Historia de Internet: ARPANET - El origen

A mediados de la década de 1960, los primeros sistemas informáticos de tiempo compartido generalmente repitieron la historia temprana de los primeros interruptores telefónicos. Los empresarios crearon estos interruptores para permitir a los suscriptores utilizar los servicios de un taxi, un médico o un cuerpo de bomberos. Sin embargo, los suscriptores pronto descubrieron que los conmutadores locales son tan adecuados para comunicarse y socializar entre sí. Del mismo modo, los sistemas de tiempo compartido, creados por primera vez para que los usuarios pudieran "llamar" la potencia informática, pronto se convirtieron en conmutadores de servicios públicos con un sistema de mensajería integrado. En la próxima década, las computadoras pasarán por la siguiente etapa en la historia del teléfono: la aparición de la interconexión de conmutadores, formando redes regionales y de larga distancia.

Protoset

El primer intento de combinar varias computadoras en un todo coherente más grande fue el proyecto de una red de computadoras interactivas SAGE , un sistema de defensa aérea estadounidense. Dado que cada uno de los 23 centros de control SAGE cubría un área geográfica específica, se necesitaba un mecanismo para transmitir las pistas de radar de un centro a otro, en los casos en que un avión extranjero cruza la frontera entre estas áreas. Los desarrolladores de SAGE llamaron a esta tarea "interferencia" y la resolvieron creando líneas de datos basadas en líneas telefónicas dedicadas de AT&T que se extendían entre todos los centros de control vecinos. Ronald Enticnap, que era parte de una pequeña delegación de las Fuerzas Armadas Reales enviadas a SAGE, dirigió el desarrollo y la implementación de este subsistema. Desafortunadamente, no encontré una descripción detallada del sistema "inter-coloquial", pero, obviamente, la computadora en cada uno de los centros de control determinó el momento en que la pista en el radar se movió a otro sector y envió sus notas por línea telefónica a la computadora del sector donde podría recibirla. operador rastreando la terminal allí.

El sistema SAGE necesitaba traducir datos digitales en una señal analógica en la línea telefónica (y luego de regreso a la estación receptora), y por lo tanto, AT&T tuvo la oportunidad de desarrollar el módem Bell 101 (o conjunto de datos, como se llamó al principio), capaz de transmitir un modesto 110 bit por segundo Posteriormente, este dispositivo se denominó módem , por su capacidad para modular una señal telefónica analógica utilizando un conjunto de datos digitales salientes y demodular bits de una onda entrante.


Conjunto de datos Bell 101

Por lo tanto, SAGE sentó una base técnica importante para redes informáticas posteriores. Sin embargo, la primera red informática, cuyo legado fue largo e influyente, fue la red con el nombre, conocido hoy: ARPANET. A diferencia de SAGE, combinó un conjunto diverso de computadoras, tanto con el tiempo compartido del usuario como con el procesamiento por lotes de datos, cada uno de los cuales tenía su propio conjunto especial de programas. La red fue concebida como universal en escala y operación, y tenía que satisfacer las necesidades de cualquier usuario. El proyecto fue financiado por la Oficina de Técnicas de Procesamiento de Información (IPTO), dirigida por el director Robert Taylor , quien era el departamento de investigación informática de ARPA. Pero la idea misma de tal red surgió con el primer director de este departamento, Joseph Karl Robnett Liklider.

Idea

Como aprendimos anteriormente , Liklider, o "Lik" para sus colegas, era un psicólogo capacitado. Sin embargo, cuando trabajó con sistemas de radar en el laboratorio de Lincoln a fines de la década de 1950, le fascinaban las computadoras interactivas. Esta pasión lo llevó a financiar algunos de los primeros experimentos en computadoras con acceso de tiempo compartido, cuando en 1962 se convirtió en director de la recién creada IPTO.

