Кто изобрел Интернет? Рассказ из первых рук

3 ОКТЯБРЯ 1969 ГОДА два компьютера, находящиеся на удалении друг от друга, впервые "заговорили" друг с другом через Интернет. Соединенные 350 милями арендованной телефонной линии, две машины - одна в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе, а другая в Стэнфордском исследовательском институте в Пало-Альто - попытались передать простейшее сообщение: слово "login", передаваемое по одной букве за раз.

Чарли Клайн, студент Калифорнийского университета, объявил по телефону другому студенту из Стэнфорда: "Я собираюсь напечатать букву "Л". Он ввел букву, а затем спросил: "Получилась буква "Л"?" На другом конце исследователь ответил: "Получился один-один-четыре", что для компьютера является буквой "Л". Затем Клайн отправил по линии букву "О".

Когда Клайн передал букву "G", компьютер Стэнфорда дал сбой. Ошибка в программировании, исправленная через несколько часов, вызвала проблему. Несмотря на сбой, компьютеры все же смогли передать осмысленное сообщение, хотя и не то, которое планировалось. В своей собственной фонетической манере компьютер Калифорнийского университета сказал "ello" (L-O) своему соотечественнику в Стэнфорде. Первая, хотя и крошечная, компьютерная сеть былародился.[1]

Интернет - одно из определяющих изобретений двадцатого века, стоящее в одном ряду с такими достижениями, как авиация, атомная энергия, освоение космоса и телевидение. Однако, в отличие от этих прорывов, он не был создан в девятнадцатом веке; на самом деле, в 1940 году даже современный Жюль Верн не мог представить, как сотрудничество ученых-физиков ипсихологи начнут революцию в области коммуникации.

Лаборатории AT&T, IBM и Control Data, получившие "голубые ленты", когда им представили очертания Интернета, не смогли понять его потенциал или представить себе компьютерную связь иначе как в виде одной телефонной линии с использованием методов коммутации центрального офиса - инновации XIX в. Вместо этого новое видение должно было прийти извне, от компаний, которые возглавили первые в стране коммуникации.революция - от новых компаний и учреждений и, что самое главное, от блестящих людей, работающих в них"[2].

Интернет имеет долгую и сложную историю, насыщенную эпохальными открытиями в области коммуникаций и искусственного интеллекта. Это эссе, отчасти мемуары, отчасти история, прослеживает его корни от возникновения в лабораториях голосовой связи времен Второй мировой войны до создания первого прототипа Интернета, известного как ARPANET - сети, через которую Калифорнийский университет связывался со Стэнфордом в 1969 г. Его название произошло от ARPANET.Болт Беранек и Ньюман (ББН), фирма, которую я помог создать в конце 1940-х годов, построила ARPANET и в течение двадцати лет была ее руководителем, а теперь предоставляет мне возможность рассказать историю сети. Попутно я надеюсь выявить концептуальные скачки ряда одаренных людей, таких какКлючевыми среди этих инноваций являются симбиоз человека и машины, совместное использование компьютерного времени и сеть с коммутацией пакетов, первым воплощением которой в мире стала ARPANET. Значение этих изобретений, я надеюсь, оживет вместе с их техническим смыслом в процессе работы.что из этого следует.

Прелюдия к ARPANET

Во время Второй мировой войны я был директором Электроакустической лаборатории Гарварда, которая сотрудничала с Психоакустической лабораторией. Ежедневное, тесное сотрудничество между группой физиков и группой психологов было, по-видимому, уникальным в истории. Один выдающийся молодой ученый из PAL произвел на меня особое впечатление: Дж. К. Р. Ликлайдер, который продемонстрировал необычное мастерство.В последующие десятилетия я постарался, чтобы его таланты были рядом, и в конечном итоге они оказались жизненно важными для создания ARPANET.

После окончания войны я переехал в Массачусетский технологический институт и стал доцентом кафедры техники связи и техническим директором лаборатории акустики. В 1949 году я убедил кафедру электротехники Массачусетского технологического института назначить Ликлайдера штатным доцентом, чтобы он вместе со мной работал над проблемами голосовой связи. Вскоре после его приезда заведующий кафедрой попросил Ликлайдера поработать в качестве профессора.Ликлайдер вошел в комитет, который создал Лабораторию Линкольна, исследовательский центр Массачусетского технологического института, поддерживаемый Министерством обороны. Эта возможность познакомила Ликлайдера с зарождающимся миром цифровых вычислений - знакомство, которое еще на один шаг приблизило мир к Интернету[3].

В 1948 году с благословения Массачусетского технологического института я вместе с коллегами из Массачусетского технологического института Ричардом Болтом и Робертом Ньюманом создал акустическую консалтинговую фирму Bolt Beranek and Newman. Фирма была зарегистрирована в 1953 году, и в качестве ее первого президента я имел возможность руководить ее развитием в течение следующих шестнадцати лет. К 1953 году BBN привлекла лучших докторов наук и получила поддержку исследований от правительственных агентств.Имея под рукой такие ресурсы, мы начали осваивать новые области исследований, включая психоакустику в целом и, в частности, компрессию речи - то есть средства для сокращения длины речевого сегмента при передаче; критерии для прогнозирования разборчивости речи в шуме; влияние шума на сон; и, наконец, еще только зарождающуюся областьИз-за непомерно высокой стоимости цифровых компьютеров мы обходились аналоговыми, что, однако, означало, что задача, которую на сегодняшнем ПК можно было вычислить за несколько минут, в то время могла занять целый день или даже неделю.

В середине 1950-х годов, когда компания BBN решила заняться исследованиями того, как машины могут эффективно усилить человеческий труд, я решил, что нам нужен выдающийся психолог-экспериментатор для руководства этой деятельностью, желательно знакомый с тогда еще зачаточной областью цифровых компьютеров. Ликлайдер, естественно, стал моим главным кандидатом. В моем журнале назначений указано, что я ухаживал за ним, устраивая многочисленные обеды вРабота в BBN означала, что Ликлайдер должен был отказаться от должности штатного преподавателя, поэтому, чтобы убедить его присоединиться к фирме, мы предложили ему опционы на акции - обычное преимущество в современной интернет-индустрии. Весной 1957 года Ликлайдер пришел в BBN в качестве вице-президента[4].

