Леонард Клейнрок демонстрирует функции процессора сообщений интерфейса (IMP), важного компонента ARPANET.
Как вы думаете, сколько лет Интернету? Для большинства из нас наш опыт работы с Интернетом восходит к самым первым дням существования всемирной паутины в 1990-х годах. Но сам Интернет старше этого. Он вырос в результате слияния нескольких отдельных компьютерных сетей, самой старой и самой влиятельной из которых была ARPANET.
В 1966 году Агентство перспективных исследовательских проектов (ARPA) совместно с несколькими исследовательскими учреждениями организовало программу под названием Resource Sharing Computer Networks. Целью ARPA было связать разные компьютеры вместе, как для увеличения общей мощности компьютера, так и для децентрализации хранения информации. Правительство США хотело найти способ доступа и распространения информации в случае катастрофического события, такого как ядерная атака. Если бомба попадет в важную компьютерную линию, передача информации немедленно прекратится. Но если бы был путь к сетевым компьютерам, другие части системы могли бы продолжать работать, даже если одно соединение было бы разрушено.
Обсуждения с ARPA постепенно перешли от теории к реальным предложениям по построению этих сетей. В 1968 году ARPA разослало запрос предложения (RFQ) нескольким учреждениям с просьбой подать заявку на создание первой глобальной сети. Консалтинговая компания по акустике Bolt, Beranek and Newman (BBN) выиграла тендер на разработку четырех процессоров интерфейсных сообщений (IMP), машин, которые будут создавать открытую связь между четырьмя разными компьютерами, работающими на четырех разных операционных системах.
Команда, которая спроектировала, построила и установила ARPANET, была разнообразной и состояла из инженеров-электриков, ученых-информатиков, прикладных математиков и аспирантов. Они зафиксировали свои открытия и процессы в серии документов под названием «Запрос на комментарии» (RFC), которые вы можете найти в архиве вместе со стандартами Интернета и пользовательской информацией в архивах RFC / STD / FYI / BCP в Интернете.
В этой статье мы узнаем об оборудовании, используемом в исходной четырехузловой ARPANET. Мы рассмотрим протоколы, позволяющие различным компьютерам обмениваться информацией друг с другом. Мы также рассмотрим, как команда ARPANET изобрела многие интернет-функции, которые сегодня мы воспринимаем как должное. Наконец, мы узнаем об окончании программы ARPANET.
Содержание
- Компьютеры ARPANET
- Протоколы ARPANET
- ARPANET ррорыв
- Конец ARPANET
Компьютеры ARPANET
Актер Майкл Кейн играет шпиона кокни Гарри Палмера в фильме 1967 года «Мозг на миллиард долларов». Компьютер Honeywell, аналогичный тому, который команда Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе использовала для подключения к ARPANET, является основой огромной съемочной площадки Pinewood Studios.
До ARPANET большинство компьютерных систем состояло из огромного компьютера - иногда размером с целую комнату - с подключенными к нему пользовательскими терминалами. Терминал представлял собой некую форму пользовательского интерфейса, часто состоящего из клавиатуры или устройства чтения перфокарт. Несколько пользователей могут получить доступ к компьютеру одновременно, используя метод, называемый разделением времени. Другие ранние сети требовали прямого соединения между хост-компьютерами, а это означало, что для передачи информации был только один путь. Прямые соединения ограничивали размер этих компьютерных сетей, которые стали известны как локальные вычислительные сети (ЛВС).
ARPA хотела создать сетевую систему, которая могла бы простираться по всей территории Соединенных Штатов, связывая правительственные и научные организации таким образом, который ранее был невозможен. Однако первая фаза ARPANET была намного скромнее: четыре компьютерные системы в разных местах могли соединяться вместе с помощью существующих телефонных линий и четырех интерфейсных процессоров сообщений (IMP).
ARPA выбрала исходные компьютерные сайты на основе ранее существовавших исследовательских отношений с правительством США. На каждом сайте была своя команда инженеров, ответственных за подключение компьютера сайта к ARPANET. Четыре главных компьютера в первоначальной структуре ARPANET включали:
- Университетский компьютер Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, представляющий собой SDS Sigma 7, работающий в операционной системе Sigma Experimental
- Компьютер SDS-90 Стэнфордского исследовательского института, работающий на операционной системе Genie
- IBM 360/75 работает на операционной системе OS / MVT в университете центра Culler-Фрид Интерактивная математика Калифорнии
- компьютер DEC PDP-10 с операционной системой Tenex в Университете Юты
С первой попытки система вылетела до того, как UCLA смог отправить полную команду на компьютер Стэнфордского университета. К счастью, со второй попытки все заработало. Два других главных компьютера присоединились к сети до конца 1969 года. Впервые ученые смогли использовать мощность нескольких компьютеров в удаленных местах.
