Vem uppfann Internet? En berättelse från första hand

DEN 3 OKTOBER 1969 "talade" två datorer på olika platser med varandra via Internet för första gången. De två maskinerna, en vid University of California i Los Angeles och den andra vid Stanford Research Institute i Palo Alto, var anslutna via en 350 mil lång telefonlinje och försökte överföra det enklaste av meddelanden: ordet "login", som skickades en bokstav i taget.

Charlie Kline, en student vid UCLA, meddelade en annan student vid Stanford via telefon: "Jag ska skriva ett L." Han knappade in bokstaven och frågade sedan: "Fick du L?" I andra änden svarade forskaren: "Jag fick ett-ett-fyra" - vilket för en dator är bokstaven L. Därefter skickade Kline ett "O" över luren.

När Kline sände "G" kraschade Stanfords dator. Ett programmeringsfel, som åtgärdades efter flera timmar, hade orsakat problemet. Trots kraschen hade datorerna faktiskt lyckats förmedla ett meningsfullt meddelande, även om det inte var det planerade. På sitt eget fonetiska sätt sa UCLA:s dator "ello" (L-O) till sin landsman i Stanford. Det första, om än lilla, datornätverket hade skapatsfödd[1].

Internet är en av 1900-talets viktigaste uppfinningar och kan jämföras med flygplan, atomenergi, rymdforskning och television. Till skillnad från dessa genombrott hade det dock inte sina orakler på 1800-talet; så sent som 1940 kunde inte ens en modern Jules Verne ha föreställt sig hur ett samarbete mellan naturvetare ochpsykologer skulle inleda en kommunikationsrevolution.

När AT&T, IBM och Control Data fick se konturerna av Internet kunde de inte förstå dess potential eller föreställa sig datorkommunikation som något annat än en enda telefonlinje med centralväxelmetoder, en innovation från 1800-talet. Istället måste den nya visionen komma utifrån de företag som hade lett landets första kommunikationrevolution - från nya företag och institutioner och, viktigast av allt, de briljanta människor som arbetar på dem[2].

Internet har en lång och komplicerad historia, kryddad med banbrytande insikter inom både kommunikation och artificiell intelligens. Denna essä, delvis memoar och delvis historia, spårar dess rötter från deras ursprung i röstkommunikationslaboratorier under andra världskriget till skapandet av den första Internetprototypen, känd som ARPANET - nätverket genom vilket UCLA talade med Stanford 1969. Dess namn härstammar frånfrån dess sponsor, Advanced Research Projects Agency (ARPA) vid det amerikanska försvarsdepartementet. Bolt Beranek and Newman (BBN), det företag som jag var med och grundade i slutet av 1940-talet, byggde ARPANET och var dess chef i tjugo år - och ger mig nu möjlighet att berätta nätverkets historia. På vägen hoppas jag kunna identifiera de konceptuella sprången hos ett antal begåvade personer, somsamt deras hårda arbete och produktionsförmåga, utan vilka er e-post och webbsurfning inte skulle vara möjlig. Viktiga bland dessa innovationer är symbiosen mellan människa och maskin, tidsdelning för datorer och det paketkopplade nätverket, som ARPANET var världens första inkarnation av. Betydelsen av dessa uppfinningar kommer, hoppas jag, tillsammans med en del av deras tekniska betydelse, att komma till liv under loppet avvad som följer.

Förspelet till ARPANET

Under andra världskriget var jag chef för Harvards elektroakustiska laboratorium, som samarbetade med det psykoakustiska laboratoriet. Det dagliga, nära samarbetet mellan en grupp fysiker och en grupp psykologer var tydligen unikt i historien. En framstående ung forskare vid PAL gjorde ett särskilt intryck på mig: J. C. R. Licklider, som visade en ovanlig skicklighet...Jag skulle komma att hålla hans talanger nära mig under de följande decennierna, och de skulle i slutändan visa sig vara avgörande för ARPANET:s tillkomst.

Vid krigsslutet flyttade jag till MIT och blev biträdande professor i kommunikationsteknik och teknisk chef för dess akustiska laboratorium. 1949 övertygade jag MIT:s avdelning för elektroteknik att utse Licklider till biträdande professor för att arbeta med mig om problem med röstkommunikation. Kort efter hans ankomst bad avdelningens ordförande Licklider att tjänstgöra somi en kommitté som inrättade Lincoln Laboratory, ett MIT-forskningscentrum som stöddes av försvarsdepartementet. Denna möjlighet introducerade Licklider till den framväxande världen av digitala beräkningar - en introduktion som tog världen ett steg närmare Internet[3].

1948 vågade jag mig ut - med MIT:s välsignelse - och bildade det akustiska konsultföretaget Bolt Beranek and Newman med mina MIT-kollegor Richard Bolt och Robert Newman. Företaget bildades 1953 och som dess första VD fick jag möjlighet att leda dess tillväxt under de kommande 16 åren. 1953 hade BBN lockat till sig postdoktorer av högsta klass och fått forskningsstöd från statliga organ.Med sådana resurser till hands började vi expandera till nya forskningsområden, inklusive psykoakustik i allmänhet och i synnerhet talkomprimering - det vill säga metoder för att förkorta längden på ett talsegment under överföring; kriterier för att förutsäga taluppfattbarhet i buller; effekterna av buller på sömn; och sist men absolut inte minst, det fortfarande oklara området förartificiell intelligens, eller maskiner som verkar tänka. På grund av de höga kostnaderna för digitala datorer fick vi nöja oss med analoga datorer. Detta innebar dock att ett problem som kunde beräknas på några minuter på en dator idag kunde ta en hel dag eller till och med en vecka.