Лик, как он настаивал, чтобы мы его называли, был ростом около шести футов, тонкокостный, почти хрупкий, с редеющими каштановыми волосами, которые компенсировались восторженными голубыми глазами. Общительный и всегда на грани улыбки, он заканчивал почти каждое второе предложение легкой усмешкой, как будто только что сделал юмористическое заявление. Он ходил бодрым, но мягким шагом, и всегда находил время, чтобы послушатьЛик легко влился в ряды талантливых сотрудников BBN. Мы с ним особенно хорошо сработались: я не помню случая, когда мы не соглашались друг с другом.

Ликлайдер проработал всего несколько месяцев, когда сказал мне, что хочет, чтобы BBN купил цифровой компьютер для его группы. Когда я указал, что у нас уже есть компьютер с перфокартами в финансовом отделе и аналоговые компьютеры в группе экспериментальной психологии, он ответил, что они его не интересуют. Ему нужна была самая современная на тот момент машина, произведенная компанией Royal-McBee Company, а именно"Сколько это будет стоить?" - спросил я. "Около 30 000 долларов", - ответил он довольно простодушно и отметил, что эта цена - скидка, о которой он уже договорился. BBN никогда, воскликнул я, не тратил ничего близкого к этой сумме на один исследовательский аппарат. "Что вы собираетесь с ним делать?" - спросил я. "Я не знаю, - ответил Лик, - но если BBN собирается бытьХотя я сначала колебался - 30 000 долларов за компьютер без видимого применения казались слишком безрассудными - я очень верил в убеждения Лика и в конце концов согласился, что BBN должна рискнуть этими средствами. Я представил его просьбу другим старшим сотрудникам, и с их одобрения Лик ввел BBN в цифровую эру[5].

Royal-McBee оказался нашим входом на гораздо более крупную площадку. Через год после появления компьютера Кеннет Олсен, президент зарождающейся корпорации Digital Equipment Corporation, зашел в BBN, якобы просто посмотреть на наш новый компьютер. Пообщавшись с нами и убедившись, что Лик действительно понимает цифровые вычисления, он спросил, не хотим ли мы рассмотреть возможность проекта. Он объяснил, чтоDigital только что закончила строительство прототипа своего первого компьютера PDP-1, и им нужен был испытательный полигон на месяц. Мы согласились попробовать.

Прототип PDP-1 прибыл вскоре после наших обсуждений. Огромный по сравнению с Royal-McBee, он не поместился бы в наших офисах, кроме холла для посетителей, где мы окружили его японскими экранами. Лик и Эд Фредкин, молодой и эксцентричный гений, и еще несколько человек проработали на нем большую часть месяца, после чего Лик предоставил Ольсену список предложенных решений.Компьютер покорил нас всех, поэтому BBN договорился с Digital о предоставлении нам первого серийного PDP-1 на условиях стандартной аренды. Затем мы с Ликом отправились в Вашингтон, чтобы найти исследовательские контракты, в которых можно было бы использовать эту машину, цена которой в 1960 году составляла $150 000. Наши визиты в Министерство образования, Национальное агентство по делам образования и науки США (NationalИнституты здравоохранения, Национальный научный фонд, НАСА и Министерство обороны доказали правоту убеждений Лика, и мы получили несколько важных контрактов[6].

В 1960-1962 годах, имея в распоряжении BBN новый PDP-1 и еще несколько заказанных, Лик обратил свое внимание на некоторые фундаментальные концептуальные проблемы, стоявшие между эпохой изолированных компьютеров, работавших как гигантские калькуляторы, и будущим коммуникационных сетей. Первые две, глубоко взаимосвязанные, были симбиоз человека и машины и совместное использование компьютерного времени. Мышление Лика имело определенныйвлияние на обоих.

Он стал борцом за симбиоз человека и машины еще в 1960 году, когда он написал новаторскую статью, которая определила его решающую роль в создании Интернета. В этой статье он подробно исследовал последствия этой концепции. Он определил ее как "интерактивное партнерство человека и машины", в котором

Люди будут ставить цели, формулировать гипотезы, определять критерии и проводить оценки. Вычислительные машины будут выполнять рутинную работу, которая должна быть сделана, чтобы подготовить почву для прозрений и решений в техническом и научном мышлении.

Он также определил "предпосылки для ... эффективной, кооперативной ассоциации", включая ключевую концепцию совместного использования компьютерного времени, которая представляла собой одновременное использование машины многими людьми, позволяя, например, сотрудникам большой компании, каждый из которых имеет экран и клавиатуру, использовать один и тот же огромный центральный компьютер для обработки текстов, обработки цифр и поиска информации. Как сказал Ликлайдерпредусматривал синтез человеко-машинного симбиоза и совместного использования компьютерного времени, что позволило бы пользователям компьютеров по телефонным линиям подключаться к огромным вычислительным машинам в различных центрах, расположенных по всей стране[7].

Конечно, Лик в одиночку не разработал средства для обеспечения совместного использования времени. В BBN он решал эту проблему с Джоном Маккарти, Марвином Мински и Эдом Фредкиным. Лик привел Маккарти и Мински, экспертов по искусственному интеллекту из Массачусетского технологического института, в BBN для работы в качестве консультантов летом 1962 г. Я не был знаком ни с одним из них до начала их работы. Поэтому, когда я увидел двух незнакомых мужчин, сидящих за столом, я понял, что это не так.Однажды в конференц-зале для гостей я подошел к ним и спросил: "Кто вы?" Маккарти, не растерявшись, ответил: "Кто вы?" Эти двое хорошо сработались с Фредкиным, которому Маккарти приписал заслугу за то, что тот настоял на том, что "разделение времени можно сделать на маленьком компьютере, а именно на PDP-1". Маккарти также восхищался его неукротимым отношением к делу. "Я продолжал спорить с ним, - вспоминал Маккарти в 1989 г. - Я говорил, чтоНужна была система прерываний. И он сказал: "Мы можем это сделать." Также нужен был какой-то своппер. "Мы можем это сделать."[8] (Прерывание" разбивает сообщение на пакеты; "своппер" перемежает пакеты сообщений во время передачи и собирает их отдельно по прибытии).

