Даже моя трехлетняя племянница знает такое слово "интернет" и то, что в нем можно "висеть". Многие знают, что Интернет родился из какой-то военной сети. Некоторые знают название этой сети. Единицы знают фамилии ее изобретателей. Поэтому здесь я хотел бы отметить кое-какие вехи "военного Интернета" и людей, которые за ним стояли. Одним словом, эта история об ARPA (*см. досье в конце статьи), организации, которую принято называть крестным отцом современного Интернета.
Вместо эпиграфа
"Не надо думать, что сети соединяют компьютеры. Скорее, сети посредством компьютеров соединяют людей. Большой успех Интернета не в физическом соединении компьютеров, а в соединении людей. Технически электронная почта несложное решение, но она стала этапным изобретением, потому что дала людям новый способ общения. Мы создавали Интернет с большим потенциалом роста, и его теперешний рост вызов всем нам." Дэвид Кларк (David Clark).Вот что я встретил в разделе "История Интернета" на www.computerhistory.org :
В начале было ARPA. ARPA создало ARPANET.
И ARPANET была без форм и оболочки.
И была глубокая темнота повсюду.
И дух ARPA вошел в сеть, и ARPA сказало: "Да будет протокол" - и был
протокол. И ARPA увидело, что это хорошо.
И ARPA сказало: "Да будет много протоколов" - и стало так. И ARPA увидело,
что это хорошо.
И ARPA сказало: "Да будет много сетей" - и стало так. И ARPA увидело,
что это хорошо.
Дэнни Кохэн (Danny Cohen)
Я решил положить эти слова в основу рассказа про ARPA. Итак.
В начале было ARPA
В 1958 году в ответ на запуск советского спутника США создают ARPA. Усилия организации, направленные на исследования в области компьютерных технологий, возглавил д-р Ликлайдер (J.C.R. Licklider *). Ликлайдер пришел в ARPA из Bolt, Beranek and Newman, (BBN *), Кембридж, МА. Произошло это в октябре 1962 года. Обработка, хранение, передача информации - все эти процессы тогда выполнялись на перфокартах, что существенно усложняло весь процесс исследований и расчетов. Ведь ARPA работало (да и работает) на контрактной основе: заключаются контракты на исполнение какого-то куска работы с неправительственными организациями или университетами, которые располагаются в разных штатах, на разных побережьях. Поэтому первоначальная задача перед Ликлайдером стояла в изменении самого технологического процесса.При ARPA был создан Офис методов обработки информации (Information Processing Techniques Office, IPT или IPTO).
ARPA создало ARPANET
В 1963 году Ликлайдер начал тесное сотрудничество с Ларри Робертсом (Larry Roberts *), который тогда работал в Лаборатории Линкольна над TX-2 проектом и был признанным специалистом в области компьютерной графики. В итоге Ларри оказался в ARPA.Ликлайдер так же активно контактировал с MIT *, UCLA * и BBN, в итоге склонив их к своему видению компьютерных сетей.
В проекте ARPA III-21 о Ликлайдере говорится, что "он был первый, кто почувствовал дух объединения исследователей вокруг первых систем, использующих временное разделение информации, Ликлайдер облегчил понимание процессов сетевых объединений".
В ходе дискуссий было решено организовать сеть передачи данных, основанную на архитектуре, предложенной Паулом Бэраном (Paul Baran *) в 60-ых годах. Это была архитектура сети с распределенными параметрами (рисунок 1, позиция С). Преимущества ее были изложены Бэраном в работе "Введение в распределенную систему коммутаций", август 1964. Главное преимущество - высокая степень защищенности в случае поражения отдельных частей сети - хорошо иллюстрирует рисунок 1.
И ARPANET была без форм и оболочки. И была глубокая темнота повсюду
Заслуга Ликлайдера заключалась, прежде всего, в том, что он первоначально сформулировал концепцию сети как средство коммуникации людей посредством передачи информации. Сейчас это кажется элементарным, но тогда надо было сформулировать то, чего еще нет и никогда не было. Поэтому Ларри Робертс утверждает, что именно такое видение сети Ликлайдером и его знание "как сделать" помогло созданию ARPANET, а затем и всех других сетей-потомков.Ликлайдер был мощный хозяйственник. Он работал по схеме: есть такая-то задача, нужны такие-то средства ее реализовать. Но никак не наоборот. Вследствие этого в Министерстве обороны его упрекали тем, что проект требует технических средств, которыми ни Министерство, ни промышленность на данный момент не располагают. На что Ликлайдер говорил, что компьютерная индустрия будет отвечать их запросам, потому что у нее нет вариантов: в ARPA ведутся передовые разработки, за ними будущее.
"Идет превращение компьютера из арифметического процессора в средство общения. Компьютерная индустрия (производящие компании, университеты) смотрит на компьютер как на арифметическую машину.
Это отражается на их проектах, это стоит в основе разработок. Мы должны изменить это представление - и тогда назначение компьютера изменится". Ликлайдер понимал свою историческую миссию, он понимал, что, изменив представление о компьютере, мы откроем его новые возможности. Ликлайдер делал ARPANET не для немедленной выгоды, даже не для конкретной задачи соединения подразделений Министерства, а как перспективную технологию, нацеленную в будущее. Очень интересен тот факт, что работа с сетями до сих пор (а на дворе 2001 год) коммерчески выгодна и популярна, сотни фирм работают в области разработок оборудования и программного обеспечения для сетей.
Боб Тэйлор (Bob Taylor *) в 1966 году получил $1 млн на финансирование проекта экспериментальной сети ARPA и, поддавшись уговорам Робертса, перешел работать в ARPA над этим проектом.
И дух ARPA вошел в сеть и ARPA сказало: "Да будет протокол" - и был протокол
Весной 1967 года в Университете города Мичигана состоялась ежегодная встреча "исследователей принципа". Ее цель была скоординировать дальнейшие шаги в развитии сетей. Помимо ARPA, на встрече присутствовали организации, вовлеченные в процесс создания "интергалактической сети" (изначальна формулировка Ликлайдера для будущей сети). Активное участие в обсуждении принимали уже упомянутый Паул Бэран и Томас Мэрилл (Thomas Marill *).Из проекта ARPA III-26:
"На встрече было согласовано, что работу надо нацелить на построение
сети передачи данных, соединяющей любые два компьютера. Были оговорены
виды связи и типы данных для соединений.
Протокол должен поддерживать передачу отдельных цифр и блоков, проверку
ошибок и ретрансляцию, идентификацию пользователя и компьютера. Франк Вестервельт
(Frank Westervelt, Университет города Мичиган) был выбран ответственным
за ведение сетевой документации. Была избрана "Группа связи" из присутствующих
организаций и назначен план ее заседаний."
На этой встрече ARPA фактически объявило тендер для организаций, способных
решить два вопроса (проект ARPA II-8):
1. Сконструировать базовую сеть передачи данных, состоящую из телефонных
линий и узлов коммутации, чьи надежность, характеристики задержки, вместимость
и стоимость содействовали бы распределению ресурсов в сети.
2. Понимать и выполнять протоколы и процедуры внутри операционных систем
каждого соединенного компьютера, для того чтобы сделать возможным включение
новой субсети в имеющуюся.
Далее было условлено собраться в начале октября 1967 года для обсуждения протокола и спецификации интерфейса процессора сообщений (IMP). В марте 1968 года был написан многостраничный труд под авторством Элмера Шапиро (Elmer Shapiro) "Функциональное описание IMP", потом Гленн Кулер (Glenn Culler) написал вторую редакцию спецификации. Робертс и Бэрри Весслер (Barry Wessler *) на основе "гражданских" работ написали окончательную спецификацию, положенную в основу первого протокола для ARPANET.
Из проекта ARPA III-32:
"Протоколы и построения сети были окончательно обсуждены на встрече
в июне 1968 года. После чего ARPANET, как официальный проект, начала свое
существование." Программа, получившая название "Распределение ресурсов
компьютерных сетей", была принята 3 июня 1968 года и одобрена директором
ARPA 21 июня.