I mitten av 1950-talet, när BBN beslutade att bedriva forskning om hur maskiner effektivt kunde förstärka mänskligt arbete, beslutade jag att vi behövde en framstående experimentell psykolog för att leda verksamheten, helst en som var bekant med det då rudimentära området digitala datorer. Licklider blev naturligtvis min främsta kandidat. Min mötesbok visar att jag uppvaktade honom med många luncher ivåren 1956 och ett viktigt möte i Los Angeles den sommaren. En tjänst på BBN innebar att Licklider skulle ge upp en fast tjänst vid fakulteten, så för att övertyga honom att börja på företaget erbjöd vi aktieoptioner - en vanlig förmån i Internetbranschen idag. Våren 1957 började Licklider på BBN som vice president.[4]

Lick, som han insisterade på att vi skulle kalla honom, var cirka två meter lång, tunnbenad, nästan skör, med tunt brunt hår som kontrasterades av entusiastiska blå ögon. Han var utåtriktad och alltid på gränsen till ett leende, och han avslutade nästan varannan mening med ett litet skratt, som om han just hade gjort ett humoristiskt uttalande. Han gick med raska men mjuka steg och han tog sig alltid tid att lyssna pånya idéer. Lick var avslappnad och självutlämnande och gick lätt ihop med de talanger som redan fanns på BBN. Han och jag samarbetade särskilt bra: Jag kan inte minnas någon gång då vi var oense.

Licklider hade bara varit anställd några månader när han berättade att han ville att BBN skulle köpa en digital dator till hans grupp. När jag påpekade att vi redan hade en hålkortsdator på ekonomiavdelningen och analoga datorer i gruppen för experimentell psykologi, svarade han att de inte intresserade honom. Han ville ha en då toppmodern maskin som tillverkades av Royal-McBee Company, endotterbolag till Royal Typewriter. "Vad kommer den att kosta?" frågade jag. "Runt 30 000 dollar", svarade han ganska intetsägande, och noterade att denna prislapp var en rabatt som han redan hade förhandlat fram. BBN hade aldrig, utbrast jag, spenderat något som närmade sig den summan pengar på en enda forskningsapparat. "Vad ska du göra med den?" frågade jag. "Jag vet inte", svarade Lick, "men om BBN ska bli enviktigt företag i framtiden, måste det vara datorer." Även om jag först tvekade - 30 000 dollar för en dator utan uppenbar användning verkade alldeles för dumdristigt - hade jag stort förtroende för Licks övertygelser och gick slutligen med på att BBN skulle riskera pengarna. Jag presenterade hans begäran för de andra högre tjänstemännen, och med deras godkännande tog Lick BBN in i den digitala eran.[5]

Royal-McBee visade sig vara vår ingång till en mycket större arena. Inom ett år efter datorns ankomst kom Kenneth Olsen, VD för det nystartade Digital Equipment Corporation, till BBN, till synes bara för att se vår nya dator. Efter att ha pratat med oss och övertygat sig om att Lick verkligen förstod digitala beräkningar, frågade han om vi kunde tänka oss ett projekt. Han förklarade attDigital hade just färdigställt en prototyp av sin första dator, PDP-1, och de behövde en testplats under en månad. Vi gick med på att testa den.

Prototypen PDP-1 anlände strax efter våra diskussioner. Den var en koloss jämfört med Royal-McBee och skulle inte passa in på våra kontor förutom i besökshallen, där vi omgav den med japanska skärmar. Lick och Ed Fredkin, ett ungdomligt och excentriskt geni, och flera andra testade den under större delen av månaden, varefter Lick gav Olsen en lista med förslag påförbättringar, särskilt hur den kunde göras mer användarvänlig. Datorn hade övertygat oss alla, så BBN ordnade så att Digital kunde förse oss med sin första produktions-PDP-1 på standardhyresbasis. Sedan åkte Lick och jag till Washington för att söka forskningskontrakt som kunde använda denna maskin, som 1960 hade en prislapp på 150 000 dollar. Våra besök på utbildningsdepartementet, NationalInstitute of Health, National Science Foundation, NASA och försvarsdepartementet visade att Licks övertygelser var korrekta, och vi säkrade flera viktiga kontrakt[6].

Mellan 1960 och 1962, med BBN:s nya PDP-1 i huset och flera andra på beställning, riktade Lick sin uppmärksamhet mot några av de grundläggande konceptuella problem som stod mellan en era av isolerade datorer som fungerade som gigantiska räknemaskiner och framtiden för kommunikationsnät. De två första, djupt sammanhängande, var symbiosen mellan människa och maskin och tidsdelning av datorer. Licks tänkande hade en definitivpåverkan på båda.

Han blev en förkämpe för symbiosen människa-maskin redan 1960, då han skrev en banbrytande artikel som fastställde hans avgörande roll i skapandet av Internet. I artikeln undersökte han ingående konsekvenserna av konceptet. Han definierade det i huvudsak som "ett interaktivt partnerskap mellan människa och maskin" i vilket

Människor kommer att sätta upp målen, formulera hypoteserna, fastställa kriterierna och utföra utvärderingarna. Datamaskiner kommer att utföra det rutinmässiga arbete som måste göras för att bereda vägen för insikter och beslut inom tekniskt och vetenskapligt tänkande.

Han identifierade också "förutsättningar för ... effektiv, kooperativ association", inklusive nyckelbegreppet datortidsdelning, som föreställde sig samtidig användning av en maskin av många personer, så att till exempel anställda i ett stort företag, var och en med en skärm och tangentbord, kunde använda samma enorma centraldator för ordbehandling, sifferkrossning och informationssökning. Som Lickliderföreställde sig en syntes av symbios mellan människa och maskin och tidsdelning för datorer, skulle det kunna göra det möjligt för datoranvändare att via telefonlinjer koppla upp sig mot enorma datormaskiner vid olika center över hela landet[7].

Lick var naturligtvis inte ensam om att utveckla metoder för att få tidsdelning att fungera. På BBN tog han sig an problemet tillsammans med John McCarthy, Marvin Minsky och Ed Fredkin. Lick tog McCarthy och Minsky, båda experter på artificiell intelligens vid MIT, till BBN för att arbeta som konsulter sommaren 1962. Jag hade inte träffat någon av dem innan de började. När jag därför såg två främmande män sitta vid ett bordi gästkonferensrummet en dag, gick jag fram till dem och frågade: "Vilka är ni?" McCarthy svarade oförstående: "Vilka är ni?" De två arbetade bra med Fredkin, som McCarthy berömde för att ha insisterat på att "time sharing kunde göras på en liten dator, nämligen en PDP-1." McCarthy beundrade också hans obeskrivliga "can do attitude". "Jag argumenterade med honom", erinrade sig McCarthy 1989. "Jag sa att enOch han sa: 'Det kan vi göra.' Det behövdes också någon form av swapper. 'Det kan vi göra.'"[8] (En "interrupt" delar upp ett meddelande i paket; en "swapper" interfolierar meddelandepaket under överföringen och återmonterar dem separat när de anländer).