Спасибо за (компьютерные) воспоминания
По сравнению с сегодняшними персональными компьютерами, IMP был легковесным в отделе обработки. У компьютера Honeywell было всего 12 килобайт памяти. Сегодня вы можете приобрести новый настольный компьютер с объемом компьютерной памяти более 1 гигабайта - 1 000 000 килобайт.
Протоколы ARPANET
Большинство из нас воспринимает Интернет как должное. Мы можем войти в нашу электронную почту и просмотреть всемирную паутину. Но когда начался проект ARPANET, не было никаких процедур или систем, позволяющих различным компьютерам обмениваться информацией. Пришлось все изобретать с нуля.Одним из наиболее важных решений, принятых командой ARPANET, было создание стандартизированной системы протоколов, которой будут следовать хост-компьютеры и IMP. Для выполнения этой работы была создана группа под названием Network Working Group . Сначала процесс создания был хаотичным и разрозненным. Команда ARPANET начала разрабатывать и устанавливать эти протоколы через свои RFC.
В начале процесса команда осознала необходимость выполнения двух конкретных задач: создать способ для пользователей удаленно входить в систему и сделать возможным перенос файлов с одной машины на другую. Позднее удаленный вход стал известен как Telnet, а перемещение файлов туда и обратно стало частью протокола передачи файлов (FTP). Команда представила эти первые два протокола руководителю проекта Ларри Робертсу. Робертс решил, что первоначальные протоколы не были достаточно амбициозными, и сказал команде включить больше функций и процессов.
Команда приступила к разработке программы управления сетью (NCP), симметричного протокола хост-хост. Проще говоря, это была процедура, позволяющая компьютерам обмениваться данными внутри сети, а также добавление дополнительных хостов в сеть, чтобы сделать ее больше. NCP также контролировал путь и поток данных через ARPANET. Он установил практику использования числовых адресов хостов для сетевой связи и явился предшественником сегодняшних серверов доменных имен (DNS).
ARPANET также воспользовалась революционным новым способом отправки данных: коммутацией пакетов. При коммутации пакетов хост-компьютеры делят каждый компьютерный файл на более мелкие сегменты, называемые пакетами. После передачи пакетов части собираются в исходные файлы.
Коммутация пакетов играет сегодня чрезвычайно важную роль в Интернете. Информация может проходить через всю систему намного быстрее, когда компьютеры разбивают файлы на более мелкие части. Это потому, что один огромный файл, перемещающийся по пути, занимает большую полосу пропускания. Несколько меньших пакетов могут проходить по разным путям в сети к одному и тому же месту назначения. Если по какой-то причине часть пути закрыта, пакеты, заблокированные на пути, могут найти другой путь, в то время как остальная информация продолжает загружаться на компьютер пользователя.
Следуя протоколу
NCP заложила основу для набора Интернет-протоколов «Протокол управления передачей / Интернет-протокол (TCP / IP)». Роберт Кан и Винтон Серф разработали протокол TCP / IP, который определяет, как информация перемещается через Интернет, и проверяет, попадает ли информация туда, куда она идет. Подумайте о TCP / IP как о системе управления трафиком - без этих протоколов компьютеры не будут знать, какие пути доступны, и вся сеть может выйти из строя.
ARPANET прорыв
ARPANET позволял людям делать с компьютерами вещи, которые никогда раньше не делались или были возможны только в гораздо меньших масштабах, в том числе:- Удаленный вход: с помощью ARPANET люди могут использовать одну компьютерную систему для входа в другую, находящуюся за много миль. Впервые исследователи и ученые получили доступ к базам данных, полным информации, без необходимости физического перехода на другой компьютерный сайт. В 1971 году в ARPANET был интегрирован первый процессор терминального интерфейса (TIP), который позволял пользователям отдельных компьютерных терминалов подключаться к сети.
- Передача файлов: пользователи могут получать доступ к информации в других компьютерных системах, а также копировать и сохранять данные или отправлять файлы по сети. К осени 1970 года ARPA обновила программный пакет IMP, чтобы каждый IMP мог загружать новое программное обеспечение из других IMP. С этого момента ARPA может выполнять обновления системы через один IMP, который будет отправлять обновления всем другим IMP в системе.
