50 років тому в кімнаті №3420 народився інтернет

Alex Alex 04 грудня 2019

50 років тому в кімнаті №3420 народився інтернет

Це історія створення ARPANET, революційного попередника інтернету, розказана учасниками подій




Приїхавши в інститут Болтер-Хол при Каліфорнійському університеті в Лос-Анджелесі (UCLA), я піднявся сходами на третій поверх у пошуках кімнати №3420. А потім я зайшов до неї. З коридору вона не здавалася якоюсь особливою.

Але 50 років тому, 29 жовтня 1969 року, в ній сталося щось монументальне. Аспірант Чарлі Клайн, сидячи за терміналом ITT Teletype, здійснив першу цифрову передачу даних для Білла Дюваля, вченого, який сидів за одним комп'ютером, які перебували з Стенфордському дослідницькому інституті (сьогодні відомому, як SRI International), абсолютно в іншій частині Каліфорнії. Так почалася історія ARPANET, невеликий мережі з академічних комп'ютерів, що стала попередницею інтернету.

Не можна сказати, що у той час цей короткий акт передачі даних прогримів на весь світ. Навіть Клейна і Дюваль не змогли повністю оцінити своє досягнення: «Не пам'ятаю чогось особливого з приводу того вечора, і я абсолютно точно не зрозумів тоді, що ми зробили щось особливе», — говорить Клейн. Однак їх зв'язок стала доказом реалістичності концепції, яка в результаті забезпечила доступ практично до всієї інформації світу для будь-якої людини, що володіє комп'ютером.

Сьогодні всі, від смартфонів до автоматичних дверей гаража є вузлами мережі, що сталася від тієї, що в той день перевіряли Клейна і Дюваль. І історію про те, як він визначили перші правила пересування байтів навколо світу, варто послухати – особливо, коли вони розповідають її самі.

«Щоб такого більше не було»


І в 1969 році багато люди допомогли Кляйну і Дюваля зробити той вечірній прорив 29 жовтня – включаючи професора UCLA Леонарда Клейнрока, з яким, крім Клайна і Дюваля, я розмовляв на 50-річчі. Клейнрок, досі працює в університеті, розповів, що ARPANET в якомусь сенсі була дитям Холодної війни. Коли у жовтні 1957 року радянський Супутник-1 заморгав в небі над США, ударні хвилі від нього пройшли крізь наукове співтовариство, так і крізь політичний істеблішмент.


Кімната №3420, відновлена у всій своїй красі зразка 1969 року

Запуск Супутника "застав США зі спущеними штанами, і Ейзенхауер сказав: "Щоб такого більше не було'", згадував Клейнрок у нашій розмові з ним, що відбувся в кімнаті 3420, зараз відомої як Історичний центр інтернету ним. Клейнрока. «Тому в січні 1958 році він сформував в рамках Міноборони агентство передових дослідницьких проектів, ARPA, для підтримки STEM – точних наук, які вивчаються в університетах і дослідницьких лабораторіях».

До середини 1960-х ARPA забезпечила фінансування створення великих комп'ютерів, що використовувалися дослідниками з університетів і мозкових центрів по всій країні. Завідувачем ARPA з фінансів був Боб Тейлор, ключова фігура в комп'ютерній історії, пізніше керував лабораторією в Xerox PARC. В ARPA йому, на жаль, стало ясно, що всі ці комп'ютери розмовляють на різних мовах і не вміють спілкуватися один з одним.

Тейлор ненавидів необхідність використовувати для з'єднання з різними віддаленими дослідними комп'ютерами різні термінали, кожен з яких працював за власною виділеної лінії. Його офіс був забитий телетайпами.


У 1969-му такі термінали Teletype були невід'ємною частиною обчислювальних пристроїв

«Я сказав – чувак, очевидно ж, що потрібно зробити. Замість трьох твоїх терміналів має бути один термінал, виходить туди, куди тобі потрібно, — розповів Тейлор в інтерв'ю для New York Times в 1999-м – Ця ідея і є ARPANET».