Команда быстро добилась результатов, создав модифицированный экран компьютера PDP-1, разделенный на четыре части, каждая из которых была закреплена за отдельным пользователем. Осенью 1962 года BBN провела первую публичную демонстрацию совместного использования времени, с одним оператором в Вашингтоне, округ Колумбия, и двумя в Кембридже. Конкретные приложения последовали вскоре после этого. Например, той зимой BBN установила информационную систему с совместным использованием времени вBBN также создал дочернюю компанию TELCOMP, которая позволяла абонентам в Бостоне и Нью-Йорке получать доступ к нашим цифровым компьютерам с помощью телетайпов, подключенных к нашим машинам через коммутируемые телефонные линии.

Прорыв в области разделения времени также подстегнул внутренний рост BBN. Мы приобретали все более совершенные компьютеры от Digital, IBM и SDS, а также инвестировали в отдельные большие дисковые памяти, настолько специализированные, что нам пришлось установить их в просторном помещении с кондиционированным воздухом на возвышенном этаже. Фирма также выиграла больше первичных контрактов от федеральных агентств, чем любая другая компания в Новой Англии. К 1968 году BBN наняла более чемСреди них было много известных ныне в этой области имен: Джером Элкинд, Дэвид Грин, Том Марилл, Джон Свитс, Фрэнк Херт, Уилл Краутер, Уоррен Тейтельман, Росс Куинлан, Фишер Блэк, Дэвид Уолден, Берни Коселл, Хоули Райзинг, Северо Орнштейн, Джон Хьюз, Уолли Фурзейг, Пол Каслман, Сеймур Пейперт, Роберт Кан, Дэн Боброу, Эд Фредкин, Шелдон.BBN вскоре стал известен как "третий университет" Кембриджа, и для некоторых ученых отсутствие преподавания и работы в комитетах сделало BBN более привлекательным, чем два других университета.

Это вливание жаждущих и блестящих компьютерных ников - жаргон 60-х годов для гиков - изменило социальный характер BBN, добавив дух свободы и экспериментов, которые поощряла фирма. Первоначальные акустики BBN излучали традиционность, всегда носили пиджаки и галстуки. Программисты, как и сегодня, приходили на работу в чиносах, футболках и сандалиях. Собаки бродили по офисам, работа шла по кругу.Женщины, которых в те допотопные времена нанимали только в качестве технических помощников и секретарей, носили брюки и часто ходили без обуви. Прокладывая тропу, которая и сегодня мало населена, BBN организовал детский сад для удовлетворения потребностей сотрудников. Наши банкиры, от которых мы зависели в получении капитала, к сожалению, оставались негибкими иконсерваторы, поэтому нам пришлось оградить их от встречи с этим странным (для них) зверинцем.

Создание ARPANET

В октябре 1962 года Агентство перспективных исследовательских проектов (ARPA), входящее в состав Министерства обороны США, переманило Ликлайдера из BBN на один год, который растянулся на два. Джек Руина, первый директор ARPA, убедил Ликлайдера, что лучше всего он сможет распространить свои теории разделения времени по всей стране через правительственный офис по технике обработки информации (IPTO), где Лик и работал.Поскольку ARPA в 1950-х годах закупила огромные компьютеры для множества университетских и правительственных лабораторий, она уже располагала ресурсами по всей стране, которые Лик мог использовать. Намереваясь продемонстрировать, что эти машины могут не только производить численные расчеты, он продвигал их использование для интерактивных вычислений. К тому времени, когда Лик закончил свою работу, он уже был в курсе, что эти машины могут быть использованы для интерактивных вычислений.За два года ARPA распространила разработку системы разделения времени по всей стране, заключив контракты. Поскольку акции Лика представляли собой возможный конфликт интересов, BBN пришлось пропустить этот исследовательский поезд мимо себя[9].

После окончания срока полномочий Лика директорство перешло к Роберту Тейлору, который работал с 1966 по 1968 год и курировал первоначальный план агентства по созданию сети, позволяющей компьютерам в аффилированных с ARPA исследовательских центрах по всей стране обмениваться информацией. Согласно заявленной цели ARPA, предполагаемая сеть должна была позволить небольшим исследовательским лабораториям получить доступ к крупномасштабнымкомпьютеры в крупных исследовательских центрах и, таким образом, избавить ARPA от необходимости снабжать каждую лабораторию собственной многомиллионной машиной.[10] Основная ответственность за управление сетевым проектом в ARPA легла на Лоуренса Робертса из Лаборатории Линкольна, которого Тейлор нанял в 1967 году в качестве руководителя программы IPTO. Робертс должен был разработать основные цели и структурные блоки системы, а затем найтисоответствующую фирму для строительства по контракту.

Чтобы заложить основу для проекта, Робертс предложил провести дискуссию между ведущими мыслителями в области развития сетей. Несмотря на огромный потенциал, который, казалось, таила в себе такая встреча умов, Робертс встретил мало энтузиазма со стороны людей, с которыми он связался. Большинство из них сказали, что их компьютеры заняты полный рабочий день и что они не могут придумать ничего такого, чем бы они хотели заниматься совместно с другими людьми.Робертс не сдавался и в конце концов почерпнул идеи у некоторых исследователей, в первую очередь у Уэса Кларка, Пола Барана, Дональда Дэвиса, Леонарда Клейнрока и Боба Кана.