И ARPA увидело, что это хорошо
В проекте III-35 говорится, что Программа была "интересным документом. Заявленные цели программы состояли в том, чтобы развить опыт в компьютерных соединениях, улучшать и увеличивать производительность компьютерных систем путем разделения ресурса. Было отмечено, что поддержанные ARPA исследовательские центры обеспечили уникальную систему отладки (испытательный стенд) для экспериментов работы с компьютерными сетями. Проведенные исследования принесли непосредственную выгоду центрам и послужили ценными результатами исследований в военной области. Потребность ARPA в информации была удовлетворена, был выполнен эскиз сети и составлена спецификация." Служба поставок Министерства Обороны выступила агентом ARPA в приобретении соответствующего оборудования для ARPANET. 51 фирма заинтересовалась поставками оборудования. В итоге решили остановиться на BBN. Произошло это в декабре 1968. Тут начало действия другого под названием "Монтаж", о котором в следующий раз.Досье
DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency, ранее ARPA) - Управление перспективных исследований Министерства обороны США создано 7 февраля 1958 года директивой 5105.15 для "руководства и выполнения сложных научно-исследовательских проектов" в ответ на запуск СССР первого спутника. Подчиняется непосредственно Министру обороны США, работу координирует с Военным научно-исследовательским учреждением (R&D). Ядро DARPA - Управление программами. Каждые 3-5 лет персонал DARPA меняется, в результате чего достигается свежий взгляд на современные задачи. Годовой бюджет DARPA - $2 млрд. Персонал - 240 чел., из них 140 - технический. Проекты в самых разных областях, срок исполнения до 5 лет, финансирование от одного до сотен миллионов долларов. В качестве лабораторной базы используют лаборатории R&D, двух университетов и десятка неправительственных организаций. В силу малочисленности DARPA остается уникальным и мобильным звеном в цепи научно-исследовательских структур правительства США. www.arpa.mil.BBN (Bolt Beranek and Newman) - инженерно-консалтинговая фирма, Кембридж, штат Массачусетс. Основана в 1948 году инженером-электриком Ричардом Болтом (Richard Bolt) и Лео Баранеком (Leo Baranek), архитектором и физиком. Позже к ним присоединился еще один архитектор Роберт Ньюмэн (Robert Newman). Фирма занималась акустическими системами. После прихода в 1957 году Ликлайдера перепрофилировалась на компьютерную область. BBN в 1968 году выиграла тендер на построение IMP, разработку и запуск ARPANET. www.bbn.com.
Калифорнийский Университет (University of California, Los Angeles; UCLA). Один из самых крупных университетов США, известен благодаря ряду работ, признанных лучшими в своих областях в мире. Имеет своих Нобелевских лауреатов. На данный момент в UCLA и его школах учится 37 тыс. студентов. www.ucla.edu.
Массачусетский Технологический Институт (Massachusetts Institute of Technology; MIT). Крупный американский институт. Более 900 факультетов. Постоянно участвует в межотраслевых программах, имеет множество лабораторий, проводящих серьезные научные исследования. Студенты MIT в 1962 году написали первую интерактивную компьютерную игру SpaceWar! Лаборатория Линкольна принимала активное участие в разработке теории построения сетей. www.mit.edu.
Бэран, Паул (Baran, Paul). Один из изобретателей пакетной коммутации. Автор фундаментальных трудов по пакетной коммутации и построению сетей передачи данных в начале 60-ых для RAND Corporation.
Весслер, Бэрри (Wessler, Barry). Программный директор IPTO, был назначен после ухода Ларри Робертса в 1969 году.
Ликлайдер, Джозеф Карл Робнетт (Licklider, Joseph Carl Robnett). Выдающийся психолог и психоакустик, ученый. Написал знаменитую работу "Симбиоз компьютера и человека", 1960, предопределяя преобразования в информатике, связанные с работами в сетях. Был приглашен в 1962 в ARPA, где сначала возглавил Отдел поведенческих наук ARPA, а потом - Офис методов обработки информации. Работал в MIT и Гарварде, занимался исследованиями в Лаборатории Линкольна и BBN; стал пионером в области передачи разделенных по времени потоков информации и интерактивных вычислительных систем. Умер в 1990 году.
Мэрилл, Томас (Marill, Tom). Психолог, студентом вовлечен Ликлайдером в разработку разделенных по времени систем передачи данных. В 1965 году вместе с Ларри Робертсом проводил сетевые эксперименты в Лаборатории Линкольна. Вместе с Робертсом произвел первое сетевое соединение: компьютер лаборатории TX-2 соединили с машиной Q-32 в Санта Монике с помощью телефонной линии. Соединение показало неэффективность соединений по телефонным линиям для глобальных сетей. В те годы начал работать в знаменитой Computer Corporation of America (CCA).
Робертс, Ларри (Roberts, Larry). Инженер, директор и основной архитектор экспериментальной ARPA сети; часто упоминается как "отец ARPANET". Разработчик и автор спецификации сети, наблюдал за всей работой над проектом ARPA с 1966 до 1973; стал директором Офиса методов обработки информации ARPA в 1969. До этого вместе с Томом Мэриллом в Лаборатории Линкольна проводил эксперименты с сетями TX-2. Написал в 1973 программное обеспечение к первому менеджеру электронной почты (названный RD), покинул ARPA в 1973, занявшись TELENET.
Тэйлор, Боб (Taylor, Bob). Директор IPTO c 1966 по 1969 гг. Автор идеи построения экспериментальной компьютерной сети ARPA. Преподавал математику и психоакустику в Техасском Университете в 50-ых годах. До прихода в ARPA работал администратором исследований в NASA, а затем в Лаборатории Линкольна.
После ухода из ARPA основал лабораторию компьютерных исследований Xerox в Пало-Альто, создатель цифрового оборудования для корпорации Systems Research Center.
Продолжение следует
На фото пионеры Интернета: 1 Ликлайдер; 2 Ларри Робертс; 3 Паул
Бэран; 4 Боб Тэйлор.
29 октября первые два компьютера сети ARPAnet впервые обменялись данными. Сегодня этой сети уже не существует, но на её принципах по-прежнему держится современный интернет.
29 октября 1969 года с компьютера SDS Sigma 7 в Университете штата Калифорния в Лос-Анджелесе на компьютер SDS 940 в Стэнфордском университете было передано первое текстовое сообщение - "LOGIN". Со второй попытки, но передано.
Ну и что, спросят нас читатели? Ничего особенного, просто стоит обратить внимание на год, когда это случилось, и на то обстоятельства, что эти два компьютера были первыми узлами сети, которая впоследствии получила название ARPANET.
Да-да, той самой сети, из которой вроде как вырос потом весь интернет. Той самой, которая, согласно более поздней мифологии , конструировалась на случай ядерной войны, чтобы, дескать, обеспечивать стабильную связь в условиях, когда прямые каналы связи выведены из строя.
На самом деле это действительно миф: ARPANET хоть и порождён Агентством по перспективным научно-исследовательским проектом (ARPA, теперь - DARPA), по сути не являлся сугубо оборонным проектом, скорее частной инициативой, к разработке которой ARPA привлекла существенные средства.
Частным (ну, почти) лицом, вокруг которого закрутилась вся история, стал специалист по информатике Дж. Ликлайдер (J.C.R. Licklider), работавший в компании BBN. В августе 1962 года он опубликовал несколько работ, связанных с построением того, что он поименовал "Интергалактическая компьютерная сеть". В ней были изложены практически все основные принципы, по которым функционирует сегодняшний интернет.
В октябре1963 года Ликлайдер получил назначение в Пентагон на должность руководителя программ поведенческих наук и командования и контроля в Агентстве по перспективным научно-исследовательским проектам (Advanced Research Projects Agency).
Ликлайдер затем долго общался с Айвеном Сазерлендом и Бобом Тэйлором - потом их назовут пионерами интернета, и за дело, - и смог-таки убедить их в целесообразности реализации своих идей. Впрочем, ARPA Ликлайдер успел покинуть ещё до того, как его концепция была принята в разработку.