У Тейлора були і більш практичні причини бажати створення мережі. Він постійно отримував запити від дослідників з усієї країни на фінансування покупки більш великих і швидких мейнфреймов. Він знав, що велика частина обчислювальних потужностей, що фінансуються урядом, простоює без діла, пояснює Клейнрок. Наприклад, дослідник міг використовувати всі можливості обчислювальної системи з SRIin в Каліфорнії по максимуму, а в цей же час мейнфреймів в MTI міг сидіти без діла, припустимо, в неробочий час на Східному узбережжі.

Чи могло бути так, що мейнфрейм в одному місці містив, яке могло бути корисним в інших місцях – як, приміром, перше у своєму роді графічне ЗА зроблене на гроші ARPA в університеті Юти. Без такої мережі, «якщо я перебуваю в UCLA, і хочу зайнятися графікою, я звернуся до ARPA з проханням купити і мені таку ж сервісних майстерень, — каже Клейнрок. – Усім треба було все». До 1966 році ARPA втомилося від таких вимог.


Леонард Клейнрок

Проблема була в тому, що всі ці комп'ютери говорили на різних мовах. У Пентагоні фахівці з інформатики Тейлора пояснювали, що всі ці дослідницькі комп'ютери працюють з різними наборами кодів. Не існувало загального мережевого мови, або протоколу, за допомогою якого розташовані далеко один від одного комп'ютери могли б з'єднатися і ділитися контентом або ресурсами.

Незабаром ситуація змінилася. Тейлор умовив директора ARPA Чарльза Херцфилда інвестувати мільйон доларів на розробку нової мережі, яка об'єднує комп'ютери з MIT, UCLA, SRI та інших місць. Херцфилд дістав гроші, забравши їх у програми дослідження балістичних ракет. Виправдали цю вартість в Міноборони тим, що у ARPA було завдання створення «виживає» мережі, яка буде продовжувати працювати навіть після знищення однієї з її частин – припустимо, в ядерній атаці.

ARPA запросила Ларрі Робертса, старого знайомого Клейнрока з MIT, для управління проектами ARPANET. Робертс звернувся до робіт британського фахівця з інформатики Дональда Дейвіса і американця Пола Барана і до винайденим ним технологіями передачі даних.

А незабаром Робертс покликав Клейнрока попрацювати над теоретичної складової проекту. Він розмірковував про передачу даних через мережі з 1962 року, коли ще працював в MIT.

«Аспірантом в MIT я вирішив зайнятися наступною проблемою: я оточений комп'ютерами, але вони не вміють спілкуватися один з одним, а я знаю, що рано чи пізно їм доведеться це робити, — каже Клейнрок. – І ніхто цим завданням не займався. Всі вивчали теорію інформації та кодування».

Головним внеском Клейнрока в ARPANET стала теорія черг. Тоді лінії зв'язку були аналоговими, і їх можна було брати в оренду у AT&T. Вони працювали через комутатори, тобто центральний комутатор встановлював виділену зв'язок між відправником і одержувачем, будь це дві людини, болтающие по телефону, або термінал, що з'єднується з віддаленим мейнфреймом. На цих лініях багато часу йшло на простий – коли ніхто не казав чи не передавав біти.


Дисертація Клейнрока в MIT заклала концепції, знадобилися в проекті ARPANET

Клейнрок вважав це дико неефективним способом налагоджувати зв'язок між комп'ютерами. Теорія черг давала спосіб динамічного розділення ліній зв'язку між пакетами даних з різних комунікаційних сесій. У перерві передачі одного потоку пакетів інший потік може використовувати той же канал. Пакети, складають одну сесію передачі даних (припустимо, одне електронний лист), можуть знайти шлях до одержувачу, використовуючи чотири різних маршруту. Якщо один маршрут виявиться закритим, мережа перенаправить пакети через інший.

Під час нашої бесіди в кімнаті 3420 Клейнрок продемонстрував мені свою дисертацію, яка лежить в червоній палітурці на одному з столів. Він опублікував свої дослідження у вигляді книги в 1964-м.