Teamet fick snabbt resultat och skapade en modifierad PDP-1 datorskärm uppdelad i fyra delar, var och en tilldelad en separat användare. Under hösten 1962 genomförde BBN den första offentliga demonstrationen av tidsdelning, med en operatör i Washington, D.C. och två i Cambridge. Konkreta tillämpningar följde snart efter. Den vintern installerade BBN till exempel ett tidsdelat informationssystem iBBN bildade också ett dotterbolag, TELCOMP, som gjorde det möjligt för abonnenter i Boston och New York att få tillgång till våra tidsdelade digitala datorer genom att använda teletypewriters som var anslutna till våra maskiner via uppringda telefonlinjer.

Genombrottet för time-sharing sporrade också BBN:s interna tillväxt. Vi köpte allt mer avancerade datorer från Digital, IBM och SDS, och vi investerade i separata stora diskminnen som var så specialiserade att vi var tvungna att installera dem i ett rymligt, luftkonditionerat rum med högt golv. Företaget vann också fler kontrakt från federala myndigheter än något annat företag i New England. 1968 hade BBN anställt över600 anställda, mer än hälften inom datordivisionen. Bland dessa fanns många namn som nu är kända inom området: Jerome Elkind, David Green, Tom Marill, John Swets, Frank Heart, Will Crowther, Warren Teitelman, Ross Quinlan, Fisher Black, David Walden, Bernie Cosell, Hawley Rising, Severo Ornstein, John Hughes, Wally Feurzeig, Paul Castleman, Seymour Papert, Robert Kahn, Dan Bobrow, Ed Fredkin, SheldonBBN blev snart känt som Cambridges "tredje universitet" - och för vissa akademiker gjorde avsaknaden av undervisning och kommittéuppdrag BBN mer tilltalande än de andra två.

Detta inflöde av ivriga och briljanta datanördar - 1960-talets lingo för nördar - förändrade BBN:s sociala karaktär och bidrog till den anda av frihet och experiment som företaget uppmuntrade. BBN:s ursprungliga akustiker utstrålade traditionalism och bar alltid kavaj och slips. Programmerare, som fortfarande är fallet idag, kom till jobbet i chinos, T-shirts och sandaler. Hundar strövade omkring på kontoren och arbetet pågick runtklockan, och cola, pizza och potatischips utgjorde basföda. Kvinnorna, som endast anställdes som tekniska assistenter och sekreterare på den tiden, bar byxor och gick ofta utan skor. BBN banade en väg som fortfarande är underbefolkad idag och inrättade ett daghem för att tillgodose personalens behov. Våra bankirer - som vi var beroende av för kapital - förblev tyvärr oflexibla ochkonservativa, så vi var tvungna att hindra dem från att se detta märkliga (för dem) menageri.

Skapandet av ARPANET

I oktober 1962 lockade Advanced Research Projects Agency (ARPA), ett kontor inom det amerikanska försvarsdepartementet, Licklider från BBN för en ettårig tjänst, som förlängdes till två. Jack Ruina, ARPA:s första direktör, övertygade Licklider om att han bäst kunde sprida sina teorier om tidsdelning över hela landet genom regeringens Information Processing Techniques Office (IPTO), där Lickblev direktör för beteendevetenskap. Eftersom ARPA hade köpt in jättelika datorer till ett tjugotal universitets- och regeringslaboratorier under 1950-talet, hade man redan resurser spridda över landet som Lick kunde utnyttja. I avsikt att visa att dessa maskiner kunde göra mer än numeriska beräkningar, främjade han deras användning för interaktiv databehandling. När Lick avslutade sintvå år senare hade ARPA spridit utvecklingen av time-sharing över hela landet genom kontraktstilldelningar. Eftersom Licks aktieinnehav utgjorde en möjlig intressekonflikt var BBN tvunget att låta denna forskningsvinst passera förbi[9].

Efter Licks mandatperiod övergick direktörskapet till Robert Taylor, som tjänstgjorde från 1966 till 1968 och övervakade byråns ursprungliga plan att bygga ett nätverk som gjorde det möjligt för datorer vid ARPA-anslutna forskningscentra över hela landet att dela information. Enligt det uttalade syftet med ARPA:s mål skulle det hypotetiska nätverket göra det möjligt för små forskningslaboratorier att få tillgång till storskaligadatorer vid stora forskningscentra och därmed befria ARPA från att förse varje laboratorium med en egen maskin värd flera miljoner dollar.[10] Huvudansvaret för att leda nätverksprojektet inom ARPA gick till Lawrence Roberts från Lincoln Laboratory, som Taylor rekryterade 1967 som IPTO Program Manager. Roberts var tvungen att utforma de grundläggande målen och byggstenarna för systemet och sedan hitta enlämpligt företag för att bygga den enligt kontrakt.

För att lägga grunden för projektet föreslog Roberts en diskussion mellan de ledande tänkarna inom nätverksutveckling. Trots den enorma potential som ett sådant möte mellan tänkare tycktes ha, möttes Roberts av liten entusiasm från de män han kontaktade. De flesta sa att deras datorer var upptagna på heltid och att de inte kunde komma på något de skulle vilja göra i samarbete med andraRoberts fortsatte oförtrutet och fick så småningom idéer från några forskare - främst Wes Clark, Paul Baran, Donald Davies, Leonard Kleinrock och Bob Kahn.

