всички срещи, много от които бяха телефонни конференции, ги написа така умело, че никой от участниците не се почувства унизен: всеки от тях усети, че правилата на мрежата са се развили благодарение на сътрудничеството, а не на егото. Тези първи протоколи за управление на мрежата зададоха стандарта зафункционирането и усъвършенстването на интернет и дори на световната мрежа днес: нито един човек, група или институция не диктува стандартите или правилата за работа; вместо това решенията се вземат с международен консенсус[28].

Възход и гибел на ARPANET

С наличния протокол за управление на мрежата архитектите на ARPANET могат да обявят цялото начинание за успешно. Пакетната комутация недвусмислено предоставя средства за ефективно използване на комуникационните линии. Икономична и надеждна алтернатива на комутацията на вериги, основа на телефонната система на Bell, ARPANET революционизира комуникацията.

Въпреки огромния успех, постигнат от BBN и първоначалните сайтове-хостове, ARPANET все още не се използваше пълноценно до края на 1971 г. Дори хостовете, които вече бяха включени към мрежата, често не разполагаха с основния софтуер, който да позволи на компютрите им да се свържат с техния IMP. "Пречката беше огромното усилие, което се изискваше, за да се свърже един хост с IMP", обяснява един анализатор.Освен това те трябваше да внедрят хост и мрежовите протоколи - работа, която изискваше до 12 човекомесеца програмиране - и да направят така, че тези протоколи да работят с останалата част от операционната система на компютъра. накрая, те трябваше да адаптират приложенията, разработени за местна употреба, така че даARPANET работеше, но създателите му все още трябваше да го направят достъпен и привлекателен."[29]

Лари Робъртс решава, че е дошъл моментът да направи шоу за обществеността. Той организира демонстрация на Международната конференция по компютърни комуникации, която се провежда във Вашингтон на 24-26 октомври 1972 г. Две петдесеткилобитови линии, инсталирани в балната зала на хотела, се свързват с ARPANET и оттам с четиридесет отдалечени компютърни терминала в различни домакинства. В деня на откриването на изложениетоРъководителите на AT&T обиколиха събитието и, сякаш планирано специално за тях, системата се срина, което затвърди мнението им, че пакетната комутация никога няма да замени системата на Bell. Освен този единствен инцидент обаче, както каза Боб Кан след конференцията, "обществената реакция варираше от възхищение, че имаме толкова много хора на едно място, които правят всички тези неща и всичко работи, до учудване, че това е"Ежедневното използване на мрежата скочи веднага.[30]

Ако ARPANET беше ограничена само до първоначалната си цел за споделяне на компютри и обмен на файлове, тя щеше да бъде оценена като малък провал, тъй като трафикът рядко надвишаваше 25 % от капацитета. Електронната поща, също крайъгълен камък на 1972 г., имаше голяма заслуга за привличането на потребителите. Нейното създаване и евентуално лесно използване се дължеше до голяма степен на изобретателността на Рей Томлинсън от BBN (отговорен, наред с другото, заза избора на иконата @ за адресите на електронната поща), Лари Робъртс и Джон Витал, също от BBN. Към 1973 г. три четвърти от целия трафик в ARPANET е електронна поща. "Знаете ли - отбелязва Боб Кан, - всички наистина използват това нещо за електронна поща." С електронната поща ARPANET скоро се натоварва до краен предел[31].

Към 1983 г. ARPANET съдържа 562 възела и е толкова голяма, че правителството, неспособно да гарантира сигурността ѝ, разделя системата на MILNET за правителствени лаборатории и ARPANET за всички останали. Тя вече съществува и в компанията на много частни мрежи, включително такива, създадени от корпорации като IBM, Digital и Bell Laboratories. NASA създаде SpaceМрежата за анализ на физиката и регионалните мрежи започнаха да се формират в цялата страна. Комбинациите от мрежи - т.е. Интернет - станаха възможни благодарение на протокола, разработен от Винт Серф и Боб Кан. Тъй като капацитетът на първоначалната ARPANET беше далеч надхвърлен от тези разработки, значението ѝ намаля, докато правителството стигна до заключението, че може да спести 14 милиона долара годишно, като я закрие.Извеждането от експлоатация най-накрая става в края на 1989 г., само двадесет години след първото "ело" на системата - но не и преди други новатори, включително Тим Бърнърс-Лий, да разработят начини за разширяване на технологията в глобалната система, която днес наричаме World Wide Web[32].

В началото на новия век броят на домовете, свързани с интернет, ще се равнява на броя на тези, които сега имат телевизори. Интернет успява да надхвърли първоначалните очаквания, защото има огромна практическа стойност и защото е просто забавен.На следващия етап от развитието си операционните програми, текстообработката и други подобни ще бъдат централизирани на големи сървъри.ще разполага с малко хардуер, освен принтер и плосък екран, на който ще се появяват желаните програми при гласова команда и ще се управлява с глас и движения на тялото, което ще доведе до изчезването на познатите клавиатура и мишка. А какво друго, което днес не можем да си представим?