В такій мережі нового типу рух даних прямувало не центральним комутатором, а пристроями, що знаходяться у вузлах мережі. У 1969 ці пристрої називали IMP, «обробниками повідомлень інтерфейсу». Кожна така машина була доопрацьованій і призначеної для важких умов роботи версією комп'ютера Honeywell DDP-516, мав особливе устаткування для керування мережею.

Перший IMP Клейнрок доставив в UCLA в перший понеділок вересня в 1969 році. Сьогодні він монолітом стоїть в кутку кімнати 3420 в Болтер-холі, де його відновили до первісного вигляду – такого, яким він був, обробляючи перші передачі даних через інтернет 50 років тому.

«15-годинні робочі дні, щодня»


Восени 1969 року Чарлі Клайн був аспірантом, які намагалися отримати вчений ступінь з інженерної спеціальності. Його групу перевели на проект ARPANET після того, як Клейнрок отримав урядове фінансування на розробку мережі. У серпні Клейн та інші активно працювали над підготовкою для мейнфрейма Sigma 7, щоб пов'язати його з IMP. Оскільки стандартного інтерфейсу зв'язку між комп'ютерами і IMP не існувало – Боб Меткалф і Девід Боггс не винайдуть Ethernet до 1973 року – група з нуля створила 5-метровий кабель для зв'язку комп'ютерів. Тепер їм потрібен був тільки інший комп'ютер для обміну інформацією.


Чарлі Клайн

Другим дослідним центром, отримали IMP, став SRI (це сталося на початку жовтня). Для Білла Дюваля це ознаменувало початок підготовки до першої передачі даних з UCLA в SRI, на їх SDS 940. Команди обох інститутів, за його словами, доклали всіх зусиль до того, щоб здійснити першу успішну передачу даних до 21 жовтня.

«Я увійшов у проект, розробив і реалізував ЗА потрібне, і це був такий процес, який іноді буває при розробці 15-годинні робочі дні, щодня, поки не закінчиш», — згадує він.

З наближенням Хеллоуїна швидкість розробки в обох інститутах прискорилася. І команди були готові ще до настання дедлайну.

«Тепер у нас було два вузла, ми взяли в оренду лінію зв'язку AT&T, і розраховували на приголомшливу швидкість, 50 000 біт за секунду, — каже Клейнрок. – І ми були готові зробити це, залогуватися».

«Перший тест ми намітили на 29 жовтня, — додає Дюваль. – На той момент це була пре-альфа. І ми думали – ну, гаразд, у нас є три перевірочних дні на те, щоб все це підняти і налаштувати».

Увечері 29-го Клейн працював допізна – як і Дюваль в SRI. Вони запланували спробувати передати перше повідомлення за ARPANET ввечері, щоб не зіпсувати нікому роботу, якщо комп'ютер раптом «впаде». В кімнаті 3420 Клайн в самоті сидів перед терміналом ITT Teletype, сполученим з комп'ютером.

І ось, що сталося того вечора – включаючи і один з історичних відмов комп'ютера в історії обчислювальної – за словами самих Клайна і Дюваля:

Клейн: Я залогінився в Sigma 7 ОС, а потім запустив написану мною програму, яка дозволяла мені дати команду на пробну відправку пакетів в SRI. Тим часом Білл Дюваль в SRI запустив програму, приймає вхідні з'єднання. І ми одночасно спілкувалися по телефону.

Спочатку у нас було кілька проблем. У нас була проблема з трансляцією коду, оскільки наша система використовувала EBCDIC (розширений двійково-десятковий код обміну інформацією), стандарт, який використовувався в IBM і Sigma 7. Але комп'ютер в SRI використовував ASCII (стандартний американський код для обміну інформацією), потім став стандартом для ARPANET, і потім всього світу.

Розібравшись з кількома цими проблемками, ми спробували залогінитися. А для цього потрібно було набрати слово «login». Система в SRI була запрограмована на розумне розпізнавання доступних команд. У просунутому режимі, коли ти набирав спочатку L, потім O, потім G, вона розуміла, що ти, мабуть, маєш на увазі LOGIN, і сама дописувала IN. Тому я ввів L.