Уэс Кларк из Вашингтонского университета в Сент-Луисе внес важную идею в планы Робертса: Кларк предложил сеть идентичных, взаимосвязанных мини-компьютеров, которые он назвал "узлами". Большие компьютеры в различных местах, участвующих в проекте, вместо того, чтобы напрямую подключаться к сети, подключались бы к узлу; набор узлов затем управлял бы фактической маршрутизацией данных по сети.Благодаря такой структуре, сложная работа по управлению трафиком не будет дополнительно нагружать хост-компьютеры, которые должны принимать и обрабатывать информацию. В меморандуме, излагающем предложение Кларка, Робертс переименовал узлы в "процессоры интерфейсных сообщений" (IMP). План Кларка в точности предвосхитил отношения между хостом и IMP, которые обеспечили работу ARPANET.[12].

Пол Баран из корпорации RAND невольно снабдил Робертса ключевыми идеями о том, как может работать передача и что будут делать IMP. В 1960 году, когда Баран решал проблему защиты уязвимых систем телефонной связи в случае ядерной атаки, он придумал способ разбить одно сообщение на несколько "блоков сообщений", передать отдельные части по разным каналам.В 1967 году Робертс обнаружил это сокровище в архивах ВВС США, где одиннадцать томов объяснений Барана, составленных в 1960-1965 годах, томились непроверенными и неиспользованными[13].

Дональд Дэвис в Национальной физической лаборатории Великобритании разрабатывал подобный проект сети в начале 1960-х гг. Его версия, официально предложенная в 1965 г., ввела терминологию "коммутация пакетов", которую в конечном итоге приняла ARPANET. Дэвис предложил разбивать машинописные сообщения на "пакеты" данных стандартного размера и распределять их по времени на одной линии - таким образом, процессХотя он доказал элементарную осуществимость своего предложения с помощью эксперимента в своей лаборатории, его работа не получила дальнейшего развития, пока Робертс не воспользовался ею[14].

Леонард Клейнрок, ныне работающий в университете Лос-Анджелеса, закончил свою диссертацию в 1959 году, а в 1961 году он написал отчет для Массачусетского технологического института, в котором анализировал поток данных в сетях (позже он расширил это исследование в своей книге 1976 года "Системы очередей", в которой теоретически показал, что пакеты могут быть поставлены в очередь без потерь). Робертс использовал анализ Клейнрока для укрепления своей уверенности в осуществимости коммутации пакетов.Клейнрок убедил Робертса включить в сеть измерительное программное обеспечение, которое контролировало бы производительность сети. После установки ARPANET он и его студенты занимались мониторингом[16].

Собрав воедино все эти идеи, Робертс решил, что ARPA должна создать "сеть коммутации пакетов". Боб Кан из BBN и Леонард Клейнрок из Калифорнийского университета убедили его в необходимости проведения испытаний с использованием полномасштабной сети на междугородних телефонных линиях, а не просто лабораторного эксперимента. Каким бы сложным ни было это испытание, Робертсу пришлось преодолеть препятствия, чтобы достичь этой точки.Теория представляла высокую вероятность неудачи, в основном потому, что многое в общей конструкции оставалось неопределенным. Старые инженеры Bell Telephone объявили идею совершенно неработоспособной. "Профессионалы в области связи, - писал Робертс, - реагировали с большим гневом и враждебностью, обычно говоря, что я не знаю, о чем говорю"[17].Кроме того, утверждали они, зачем кому-то нужна такая сеть, если американцы уже пользуются лучшей в мире телефонной системой? Индустрия связи не приняла бы его план с распростертыми объятиями.

Тем не менее, Робертс опубликовал "запрос на предложение" ARPA летом 1968 г. В нем предлагалось создать пробную сеть, состоящую из четырех IMP, подключенных к четырем хост-компьютерам; если четырехузловая сеть оправдает себя, то сеть расширится и будет включать еще пятнадцать хостов. Когда запрос поступил в BBN, Фрэнк Херт взял на себя работу по администрированию заявки BBN. Херт, атлетически сложенный, ростом чуть ниже шестиВ 1951 году, на старших курсах Массачусетского технологического института, он записался на самый первый курс по компьютерной инженерии, с которого и подхватил компьютерную болезнь. Пятнадцать лет до прихода в BBN он проработал в лаборатории Линкольна. В его команде в Линкольне, которая позже перешла в BBN, были УиллОни стали экспертами в подключении электрических измерительных приборов к телефонным линиям для сбора информации, став пионерами в области вычислительных систем, работающих в режиме "реального времени", в отличие от записи данных и их последующего анализа[18].

Хард подходил к каждому новому проекту с большой осторожностью и не принимал задание, если не был уверен, что сможет выполнить спецификации и сроки. Естественно, он с опаской подошел к заявке на ARPANET, учитывая рискованность предлагаемой системы и график, который не давал достаточно времени для планирования. Тем не менее, он взялся за нее, убежденный коллегами из BBN, в том числе и мной.считал, что компания должна двигаться вперед в неизвестность.

Heart начал с того, что собрал небольшую команду из сотрудников BBN, обладавших наибольшими знаниями в области компьютеров и программирования. Среди них были Хоули Райзинг, тихий инженер-электрик; Северо Орнштейн, компьютерный гик, работавший в лаборатории Линкольна вместе с Уэсом Кларком; Берни Коселл, программист с необыкновенной способностью находить ошибки в сложных программах; Роберт Кан, прикладной специалист.математик с большим интересом к теории сетей; Дэйв Уолден, который работал над системами реального времени вместе с Хертом в Лаборатории Линкольна; и Уилл Краутер, также коллега по Лаборатории Линкольна и восхищавшийся своей способностью писать компактный код. Имея всего четыре недели для завершения предложения, никто из этой команды не мог рассчитывать на нормальный сон. Группа ARPANET работала почти до рассвета, день за днем.день за днем, исследуя каждую деталь того, как заставить эту систему работать.[19]