Para entonces, ya estaba soñando con la posibilidad de vincular computadoras interactivas aisladas en una superestructura más grande. En su trabajo de 1960 sobre la "simbiosis del hombre y la computadora", escribió:

Parece razonable imaginar un "centro de pensamiento" que pueda incorporar las funciones de las bibliotecas modernas y los supuestos avances en el campo del almacenamiento y la recuperación de información, así como las funciones simbióticas descritas anteriormente en este documento. Esta imagen se escala fácilmente en una red de dichos centros, unida por líneas de banda ancha, y accesible a usuarios individuales a través de líneas telefónicas arrendadas.

Justo cuando el TX-2 despertó la pasión de Lick por las computadoras interactivas, SAGE podría haberlo llevado a imaginar cómo se podrían conectar varios centros de computación interactivos y proporcionar algo así como una red telefónica para servicios inteligentes. De donde sea que surgió esta idea, Lick comenzó a difundirla sobre la comunidad de investigación creada por él en la IPTO, y el más famoso de estos mensajes fue un memo fechado el 23 de abril de 1963, dirigido a "Miembros y departamentos de la red informática intergaláctica", es decir, varios investigadores quienes recibieron fondos de IPTO para acceso a computadoras con tiempo compartido y otros proyectos informáticos.

La nota se ve desordenada y caótica, claramente dictada sobre la marcha y no editada. Por lo tanto, para entender exactamente lo que Lik quería decir sobre las redes de computadoras, uno tiene que pensar un poco. Sin embargo, algunos puntos se resaltan inmediatamente. Primero, Lick dijo que los "diversos proyectos" financiados por la IPTO en realidad pertenecen a "un área". Después de eso, analiza la necesidad de asignar dinero y proyectos para maximizar los beneficios de esta empresa, porque entre la red de investigadores "para lograr el progreso, cada investigador activo necesita una base de software y un equipo más complejo y completo de lo que puede crear en un tiempo razonable". Leek concluye que lograr esta efectividad global requiere algunas concesiones y sacrificios personales.

Luego comienza a discutir en detalle las redes informáticas (en lugar de las redes sociales). Escribe sobre la necesidad de algún tipo de lenguaje de administración de red (lo que luego se denominará protocolo) y su deseo de ver algún día la red de computadoras IPTO, que consta de "al menos cuatro computadoras grandes, posiblemente de seis a ocho computadoras pequeñas, y una gran variedad unidades de disco y cinta magnética, sin mencionar las consolas remotas y las estaciones de teletipo ". Finalmente, describe en varias páginas un ejemplo concreto de cómo puede desarrollarse la interacción con una red informática de este tipo en el futuro. Lik imagina una situación en la que analiza algunos datos experimentales. "El problema", escribe, "es que no tengo un programa decente para crear gráficos. ¿Hay algún programa adecuado en algún lugar del sistema? Utilizando la doctrina del dominio de la red, primero entrevisto a la computadora local y luego a otros centros. Supongamos que trabajo en la SDC y que encuentro un programa aparentemente adecuado en disco en Berkeley ". Pide a la red que ejecute este programa, sugiriendo que "con un sistema de administración de red complejo, no tengo que decidir si transfiero los datos para que los programas los procesen en otro lugar, o descarguen los programas para mí y los ejecuten para trabajar en mis datos".

Juntos, estos fragmentos de ideas abren un esquema más amplio concebido por Liklider: primero, compartir ciertas especialidades y áreas de conocimiento entre los investigadores que reciben fondos de IPTO, y luego construir sobre la base de esta comunidad social una red física de computadoras IPTO. Esta manifestación física de la "causa común" de la IPTO permitirá a los investigadores compartir conocimientos y obtener los beneficios de hardware y software especializado en cada estación de trabajo. De esta manera, IPTO podrá evitar duplicaciones innecesarias, al tiempo que mejora las capacidades de cada dólar de financiación, dando a cada investigador de todos los proyectos de IPTO acceso a una gama completa de capacidades informáticas.

Esta idea de compartir recursos entre los miembros de la comunidad de investigación a través de una red de comunicaciones ha arrojado semillas a la IPTO que surgió varios años después en la forma de crear ARPANET.

