Интернету 50 лет: очевидцы рассказали о запуске его первого прообраза
Когда в прошлую среду я был в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе, я поднялся на третий этаж в поисках комнаты 3420. И я прошел мимо, из коридора она не выглядит сколько-нибудь примечательно.
Тем не менее, именно здесь 50 лет назад произошло кое-что грандиозное. Молодой исследователь Чарли Клайн осуществил первую цифровую передачу данных, которую зафиксировал Билл Дювалль, сидевший за компьютером на другом конце Калифорнии в Стэнфордском исследовательском институте. Так родилась ARPANET, небольшая сеть компьютеров, которая считается предшественницей интернета.
В то время небольшой сеанс передачи данных не прогремел на весь мир. Даже сами исследователи не оценили значения того, что сделали. «Я не запомнил чего-либо особенного в тот вечер, и уж точно я не осознал, что то, что мы сделали, было чем-то особенным», — вспоминает Клайн. Однако установленная связь между компьютерами доказывала жизнеспособность концепции, которая позволила распространять любую информацию на компьютеры по всему миру.
Сегодня наши смартфоны и ключи от гаражей представляют собой узлы сети, которая произошла от той, что Клайн и Дювалль испытали в тот день. Эти и другие люди рассказали, как разбирались в закономерностях перемещения байтов по всему миру.
Это не должно повториться
Своим прорывом 29 октября 1969 года Клайн и Дювалль обязаны многим людям, которые готовили для него почву. Один из этих людей — профессор Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе Леонард Клейнрок. Сегодня он по-прежнему работает в университете. По его словам, ARPANET представляет собой, в каком-то смысле, детище Холодной войны. Когда в октябре 1957 года над США пролетел советский Спутник-1, научное и политическое сообщество было в шоке.
Запуск спутника застиг США врасплох со спущенными штанами, и президент Эйзенхауэр сказал, что это не должно повториться, вспоминает Клейнрок во время разговора в комнате 3420, которая теперь известна как Центр истории интернета (Kleinrock Internet History Center). «Так что в январе 1958-го он запустил в системе Минобороны Агентство перспективных научных разработок (ARPA) для поддержки науки, технологии, инженерного дела и математики в университетах и лабораториях США».
Ключевой кадр из Минобороны
К середине 1960-х созданное агентство финансировало работу
больших компьютеров в исследовательских лабораториях по всей стране. За финансы
в ARPA отвечал Боб Тейлор, ключевая фигура в истории компьютерной науки,
который впоследствии руководил научно-исследовательским центром Xerox PARC в Пало-Альто. Работая в ARPA, он понял, что
все эти компьютеры «разговаривают» на разных языках и не могут
взаимодействовать между собой. Тейлора бесило, что для связи с каждым
компьютером ему нужен отдельный телетайп-терминал. Решением этой проблемы и стала ARPANET. У Тейлора была и другая причина стремиться объединить
компьютеры в сеть. Он регулярно получал со всей страны запросы на
финансирование для покупки более мощных компьютеров. При этом он знал, что
значительная часть существующих мощностей простаивает. Когда в Калифорнии
исследователю не хватало системных ресурсов, на восточном побережье США была
ночь, и другой компьютер мог стоять без дела, объясняет Клейнрок. Или, например, на одном компьютере было установлено ПО, которое
пригодилось бы и на других. Вроде графической программы,
которую разработали в Университете Юты: без сети приходилось просить ARPA,
чтобы тебе тоже купили такую программу, говорит Клейнрок. Все хотели всё, и к
середине 1960-х в ARPA
устали от таких запросов. Проблема заключалась в том, что все компьютеры говорили на
разных языках. В Пентагоне Тэйлору объяснили, что устройства в
исследовательских центрах работают с разными кодами. Не было единого сетевого
языка — или протокола, с помощью которого расположенные в разных местах
устройства могли устанавливать между собой соединение и делиться контентом или
ресурсами. Вскоре это изменилось. Тэйлор уговорил главу ARPA Чарльза
Герцфельда выделить $1 млн на разработку сети, которая бы объединила компьютеры
Массачусетского, Калифорнийского и Стэнфордского и многих других исследовательских
центров . Деньги взяли из программы разработки баллистических ракет, оправдав
это тем, что создаваемая сеть сможет уцелеть, если какая-то ее часть будет
уничтожена — например, в ходе ядерной атаки. В проект пригласили старого знакомого Клейнрока по Массачусетскому
технологическому институту (MIT)
Ларри Робертса. Тот, в свою очередь, обратился к работам британского ученого
Дональда Дэвиса и американца Пола Бэрана в сфере информатики. Вскоре теоретическими аспектами проблемы пригласили
заниматься и самого Клейнрока. Он занимался этой темой с 1962 года, когда еще
