Об истории возникновения интернет-коммутации пакетов

История возникновения основного механизма Интернет, с анекдотом на завершение

Здравствуйте, коллеги! Продолжаем обсуждать прочитанное в книге Айзексона Уолтера "Инноваторы". (Предыдущая публикация: "Об истории возникновения Интернет".)

Здесь мы поговорим об истории коммутации пакетов, без которого современный интернет был бы невозможен. Пусть вас не пугают такие слова, как "коммутация", "пакет" - дальше об этом будет рассказано. Суть истории не в этом ...

В октябре 1967 года Лоренц (Ларри) Робертс (руководитель проекта связи многих компьютеров в единую систему) представил пересмотренный план сети, которая сначала называлась ARPA Net, затем ARPANET. Однако оставался нерешенным вопрос - как связывать между собой два узла сети? На то время было известно два решения с использованием выделенных линий (как для телефонных звонков). Первое — система с центральным аппаратным узлом, центральным компьютером, который направляет всю информацию по определенным адресам, "маршрутизирует" информацию. Второе —децентрализованная система, напоминающая сеть шоссейных дорог. Это решение выглядело надежней, однако и оно не вполне удовлетворяло всем техническим характеристикам для сети передачи данных с разнородными потоками данных, разработанное одним из комитетов в Пентагоне. Как писал в одном из отчетов Ларри Робертс: «Кажется необходимым удерживать периодически используемую линию связи для получения откликов за время от одной десятой до одной секунды, необходимых для интерактивной работы. Это весьма затратно с точки зрения ресурсов сети, и если только у нас не появится возможность звонить быстрее, коммутация сообщений и концентрация станут очень важными для участников сети».

Правильно задачу решил еще в 1960 году инженер-электрик Пол Бэран, семья которого иммигрировала в 1928 году из города Гродно (тогда принадлежавшего Польше), когда ему было два года. Пол Бэран работал в RAND Corporation - аналитическим центре, работавшем на деньги министерства обороны США в Санта-Монике, Калифорния, созданном после Второй мировой войны для долгосрочного планирования и анализа стратегических проблем для военных нужд. Целью Бэрана было отдалить ядерную войну, создав очень надёжную военную сеть связи, способную пережить даже крупномасштабную ядерную атаку. Такая сеть сделала бы упреждающий удар со стороны СССР менее привлекательным, поскольку было бы очень тяжело разрушить возможность США в ответ ударить по нескольким чувствительным точкам. Для этого Бэран предложил систему, разбивающую сообщения на то, что он назвал блоками сообщений (пакеты в нинешней терминологии), которые можно было бы независимо передавать по сети узлов связи с избыточным количеством соединений, и затем собирать воедино в конечной точке.

Предыдущий абзац взят из русскоязычного перевода статьи "Creatures of Thought" на сайте habr.ru и немного суховат, не правда ли? Вот как это написано у Айзексона (зацените эффектный журналистский стиль!):

У ARPA был доступ к объёмным отчётам Бэрана для RAND, однако поскольку они не были связаны с интерактивными компьютерами, их важность для ARPANET не была очевидной. Руководители DARPA Лоренц Робертс и Роберт Тэйлор, судя по всему, так их и не заметили. Вместо этого в результате одной случайной встречи молодой инженер из Англии Роджер Скентлебери преподнес Робертсу всё как на блюдечке, а именно - представил доклад, описывающий исследования его руководителя Дональда Дэвиса из Britain’s National Physical Laboratory (NPL). Там был и хорошо продуманный механизм коммутирования, и применимость к задаче создания интерактивных компьютерных сетей, и справочные материалы от RAND, и даже название «пакет». Там было и обоснование того, что для организации хорошей пропускной способности сети потребуются более высокие скорости, до 50 Кбит/с. Для создания ARPANET фундаментальная часть проблемы маршрутизации была решена.

Целых две команды (из RAND (Бэран) и NPL (Дэвис)) опередили ARPA в вопросе разработки коммутации пакетов, эффективной технологии, лежащей в основе практически всех коммуникаций. Однако именно ARPANET стала первой значимой сетью, использовавшей эту технологию. Дело в том, что хотя у ARPA не было официального разрешения на создание сети связи, однако было большое количество уже имеющихся исследовательских центров со своими компьютерами, культура «свободных» нравов, за которой практически никто не приглядывал, и целые горы денег. Изначальный запрос Тэйлора от 1966 года на средства для создания ARPANET озвучил цифру в $1 миллион, и Робертс продолжал тратить по стольку каждый год с 1969 и далее для создания и работы этой сети. При этом для ARPA такие деньги были мелочью, поэтому никто из его начальников не беспокоился о том, что Робертс с ними делает, пока это можно было хоть как-то притянуть к нуждам национальной обороны.

NPL имела очень ограниченный бюджет, чем у ARPA, в £120 000 за 3 года - это примерно половина того, что ARPANET тратила ежегодно(!). И, что еще более существенно - у NPL не было готовой социальной и технической сети из исследовательских компьютеров.

У Бэрана в RAND не было ни возможностей, ни авторитета для того, чтобы что-то сделать. Его работа была чисто исследовательской и аналитической, и её можно было при желании применить к обороне. В 1965 году RAND и в самом деле порекомендовал его систему ВВС, и те согласились с жизнеспособностью проекта. Однако, как пишет Айзексон:

...поскольку там не особо разбирались в цифровой связи. Бэран убедил начальство в RAND, что это предложение лучше будет забрать, чем позволить реализовать его абы как, и загубить репутацию распределённой цифровой связи.

Затем Бэран решил обратиться к частному бизнесу и предпринял попытку убедить великую и могучую тогда AT&T дополнить свою обычную сеть передачи голосовой информации с коммутацией каналов сетью передачи данных с коммутацией пакетов. Бэран вспоминал: «Первая реакция была: «Этот парень сошел с ума. То, что он предлагает, невозможно!» На одной из встреч с сотрудниками AT&T нашелся даже представитель старшего поколения, который заявил примерно следующее: «Подожди-ка, сынок. Ты что, хочешь сказать, что начинаешь коммутацию еще до установления сеанса связи?»... Он закатил глаза, как бы давая понять своим коллегам, присутствовавшим в комнате, что не верит в это ни на йоту. После паузы этот начальник добавил: «Сынок, послушай, телефон работает так…» — и начал объяснять мне, как работает телефон... Они отбивались руками и ногами. Было испробовано все, что только возможно, чтобы не дать проекту ход». AT&T даже карты своих коммуникационных каналов не дали RAND, так что Бэран был вынужден использовать комплект, попавший к нему в руки благодаря утечке информации.

А теперь обещанный анекдот, по Айзексону:

Хотите узнать что-то новое, и не только про инновации? Приходите в Книжный клуб, который работает по рабочим средам, в РИПТИБ, каб. 206, с 17.30 до 19.00.