Wes Clark, vid Washington University i St Louis, bidrog med en avgörande idé till Roberts planer: Clark föreslog ett nätverk av identiska, sammankopplade minidatorer, som han kallade "noder". De stora datorerna på olika deltagande platser skulle inte kopplas direkt till ett nätverk, utan var och en skulle kopplas till en nod; uppsättningen av noder skulle sedan hantera den faktiska dirigeringen av data längsGenom denna struktur skulle det svåra arbetet med trafikhantering inte ytterligare belasta värddatorerna, som annars måste ta emot och bearbeta information. I ett memorandum som beskrev Clarks förslag döpte Roberts om noderna till "Interface Message Processors" (IMPs). Clarks plan var exakt förebilden för den värd-IMP-relation som skulle få ARPANET att fungera.[12]

Paul Baran, från RAND Corporation, försåg oavsiktligt Roberts med viktiga idéer om hur överföringen skulle kunna fungera och vad IMPs skulle göra. 1960, när Baran hade tagit itu med problemet hur man skulle skydda sårbara telefonkommunikationssystem i händelse av en kärnvapenattack, hade han föreställt sig ett sätt att dela upp ett meddelande i flera "meddelandeblock", skicka de separata delarna över olikaRoberts upptäckte denna skatt 1967 i det amerikanska flygvapnets arkiv, där Barans elva volymer med förklaringar, som sammanställts mellan 1960 och 1965, försmäktade otestade och oanvända[13].

Donald Davies, vid National Physical Laboratory i Storbritannien, arbetade med en liknande nätverksdesign i början av 1960-talet. Hans version, som formellt föreslogs 1965, myntade terminologin "paketförmedling" som ARPANET slutligen skulle anta. Davies föreslog att maskinskrivna meddelanden skulle delas upp i data-"paket" av standardstorlek och tidsdelas på en enda linje - alltså processen med attpaketförmedling. Även om han bevisade att hans förslag var genomförbart med ett experiment i sitt laboratorium, blev det inget mer av hans arbete förrän Roberts använde sig av det[14].

Leonard Kleinrock, nu vid University of Los Angeles, avslutade sin avhandling 1959 och 1961 skrev han en MIT-rapport som analyserade dataflödet i nätverk. (Han utvidgade senare denna studie i sin bok Queuing Systems från 1976, som visade i teorin att paket kunde köas utan förlust.) Roberts använde Kleinrocks analys för att stärka sitt förtroende för genomförbarheten av en paketkoppladnätverk,[15] och Kleinrock övertalade Roberts att införliva mätprogramvara som skulle övervaka nätverkets prestanda. När ARPANET hade installerats skötte han och hans studenter övervakningen.[16]

Roberts sammanställde alla dessa insikter och beslutade att ARPA skulle satsa på "ett paketförmedlingsnätverk." Bob Kahn, vid BBN, och Leonard Kleinrock, vid UCLA, övertygade honom om behovet av ett test med ett fullskaligt nätverk på långdistanstelefonlinjer snarare än bara ett laboratorieexperiment. Hur skrämmande detta test än skulle vara, hade Roberts hinder att övervinna även för att nå den punkten.teorin innebar en hög sannolikhet för misslyckande, främst på grund av att så mycket kring den övergripande designen fortfarande var osäkert. Äldre Bell Telephone-ingenjörer förklarade att idén var helt ogenomförbar. "Kommunikationsfolk", skrev Roberts, "reagerade med avsevärd ilska och fientlighet och sa vanligtvis att jag inte visste vad jag talade om."[17] Några av de stora företagen vidhöll att paketenDessutom, argumenterade de, varför skulle någon vilja ha ett sådant nätverk när amerikanerna redan hade världens bästa telefonsystem? Kommunikationsindustrin skulle inte välkomna hans plan med öppna armar.

Roberts publicerade dock ARPA:s "request for proposal" under sommaren 1968. Det gällde ett testnätverk bestående av fyra IMPs anslutna till fyra värddatorer; om nätverket med fyra noder visade sig fungera skulle nätverket utökas med ytterligare femton värddatorer. När förfrågan anlände till BBN tog Frank Heart på sig jobbet att administrera BBN:s anbud. Heart var atletiskt byggd och stod strax under sexmeter lång och hade en hög frisyr som såg ut som en svart borste. När han var upphetsad talade han med en hög, gäll röst. 1951, under sitt sista år på MIT, hade han anmält sig till skolans allra första kurs i datateknik, där han fick upp ögonen för datorer. Han arbetade på Lincoln Laboratory i femton år innan han kom till BBN. Hans team på Lincoln, alla senare på BBN, bestod av WillCrowther, Severo Ornstein, Dave Walden och Hawley Rising. De hade blivit experter på att ansluta elektriska mätinstrument till telefonlinjer för att samla in information och blev därmed pionjärer inom datorsystem som arbetade i "realtid" i motsats till att registrera data och analysera dem senare.[18]

Heart närmade sig varje nytt projekt med stor försiktighet och skulle inte acceptera ett uppdrag om han inte var säker på att han kunde uppfylla specifikationer och tidsfrister. Naturligtvis närmade han sig ARPANET-anbudet med oro, med tanke på det föreslagna systemets risk och en tidsplan som inte gav tillräcklig tid för planering. Ändå tog han på sig det, övertalad av BBN-kollegor, inklusive mig själv, somansåg att företaget borde gå vidare in i det okända.

Heart började med att samla ihop ett litet team av de BBN-medarbetare som hade mest kunskap om datorer och programmering. Bland dessa fanns Hawley Rising, en tystlåten elektroingenjör; Severo Ornstein, en hårdvarunörd som hade arbetat på Lincoln Laboratory med Wes Clark; Bernie Cosell, en programmerare med en kuslig förmåga att hitta buggar i komplexa program; Robert Kahn, en tillämpadmatematiker med ett starkt intresse för nätverksteori; Dave Walden, som hade arbetat med realtidssystem med Heart på Lincoln Laboratory; och Will Crowther, också en kollega från Lincoln Lab och beundrad för sin förmåga att skriva kompakt kod. Med bara fyra veckor på sig att färdigställa förslaget kunde ingen i detta gäng räkna med en god natts sömn. ARPANET-gruppen arbetade till nästan gryningen, dagefter dag och undersökte varje detalj för att få detta system att fungera[19].