учился в MIT. В итоге главной его заслугой в создании ARPANET стало
создание так называемой теории массового обслуживания или теории очередей. Тогда
связь осуществлялась по аналоговым линиям, которые можно было арендовать у
AT&T. Соединение между посылающим и
принимающим устанавливалось на центральной станции. В результате было множество
простоев в те моменты, когда по линии не передавались ни слова, ни биты. Клейнфельд
рассудил, что для установки соединения между компьютерами этот способ
неэффективен. И предложил пакетную систему передачи данных. Пока один поток
пакетов данных приостанавливается, другой, не связанный с ним, может
использовать тот же канал связи. Например, электронное письмо может попасть к
получателю четырьмя разными путями: если один из них отключен, сеть
маршрутизирует пакеты через другой. Во время нашего разговора в комнате 3420 Клейнрок показывает
мне свою диссертацию, в которой все это также описано. Ее он издал книжкой еще в 1964 году. Новый тип сети предполагал, что данные направляются не
центральным коммутатором, а специальными устройствами в узлах. В 1969-м эти устройства называли
процессорами интернет-сообщений (IMP). Каждое устройство представляло собой
модифицированную версию компьютера Honeywell DDP-516. Тот самый IMP, который
использовался для первой передачи данных, Клейнрок получил в Калифорнийском
университете в первый понедельник сентября 1969 года. Теперь его восстановили,
и он красуется в углу комнаты 3420. Осенью 1969 года Чарли Клайн пытался
получить научную степень инженера. Он был одним из нескольких студентов,
которые стали работать над проектом ARPANET, когда Клейнрок получил
госфинансирование. В августе Клайн и остальные готовили университетский
компьютер Sigma
7 к соединению с IMP. Никакого стандартного интерфейса для соединения еще не
было, так что ребята сами сделали кабель длиной около 4,5 метров. Не хватало
только второго компьютера, с которым можно было бы установить связь. Вторым IMP-процессор
получили в Стэнфорде в начале октября. Тогда Биллу Дюваллю пришлось быстро
готовить оборудование к эксперименту. Команды двух университетов договорились установить
связь не позже 31 октября. Чтобы успеть, Дювалль каждый день работал по 15
часов. С приближением срока
темпы работы выросли, и в итоге к эксперименту были готовы раньше дедлайна. «У нас
было два узла, и мы арендовали линию связи со скоростью 50 тыс. бит в секунду у AT&T», — вспоминает Клейнрок. Первый тест провели 29 октября. Вечером Клайн и Дювалль остались в своих университетах допоздна. Первое испытание ARPANET
решили провести ночью, чтобы не помешать ничьей работе в случае неудачи. Клайн: "Я вошел в операционную систему и запустил свою программу,
которая позволяла мне давать системе указание об отсылке пакетов данных в Стэнфордский
исследовательский институт. Параллельно Билл Дювалль в Стэнфорде запустил свою
программу для приема входящих соединений. К тому же мы были на связи по
телефону. Сначала у нас была пара проблем. У меня была сложность с
переводом кода, потому что в нашей системе использовался расширенный
двоично-десятичный код обмена информацией, принятый в IBM и Sigma 7. А в
Стэнфорде компьютер использовал Американский стандартный код для обмена
информацией, который в итоге стал стандартом для ARPANET и для всего мира. Так вот, когда мы разобрались с этой проблемой, мы
попробовали установить соединение, дав команду login. Система распознавала
команды. Так что достаточно было ввести L, O и G, чтобы она добавила IN. Я ввел первую букву. Мы были на телефоне [с Дюваллем], и я
спросил, получил ли он L. Он подтвердил, и тогда я увидел L на своем терминале.
Тогда я ввел O, и он подтвердил получение. Но когда я ввел G, он сказал, что у него полетела
система". Дювалль: «После ввода пары букв у меня переполнился буфер. Это легко
исправить, так что все скоро вернулось к норме и заработало». Клайн: «У него был небольшой баг, на исправление ушло около 20
минут, а потом мы попробовали еще раз. Ему пришлось внести какие-то изменения в
программу. Я проверил все на своей стороне. Он перезвонил, и мы попробовали
снова. Я опять ввел L, O
и G, но на этот раз
система добавила IN». Первое соединение было установлено в полодиннадцатого
вечера. После этого Клайну удалось удаленно зайти в свою учетную запись на
компьютере Стэнфордского университета и запускать программы на устройстве,
расположенном в полутысяче километров к северу от него. В каком-то смысле, для
этого и создавалась ARPANET. «Было уже поздно, так что я пошел домой», — вспоминает
Клайн. Вскоре успешный эксперимент распространился на другие
университеты, а впоследствии стал прообразом современного интернета.
$1 млн из программы разработки баллистических ракет
Теория очередей
Успеть до Хэллоуина
Вот как они сами описывают события той ночи