Окончательное предложение заполнило двести страниц и стоило более 100 000 долларов, что было самой большой суммой, которую компания когда-либо тратила на такой рискованный проект. Оно охватывало все возможные аспекты системы, начиная с компьютера, который должен был служить в качестве IMP на каждом узле. Херд повлиял на этот выбор своим убеждением, что машина должна быть надежной прежде всего. Он предпочел Honeywell.новый DDP-516 - он обладал необходимой цифровой мощностью и мог обрабатывать входные и выходные сигналы со скоростью и эффективностью. (Завод Honeywell находился всего в нескольких минутах езды от офиса BBN.) В предложении также описывалось, как сеть будет адресовать и ставить пакеты в очередь; определять наилучшие доступные маршруты передачи, чтобы избежать перегрузок; восстанавливаться после сбоев линии, питания и IMP; иВ ходе исследования BBN также определил, что сеть может обрабатывать пакеты гораздо быстрее, чем ожидала ARPA, - всего лишь примерно на одну десятую времени от первоначально указанного. Несмотря на это, документ предупреждал ARPA, что "будет трудно заставить систему работать"[20].

Хотя 140 компаний получили запрос Робертса и 13 представили предложения, BBN была одной из двух, попавших в окончательный список правительства. Вся тяжелая работа окупилась. 23 декабря 1968 года из офиса сенатора Теда Кеннеди пришла телеграмма, в которой BBN поздравляли "с выигрышем контракта на межконфессиональный процессор сообщений". Соответствующие контракты на первые хост-сайты получили Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе, университет им.Стэнфордский исследовательский институт, Калифорнийский университет в Санта-Барбаре и Университет Юты. Правительство полагалось на эту группу из четырех человек, отчасти потому, что университеты Восточного побережья без энтузиазма отнеслись к приглашению ARPA присоединиться к ранним испытаниям, а отчасти потому, что правительство хотело избежать высоких затрат на аренду выделенных линий связи в первых экспериментах. По иронии судьбы, этифакторы означали, что BBN был пятым в первой сети[21].

Несмотря на то, что BBN вложила много труда в конкурсную заявку, он оказался ничтожно мал по сравнению с последующей работой: разработкой и созданием революционной коммуникационной сети. Хотя BBN должна была создать для начала только демонстрационную сеть на четыре хоста, восьмимесячный срок, установленный государственным контрактом, заставил сотрудников компании провести несколько недель в марафоне до поздней ночи. Так как BBN не несла ответственности за то, чтобыдля обеспечения или конфигурирования хост-компьютеров на каждом хост-сайте, основная часть его работы будет связана с IMP - идея, развитая из "узлов" Уэса Кларка - которые должны были соединить компьютер на каждом хост-сайте с системой. Между Новым годом и 1 сентября 1969 года BBN должен был разработать общую систему и определить потребности сети в аппаратном и программном обеспечении; приобрести и модифицировать оборудование;разработать и задокументировать процедуры для принимающих сайтов; отправить первый IMP в Калифорнийский университет, а затем по одному в месяц в Стэнфордский исследовательский институт, Университет Санта-Барбары и Университет Юты; и, наконец, проконтролировать прибытие, установку и работу каждой машины. Для создания системы сотрудники BBN разделились на две команды, одна из которых занималась аппаратным обеспечением - обычно называемая командой IMP, а другая - командой BBN.для программного обеспечения.

Команда разработчиков аппаратного обеспечения должна была начать с проектирования базового IMP, который они создали путем модификации DDP-516 компании Honeywell, машины, выбранной Heart. Эта машина была действительно элементарной и представляла собой настоящий вызов для команды IMP. Она не имела ни жесткого диска, ни флоппи-дисковода и обладала всего 12 000 байт памяти, что далеко от 100 000 000 000 байт, доступных в современных настольных компьютерах.Операционная система машины - рудиментарная версия ОС Windows на большинстве наших ПК - существовала на перфорированных бумажных лентах шириной около полудюйма. Когда лента перемещалась через лампочку в машине, свет проходил через перфорационные отверстия и приводил в действие ряд фотоэлементов, которые компьютер использовал для "чтения" данных на ленте. Часть программной информации могла занимать метры ленты. Чтобы позволить этомукомпьютер для "общения", Северо Орнштейн разработал электронные приспособления, которые передавали электрические сигналы в него и принимали сигналы от него, не похожие на сигналы, которые мозг посылает в виде речи и принимает в виде слуха[22].

Вилли Кроутер возглавлял команду разработчиков программного обеспечения. Он обладал способностью держать в голове весь программный моток, как сказал один из коллег, "как будто проектировал целый город, не забывая о проводке к каждой лампе и водопроводе к каждому туалету"[23]. Дэйв Уолден сосредоточился на вопросах программирования, связанных с коммуникацией между IMP и его главным компьютером, а Берни Коселл работал над процессами.Трое провели много недель, разрабатывая систему маршрутизации, которая передавала каждый пакет от одного IMP к другому, пока он не достигал места назначения. Особенно сложной оказалась необходимость разработки альтернативных путей для пакетов - то есть переключение пакетов в случае перегрузки или обрыва пути. Кроутер решил эту проблему с помощью процедуры динамической маршрутизации, шедеврпрограммирования, чем заслужил высочайшее уважение и похвалу коллег.

В процессе, настолько сложном, что он допускал случайные ошибки, Херд требовал сделать сеть надежной. Он настаивал на частых устных проверках работы сотрудников. Берни Коселл вспоминал: "Это было похоже на ваш худший кошмар - устный экзамен у человека с экстрасенсорными способностями. Он мог интуитивно определить, в каких частях проекта вы были уверены меньше всего, какие места вы понимали хуже всего, в каких областях вы не были уверены.просто пели и танцевали, пытаясь выжить, и бросали неприятный свет на те части, над которыми вы меньше всего хотели работать"[24].

Для того чтобы убедиться, что все это будет работать, когда персонал и машины будут работать в местах, находящихся за сотни, а то и тысячи километров друг от друга, BBN необходимо было разработать процедуры подключения компьютеров хоста к IMPs - тем более что компьютеры на хост-сайтах имели разные характеристики. Хёрд поручил подготовку документа Бобу Кану, одному из лучших писателей BBN иЗа два месяца Кан завершил разработку процедур, которые стали известны как BBN Report 1822. Клейнрок позже заметил, что любой, "кто был вовлечен в ARPANET, никогда не забудет этот номер отчета, потому что это была определяющая спецификация того, как все будет сопрягаться"[25].