У ARPA был свой интерес в проекте компьютерной сети, позволяющей использовать различные компьютеры для передачи сообщений: Агентство спонсировало научные исследования в различных коммерческих и академических заведениях (в том числе в области информатики), и было заинтересовано, чтобы эти исследователи применяли в работе компьютеры, которыми ARPA их же и снабжало.
Кроме того, с помощью такой сети можно было бы ускорить распространение информации о новых результатах исследований и нового программного обеспечения.
Как потом рассказывал Чарльз Херцфельд, бывший глава ARPA, проект ARPAnet стал результатом их "фрустрации по поводу ограниченного количества больших и мощных исследовательских компьютеров в стране, и того обстотельства, что многие исследователи, которые нуждались в доступе к ним, не могли его получить по причине географической удалённости". Ещё одно слово против распространённой идеи о том, что ARPAnet создавался "на случай ядерной войны".
Впрочем, учитывая, что основной профиль ARPA/DARPA - именно военные технологии, а на дворе в самом разгаре шла Холодная Война, приписывать военное назначение ARPAnet будут ещё весьма долго - и вряд ли совсем уж безосновательно.
В офисе у Тэйлора стояли три компьютерных терминала, каждый из которых был соединён с разными компьютерами, сконструированными на деньги ARPA. Первым была система Q-32 в System Development Corporation, второй - Project Genie в Университете Калифорнии в Беркли и третий - компьютерная система Multics в Массачусеттском технологическом институте. Для каждого из терминалов существовала своя система команд, на каждый надо было логиниться, как это сейчас называется, отдельно...
Лень, как известно, двигатель прогресса, и Тэйлор пришёл к закономерному выводу, что неплохо было бы сделать так, чтобы с одного терминала можно было устанавливать соединение с любым другим компьютером.
Кстати, практически в то же время активно шли разработки в области маршрутизации пакетов; первая публичная демонстрация случилась 5 августа 1968 года в Великобритании, в Нацинальной физической лаборатории.
К середине 1968 года Тэйлор подготовил законченный план по созданию компьютерной сети и после одобрения ARPA, 140 потенциальным подрячикам разослали необходимые запросы.
И вот тут вот обнаружилось, что всё это никому не нужно совсем. Подавляющее большинство сочли предложение ARPA безумием, только 12 учреждений отозвались по существу, и лишь четыре из них ARPA рассматривала потом как первичных подрядчиков. К концу 1968 года осталось двое, и в итоге контракт достался упоминавшейся уже выше компании BBN Technologies.
Команда из семи специалистов довольно быстро смогла сконструировать первые работающие машины: на основе компьютера Honeywell DDP 516 производились первые IMP (Interface Message Processors), устройства напоминающие современные роутеры.
Правда, не по размерам:
Каждый IMP получал и пересылал пакеты данных, и был подсоединён к модему, подключённому к выделенным линиям. К самому IMP уже подключался компьютер-хост (через специальный серийный интерфейс).
Работоспособная система со всей аппаратной и программной начинками была сконструирована за девять месяцев. Символичный срок, не так ли?
И вот 29 октября была предпринята первая попытка обмена сообщениями между двумя компьютерами. Первый привет вышел скомканным: из слова LOGIN переданы были только буквы L и O (кстати, сейчас "lo" - это сокращённое "Hello"), после чего система упала в обморок. Через несколько часов её удалось привести в чувство, и слово LOGIN достигло Стэнфордской машины...
Так начался ARPAnet.
К началу декабря 1969 года ARPAnet состоял из четырёх узлов, к сентябрю 1971 года узлов было уже 18, и рост пошёл по экспоненте. В 1973 году состоялась "публичное представление" ARPAnet. В октябре, на Первой международной конференции по компьютерам и коммуникации в Вашингтоне, сотрудники ARPA продемонстрировали работу системы, объединив компьютеры, располагавшиеся в 40 разных местах на территории США. Это привлекло немалый интерес, и помимо ARPAnet начали появляться новые сети, выстроенные по сходным принципам.
Возможно, самым значимым событием в дальнейшем стала разработка сотрудниками ARPA и Стэнфорда протокола контроля передачи данных и межсетевого протокола (transmission control protocol/internet protocol - TCP/IP). Именно этот стек протоколов в основе современного интернета и лежит до сих пор.
Формально ARPAnet прекратил своё существование в 1990 году. С другой стороны на его основных принципах держится весь сегодняшний интернет, так что в какой-то степени ARPAnet оказался бессмертным.
Создание сети ARPANET
Д. Л. Медведев
В прошлых номерах нашего издания (“ЭИС”, 2006, № 3-4) мы познакомили читателей с судьбами четырёх учёных, оказавших огромное влияние на развитие сети Интернет . Высказанные ими теории послужили неким каркасом, на базе которого была построена новая крупномасштабная сеть связи, не имеющая до этого мировых аналогов. Также мы познакомили наших читателей с созданием в 1950-1960-е годы сети для Североамериканского командования по защите воздушного пространства – NORAD (North American Aerospace Defense Command ), главным недостатком которой стала централизованная структура, предполагающая прохождение всего объема информации через центральный узел. В предлагаемой вашему вниманию статье мы продолжаем рассказ о создании сети с совершенно новой, распределенной архитектурой, ставшей прообразом современной “всемирной паутины” . Особое место в данном историческом очерке занимают описание трудоемких исследований, проводившихся в агентстве ARPA и приведших к построению первой в мире сети связи с пакетной коммутацией. Мы также познакомим наших читателей с непростым путем эволюции сети ARPANET , её первой публичной демонстрацией и основными проблемами, с которыми будет суждено столкнуться ее разработчикам.
Агентство ARPA
После запуска в нашей стране первого искусственного спутника Земли, помимо строительства системы оповещения NORAD, по указанию тогдашнего президента США Дуайта Эйзенхауэра, директивой министерства обороны США от 7 февраля 1958 г. № 510515 было создано Агентство передовых исследовательских проектов (Advanced Research Projects Agency, ARPA). Создание подобного агентства, представляющего собой симбиоз правительственных, военных, промышленных и научных кругов, стало воплощением идей Ванневара Буша, высказанных им еще в середине 1940-х годов.
Перед сотрудниками ARPA были поставлены сложнейшие по тем временам задачи, связанные с повышением обороноспособности страны. Принимая во внимание огромный объем научно-технических исследований, с первых же дней существования агентства государство не скупилось на щедрое субсидирование, выделяя ежегодно несколько миллиардов долларов для нормального функционирования данной организации. Финансовые ресурсы пропорционально распределялись между различными составляющими ARPA: университетами Юты, Гарварда, Иллинойса, Стэнфорда, Лос-Анжелеса (UCLA), Санта-Барбары (UCSB), Карнеги-Меллона (CMU), Массачусетским технологическим институтом (MIT) и лабораториями: Bolt Beranek and Newman (BBN), Computer Corporation of America, RAND Corporation, Systems Development Corporation и Stanford Research Institute (SRI).
Для повышения эффективности научно-исследовательской работы в основу агентства ARPA были положены следующие принципы:
- маленькие размеры самой организации и как следствие – большая гибкость при решении поставленных задач;
- автономия и независимость от бюрократического аппарата;
- основу технического штата составляли учёные и инженеры с мировым именем, набор которых происходил из промышленных и университетских лабораторий;
- замена технических специалистов каждые 3-5 лет, с целью обновления научно-идейного климата;
- при запуске любого проекта, длительность которого обычно составляет также 3-5 лет, обязательным условием ставится достижение конечной цели с практической реализацией.
Особое внимание обращает на себя необычный документ, согласно которому любое изобретение или новая технология сразу же воплощались в жизнь без получения экспертной оценки. Последняя, хотя и предотвращала некоторые ошибки, приводила, по мнению сотрудников ARPA , к резкому снижению скорости внедрения передовых решений.
И по сей день эти принципы, положенные в основу данной организации, актуальны и сохранились практически без изменения. На сегодняшний день в ARPA , годовой бюджет которой составляет 2 млрд. долл., работают 250 человек, 140 из которых – технические специалисты.