ЛЕО БЕРАНЕК има докторска степен по природни науки от Харвардския университет. Освен преподавателска кариера в Харвард и Масачузетския технологичен институт, той е основал няколко предприятия в САЩ и Германия и е бил лидер в обществените дела на Бостън.

ПРОЧЕТЕТЕ ОЩЕ:

История на дизайна на уебсайтове

История на космическите изследвания

ЗАБЕЛЕЖКИ

1. Katie Hafner and Matthew Lyon, Where Wizards Stay Up Late (New York, 1996), 153.

2. Стандартните истории на Интернет са: Funding a Revolution: Government Support for Computing Research (Washington, D. C., 1999); Hafner and Lyon, Where Wizards Stay Up Late; Stephen Segaller, Nerds 2.0.1: A Brief History of the Internet (New York, 1998); Janet Abbate, Inventing the Internet (Cambridge, Mass., 1999); и David Hudson and Bruce Rinehart, Rewired (Indianapolis, 1997).

3. J. C. R. Licklider, интервю на William Aspray и Arthur Norberg, 28 октомври 1988 г., стенограма, стр. 4-11, Charles Babbage Institute, University of Minnesota (цитиран по-долу като CBI).

4. Документите ми, включително посочената книга за назначаване, се намират в Leo Beranek Papers, Institute Archives, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Mass. Личните документи на BBN също подкрепиха паметта ми тук. Голяма част от това, което следва, обаче, освен ако не е посочено друго, идва от собствените ми спомени.

5. Спомените ми тук бяха допълнени от личен разговор с Ликлидер.

6. Licklider, интервю, стр. 12-17, CBI.

7. J. C. R. Licklider, "Man-Machine Symbosis", IRE Transactions on Human Factors in Electronics 1 (1960):4-11.

8. Джон Маккарти, интервю с Уилям Аспрей, 2 март 1989 г., стенограма, стр. 3, 4, CBI.

9. Licklider, интервю, стр. 19, CBI.

Един от основните мотиви за инициативата ARPANET според Тейлър е по-скоро "социологически", отколкото "технически". Той вижда възможност за създаване на общонационална дискусия, както обяснява по-късно: "Събитията, които ме накараха да се заинтересувам от мрежите, не бяха свързани с технически, а по-скоро със социологически въпроси. бях свидетел [в тези лаборатории], че ярките, креативнихората, поради факта, че започнаха да използват заедно [системи за споделяне на време], бяха принудени да разговарят помежду си за това: "Какво не е наред с това? Как да направя това? Познаваш ли някой, който има данни за това? ... Помислих си: "Защо не можем да направим това в цялата страна?" ... Тази мотивация ... стана известна като ARPANET. [За да успея] трябваше ... (1) да убедя ARPA, (2) да убедя IPTOизпълнители, че наистина искат да бъдат възли в тази мрежа, (3) да намерят програмен мениджър, който да я управлява, и (4) да изберат правилната група за реализацията ѝ. .... Редица хора [с които разговарях] смятаха, че ... идеята за интерактивна, общонационална мрежа не е много интересна. Уес Кларк и Дж. К. Р. Ликлидър бяха двамата, които ме окуражиха." От забележките в "Пътят към днешния денКалифорнийски университет-Лос Анджелис, 17 август 1989 г., стенограма, стр. 9-11, CBI.

11. Хафнер и Лион, "Където вълшебниците остават до късно", 71, 72.

12. Хафнер и Лион, "Където вълшебниците остават до късно", 73, 74, 75.

13. Hafner and Lyon, Where Wizards Stay Up Late, 54, 61; Paul Baran, "On Distributed Communications Networks", IEEE Transactions on Communications (1964):1-9, 12; Path to Today, pp. 17-21, CBI.

14. Hafner and Lyon, Where Wizards Stay Up Late, 64-66; Segaller, Nerds, 62, 67, 82; Abbate, Inventing the Internet, 26-41.

15. Hafner and Lyon, Where Wizards Stay Up Late (Където вълшебниците остават до късно), 69, 70. Leonard Kleinrock заявява през 1990 г., че "математическият инструмент, който беше разработен в теорията на опашките, а именно мрежите от опашки, съответстваше [когато беше коригиран] на модела на [по-късните] компютърни мрежи..... Тогава разработих и някои процедури за проектиране за оптимално разпределение на капацитета, процедури за маршрутизиране и проектиране на топологии." Leonard Kleinrock,интервю с Джуди О'Нийл, 3 април 1990 г., стенограма, стр. 8, CBI.

Робъртс не споменава Клайнрок като основен участник в планирането на ARPANET в презентацията си на конференцията в Калифорнийския университет през 1989 г., дори и при присъствието на Клайнрок. Той заявява: "Получих тази огромна колекция от доклади [работата на Пол Баран] ... и изведнъж научих как да маршрутизирам пакети. Така че разговаряхме с Пол и използвахме всички негови концепции [за комутиране на пакети] и съставихме предложението за излизане наARPANET, RFP, която, както знаете, BBN спечели." Path to Today, стр. 27, CBI.