Несмотря на подробные спецификации, которые команда IMP отправила Honeywell для модификации DDP-516, прототип, прибывший в BBN, не работал. Бен Баркер взял на себя работу по отладке машины, что означало переподключение сотен "контактов", расположенных в четырех вертикальных ящиках в задней части шкафа (см. фото). Чтобы переместить провода, плотно обмотанные вокруг этих хрупких контактов, каждыйБаркеру приходилось использовать тяжелый "пистолет для намотки проволоки", который постоянно угрожал защелкнуть контакты, и в этом случае пришлось бы заменить всю плату с контактами. В течение нескольких месяцев, которые заняла эта работа, BBN тщательно отслеживал все изменения и передавал информацию инженерам Honeywell, которые могли гарантировать, что следующая машина, которую они отправят, будет иметь следующие характеристикиМы надеялись быстро проверить его - срок сдачи ко Дню труда приближался, - прежде чем отправить его в Калифорнийский университет, первый в очереди на установку IMP. Но нам не повезло: машина прибыла со многими из тех же проблем, и Баркеру снова пришлось применить свой пистолет для обмотки проводов.

Наконец, когда все провода были смотаны, и оставалась всего неделя или около того до отправки нашего официального IMP No. 1 в Калифорнию, мы столкнулись с последней проблемой. Машина теперь работала правильно, но она по-прежнему сбоила, иногда даже раз в день. Баркер заподозрил проблему с "таймером". Таймер компьютера, своего рода внутренние часы, синхронизирует все его операции; таймер Honeywell "тикал".Баркер, решив, что IMP падает всякий раз, когда пакет приходит между двумя такими тиками, работал с Орнштейном над устранением проблемы. Наконец, мы испытали машину без происшествий в течение одного полного дня - последнего дня перед отправкой в Калифорнийский университет. Орнштейн, например, был уверен, что машина прошла настоящий тест: "У нас было две машины, работавшие вв одной комнате вместе в BBN, и разница между несколькими футами провода и несколькими сотнями миль провода не имела никакого значения.... [W]мы знали, что это сработает"[26].

Баркер, летевший отдельным пассажирским рейсом, встретил команду в Калифорнийском университете, где Леонард Клейнрок руководил восемью студентами, включая Винтона Серфа, назначенного капитаном. Когда IMP прибыл, его размеры (примерно как у холодильника) и вес (около полутонны) поразили всех. Тем не менее, они поместили его на испытанный на падение линкор серого цвета,Баркер нервно наблюдал, как сотрудники Калифорнийского университета включили машину: она работала отлично. Они запустили имитацию передачи данных с помощью своего компьютера, и вскоре IMP и его хозяин "разговаривали" друг с другом безупречно. Когда Баркер с хорошими новостями вернулся в Кембридж, Сердце и банда IMP разразились ликованием.

1 октября 1969 года второй IMP прибыл в Стэнфордский исследовательский институт точно по расписанию. Эта доставка сделала возможным первое реальное испытание ARPANET. С соответствующими IMP, соединенными через 350 миль по арендованной пятидесятикилобитной телефонной линии, два хост-компьютера были готовы к "разговору". 3 октября они сказали "алло" и ввели мир в эпоху Интернета.[27].

Работа, последовавшая за этим открытием, конечно, не была легкой и беспроблемной, но прочный фундамент, несомненно, был заложен. BBN и принимающие сайты завершили демонстрационную сеть, которая добавила в систему университет Санта-Барбары и университет Юты, до конца 1969 г. К весне 1971 г. ARPANET охватывала девятнадцать учреждений, которые Ларри Робертс первоначально предложил.Более того, чуть более чем через год после создания сети из четырех хостов совместная рабочая группа создала общий набор операционных инструкций, которые обеспечивали взаимодействие разрозненных компьютеров друг с другом, то есть протоколы "хост-хост". Работа, проделанная этой группой, создала определенные прецеденты, выходящие за рамки простых рекомендаций по удаленному входу в систему (позволяющихСтив Крокер из Калифорнийского университета, который вызвался вести записи всех встреч, многие из которых были телефонными конференциями, написал их так искусно, что ни один из участников не чувствовал себя униженным: каждый ощущал, что правила сети были разработаны благодаря сотрудничеству, а не эго. Эти первые протоколы сетевого управления установили стандарт дляфункционирования и совершенствования Интернета и даже Всемирной паутины сегодня: ни один человек, группа или учреждение не будут диктовать стандарты или правила работы; вместо этого решения принимаются международным консенсусом.[28]

Расцвет и гибель ARPANET

С появлением протокола управления сетью архитекторы ARPANET могли объявить об успехе всего предприятия. Коммутация пакетов, несомненно, обеспечила средства для эффективного использования линий связи. Будучи экономичной и надежной альтернативой коммутации каналов, на которой базировалась телефонная система Bell, ARPANET произвела революцию в области связи.

Несмотря на огромный успех, достигнутый BBN и первоначальными хост-сайтами, ARPANET все еще недостаточно использовалась к концу 1971 г. Даже хосты, подключенные к сети, часто не имели базового программного обеспечения, которое позволило бы их компьютерам взаимодействовать с IMP. "Препятствием были огромные усилия, необходимые для подключения хоста к IMP, - объясняет один аналитик, - операторы хоста должны были построитьОни также должны были реализовать протоколы хоста и сети, что требовало до 12 человеко-месяцев программирования, и они должны были заставить эти протоколы работать с остальной операционной системой компьютера. Наконец, они должны были настроить приложения, разработанные для местного использования, так, чтобы ониможно было получить доступ по сети"[29]. ARPANET работала, но ее создателям все еще нужно было сделать ее доступной и привлекательной.