Бюро по методам обработки информации - IPTO
Особенную обеспокоенность военного командования США в 1950-е годы прошлого века вызывала существующая коммуникационная сеть страны. При создании будущей сети связи особого назначения главным критерием считалось надёжность, а также относительная живучесть во время ядерного удара при разрушении некоторых её ветвей и узлов. Кроме того, необходимо было сохранить секретность передаваемой по сети информации.
Для решения поставленных задач при агентстве ARPA в 1962 г. было создано Бюро по методам обработки информации – IPTO (Information Processing Techniques Office ). На данное ведомство возлагались основные обязанности по построению надежной коммуникационной сети, способной связать главный вычислительный центр Министерства обороны США – Пентагон и главный вычислительный центр системы NORAD , расположенный в горном массиве Шайенн Маунтин. В бюро IPTO было выделено 13 исследовательских групп, занимающихся разработками основных теоретических положений для компьютерных и сетевых технологий. Объемы финансирования каждой группы, как правило, превышали обычное инвестирование для подобного рода исследований в 30, а порой даже в 40 раз.
Первая сеть связи с пакетной передачей данных
Создание агентства ARPA совпало с обострением ситуации на международной арене. С одной стороны, на Кубе были размещены советские ракеты, с другой – США начали войну с Вьетнамом. Международный котёл противостояния Востока и Запада накалился до предела. Готовясь к худшему, американское правительство поставило перед учёными из ARPA сложнейшую задачу – в кратчайшие сроки создать сеть межкомпьютерного взаимодействия, способную к нормальному функционированию в условиях ядерной войны. Огромная роль в выборе новой технологии, которая должна была составить идейную основу будущей сети, принадлежала американскому учёному Леонарду Клейнроку . В начале 1960-х он опубликовал несколько работ, посвящённых методу коммутации пакетов. Согласно его точке зрения, именно принципы пакетной коммутации должны были лечь в основу построения новых компьютерных сетей.
Руководителем проекта по созданию первой местной компьютерной сети был назначен Л. Робертс родился в 1937 г. в штате Коннектикут. После окончания Массачусетского технологического института, где он защитил бакалаврскую, магистерскую и докторскую диссертации, он поступил в Lincoln Laboratory, в которой начал исследования по построению компьютерных сетей. В ноябре 1964 г. Л. Роберте встретился с Джозефом Ликляйдером, идеи которого по созданию глобальной коммуникационной инфраструктуры произвели огромное впечатление на молодого учёного. В этот же период он встречается с Леонардом Клейнроком, которому удалось убедить Робертса в огромных преимуществах пакетной коммутации.
Проект по созданию первой компьютерной сети на основе метода коммутации пакетов был начат в феврале 1965 г. В июле этого же года для помощи Робертсу был приглашен молодой специалист Томас Мэрилл , также бывший большим приверженцем идей Джозефа Ликляйдера . В октябре 1965 г. совместная работа двух учёных увенчалась успехом – им удалось связать низкоскоростной коммутируемой телефонной линией на скорости 1200 бит/с два компьютера – ТХ-2 из MIT Lincoln Lab, расположенный в Массачусетсе, и AN/FSQ-32 из System Development Corporation, находившийся в Санта Монике (штат Калифорния, США). И хотя в данной сети время доставки сообщения было слишком большим, а надёжность системы оставляла желать лучшего, это был твёрдый шаг вперед на пути к новым технологиям. В ходе проведения данного эксперимента стало очевидно, что телефонная сеть с коммутацией каналов абсолютно непригодна для построения компьютерной сети. Все больше учёных и специалистов склонялись к мнению, что будущее в данном коммуникационном сегменте будет принадлежать пакетной коммутации.
В октябре 1966 г. Робертс и Мэрилл опубликовали совместную книгу “В направлении к кооперативным сетям с компьютерами, разделенными во времени ”, ставшую уникальным историческим достижением двух ученых, сыгравших огромную роль при построении первой пакетной сети связи.
Предпосылки создания сети ARPANET
В конце 1966 г., новым директором бюро IPTO был назначен. Возглавив столь ответственное ведомство, Тейлор был сильно удивлён тем фактом, что большинство его новых подопечных занимались не столько научными исследованиями, сколько удовлетворением собственных корысти и амбиций. Не уделяя должного внимания результатам своих работ, они больше заботились о предоставлении им более мощных программно-аппаратных комплексов, что даже для такого щедро финансируемого агентства, как ARPA , было весьма накладно. Кроме того, Роберт обратил внимание на большой объём исследований, дублировавших аналогичные работы, выполненные немного раньше. Это также приводило к неэффективному расходованию имеющихся средств, требуя дополнительных инвестиций.
Для решения подобных проблем Тейлор решил связать все компьютеры агентства ARPA между собой, образовав, таким образом, сеть с распределёнными ресурсами. По его мнению, подобное решение позволило бы не только снизить необходимость в новом оборудовании, но также сократило бы объём дублировавших друг друга исследований. Будущая сеть должна была отвечать двум основным требованиям: способностью поддерживать связь в условиях ядерной войны и обладать децентрализованным управлением гражданских и военных объектов в период военных действий.
Для управления новым проектом по построению распределенной сети Тейлор обратился к Лоуренсу Робертсу , хорошо зарекомендовавшему себя во время прошлогодних экспериментов. Возглавив новый проект, Лоуренс получал бы не только огромные возможности (приобретение бесценного опыта), но и хорошие карьерные перспективы. Тейлор рассматривал данную позицию гораздо шире, видя в Робертсе не просто одного из своих подчинённых, но возможного преемника.
Однако Робертс предпочёл спокойную работу в Lincoln Laboratory . Целый год Тейлор пытался переманить Лоуренса Робертса в свое ведомство. Отчаявшись, он обратился за помощью к тогдашнему директору агентства ARPA Чарльзу Херцфельду. Спустя годы Робертс вспоминал данную кадровую перестановку следующим образом: “Боб (Тейлор) убедил Херцфельда позвонить главе Lincoln Laboratory и сказать “У нас 51 процент ваших денег, позаботьтесь о быстром переводе вашего сотрудника к нам”. Услышав подобное заявление, директор Lincoln Laboratory вызвал меня к себе и сказал: “Мне кажется, будет лучше для всех, если ты примешь это предложение”. После подобных переговоров на высшем уровне Лоуренс Робертс уже в декабре 1966 г. был переведён в департамент IPTO на должность старшего научного сотрудника.
Придя на новое место работы, Робертс активно приступил к исполнению своих обязанностей. В скором времени будущей компьютерной сети было дано новое имя – ARPANET . На проходившей в апреле 1967 г. в местечке Энн Эрбор (штат Мичиган) научной сессии агентства ARPA, где обсуждался ряд вопросов, касающихся будущего развития ARPANET , Робертс представил подробный план своего видения архитектуры будущей сети – компьютеры ARPA соединяются друг с другом при помощи телефонных линий, при этом общие сетевые ресурсы распределяются при помощи специального оборудования между всеми участниками. Данная идея, как и любое крупное нововведение, вызвала сначала массу нареканий. Большинство сотрудников не хотели делиться своими компьютерными ресурсами, к тому же они не видели преимуществ сети с распределённой архитектурой. В конце научной сессии Робертс познакомился с Весли Кларком, предложившим в качестве интерфейса между сетью и компьютером использовать специальные миникомпьютеры, предоставляющие рабочим станциям услуги доступа в сеть и организующие связи между ними. Новое устройство было с воодушевлением встречено Ларри Робертсом, он даже дал ему имя – интерфейсный процессор сообщений – IMP (Interface Message Processor).