Det slutliga förslaget fyllde tvåhundra sidor och kostade mer än 100 000 dollar att förbereda, det mesta företaget någonsin hade spenderat på ett så riskabelt projekt. Det täckte alla tänkbara aspekter av systemet, med början med den dator som skulle fungera som IMP på varje värdplats. Heart hade påverkat detta val med sin övertygelse att maskinen måste vara tillförlitlig framför allt annat. Han föredrog Honeywellsnya DDP-516 - den hade rätt digital kapacitet och kunde hantera in- och utsignaler snabbt och effektivt. (Honeywells tillverkningsanläggning låg bara en kort bilresa från BBN:s kontor.) Förslaget beskrev också hur nätverket skulle adressera och köa paketen, bestämma bästa tillgängliga överföringsvägar för att undvika överbelastning, återställa från linje-, ström-, och IMP-fel, ochövervaka och felsöka maskinerna från en fjärrstyrd kontrollcentral. Under forskningen fastställde BBN också att nätverket kunde bearbeta paketen mycket snabbare än ARPA hade förväntat sig - bara ungefär en tiondel av den tid som ursprungligen specificerats. Trots detta varnade dokumentet ARPA för att "det kommer att bli svårt att få systemet att fungera"[20].

Trots att 140 företag fick Roberts förfrågan och 13 lämnade in förslag, var BBN ett av endast två som kom med på regeringens slutliga lista. Allt hårt arbete lönade sig. Den 23 december 1968 kom ett telegram från senator Ted Kennedys kontor som gratulerade BBN "till att ha vunnit kontraktet för den interreligiösa [sic] meddelandeprocessorn." Relaterade kontrakt för de första värdplatserna gick till UCLA, denStanford Research Institute, University of California at Santa Barbara och University of Utah. Regeringen förlitade sig på denna grupp av fyra, dels för att östkustuniversiteten inte visade någon entusiasm inför ARPA:s inbjudan att delta i de tidiga försöken, dels för att regeringen ville undvika de höga kostnaderna för hyrda förbindelser över hela landet i de första experimenten. Ironiskt nog var dessafaktorer innebar att BBN var femma på det första nätverket[21].

Hur mycket arbete BBN än hade investerat i anbudet var det oändligt jämfört med det arbete som följde härnäst: att utforma och bygga ett revolutionerande kommunikationsnät. Även om BBN bara skulle skapa ett demonstrationsnät med fyra värdar till att börja med, tvingade den tidsfrist på åtta månader som det statliga kontraktet innebar personalen till veckor av maratonmöten sent på kvällen. Eftersom BBN inte var ansvarig förför att tillhandahålla eller konfigurera värddatorerna på varje värdplats, skulle huvuddelen av arbetet kretsa kring IMPs - en idé som utvecklats från Wes Clarks "noder" - som skulle ansluta datorn på varje värdplats till systemet. Mellan nyårsdagen och den 1 september 1969 skulle BBN utforma det övergripande systemet och fastställa nätverkets behov av hård- och mjukvara samt införskaffa och modifiera hårdvaran;utveckla och dokumentera förfaranden för värdanläggningarna; skicka den första IMP till UCLA och därefter en i månaden till Stanford Research Institute, UC Santa Barbara och University of Utah; och slutligen övervaka ankomst, installation och drift av varje maskin. För att bygga systemet delade BBN-personalen upp sig i två team, ett för hårdvaran - allmänt kallat IMP-teamet - och det andraför programvara.

Hårdvaruteamet fick börja med att konstruera den grundläggande IMP, som de skapade genom att modifiera Honeywells DDP-516, den maskin som Heart hade valt. Denna maskin var verkligen elementär och utgjorde en verklig utmaning för IMP-teamet. Den hade varken hårddisk eller diskettenhet och hade bara 12.000 bytes minne, långt ifrån de 100.000.000.000 bytes som finns i moderna stationära datorer.maskinens operativsystem - den rudimentära versionen av Windows OS på de flesta av våra PC - fanns på hålade pappersband som var ungefär en halv tum breda. När bandet rörde sig över en glödlampa i maskinen passerade ljus genom de hålade hålen och aktiverade en rad fotoceller som datorn använde för att "läsa" data på bandet. En del av programvarans information kunde ta flera meter av bandet. För att möjliggöra dettadator för att "kommunicera", konstruerade Severo Ornstein elektroniska tillbehör som skulle överföra elektriska signaler till den och ta emot signaler från den, ungefär som de signaler som hjärnan sänder ut som tal och tar in som hörsel[22].

Willy Crowther ledde programvaruteamet. Han hade förmågan att hålla hela programvaran i åtanke, som en kollega sa, "som att designa en hel stad samtidigt som man håller reda på ledningarna till varje lampa och rören till varje toalett."[23] Dave Walden koncentrerade sig på de programmeringsfrågor som handlade om kommunikation mellan en IMP och dess värddator och Bernie Cosell arbetade med processoch felsökningsverktyg. De tre ägnade många veckor åt att utveckla routingsystemet som skulle vidarebefordra varje paket från en IMP till en annan tills det nådde sin destination. Behovet av att utveckla alternativa vägar för paketen - det vill säga paketväxling - vid överbelastning eller avbrott visade sig vara särskilt utmanande. Crowther svarade på problemet med en dynamisk routningsprocedur, en masterpieceav programmering, som förtjänade högsta respekt och beröm från sina kollegor.