Ларри Робертс решил, что пришло время устроить шоу для публики. Он организовал демонстрацию на Международной конференции по компьютерной связи, проходившей в Вашингтоне 24-26 октября 1972 г. Две пятидесятикилобитные линии, установленные в бальном зале отеля, подключались к ARPANET и далее к сорока удаленным компьютерным терминалам на различных узлах. В день открытия выставки,Руководители AT&T осмотрели мероприятие, и, как будто специально для них, система дала сбой, что подкрепило их мнение о том, что пакетная коммутация никогда не заменит систему Bell. За исключением этого казуса, однако, как сказал Боб Кан после конференции, "реакция общественности варьировалась от восторга, что у нас столько людей в одном месте делают все это и все это работает, до изумления, что это былодаже возможно". Ежедневное использование сети немедленно возросло[30].

Если бы ARPANET ограничивалась своей первоначальной целью - совместным использованием компьютеров и обменом файлами, она была бы признана незначительной неудачей, поскольку трафик редко превышал 25 процентов от пропускной способности. Электронная почта, также ставшая вехой 1972 года, во многом способствовала привлечению пользователей. Ее создание и последующая простота использования во многом обязаны изобретательности Рэя Томлинсона из BBN (ответственного, среди прочего, за создание электронной почты).В 1973 году три четверти всего трафика ARPANET составляла электронная почта. "Знаете, - заметил Боб Кан, - все действительно используют эту штуку для электронной почты". С электронной почтой ARPANET вскоре стала загружена до отказа[31].

К 1983 году ARPANET содержала 562 узла и стала настолько большой, что правительство, не имея возможности гарантировать ее безопасность, разделило систему на MILNET для правительственных лабораторий и ARPANET для всех остальных. Теперь она также существовала в компании многих частных сетей, в том числе созданных такими корпорациями, как IBM, Digital и Bell Laboratories. NASA создало Космическую сеть.Сеть физического анализа, и региональные сети начали формироваться по всей стране. Объединение сетей - то есть Интернет - стало возможным благодаря протоколу, разработанному Винтом Серфом и Бобом Каном. Поскольку возможности ARPANET значительно превышали возможности этих разработок, значение первоначальной ARPANET уменьшалось, пока правительство не пришло к выводу, что оно может сэкономить 14 миллионов долларов в год, закрыв ее.Вывод из эксплуатации, наконец, произошел в конце 1989 года, всего через двадцать лет после первого "элло" - но не раньше, чем другие новаторы, включая Тима Бернерса-Ли, разработали способы расширения технологии до глобальной системы, которую мы сегодня называем Всемирной паутиной[32].

В начале нового века число домов, подключенных к Интернету, сравняется с числом домов, в которых сейчас есть телевизоры. Интернет преуспел намного больше, чем ожидалось ранее, потому что он имеет огромную практическую ценность и потому что это просто весело.[33] На следующем этапе прогресса операционные программы, текстовые редакторы и тому подобное будут централизованы на больших серверах.Дома и офисыне будет иметь практически никакого оборудования, кроме принтера и плоского экрана, на котором по голосовой команде будут вспыхивать нужные программы, а управление будет осуществляться голосом и движениями тела, в результате чего привычные клавиатура и мышь исчезнут. А что еще, не поддающееся нашему сегодняшнему воображению?

ЛЕО БЕРАНЕК получил степень доктора наук в Гарвардском университете. Помимо преподавательской деятельности в Гарварде и Массачусетском технологическом институте, он основал несколько предприятий в США и Германии и был лидером в общественных делах Бостона.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:

История дизайна веб-сайтов

История освоения космоса

ПРИМЕЧАНИЯ

1. Кэти Хафнер и Мэтью Лайон, "Где волшебники задерживаются допоздна" (Нью-Йорк, 1996), 153.

2. Стандартные истории Интернета: "Финансирование революции: государственная поддержка компьютерных исследований" (Вашингтон, округ Колумбия, 1999); Хафнер и Лайон, "Где волшебники не спят допоздна"; Стивен Сегаллер, "Ботаники 2.0.1: краткая история Интернета" (Нью-Йорк, 1998); Джанет Аббате, "Изобретение Интернета" (Кембридж, Массачусетс, 1999); и Дэвид Хадсон и Брюс Райнхарт, "Переподключение" (Индианаполис, 1997).

3. Дж. К. Р. Ликлайдер, интервью Уильяма Аспрея и Артура Норберга, 28 октября 1988 года, стенограмма, стр. 4-11, Институт Чарльза Бэббиджа, Университет Миннесоты (здесь и далее цитируется как CBI).

4. Мои документы, включая упомянутую книгу назначений, хранятся в архиве Лео Беранека, Институтский архив, Массачусетский технологический институт, Кембридж, штат Массачусетс. Кадровые документы BBN также подкрепили мою память здесь. Однако многое из того, что следует далее, если не указано иное, исходит из моих собственных воспоминаний.

5. Мои воспоминания здесь были дополнены личной беседой с Ликлайдером.

6. Ликлайдер, интервью, стр. 12-17, КБР.

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

8. Джон Маккарти, интервью Уильяма Аспрея, 2 марта 1989 года, стенограмма, стр. 3, 4, CBI.

9. Ликлайдер, интервью, стр. 19, КБР.

Одним из основных мотивов инициативы ARPANET, по словам Тейлора, был "социологический", а не "технический". Он видел возможность создать дискуссию в масштабах всей страны, как он объяснил позже: "События, которые заинтересовали меня в создании сетей, имели мало общего с техническими вопросами, а скорее с социологическими. Я был свидетелем [в тех лабораториях], что яркие, креативныелюди, в силу того, что они начали использовать [системы с разделенным временем] вместе, были вынуждены говорить друг с другом о том, "Что не так с этим? Как мне сделать это? Как мне сделать то? Знаете ли вы кого-нибудь, у кого есть данные об этом?"... Я подумал: "Почему мы не можем сделать это по всей стране?"... Эта мотивация... стала известна как ARPANET. [Для успеха] мне пришлось... (1) убедить ARPA, (2) убедить IPTO.подрядчиков, что они действительно хотят быть узлами в этой сети, (3) найти руководителя программы для управления ею, и (4) выбрать правильную группу для ее реализации all.... Многие люди [с которыми я разговаривал] думали, что ... идея интерактивной, общенациональной сети не очень интересна. Уэс Кларк и Дж. К. Р. Ликлайдер были двумя, кто поддержал меня". Из высказываний на сайте "Путь в сегодня".Университет Калифорнии-Лос-Анджелес, 17 августа 1989 года, стенограмма, стр. 9-11, CBI.