Естественно, основной была выбрана технология коммутации пакетов. В октябре 1967 г., Лоуренс Робертс выступил на конференции в Гатлинбурге (штат Теннеси) с подробной концепцией создания сети ARPANET , изложенной им в документе “Компьютерные сети с распределёными ресурсами” (“Resource Sharing Computer Networks ”). На этой же конференции был представлен другой доклад, посвященный концепции пакетной коммутации – “Цифровые коммуникационные сети для компьютеров” (“A digital communications network for computers”). Его авторами были английские учёные из Национальной физической лаборатории – NPL (National Physical Laboratories ) Дональд Дэвис и Роджер Скентльбьюри . Последний рассказал Робертсу, что параллельно и независимо от исследований Леонарда Клейнрока , аналогичные работы в области пакетной коммутации проводились как в Национальной физической лаборатории, так и в RAND Corporation Полом Бэреном . В том же 1964 г., когда была опубликована книга Клейнрока, группой сотрудников из RAND Corporation была написана статья, посвящённая созданию надёжных сетей связи в военных системах, с использованием технологии коммутации пакетов. Самое удивительное в этой истории заключалось в том, что Дэвис независимо от Бэрена установил целый ряд аналогичных параметров для пакетных сетей, например, длину пакета 1024 бит. После разговора Л. Робертса с сотрудниками NPL в обиход было введено слово “пакет”, которое впервые предложил Дональд Дэвис, кроме того, было принято решение об увеличении предполагаемой скорости передачи по каналам ARPANET с 2,4 кбит/с до 50 кбит/с.
В конце 1967 г. агентство ARPA заключило контракт со Стэнфордским исследовательским институтом – SRI (Stanford Research Institute) на разработку детальной спецификации для будущей коммуникационной сети. В начале 1968 г. результаты данной работы были опубликованы в виде отдельного отчета “Изучение основных параметров при проектировании компьютерных сетей” (“A Study of Computer Network Design Parameters”). Используя данный документ, Лоуренс Роберте совместно с Барри Уесслером составили окончательную версию спецификации на разработку IMP .
Робертc решил, что на первоначальном этапе основу будущей сети составят четыре крупных узла – UCLA, Stanford Research Institute (SRI), University of Utah и UC Santa Barbara, которые, по его мнению, образуют сердцевину сети ARPANET и станут отправной точкой для её дальнейшего роста (на рисунке четыре центра отмечены кружками). 3 июня 1968 г. подробной отчёт о построении сети ARPANET лёг на стол директора IPTO Роберта Тейлора. Последний, внимательно ознакомившись с представленным Робертсом документом, меньше чем через три недели – 21 июня утвердил новый план развития будущей сети.
Разработка интерфейсного процессора сообщений IMP
После того, как было проведено дополнение спецификаций по созданию сети ARPANET , в июле 1968 г. агентство ARPA выпустило запрос на расценки RFQ (Request For Quotation) по созданию базового элемента будущей сети интерфейсного процессора сообщений – IMP (Interface Message Processor). В конкурсе приняло участие свыше 140 компаний, но лишь одной из них было суждено вписать своё название в историю.
Примерно в то же время, в августе 1968 г., на столе у менеджера консультационной компании по сложным технологиям BBN (Bolt Beranek & Newman) Фрэнка Херта появился документ по созданию сети, способной соединить воедино далеко расположенные компьютеры Министерства обороны США. За соответствующими разъяснениями Харт обратился к ответственному за разработку аппаратной части технологии коммутации пакетов Северо Орнштейну. Последний, внимательно ознакомившись с данным материалом, пришёл к заключению, что BBN в состоянии создать такую сеть. Приняв участие в открытом конкурсе, организованным агентством ARPA, в декабре 1968 г. BBN выиграла тендер на разработку процессора IMP. Именно данной компании принадлежит главенствующая роль в создании первого коммутатора для пакетной сети ARPANET, ставшей прообразом сети глобальной сетевой инфраструктуры. В качестве основы при создании процессора IMP был выбран миникомпьютер Honeywell DDP 516 с 12 килобайтами памяти. С победой в открытом конкурсе компанию BBN поздравил сенатор Роберт Кеннеди. Данное поздравление выглядело немного комичным – сенатор поздравлял компанию с тем, что ей удалось выиграть тендер на разработку “interfaith message processor” (interfaith – различия между вероисповеданиями).
В команду по созданию нового устройства вошли следующие специалисты: Роберт Канн в качестве теоретика, Северо Орнштейн, ответственный за аппаратное обеспечение, ему помогал Бенджамин Беркер, а также специалисты по программированию – Вильям Кроутер, Дэвид Уельдон и Бернард Козелл . Новый научно-исследовательский коллектив возглавил Фрэнк Херт . В результате трудоёмкой работы, проделанной этими учёными, в апреле 1969 г. ими была подготовлена спецификация 1822, подробно описывающая новое устройство.
Первые узлы сети ARPANET
Поскольку Л. Клейнрок был общепризнанным авторитетом в области пакетной коммутации, а также одним из крупнейших специалистов в области анализа и проектирования телекоммуникационных сетей, в качестве первого узла, присоединённого к ARPANET, было решено выбрать возглавляемый им Сетевой измерительный центр (Network Measurements Center) в UCLA (Лос-Анжелес, Калифорния). В субботу 30 августа 1969 г. коммутатор IMP, рассчитанный на подключение к нему 64 компьютеров, был погружен на борт самолета и доставлен в Лос-Анжелес. На команду Клейнрока, состоящую из 40 человек, была возложена сложнейшая задача – в сжатые сроки осуществить соединение удалённого компьютера с коммутатором IMP – беспрецедентное по тем временам мероприятие. Тестирование было назначено на понедельник 1 сентября 1969 г. В указанный срок в зоне проведения эксперимента собрались все, кто смог найти хотя бы малейший повод для личного присутствия при этом историческом событии. Там был и Клейнрок с его командой, специалисты из BBN, AT&T, GTE (местная телефонная компания), ARPA, а также целая армия студентов. Несмотря на всеобщий ажиотаж, всё прошло удачно, первые биты были успешно переданы между удалённым компьютером SDS (Scientific Data Systems) Sigma 7 и IMP .
Через месяц второй узел было решено установить в Стэнфордском исследовательском институте SRI (Stanford Research Institute). В SRI проводилась программа “Наращивание человеческого интеллекта”, разработанная Дугласом Энгельбартом, являющимся также автором первой гипертекстовой системы NLS (oNLine System ). Подключение второго узла также прошло успешно. 29 октября 1969 г. было решено организовать по линии связи, предоставленной компанией AT&T , передачу информации между удаленными компьютерами, находящимися в Калифорнийском университете UCLA (SDS Sigma 7 ), и Стэнфордским институтом SRI (SDS-940 ).
В интервью агентству «Рейтер» Л. Клейнрок рассказал об этом следующим образом: “Учёные должны были передать между компьютерами слово “login” (процедура идентификации пользователя при подключении к компьютеру по линии связи), причём первый слог должен был передать специалист из Калифорнийского университета, а последний – специалист из Стэнфордского института. Когда все устройства были подключены, в 22 ч 30 мин эксперимент начался. Сотрудник Калифорнийского университета передал букву “L” и спросил по телефону специалиста из Стэнфордского института, получил ли он данное послание. Ответ был положительный. Затем удачно была передана буква “О”. Во время передачи буквы “G” произошёл аварийный отказ. Во время второй попытки передача была успешно завершена”.
Стенограмма исторической передачи первого слова “login ” по пакетной сети 29 октября 1969 г.
1 ноября 1969 г. третий коммутатор IMP был установлен в Интерактивном математическом центре Куллера-Фрида при Калифорнийском университете из Санта-Барбары (UCSB). Специалистами UCSB Гленом Галлером и Бартоном Фрайдом проводились исследования методов отображения математических функций с использованием дисплеев с памятью, позволяющих справиться с проблемой перерисовки изображения по сети. Через месяц, 1 декабря, четвертый коммутатор был установлен в Университете штата Юта (UTAH), специалисты которого Роберт Тейлор и Айвен Сазерленд занимались разработкой методов рисования по сети изображений трехмерной графики. Таким образом, к концу 1969 г. сеть ARPANRET состояла из четырех узлов, соединенных между собой линией 50 кбит/с.