I en process som var så komplex att den inbjöd till enstaka fel krävde Heart att vi skulle göra nätverket tillförlitligt. Han insisterade på täta muntliga genomgångar av personalens arbete. Bernie Cosell erinrade sig: "Det var som din värsta mardröm med en muntlig examination av någon med synska förmågor. Han kunde känna igen de delar av konstruktionen som du var minst säker på, de platser som du förstod minst bra, de områden där dubara sjöng och dansade, försökte klara sig, och kastade ett obehagligt strålkastarljus på delar som du minst av allt ville arbeta med."[24]

För att säkerställa att allt detta skulle fungera när personal och maskiner arbetade på platser som låg hundratals eller tusentals mil från varandra, behövde BBN utveckla förfaranden för att ansluta värddatorer till IMP - särskilt eftersom datorerna på värdplatserna alla hade olika egenskaper. Heart gav ansvaret för att utarbeta dokumentet till Bob Kahn, en av BBN:s bästa skribenter ochen expert på informationsflödet genom det övergripande nätverket. På två månader slutförde Kahn procedurerna, som blev kända som BBN Rapport 1822. Kleinrock anmärkte senare att alla "som var involverade i ARPANET aldrig kommer att glömma det rapportnumret eftersom det var den definierande specifikationen för hur sakerna skulle fungera."[25]

Trots de detaljerade specifikationer som IMP-teamet hade skickat till Honeywell om hur DDP-516 skulle modifieras, fungerade inte den prototyp som anlände till BBN. Ben Barker tog på sig jobbet att felsöka maskinen, vilket innebar att koppla om hundratals "stift" som låg i fyra vertikala lådor längst bak i skåpet (se bild). För att flytta ledningarna som var tätt lindade runt dessa känsliga stift, måste varjeungefär en tiondels tum från sina grannar, var Barker tvungen att använda en tung "wire-wrap gun" som ständigt hotade att bryta stiften, i vilket fall vi skulle behöva byta ut en hel stiftskiva. Under de månader som detta arbete tog spårade BBN noggrant alla ändringar och vidarebefordrade informationen till Honeywell-ingenjörerna, som sedan kunde se till att nästa maskin som de skickade skulleVi hoppades kunna kontrollera den snabbt - vår deadline på Labor Day närmade sig med stormsteg - innan vi skickade den till UCLA, som var först ut med att installera IMP. Men vi hade inte samma tur: maskinen anlände med många av samma problem, och Barker var återigen tvungen att gå in med sin trådlindningspistol.

Slutligen, med alla kablar ordentligt lindade och bara någon vecka kvar innan vi skulle skicka vår officiella IMP No. 1 till Kalifornien, stötte vi på ett sista problem. Maskinen fungerade nu korrekt, men den kraschade fortfarande, ibland så ofta som en gång om dagen. Barker misstänkte ett problem med "timing". En dators timer, en slags intern klocka, synkroniserar alla dess funktioner; Honeywells timer "tickade"en miljon gånger per sekund. Barker, som antog att IMP kraschade när ett paket anlände mellan två av dessa tickar, arbetade med Ornstein för att rätta till problemet. Slutligen testkörde vi maskinen utan olyckor under en hel dag - den sista dagen vi hade innan vi var tvungna att skicka den till UCLA. Ornstein kände sig säker på att den hade klarat det verkliga testet: "Vi hade två maskiner som körde isamma rum tillsammans på BBN, och skillnaden mellan några meter kabel och några hundra mil kabel gjorde ingen skillnad...... [V]i visste att det skulle fungera."[26]

Den for iväg med flygfrakt över hela landet. Barker, som hade rest med ett separat passagerarflyg, träffade värdteamet på UCLA, där Leonard Kleinrock ledde cirka åtta studenter, inklusive Vinton Cerf som utsedd kapten. När IMP anlände förvånade dess storlek (ungefär som ett kylskåp) och vikt (cirka ett halvt ton) alla. Trots det placerade de den dropptestade, slagskeppsgråa IMP:n på sin plats,Barker tittade nervöst på när UCLA-personalen satte igång maskinen: den fungerade perfekt. De körde en simulerad överföring med sin dator och snart "pratade" IMP och dess värd med varandra utan problem. När Barkers goda nyheter kom tillbaka till Cambridge bröt Heart och IMP-gänget ut i jubel.

Den 1 oktober 1969 anlände den andra IMP:n till Stanford Research Institute exakt enligt tidtabellen. Denna leverans möjliggjorde det första riktiga ARPANET-testet. Med sina respektive IMP:ar anslutna över 350 mil via hyrd, femtio kilobit telefonlinje stod de två värddatorerna redo att "prata". Den 3 oktober sa de "ello" och förde världen in i Internetåldern.[27]

Arbetet som följde på denna invigning var verkligen inte lätt eller problemfritt, men den solida grunden var onekligen på plats. BBN och värdanläggningarna slutförde demonstrationsnätverket, som lade till UC Santa Barbara och University of Utah till systemet, före slutet av 1969. På våren 1971 omfattade ARPANET de nitton institutioner som Larry Roberts ursprungligen hade föreslagit.På lite mer än ett år efter det att nätverket med fyra värdar hade startats hade en samarbetsgrupp dessutom skapat en gemensam uppsättning driftsinstruktioner som skulle säkerställa att de olika datorerna kunde kommunicera med varandra - det vill säga värd-till-värd-protokoll. Det arbete som denna grupp utförde skapade vissa prejudikat som gick utöver enkla riktlinjer för fjärrinloggning (som tillätanvändaren på värd "A" att ansluta till datorn på värd "B") och filöverföring. Steve Crocker vid UCLA, som frivilligt höll anteckningar från alla möten, av vilka många var telefonkonferenser, skrev dem så skickligt att ingen bidragsgivare kände sig förödmjukad: alla kände att reglerna för nätverket hade utvecklats genom samarbete, inte av ego. Dessa första Network Control Protocols satte standarden fördrift och förbättring av Internet och även World Wide Web idag: ingen enskild person, grupp eller institution skulle diktera standarder eller regler för driften; istället fattas beslut genom internationellt samförstånd.[28]

ARPANET:s uppgång och fall

Med Network Control Protocol tillgängligt kunde ARPANET-arkitekterna förklara hela företaget som en framgång. Paketförmedling gav otvetydigt möjlighet till effektiv användning av kommunikationslinjer. ARPANET var ett ekonomiskt och tillförlitligt alternativ till kretsförmedling, grunden för Bell Telephone-systemet, och hade revolutionerat kommunikationen.