A pesar de sus antecedentes militares, el ARPANET, que apareció en el Pentágono, no tenía justificación militar. A veces se dice que esta red se desarrolló como una red de comunicaciones militares capaz de sobrevivir a un ataque nuclear. Como veremos más adelante, existe una conexión indirecta entre ARPANET y un proyecto anterior con este propósito, y los ejecutivos de ARPA periódicamente hablaban sobre "sistemas fortificados" para justificar la existencia de su red ante el Congreso o el Secretario de Defensa. Pero, de hecho, IPTO creó ARPANET exclusivamente para sus necesidades internas, para apoyar a una comunidad de investigadores, la mayoría de los cuales no podían justificar su actividad trabajando con fines de defensa.

Mientras tanto, en el momento del lanzamiento de su famoso memo, Lyclider ya había comenzado a planificar el germen de su red intergaláctica, cuyo director sería Leonard Kleinrock, de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA).


Consola para SAGE modelo OA-1008, completa con una pistola de luz (al final del cable, debajo de una cubierta de plástico transparente), un encendedor y un cenicero.

Antecedentes

Kleinrock era hijo de inmigrantes de clase trabajadora de Europa del Este, y creció en Manhattan a la sombra de la im. George Washington [ conecta el norte de Manhattan en la ciudad de Nueva York y Fort Lee en el condado de Bergen en Nueva Jersey]. ] Mientras estudiaba en la escuela, por las tardes, tomaba lecciones adicionales de ingeniería eléctrica en el New York City College. Al enterarse de la oportunidad de estudiar en el MIT seguido de un semestre de trabajo a tiempo completo en el laboratorio de Lincoln, felizmente lo aprovechó.

El laboratorio fue creado para satisfacer las necesidades de SAGE, pero desde entonces se ha extendido a muchos otros proyectos de investigación, a menudo solo indirectamente relacionados con la defensa aérea, si es que están relacionados con la defensa. Entre ellos estaba el proyecto Barnstable Research, un concepto propuesto por la Fuerza Aérea para crear un cinturón orbital de tiras de metal (como reflectores dipolares ) que podría usarse como un sistema de comunicaciones global. Kleinrock conquistó la autoridad de Claude Shannon del MIT, por lo que decidió concentrarse en la teoría de las redes de comunicación. La investigación de Barnstable le dio a Kleinrock la primera oportunidad de aplicar la teoría de la información y la teoría de colas a una red de datos, y amplió este análisis a una disertación completa en redes de mensajería, combinando análisis matemático con datos experimentales recopilados de simulaciones ejecutadas en computadoras TX-2 en laboratorios Lincoln Entre los colaboradores cercanos de Kleinrock en el laboratorio, que usaban computadoras para el sistema de tiempo compartido, estaban Lawrence Roberts e Ivan Sutherland , a quienes conoceremos un poco más tarde.

Para 1963, Kleinrock aceptó una oferta de trabajo en UCLA, y Liklider lo vio como una oportunidad. Frente a él había un experto en redes de datos que trabajaba cerca de tres centros informáticos locales: el centro informático principal, el centro informático de salud, el centro de datos occidental (una cooperativa de treinta institutos que habían compartido el acceso a una computadora IBM). Además, seis institutos del centro de datos occidental tenían una conexión de módem remoto a la computadora, y la computadora de la Corporación de Desarrollo del Sistema (SDC) patrocinada por IPTO estaba a pocos kilómetros de Santa Mónica. IPTO ordenó a UCLA reunir a estos cuatro centros como el primer experimento en la construcción de una red informática. Más tarde, según el plan, la comunicación con Berkeley podría estudiar los problemas inherentes a la transmisión de datos a larga distancia.

A pesar de la situación prometedora, el proyecto fracasó y la red nunca se construyó. Los directores de los diversos centros de UCLA no confiaban entre sí y no creían en este proyecto, por lo que se negaron a ceder el control de los recursos informáticos a los usuarios de los demás. La IPTO prácticamente no tuvo influencia para influir en esta situación, ya que ninguno de los centros de datos recibió dinero de ARPA. Este problema político apunta a uno de los principales problemas en la historia de Internet. Si convence a diferentes participantes de que la organización de la comunicación entre ellos y la cooperación juega en manos de todas las partes, es muy difícil, ¿cómo surgió Internet? En los siguientes artículos volveremos a estas preguntas más de una vez.