Я був на дроті з Дювалем з SRI, і сказав: «Ти отримав L?» Він каже: «Ага». Я сказав, що я побачив, що L повернулася і распечаталась на моєму терміналі. І я натиснув O, і він сказав: "'O' прийшло". І я натиснув G, і він сказав: «Хвилину, у мене тут система впала».


Білл Дюваль

Після пари букв переповнення буфера. Це було дуже легко знайти та виправити, і по суті, після цього все відновилося і запрацювало. Я згадую це тому, що вся ця історія не про це. Історія про те, що ARPANET працює.

Клейн: У нього була невеличка помилочка, і він впорався з нею хвилин за 20, і спробував запустити все заново. Йому треба було підправити ПО. Мені потрібно було ще раз перевірити моє ПО. Він мені передзвонив, і ми спробували ще раз. Ми почали заново, я надрукував L, O, G, і на цей раз я отримав відповідь «I N».

«Просто інженери за роботою»


Перша зв'язок відбулася в пів на одинадцяту вечора за тихоокеанським часом. Після цього Клейн зміг увійти в обліковий запис на комп'ютері SRI, створену Дювалем для нього, і запустити програми, використовуючи системні ресурси комп'ютера, розташованого в 560 км вище по узбережжю від UCLA. Невелика частина місії ARPANET була виконана.

«До того часу вже було пізно, тому я відправився додому», — сказав мені Клейн.


На табличці в кімнаті 3420 пояснюється, що тут сталося

Команда знала, що досягла успіху, але особливо не роздумувала про масштаби досягнення. «Це були просто інженери за роботою», — сказав Клейнрок. Дюваль порахував 29 жовтня просто одним кроком до більш великої і складної задачі щодо зв'язування комп'ютерів у мережу. Робота Клейнрока була пов'язана з тим, як направляти пакети даних в мережі, а дослідники з SRI працювали над тим, з чого складається пакет і як організовані дані всередині нього.

«По суті, саме там була вперше створена парадигма, яку ми зустрічаємо в інтернеті, з посиланнями на документи і всім таким іншим, — говорить Дюваль. – Ми завжди уявляли собі кілька пов'язаних між собою робочих станцій і людей. Тоді ми називали їх центрами знань, оскільки наша орієнтація була академічної».

Через кілька тижнів після першого успішного обміну даними між Клейн і Дювалем, мережа ARPA розширилася, включивши в себе комп'ютери з Каліфорнійського університету в Санта-Барбарі та Університету Юти. Потім ARPANET розширювалася далі, в 70-е і більшу частину 1980-х, пов'язуючи між собою все більше і більше урядових й академічних комп'ютерів. А після концепції, розроблені в ARPANET, застосують до інтернету, який ми знаємо сьогодні.

У 1969 році прес-реліз UCLA розхвалював нову ARPANET. «Поки що комп'ютерні мережі перебувають в зародку, — писав тоді Клейнрок. – Але зі збільшенням їх розміру та складності ми, ймовірно, побачимо поширення 'комп'ютерних послуг", які так само, як сьогоднішні електричні та телефонні послуги будуть обслуговувати окремі будинки й офіси по всій країні".

Сьогодні ця концепція здається досить дивною – мережі даних проникли вже не тільки в будинки і офіси, а й в самі дрібні пристрої, що належать «інтернету речей». Однак заява Клейнрока з приводу «комп'ютерних послуг» було дивно пророчим, враховуючи, що сучасний комерційний інтернет з'явився лише кілька десятиліть потому. Ця ідея залишається актуальною і в 2019 році, коли комп'ютерні ресурси вже наближаються до такого ж повсюдного станом, що приймається, як щось само собою зрозуміле, як і електрику.

Можливо, подібні ювілеї – це гарна можливість не тільки згадати про те, як ми прийшли до нашої ери високою зв'язності, але і подивитися в майбутнє – як зумів зробити це Клейнрок – щоб задуматися над тим, в яку сторону може далі розвиватися мережа.

Source: habr.com

Коментарі (0)

    Ще немає коментарів

Щоб залишити коментар необхідно авторизуватися.