В одном из своих интервью Винтон Серф вспоминал: “Хотя сеть ARPANET с четырьмя узлами и была запущена всего в течение одного рабочего дня, но прежде, чем мы добились успеха, было предпринято множество неудачных попыток. Никто и не думал, что мы сможем достигнуть успеха, но мы все-таки добились своего”. К лету 1970 г. в состав сети ARPANET вошли Массачусетский технологический институт, корпорация RAND Corp. и System Development Corp., а также Гарвардский университет. Через год сеть была расширена до 15 узлов и 23 рабочих станций.
Публичная демонстрация новой сетевой концепции
Вначале 1970-х годов успехи ARPANET воспринимались многими учёными и специалистами более чем скептически. Особенно интересна, с точки зрения сегодняшнего дня, позиция многих пользователей, совершенно не желающих подсоединять свои компьютеры к единой сети. Л. Робертс пришел к выводу, что для изменения общественного мнения по поводу сети ARPANET необходимо провести публичную демонстрацию с подробным разъяснением тех преимуществ, которые получит каждый, кто осмелится наперекор общественному мнению присоединиться к сети.
Подобная демонстрация состоялась в октябре 1972 г. на Международной конференции по компьютерным коммуникациям ICCC (International Computer Communication Conference). На мероприятие, длившееся всего два с половиной дня, съехалась вся, тогда ещё не столь многочисленная, элита сетевых технологий. В связи с тем, что основной целью данного показа было ознакомление как можно большего числа людей с новой сетевой концепцией, главный процессор был установлен в холле гостиницы “Хилтон”. Подобная общедоступность позволила каждому желающему познакомиться с новой технологией, подключиться к сети ARPANET и убедиться во всех преимуществах объединения компьютеров в единую сеть. Хотя подобный способ ознакомления публики с ARPANET у многих вызвал нарекания, в целом рекламная кампания прошла более чем успешно.
Заключение
Несмотря на огромные достижения, самим разработчикам сети рост ARPANET казался очень медленным. Роберт Тейлор писал: “Наша работа продвигалась очень медленно. К 1971 г. в состав ARPANET входило 15 узлов, и это несмотря на то, что изначально было запланировано 30. Основная причина столь медленного роста заключалась в том, что большинство компьютеров не имело единого программного обеспечения”. К этому комментарию также следует добавить, что огромным препятствием служило отсутствие единого для всех рабочих станций протокола по организации межкомпьютерного взаимодействия. О том, каким образом разработчикам сети ARPANET
–М.; Радио и связь, 2001. – http://www.livinginternet.eom/i/ii_arpanet.htm
Сотворила ARPANET.
И была ARPANET безвидна и пуста.
И дух ARPA носился над сетью.
И сказала ARPA, «Да будет протокол»,
И стал протокол.
И увидела ARPA, что это хорошо.
Дэни Кохен (Danny Cohen)
Как говорится, в каждой шутке есть только доля шутки… На мой взгляд, столь вольное использование текста Библии американцем Дени Кохеном свидетельствует не столько об отсутствии у него пиетета к Библии, сколько о желании вознести факт рождения Интернета до уровня божественного проявления. Сравнить сотворение мира с рождением другого мира - мира Интернет, в котором мы проводим все большую часть нашего времени…
Оставляя тему эскапизма - ухода из мира реального в мир Интернет - психологам и философам, вспомним этапы развития технологии, приведшей к такому глобальному явлению, как современный Интернет. Исторический экскурс поможет нам лучше понять структуру Сети, технологические принципы ее организации и проследить, каким ученым коллективам и организациям мы прежде всего обязаны образованием такого важного явления современной компьютерной культуры, как Интернет.
Когда я обратился к изучению разнообразной литературы, посвященной истории Интернет, то с удивлением обнаружил, что многие авторы называют самые разные даты рождения Сети. Одни считают, что начало Интернету было положено еще в 1962 году, другие ведут его историю с 1969 года, третьи называют датой рождения 1983-й, четвертые - 1986, и при этом каждый вполне убедительно обосновывает свою точку зрения. Нельзя не согласиться, что каждая из этих дат отмечена важными событиями в области становления Интернета. У меня сложилось впечатление, что, проследив все эти даты рождения, описанные в литературе, как раз можно получить представление не только об истории, но и о сущности такого явления, как Интернет. Надеюсь, что, прочитав дальнейшее повествование, читатель со мной согласится.
Шестидесятые годы - рождение ARPA и ARPANET
Итак, самой первой датой, с которой начинают историю Интернет, является 1962 год. С одной стороны, данное утверждение кажется весьма смелым: ведь в 1962 году еще никто не знал, что такое Интернет, и до того момента, когда это слово появилось на свет, было еще достаточно далеко .
В те далекие времена в мире насчитывалось не более 10 000 примитивных компьютеров, работать на которых было далеко не так легко, как сейчас: компьютеры были куда менее «дружелюбными» и при этом стоили не одну сотню тысяч долларов. Монополия на телефонные коммуникации принадлежала компании AT&T.
Однако именно в том далеком 1962 году Американское агентство исследовательских проектов Министерства обороны США (Advanced Research Projects Agency of the U.S. Department of Defense, ARPA) открыло проект, который позднее получил название ARPANET и значительно позднее - имя Интернет (Internet).
В 1962 году важные исследования были начаты в ряде учебных заведений США и прежде всего в Массачусетсском технологическом институте (MIT). Именно в 1962 году молодой американский ученый из MIT Дж. С. Ликлидер написал работу, где высказал идею глобальной сети, которая бы обеспечивала каждому жителю земли доступ к данным и программам из любой точки земного шара. В октябре того же года Ликлидер стал первым руководителем отдела ARPA IPTO (ARPA Information Processing Techniques Office). В это же время (тоже в MIT) другой ученый, Леонард Клейнрок, закончил работу над своей докторской диссертацией в области теории коммуникационных сетей и получил должность ассистента в калифорнийском университете UCLA. В этом же году молодой подающий надежды сотрудник MIT (также будущий участник проекта ARPANET) Айвен Сазерленд, используя машину TX-2, создал пионерскую интерактивную графическую программу Sketchpad (Блокнот), которая имела большое влияние на развитие компьютерной графики. Вскоре этим ученым было суждено встретиться в работе над исследовательским проектом в ARPA. В 1963 году Ликлидер приглашает Айвена Сазерленда для работы над проектом ARPA, а двумя годами позже в группу приходит еще один ученый, который впоследствии внес большой вклад в создание Интернета, - Боб Тейлор. Ликлидер заключил контракты с MIT, UCLA и BBN (небольшой консалтинговой компанией Bolt Beranek & Newman), чтобы начать воплощение своих дерзких по тем временам идей. В 1963 году происходит важное событие: появляется первый универсальный стандарт ASCII - схема кодирования, назначающая численные значения-коды буквам, цифрам, знакам пунктуации и некоторым другим символам, в результате чего возникает возможность обмена информацией между компьютерами от различных изготовителей.
В 1964 году практически одновременно в MIT, RAND Corporation и Great Britain National Physical Laboratory (GBNPL) были развернуты работы по надежной передаче информации. Появилась идея коммутации пакетов, суть которой сводилась к тому, что любая информация, передаваемая по сети, разбивается на несколько частей (пакетов), которые затем независимо друг от друга перемещаются различными путями (маршрутами), пока не достигнут адресата. Пауль Бэран, Дональд Дэвис, Леонард Клеинрок параллельно вели исследования в этой области. Пауль Бэран был одним из первых, кто опубликовал свои исследования в статье «Передача данных в сетях». Несколько позднее появилась диссертация Клеинрока, в которой были высказаны сходные идеи. Сетевые идеи развиваются на фоне постоянно совершенствующейся аппаратной платформы компьютеров. В 1964 году IBM выпускает новую машину IBM 360, которая устанавливает de facto всемирный стандарт байта - восьмибитного слова, что автоматически сделало машины, использовавшие 12- и 36-битные слова, устаревшими. В данную разработку IBM инвестировала 5 млрд. долл. В этом же году дебютировала онлайновая система бронирования авиабилетов IBM, которая получила имя SABRE (Semi-Automatic Business Research Environment). Она соединила 2000 терминалов в шестидесяти городах по телефонным линиям.