Trots de enorma framgångarna för BBN och de ursprungliga värdarna var ARPANET fortfarande underutnyttjat i slutet av 1971. Även de värdar som nu anslutits till nätverket saknade ofta den grundläggande programvara som skulle göra att deras datorer kunde kopplas till deras IMP. "Hindret var det enorma arbete som krävdes för att ansluta en värd till en IMP", förklarar en analytiker. "Operatörerna av en värd måste bygga enDe måste också implementera värd- och nätverksprotokollen, ett arbete som krävde upp till 12 manmånaders programmering, och de var tvungna att få dessa protokoll att fungera med resten av datorns operativsystem. Slutligen var de tvungna att anpassa de applikationer som utvecklats för lokal användning så att dekunde nås via nätverket."[29] ARPANET fungerade, men byggarna behövde fortfarande göra det tillgängligt - och tilltalande.

Larry Roberts bestämde sig för att det var dags att visa upp sig för allmänheten. Han ordnade en demonstration vid International Conference on Computer Communication i Washington, D.C., den 24-26 oktober 1972. Två 50 kilobit-linjer installerade i hotellets balsal anslöt till ARPANET och därifrån till fyrtio avlägsna datorterminaler hos olika värdar. På utställningens öppningsdag,AT&T-cheferna besökte evenemanget och, som om det planerats bara för dem, kraschade systemet, vilket stärkte deras uppfattning att paketförmedling aldrig skulle ersätta Bell-systemet. Bortsett från detta enda missöde, som Bob Kahn sade efter konferensen, "varierade allmänhetens reaktion från förtjusning över att vi hade så många människor på samma ställe som gjorde allt detta och att det fungerade, till förvåning över att det varens möjligt." Den dagliga användningen av nätverket ökade omedelbart[30].

Om ARPANET hade begränsats till sitt ursprungliga syfte att dela datorer och utbyta filer, skulle det ha bedömts som ett mindre misslyckande, eftersom trafiken sällan översteg 25 procent av kapaciteten. Elektronisk post, också en milstolpe 1972, hade mycket att göra med att dra till sig användare. Dess skapande och slutliga användarvänlighet berodde till stor del på Ray Tomlinson på BBN (ansvarig, bland annatbland annat för att välja @-ikonen för e-postadresser), Larry Roberts och John Vittal, också på BBN. 1973 var tre fjärdedelar av all trafik på ARPANET e-post. "Vet du", anmärkte Bob Kahn, "alla använder verkligen den här saken för elektronisk post." Med e-post blev ARPANET snart överbelastat.[31]

År 1983 innehöll ARPANET 562 noder och hade blivit så stort att regeringen, som inte kunde garantera dess säkerhet, delade upp systemet i MILNET för statliga laboratorier och ARPANET för alla andra. Det existerade nu också tillsammans med många privatfinansierade nätverk, inklusive sådana som skapats av företag som IBM, Digital och Bell Laboratories. NASA inrättade SpacePhysics Analysis Network, och regionala nätverk började bildas över hela landet. Kombinationer av nätverk - det vill säga Internet - blev möjligt genom ett protokoll som utvecklats av Vint Cerf och Bob Kahn. Eftersom dess kapacitet vida överträffades av denna utveckling minskade det ursprungliga ARPANET i betydelse tills regeringen drog slutsatsen att man kunde spara 14 miljoner dollar per år genom att stänga ner det.Avvecklingen skedde slutligen i slutet av 1989, bara tjugo år efter systemets första "ello" - men inte förrän andra innovatörer, inklusive Tim Berners-Lee, hade utvecklat sätt att expandera tekniken till det globala system som vi nu kallar World Wide Web[32].

I början av det nya århundradet kommer antalet hem som är anslutna till Internet att vara lika stort som antalet hem som idag har TV-apparater. Internet har lyckats långt över förväntan eftersom det har ett enormt praktiskt värde och eftersom det helt enkelt är roligt[33]. I nästa steg av utvecklingen kommer driftsprogram, ordbehandling och liknande att centraliseras på stora servrar. Hem och kontorkommer att ha lite hårdvara utöver en skrivare och en platt skärm där önskade program kommer att visas på röstkommando och styras av röst och kroppsrörelser, vilket gör det välbekanta tangentbordet och musen utdöda. Och vad mer, bortom vår fantasi idag?

LEO BERANEK har en doktorsexamen i naturvetenskap från Harvard University. Förutom en karriär som lärare vid både Harvard och MIT har han grundat flera företag i USA och Tyskland och har varit ledande i Bostons samhällsfrågor.

LÄS MER:

Webbplatsdesignens historia

Rymdforskningens historia

NOTER

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

2. Standardhistorierna om Internet är Funding a Revolution: Government Support for Computing Research (Washington, D. C., 1999); Hafner och 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); och David Hudson och Bruce Rinehart, Rewired (Indianapolis, 1997).

3. J. C. R. Licklider, intervjuad av William Aspray och Arthur Norberg den 28 oktober 1988, avskrift, s. 4-11, Charles Babbage Institute, University of Minnesota (nedan kallat CBI).

4. Mina papper, inklusive den nämnda anställningsboken, finns i Leo Beranek Papers, Institute Archives, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Mass. BBN:s personalregister har också stärkt mitt minne här. Mycket av det som följer kommer dock från mina egna minnen, om inte annat anges.

5. Mina minnesbilder här kompletterades av en personlig diskussion med Licklider.

6. Licklider, intervju, s. 12-17, CBI.

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

8. John McCarthy, intervjuad av William Aspray, 2 mars 1989, avskrift, s. 3, 4, CBI.

9. Licklider, intervju, s. 19, CBI.

10. Ett av de främsta motiven bakom ARPANET-initiativet var, enligt Taylor, "sociologiskt" snarare än "tekniskt." Han såg möjligheten att skapa en landsomfattande diskussion, vilket han senare förklarade: "De händelser som fick mig intresserad av nätverk hade föga att göra med tekniska frågor utan snarare med sociologiska frågor. Jag hade bevittnat [vid dessa laboratorier] att intelligenta, kreativamänniskor, på grund av att de började använda [tidsdelade system] tillsammans, tvingades prata med varandra om: "Vad är det för fel på det här? Hur gör jag det? Känner du någon som har data om det här?" ... Jag tänkte: "Varför kan vi inte göra det över hela landet?" ... Denna motivation ... blev känd som ARPANET. [För att lyckas] var jag tvungen att ... (1) övertyga ARPA, (2) övertyga IPTOentreprenörer att de verkligen ville vara noder i detta nätverk, (3) hitta en programansvarig för att driva det, och (4) välja rätt grupp för genomförandet av det hela.... Ett antal personer [som jag talade med] tyckte att ... idén om ett interaktivt, landsomfattande nätverk inte var särskilt intressant. Wes Clark och J. C. R. Licklider var två som uppmuntrade mig." Från kommentarer på The Path to Today, denUniversity of California-Los Angeles, 17 augusti 1989, avskrift, s. 9-11, CBI.