Оттогава Франк Харт заявява, че "не успяхме да използваме работата на Клайнрок или Баран при проектирането на ARPANET. Трябваше сами да разработим операционните функции на ARPANET." Телефонен разговор между Харт и автора, 21 август 2000 г.

16. Kleinrock, интервю, стр. 8, CBI.

17. Hafner and Lyon, Where Wizards Stay Up Late, 78, 79, 75, 106; Lawrence G. Roberts, "The ARPANET and Computer Networks", in A History of Personal Workstations, ed. A. Goldberg (New York, 1988), 150. В съвместен документ, написан през 1968 г., Licklider и Robert Taylor също предвиждат как такъв достъп може да използва стандартни телефонни линии, без да претоварва системата.J. C. R. Licklider и Robert W. Taylor, "Компютърът като комуникационно устройство", Science and Technology 76 (1969):21-31.

18. Defense Supply Service, "Request for Quotations", 29 юли 1968 г., DAHC15-69-Q-0002, National Records Building, Вашингтон, окръг Колумбия (копие на оригиналния документ с любезното съдействие на Frank Heart); Hafner and Lyon, Where Wizards Stay Up Late, 87-93. Робъртс заявява: "Крайният продукт [RFP] показа, че е имало много проблеми за преодоляване, преди да се появи "изобретението". Екипът на BBN разработизначими аспекти на вътрешните операции на мрежата, като маршрутизация, контрол на потока, дизайн на софтуера и контрол на мрежата. Другите участници [посочени в текста по-горе] и моят принос бяха важна част от "изобретението"." Заявено по-рано и потвърдено в обмен на електронна поща с автора, 21 август 2000 г.

По този начин BBN, на езика на патентното ведомство, "свежда до практиката" концепцията за широкообхватна мрежа с комутация на пакети. Стивън Сегалер пише, че "това, което BBN изобрети, беше да прави комутация на пакети, а не да предлага и хипотезира комутация на пакети" (курсивът е в оригинал). Nerds, 82.

19. Хафнер и Лион, "Където вълшебниците не спят до късно", 97.

20. Hafner and Lyon, Where Wizards Stay Up Late (Където вълшебниците остават до късно), 100. Работата на BBN намали скоростта от първоначалната оценка на ARPA от 1/2 секунда на 1/20.

21. Hafner and Lyon, Where Wizards Stay Up Late, 77. 102-106.

22. Hafner and Lyon, Where Wizards Stay Up Late, 109-111.

23. Хафнер и Лион, "Където вълшебниците остават до късно", 111.

24. Хафнер и Лион, "Където вълшебниците остават до късно", 112.

25. Segaller, Nerds, 87.

26. Segaller, Nerds, 85.

27. Hafner and Lyon, Where Wizards Stay Up Late, 150, 151.

28. Hafner and Lyon, Where Wizards Stay Up Late, 156, 157.

29. Abbate, Inventing the Internet (Изобретяване на интернет), 78.

30. Abbate, Inventing the Internet, 78-80; Hafner and Lyon, Where Wizards Stay Up Late, 176-186; Segaller, Nerds, 106-109.

31. Hafner and Lyon, Where Wizards Stay Up Late, 187-205. След това, което всъщност беше "хакване" между два компютъра, Ray Tomlinson в BBN написа програма за електронна поща, която имаше две части: една за изпращане, наречена SNDMSG, и друга за получаване, наречена READMAIL. Larry Roberts допълнително оптимизира електронната поща, като написа програма за изготвяне на списък на съобщенията и просто средство за достъп до тях и за изтриването им.допринесе "Reply", добавена от Джон Витал, която позволяваше на получателите да отговарят на съобщението, без да въвеждат отново целия адрес.

32. Vinton G. Cerf и Robert E. Kahn, "A Protocol for Packet Network Intercommunication", IEEE Transactions on Communications COM-22 (May 1974):637-648; Tim Berners-Lee, Weaving the Web (New York, 1999); Hafner and Lyon, Where Wizards Stay Up Late, 253-256.

33. Джанет Абате пише, че "ARPANET ... разработи визия за това каква трябва да бъде мрежата и разработи техниките, които да направят тази визия реалност. Създаването на ARPANET беше огромна задача, която представляваше широк спектър от технически пречки.... ARPA не е измислила идеята за наслояване [слоеве от адреси на всеки пакет]; въпреки това успехът на ARPANET популяризира наслояването катоARPANET също така оказа влияние върху проектирането на компютри ... [и] терминали, които могат да се използват с различни системи, а не само с един локален компютър. Подробните описания на ARPANET в професионалните компютърни списания разпространиха нейните техники и легитимираха комутацията на пакети като надеждна и икономичнаалтернатива за предаване на данни.... ARPANET ще обучи цяло поколение американски компютърни специалисти, които да разбират, използват и пропагандират новите техники за работа в мрежа." Inventing the Internet, 80, 81.

От ЛЕО БЕРАНЕК