В 1964 году Ликлидер оставляет ARPA, чтобы возвратиться в MIT, и в сотрудничестве с Айвеном начинает разработку операционной системы, работающей в режиме разделения времени. Компьютеры постепенно начинают уменьшаться в размерах и получают более широкое распространение. В 1965 году DEC анонсировала PDP-8, который мог уместиться на рабочем столе. Он стоил 18 000 долл. - пятую часть стоимости IBM/360. Комбинация вычислительной мощности, размера и стоимости позволила компьютеру занять места на сотнях заводов, в тысячах офисов и научных лабораторий. В этом же году на базе финансирования ARPA Ларри Робертс и Томас Марилл создают первую региональную вычислительную сеть WAN (Wide-Area Network). Они подсоединили TX-2 (MIT) к Q-32 в Санта-Монике через выделенную телефонную линию. Система подтвердила предположения Клейнрока, предсказавшего, что коммутация пакетов является наиболее многообещающей моделью для связи между компьютерами.
Годом позже Айвен Сазерленд приглашает Боба Тейлора, работавшего ранее в NASA, для продолжения работ по организации сети. В этом же году ARPA-финансирует проект JOSS (Johnniac Open Shop System), который разрабатывается в RAND Corporation. Система JOSS предоставляла пользователям вычислительные ресурсы в диалоговом режиме с удаленных терминалов. В качестве консолей использовалась модифицированная электрическая пишущая машинка (модель IBM 868).
В 1966 Тейлор сменил Сазерленда на посту директора ARPA IPTO. В его офисе в IPTO было три терминала, которые он мог попеременно подключать к различным вычислительным компьютерам посредством телефонных проводов. «Почему бы нам всем не говорить одновременно?» - однажды задался вопросом Тейлор. Этот вопрос ученого определил целое научное направление, которое вскоре было поставлено перед исследователями ARPA. Идея казалась Тейлору настолько многообещающей, что вскоре ему удалось организовать встречу с Чарльзом Херзфельдом, который в то время был руководителем ARPA. Обрисовав суть проблемы и перспективы, которые сулило исследование, Тейлор уже через 20 минут беседы получил согласие на выделение миллиона долларов на развитие проекта, суть которого состояла в том, чтобы соединить всех клиентов ARPA IPTO в одну сеть. Вскоре после этого Тейлор уговорил Ларри Робертса покинуть МIТ для продолжения работ по сетевому проекту в ARPA.
В 1967 году произошло еще одно событие, которое сыграло важную роль в развитии сетевых технологий: модем, изобретенный в начале шестидесятых, был существенно усовершенствован Джоном Ван Гином из Станфордского научно-исследовательского института (Stanford Research Institute, SRI). Ученый предложил приемник, который мог надежно распознавать биты информации на фоне шумовых помех, создаваемых междугородними телефонными линиями.
Параллельно в то же время английский автор идеи пакетной коммутации Дональд Дейвис занимался теоретическими разработками в британской национальной физической лаборатории. В 1967 году Ларри Робертс собрал научную конференцию в Анн-Арбор в штате Мичиган, на которую он пригласил основных разработчиков сетевого проекта. Конференция имела огромное значение - параллельно проводимые работы начали объединяться. Дональд Дейвис, Пауль Бэрон и Ларри Робертс узнали о работах друг друга. Термин «ARPANET» впервые упоминался в ходе выступления Ларри Робертса именно на этой конференции. На этой же конференции другой выдающийся ученый Уэсли Кларк впервые высказал идею и предложил термин «IMP» - Interface Message Processors, обозначающий устройства для управления трафиком в сети, которые впоследствии эволюционировали в современные маршрутизаторы .
В 1968 году началась работа по созданию IMP. ARPA заключила контракт на 1 млн. долл. с небольшой консалтинговой компанией Bolt Beranek & Newman (BBN) на создание четырех IMP, при помощи которых предполагалось объединить сеть ARPANET. BBN опередила своих более крупных конкурентов благодаря простой организационной структуре и отсутствию бюрократических препон. BBN возглавлял Фрэнк Хартом - человек незаурядных организаторских способностей, активная деятельность которого позволила небольшой компании получить столь престижный контракт. Несмотря на то что контракт был перспективным, на создание IMP был отпущен всего один год.
В 1969 году BBN успешно выполнила условия исторического контракта, в результате которого заработала сеть ARPANET, охватившая все Западное побережье США.
Семидесятые годы - Telnet, FTP, TCP/IP, USENET
В 1970-м продолжается рост сети - каждый месяц добавляется новый узел. В том же году произошло еще два важных события. Во-первых, Денис Ритчи и Кеннет Томпсон из BelLabs закончили работу над созданием операционной системы UNIX. Во-вторых, в этом же году рабочая группа NWG (Network Working Group) под руководством Стива Крокера завершила работу над протоколом NCP (Network Control Protocol), а еще годом позже закончила работу над протоколом эмуляции терминала Telnet и существенно продвинулась в работе над протоколом передачи файлов FTP.
В 1971 году BBN разработала новую платформу. Так называемые TIP-устройства (Terminal IMP, Terminal Interface Processor) обеспечили возможность входить на удаленные хосты, сделав таким образом ARPANET доступной большему числу пользователей. 1971-й был знаменательным не только для развития сетевых технологий; в этом же году произошли революционные преобразования в элементной базе компьютеров - появился микропроцессор 4004 компании Intel. Возвращаясь к сетевым технологиям, надо отметить, что достижения были столь существенными, что наступило время для публичных демонстраций. В 1971 году Ларри Робертс принял решение об организации демонстрации сети ARPA на Международной конференции по компьютерным коммуникациям (ICCC), которая должна была состояться в Вашингтоне в октябре 1972 года. Эксперимент должен был проводиться в реальном времени, чтобы показать, что сеть не только существует, но и работает. Для демонстрации было подготовлено более 40 терминалов. Компания AT&T предоставила канал данных.
Взглянуть на работу сети собрался цвет тогда немногочисленной сетевой элиты. Из Англии специально прилетел Дональд Дейвис - ученый, который ввел в употребление термин «пакетная коммутация». Демонстрация проходила в течение двух с половиной дней, и в ней приняли участие сотни людей, в том числе инженеров и технических работников телекоммуникационной и компьютерной индустрии. Демонстрация на ICCC внесла большой вклад в распространение идей пакетной коммутации и впервые показала широкому кругу людей, что совместное использование ресурсов в сети реально. В результате сообщество ARPANET стало пользоваться уважением, добилось признания новой технологии и получило в свое распоряжение ресурсы. Для производителей компьютеров это означало появление нового рынка.
Однако демонстрация ARPANET явилась не единственным событием 1972 года. Тогда же произошло еще по крайней мере два события, которые оказали огромное влияние на развитие компьютерных технологий. В 1972 году Рей Томильсон (BBN) написал программу, позволяющую отправлять электронную почту по ARPANET. Он же ввел обозначение «user@host» и использовал символ @, который позднее (с 1980 года) был закреплен в международном стандарте адресов электронной почты. (Кстати, в том же году появился язык С.) В 1973 году уже 30 институтов были подсоединены к ARPANET. Среди клиентов ARPANET появились такие частные организации, как BBN, Xerox PARC и MITRE Corporation, а также государственные - NASA’s Ames Research Laboratories, National Bureau of Standards и Air Force Research Facilities.
ARPA переименовывается в DARPA, где буква «D» указывает на Defense. Боб Кан переезжает из BBN в DARPA для осуществления проекта по соединению ARPANET с другими сетями. Начинается весьма сложная работа по объединению сетей, имеющих разные интерфейсы, скорости передачи данных и размеры пакетов. По сути дела, это была работа по созданию межсетевого протокола. В сентябре 1973 года появилась первая публикация по новому протоколу TCP (Transmittion Control Protocol). В 1974 году Ларри Робертс переходит в BBN, а Ликлидер - в DARPA IPTO. Дневной трафик ARPANET к этому времени составил уже 3 млн. пакетов.