- Электронная почта: В 1972 году программист Рэй Томлинсон разработал систему электронной почты для ARPANET, адаптировав паруприложений операционной системы Tenexпод названием SNDMSG и READMAIL. Томлинсон выбрал символ «@», чтобы объединить имена получателя и хост-компьютера получателя, соглашение, которое мы все еще используем сегодня.
В 1973 году Роберт Кан инициировал эксперимент с техникой, которую он назвал интернетом, - объединение двух или более отдельных сетей в большую сеть. Он начал смотреть на способы интеграции ARPANET с передовых оборонных исследовательских проектов Агентства ( DARPA ) Packet Radio Network , которая была сеть, используемые радио волны для передачи данных с одного компьютера на другой.
В 1983 году ARPANET официально перешла с NCP на набор протоколов TCP / IP. Подобно тому, как архитектура и протоколы ARPANET предвосхищали структуру Интернета, приложения, созданные пользователями для навигации и взаимодействия с сетью, проложили путь для многих современных функций Интернета.
Кто есть кто в ARPANET?
ARPANET была рождена сотнями людей. Вот лишь несколько человек, ответственных за этот новаторский проект:
- JCR Licklider, глава ARPA, создавший «Межгалактическую сеть»
- Ларри Робертс, программный менеджер ARPA для ARPANET
- Роберт Кан, разработчик сетевых протоколов
- Уилл Кроутер и Дэйв Уолден, два программиста BBN
- Винтон Серф, разработчик ARPANET и соавтор протокола TCP / IP
- Майк Вингфилд, создатель первого аппаратного интерфейса, который связал компьютер с IMP
- Пол Баран, Дональд Дэвис и Леонард Клейнрок, математики и разработчики коммутации пакетов
Конец ARPANET
Роберт Кан, который помогал создавать протоколы, используемые как в ARPANET, так и в Интернете, принимает участие в 10-й ежегодной премии Webby Awards.
В период с 1969 по 1977 год сеть ARPANET выросла из сети из четырех компьютеров до одной со 111 компьютерами, принадлежащими университетам, исследовательским центрам и военным. Используя спутниковые каналы, ARPANET соединила компьютерные системы в континентальной части США с компьютерами на Гавайях и в Европе. Несмотря на то, что сеть выросла, мало кто действительно имел доступ к системе. В целом, общественность не знала о существовании ARPANET.
Начали работать и другие сети ARPANET, включая USENET, Ethernet, CSNET и BITNET. Запрос ARPANET на комментарии 827 установил протокол внешнего шлюза, который позволял отдельным сетям получать доступ друг к другу, даже несмотря на то, что доступ к ARPANET по-прежнему был ограничен для официального использования. В 1983 году военная часть ARPANET отделилась от сети; его единственным выходом на большую сеть было несколько шлюзов электронной почты. Военные переименовали свою меньшую сеть в MILNET, которая позже станет частью сети передачи данных Министерства обороны США (DDN).
В 1986 году пять суперкомпьютерных центров сформировали сеть под названием NSFNET. Вскоре сеть NSFNET стала включать в себя несколько университетов. Другие сети начали объединяться в более крупные системы. Люди называли эту большую совокупность сетей и шлюзов Интернетом. Хотя эра персональных компьютеров началась в конце 1970-х годов, Интернет по-прежнему оставался ресурсом для университетов, корпораций и правительства.
Инфраструктура ARPANET начала показывать свой возраст. IMP системы не были такими эффективными и мощными, как компьютерные узлы в других сетях. Организации, использующие ARPANET, начали переходить на другие сети, в основном NSFNET. В 1990 году DARPA закрыло проект ARPANET. Цели организации были достигнуты. В Соединенных Штатах была общенациональная компьютерная сеть, которая не только объединяла мощные ресурсы, но и могла продолжать работать, если значительная часть сети перестала работать. Еще более впечатляюще то, что теперь эта сеть охватила весь земной шар, соединяя компьютеры из одной части мира в другую.
Взлом ARPANET
Культура взлома процветала в ARPANET. Большинство хакеров работали над улучшением системы, загрузкой полезных программ, улучшением существующих приложений или созданием сообщества, в котором люди могли бы говорить о программировании. Хакеры также изобрели жаргон, который перешел в Интернет. Не все хакерские действия приводили к положительным результатам - распространение компьютерного вируса привело к полному сбою системы в 1980 году. ARPANET была большой целью для хакеров, таких как Кевин Поулсен, который был пойман на получении несанкционированного доступа к сети в 1983 году под ником Dark Dante.