11. Hafner and Lyon, Where Wizards Stay Up Late, 71, 72.

12. Hafner and Lyon, Where Wizards Stay Up Late, 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, 69, 70. Леонард Клейнрок заявил в 1990 году: "Математический инструмент, разработанный в теории очередей, а именно сети очередей, соответствовал [при корректировке] модели [более поздних] компьютерных сетей.... Затем я разработал некоторые процедуры проектирования для оптимального распределения пропускной способности, процедуры маршрутизации и проектирования топологии." Леонард Клейнрок,интервью Джуди О'Нил, 3 апреля 1990 г., стенограмма, стр. 8, CBI.

Робертс не упомянул Клейнрока в качестве основного участника планирования ARPANET в своей презентации на конференции в Калифорнийском университете в 1989 году, даже если Клейнрок присутствовал. Он заявил: "Я получил эту огромную коллекцию отчетов [работы Пола Барана] ... и вдруг я узнал, как маршрутизировать пакеты. Поэтому мы поговорили с Полом, использовали все его концепции [коммутации пакетов] и составили предложение для выхода в сеть".ARPANET, RFP, который, как вы знаете, выиграла BBN". Путь в сегодня, стр. 27, CBI.

Фрэнк Харт заявил, что "мы не смогли использовать работы Клейнрока или Барана при разработке ARPANET. Нам пришлось самим разрабатывать операционные функции ARPANET". Телефонный разговор между Хартом и автором, 21 августа 2000 года.

16. Клейнрок, интервью, стр. 8, КБР.

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 совместной работе, написанной в 1968 году, Ликлайдер и Роберт Тейлор также представили, как такой доступ мог бы использовать стандартные телефонные линии, не перегружая систему. Ответ: пакетная система.Переключенная сеть. Дж. К. Р. Ликлайдер и Роберт В. Тейлор, "Компьютер как устройство связи", Наука и техника 76 (1969):21-31.

18. Служба оборонных поставок, "Запрос котировок", 29 июля 1968 года, DAHC15-69-Q-0002, National Records Building, Вашингтон, округ Колумбия (копия оригинального документа любезно предоставлена Фрэнком Хертом); Hafner and Lyon, Where Wizards Stay Up Late, 87-93. Робертс утверждает: "Конечный продукт [RFP] продемонстрировал, что было много проблем, которые нужно было преодолеть, прежде чем "изобретение" произошло. Команда BBN разработаладругие участники [названные в тексте выше] и мой вклад были жизненно важной частью "изобретения"". Это было сказано ранее и подтверждено в обмене электронными сообщениями с автором, 21 августа 2000 года.

Таким образом, BBN, говоря языком патентного бюро, "воплотила в жизнь" концепцию сети с коммутацией пакетов. Стивен Сегаллер пишет: "Что BBN действительно изобрела, так это коммутацию пакетов, а не предложения и гипотезы о коммутации пакетов" (выделение в оригинале). Ботаники, 82.

19. Hafner and Lyon, Where Wizards Stay Up Late, 97.

20. Hafner and Lyon, Where Wizards Stay Up Late, 100. Работа BBN снизила скорость с первоначальной оценки ARPA в 1/2 секунды до 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 Лайон, "Где волшебники остаются допоздна", 111.

24. Хафнер и Лайон, "Где волшебники остаются допоздна", 112.

25. Сегаллер, Ботаники, 87.

26. Сегаллер, Ботаники, 85.

27. Хафнер и Лайон, "Где волшебники остаются допоздна", 150, 151.

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

29. Abbate, Inventing the Internet, 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. После того, что было действительно "взломом" между двумя компьютерами, Рэй Томлинсон из BBN написал почтовую программу, состоящую из двух частей: одна для отправки, называемая SNDMSG, и другая для получения, называемая READMAIL. Ларри Робертс еще больше упростил электронную почту, написав программу для составления списка сообщений и простое средство для доступа к ним и их удаления. Еще одна ценная программа, которую можно было бы использовать для создания электронной почты.Вклад был "Ответить", добавленный Джоном Витталом, который позволял получателям отвечать на сообщение, не набирая весь адрес.

32. Винтон Г. Серф и Роберт Е. Кан, "Протокол для пакетной сетевой связи", IEEE Transactions on Communications COM-22 (май 1974):637-648; Тим Бернерс-Ли, Weaving the Web (Нью-Йорк, 1999); Хафнер и Лион, Where Wizards Stay Up Late, 253-256.

33. Джанет Аббате пишет, что "ARPANET ... разработала видение того, какой должна быть сеть, и разработала методы, которые сделали бы это видение реальностью. Создание ARPANET было сложной задачей, которая представляла широкий спектр технических препятствий.... ARPA не изобретала идею слоения [слои адресов в каждом пакете]; однако успех ARPANET сделал слоение популярным какARPANET также повлияла на дизайн компьютеров ... [и] терминалов, которые можно было использовать с различными системами, а не только с одним локальным компьютером. Подробные описания ARPANET в профессиональных компьютерных журналах распространили ее методы и узаконили коммутацию пакетов как надежный и экономичный метод.альтернатива для передачи данных.... ARPANET подготовит целое поколение американских компьютерщиков, которые будут понимать, использовать и пропагандировать его новые сетевые технологии". Inventing the Internet, 80, 81.

ЛЕО БЕРАНЕК