В 1975 году Министерство энергетики США создает собственный научный центр по развитию сетевых технологий. Начиная с 1976 года DARPA финансирует исследования в Беркли, ученые которого ведут работы по модифицированию UNIX и созданию протокола TCP/IP. TCP/IP со временем стал одним из наиболее популярных протоколов сетевого взаимодействия и стандартом de facto для реализации глобальных сетевых соединений в силу открытости, масштабируемости и за счет предоставления одинаковых возможностей глобальным и локальным сетям.
В 1976 году появился суперкомпьютер CRAY 1, вычислительная мощность которого привлекла исследователей из разных частей США. Многие ученые выразили желание получить удаленный доступ к мощным вычислительным ресурсам суперкомпьютера. Так на повестку дня стал вопрос о необходимости организации сетевого доступа к суперкомпьютерным центрам. Но развитие сетевых технологий стимулировалось не только суперкомпьютерным направлением.
В 1977 году был анонсирован компьютер Apple II, и появление настольных компьютеров с потенциальной возможностью коммуникаций при помощи модемного подключения дало новый толчок развитию сетевых технологий и модемной индустрии. В 1977 году в DARPA сформировался международный совет по проблемам Интернета, возглавляемый Питером Кирстеном из University Colledge (Лондон). К началу 1978 года эксперимент ARPANET был практически закончен.
В 1979 году появилась служба USENET , которая стала одним из первых примеров клиент-серверной организации.
К концу семидесятых годов архитектура и протоколы TCP/IP приобрели современный вид. К этому времени агентство DARPA стало признанным лидером в разработке сетей с коммутацией пакетов. Дальнейшее развитие сетевых технологий, в том числе беспроводных радиосетей и спутниковых каналов связи, стимулировало активность DARPA в исследовании проблем межсетевого взаимодействия и реализации принципов Интернета в ARPANET.
DARPA не делало тайны из своей деятельности в области развития технологий Интернета, поэтому различные научные группы проявляли интерес к разработкам технологии глобальной сети.
Свое начало Интернет берет от сети ARPANET, но чаще Интернет называют наследницей NSFNET - американской сети, объединившей ученых NSF (National Science Foundation), которая сотрудничала, объединялась с ARPANET, а затем поглотила ее.
NSFNET появилась только в середине восьмидесятых годов, однако интерес к построению научных сетей NSF проявляла значительно раньше. В 1979 году произошла встреча шести американских университетов, которые обсудили возможность разработки сети CSNET (Computer Science Research Network). Боб Кан присутствовал на этой встрече как консультант от DARPA, а Кент Куртис - как представитель NSF (National Science Foundation). Тогда, в 1979 году, переговоры не привели к согласию: NSF посчитала проект слишком дорогим. Однако годом позже NSF возвращается к этой идее, которую поддерживает все большее количество университетов. В конце концов, NSF соглашается выступить организатором проекта CSNET. На проект выделяется 5 млн. долл., и NSF попадает в историю как один из первых основателей Интернета. Чтобы читателю было легче соотнести данные успехи с другими достижениями в развитии компьютерной техники, напомню, что в этом же году молодая компания Microsoft предложила операционную систему MS-DOS, а IBM приступила к производству первого персонального компьютера.
Восьмидесятые - NSFNET, BBS, WWW
Многие эксперты называют временем зарождения Интернета начало 80-х годов. В это время DARPA инициировало перевод машин, подсоединенных к его исследовательским сетям, на использование стека TCP/IP. В 1981 году IWG (Internet Working Group) в DARPA публикует документ, в котором говорится о полном переходе с протокола NCP (Network Control Protocol) на протокол TCP/IP, который разрабатывался с 1974 года. ARPANET становится магистральной сетью Интернет и активно используется для многочисленных экспериментов с TCP/IP.
DARPA организовало ряд научных семинаров, во время которых ученые обменивались новыми идеями и обсуждали результаты экспериментов. Был создан специальный комитет для координации и руководства процессом разработки протоколов и архитектуры сети Интернет, получивший название ICCB (Internet Control and Configuration Board); этот комитет существовал и регулярно работал до 1983 года.
Окончательный переход к технологии Интернет произошел в январе 1983 года: в этом году протокол TCP/IP принят Министерством обороны США, а сеть ARPANET была разбита на две независимые части. Одна из них (предназначенная для научных целей) сохранила название ARPANET, а вторая, большая по масштабу сеть MILNET отошла к военному ведомству.
Для того чтобы стимулировать использование новых протоколов в учебных заведениях, DARPA сделало реализацию TCP/IP широко доступной для университетских кругов. В это время многие исследователи использовали версию ОС Unix университета Беркли (шт. Калифорния), называемую BSD Unix (от Berkeley Software Distribution.)
Благодаря тому что DARPA в свое время субсидировала компанию BBN и университет в Беркли с целью реализации протоколов TCP/IP для использования вместе с популярной ОС Unix, более 90% компьютерных факультетов университетов адаптировали новую сетевую технологию, и версия BSD стала фактическим стандартом для реализаций стека протоколов TCP/IP. Было выпущено несколько версий BSD, каждая из которых добавляла в TCP/IP новые возможности, в том числе 4.2BSD (1983 г.), 4.3BSD (1986 г.); 4.3BSD Tahoe (1988 г.); 4.3BSD Reno (1990 г.); 4.4BSD (1993 г.).
С 1985 года NSF реализовала программу создания сетей вокруг своих суперкомпьютерных центров. И в 1986 году создание опорной сети (56 Кбит/с) между суперкомпьютерными центрами NSF привело к появлению целого ряда региональных сетей, таких как JVNCNET, NYSERNET, SURANET, SDSCNET, BARRNET и другие. Так появилась магистральная сеть NSFNET, которая в конце концов объединила все эти научные центры и связала их с ARPANET. Таким образом, NSFNET связала пять суперкомпьютерных центров и открыла доступ к мощным вычислительным ресурсам для широкого круга исследователей. В свое время ARPANET из-за бюрократических проблем не справилась с этой задачей, что и привело к появлению NSFNET. Большое число университетов и исследовательских центров, в том числе и за пределами США, выразили желание подключиться к этой сети. Для уменьшения платы за использование междугородних линий связи решено было развивать систему региональных сетей, которая объединяет компьютеры внутри какого-то региона и имеет выходы на подобные сети поблизости. При такой конфигурации все компьютеры являются равноправными и имеют связь «по цепочке» через соседние компьютеры как друг с другом, так и с суперкомпьютерами NSF. Таким образом, начиная с 1986 года можно говорить о становлении глобальной компьютерной сети Интернет.
В 1988 году Интернет становится международной сетью - к нему присоединяются Канада, Дания, Финляндия, Франция, Норвегия и Швеция. В том же 1988 году в сети появляется служба BBS (Bulletin Board System).
В январе 1989 года сеть насчитывала 80 000 узлов; в ноябре к Интернету присоединились Австрия, Германия, Израиль, Италия, Япония, Мексика, Нидерланды, Новая Зеландия и Великобритания - количество узлов в сети выросло до 160 000. В том же году появилась технология FDDI (Fiber Distributed Interface) - распределенный интерфейс передачи данных по волоконно-оптическим каналам.
Если Интернет - изобретение коллективное, то идею гипертекста и WWW связывают с именем конкретного человека. В 1989 году Бернерс-Ли высказал идею гипертекста, которая и послужила толчком к созданию World Wide Web. Работая в качестве технического консультанта в Европейской лаборатории физики частиц в Женеве, Бернерс-Ли написал программу Eniquire, которая стала прообразом будущей WWW. В том же 1989 году Бернерс-Ли начинает работу над глобальным проектом Всемирной паутины, и всего два года спустя (в 1991 году) первые WWW-объекты помещаются в Интернет. В период с 1991 по 1993 год ученый занимается усовершенствованием спецификаций WWW. В 1994 году Бернерс-Ли переходит работать в Массачусетсский технологический институт в лабораторию компьютерных наук, где он занимает пост директора консорциума WWW, который координирует усилия более сотни корпораций, направленные на совершенствование технологий World Wide Web.