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

12. Hafner och Lyon, Where Wizards Stay Up Late, 73, 74, 75.

13. Hafner och 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, s. 17-21, CBI.

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

15. Hafner och Lyon, Where Wizards Stay Up Late, 69, 70. Leonard Kleinrock uppgav 1990 att "Det matematiska verktyg som hade utvecklats inom köteorin, nämligen könätverk, matchade [när det justerades] modellen för [senare] datornätverk .... Sedan utvecklade jag också några designprocedurer för optimal kapacitetstilldelning, routingprocedurer och topologidesign." Leonard Kleinrock,Intervju med Judy O'Neill, 3 april 1990, avskrift, s. 8, CBI.

Roberts nämnde inte Kleinrock som en viktig bidragsgivare till planeringen av ARPANET i sin presentation vid UCLA-konferensen 1989, trots att Kleinrock var närvarande. Han sade: "Jag fick en enorm samling rapporter [Paul Barans arbete] ... och plötsligt lärde jag mig hur man routar paket. Så vi pratade med Paul och använde alla hans [paketförmedlings]koncept och satte ihop förslaget att gå ut på ...ARPANET, anbudsförfrågan, som BBN, som du vet, vann." Path to Today, s. 27, CBI.

Frank Heart har sedan dess sagt att "vi inte kunde använda något av Kleinrocks eller Barans arbete i utformningen av ARPANET. Vi var tvungna att utveckla ARPANET:s driftsfunktioner själva." Telefonsamtal mellan Heart och författaren, 21 augusti 2000.

16 Kleinrock, intervju, s. 8, CBI.

17. Hafner och Lyon, Where Wizards Stay Up Late, 78, 79, 75, 106; Lawrence G. Roberts, "The ARPANET and Computer Networks", i A History of Personal Workstations, ed. A. Goldberg (New York, 1988), 150. I en gemensam artikel från 1968 föreställde sig Licklider och Robert Taylor också hur en sådan tillgång skulle kunna använda vanliga telefonlinjer utan att överbelasta systemet. Svaret: paket-...Switched Network, J. C. R. Licklider och Robert W. Taylor, "The Computer as a Communication Device", Science and Technology 76 (1969):21-31.

18. Defense Supply Service, "Request for Quotations", 29 juli 1968, DAHC15-69-Q-0002, National Records Building, Washington, D.C. (kopia av originaldokument med tillstånd av Frank Heart); Hafner och Lyon, Where Wizards Stay Up Late, 87-93. Roberts säger: "Slutprodukten [RFP] visade att det fanns många problem att övervinna innan 'uppfinningen' hade skett. BBN:s team utveckladeviktiga aspekter av nätverkets interna verksamhet, såsom routing, flödeskontroll, programvaruutformning och nätverkskontroll. Andra aktörer [som nämns i texten ovan] och mina bidrag var en viktig del av 'uppfinningen'." Tidigare uttalat och bekräftat i en e-postväxling med författaren den 21 augusti 2000.

BBN har således, med patentverkets språk, "omsatt i praktiken" konceptet med ett paketförmedlat wide-area nätverk. Stephen Segaller skriver att "Vad BBN uppfann var att göra paketförmedling, snarare än att föreslå och hypotisera paketförmedling" (betoning i original). Nördar, 82.

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

20. Hafner och Lyon, Where Wizards Stay Up Late, 100. BBN:s arbete minskade hastigheten från ARPA:s ursprungliga uppskattning på 1/2 sekund till 1/20.

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

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

23. Hafner och Lyon, Where Wizards Stay Up Late, 111.

24. Hafner och Lyon, Where Wizards Stay Up Late, 112.

25. Segaller, Nerds, 87.

26. Segaller, Nerds, 85.

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

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

29 Abbate, Inventing the Internet, 78.

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

31. Hafner och Lyon, Where Wizards Stay Up Late, 187-205. Efter vad som egentligen var ett "hack" mellan två datorer skrev Ray Tomlinson på BBN ett e-postprogram som hade två delar: en för att skicka, kallad SNDMSG, och en för att ta emot, kallad READMAIL. Larry Roberts effektiviserade e-post ytterligare genom att skriva ett program för att lista meddelanden och ett enkelt sätt att komma åt och ta bort dem. En annan värdefullbidrag var "Reply", som lades till av John Vittal, och som gjorde det möjligt för mottagarna att svara på ett meddelande utan att skriva om hela adressen.

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

33. Janet Abbate skrev att "ARPANET ... utvecklade en vision om vad ett nätverk skulle vara och utarbetade de tekniker som skulle göra denna vision till verklighet. Att skapa ARPANET var en formidabel uppgift som innebar en lång rad tekniska hinder.... ARPA uppfann inte idén med skiktning [lager av adresser på varje paket]; ARPANET:s framgång populariserade dock skiktning som ennätverksteknik och gjorde det till en modell för byggare av andra nätverk.... ARPANET påverkade också utformningen av datorer ... [och av] terminaler som kunde användas med en mängd olika system snarare än bara en enda lokal dator. Detaljerade beskrivningar av ARPANET i professionella datortidskrifter spred dess tekniker och legitimerade paketförmedling som en pålitlig och ekonomiskalternativ för datakommunikation.... ARPANET skulle utbilda en hel generation amerikanska datavetare som skulle förstå, använda och förespråka dess nya nätverkstekniker." Inventing the Internet, 80, 81.

Av LEO BERANEK