El segundo intento de IPTO de construir una red demostró ser más exitoso, tal vez porque era mucho menos extenso: fue una simple prueba experimental. Y en 1965, un psicólogo y estudiante de Liklider con el nombre de Tom Marill abandonó el laboratorio de Lincoln para tratar de ganar dinero con la publicidad sobre computadoras interactivas, comenzando su propio negocio para proporcionar acceso compartido. Sin embargo, sin obtener un número suficiente de clientes pagados, comenzó a buscar otras fuentes de ingresos y, finalmente, le ofreció a IPTO que lo contratara para realizar investigaciones en redes de computadoras. El nuevo director de IPTO, Ivan Sutherland, decidió asociarse con una compañía grande y de buena reputación como lastre, y subcontrató a Maryll a través del laboratorio de Lincoln. En el lado del laboratorio, otro viejo colega de Kleinrock, Lawrence (Larry) Roberts, fue asignado para dirigir el proyecto.

Roberts, como estudiante en el MIT, era experto en trabajar con la computadora TX-0 construida por el laboratorio Lincoln. Se quedó fascinado durante horas frente a la brillante pantalla de la consola, y finalmente escribió un programa que (mal) reconoció los caracteres escritos a mano utilizando redes neuronales. Al igual que Kleinrock, eventualmente comenzó a trabajar en el laboratorio para estudios de posgrado, resolviendo tareas relacionadas con gráficos por computadora y visión por computadora, por ejemplo, reconocimiento facial y la generación de imágenes tridimensionales, en un TX-2 más grande y potente.

Durante la mayor parte de 1964, Roberts se centró principalmente en imágenes. Y luego se encontró con Lick. En noviembre de ese año, asistió a una conferencia sobre el futuro de las computadoras, patrocinada por la Fuerza Aérea, y se celebró en un sanatorio de aguas termales en Homestead, Virginia Occidental. Allí, hasta altas horas de la noche, habló con otros participantes en la conferencia, y por primera vez escuchó a Lick presentando su idea de una red intergaláctica. A Roberts se le agitó algo en la cabeza: hizo un gran trabajo al procesar gráficos de computadora, pero, de hecho, se limitó a una única computadora TX-2. Incluso si pudiera compartir su software, nadie más podría usarlo, ya que nadie tenía el equipo equivalente para ejecutarlo. La única forma de expandir la influencia de su trabajo para él era hablar de ellos en artículos científicos, con la esperanza de que alguien pudiera reproducirlos en otro lugar. Decidió que Lick tenía razón: la red era exactamente el siguiente paso que debía hacerse para acelerar la investigación en el campo de la tecnología informática.

Y Roberts terminó trabajando con Marill, tratando de conectar el TX-2 del laboratorio de Lincoln a través de una línea telefónica en todo el país a una computadora SDC en Santa Mónica, California. En un proyecto piloto, como si hubiera sido copiado del memo de Lick en la "red intergaláctica", planearon hacer que el TX-2 parara el trabajo en medio de los cálculos, usar el marcador automático para llamar al SDC Q-32, ejecutar el programa multiplicador de matriz en esa computadora, y luego continúe los cálculos iniciales usando su respuesta.

Además del uso significativo de tecnología costosa y avanzada para transmitir los resultados de una operación matemática simple en todo el continente, vale la pena señalar la velocidad terriblemente baja de este proceso debido al uso de la red telefónica. Para hacer una llamada, era necesario establecer una conexión dedicada entre la persona que llamaba y la persona a la que llamaba, que generalmente pasaba por varias centrales telefónicas diferentes. En 1965, casi todos eran electromecánicos (este año AT&T lanzó la primera estación totalmente eléctrica en Sakasuna, Nueva Jersey). Los imanes movían barras de metal de un lugar a otro para proporcionar contacto en cada uno de los nodos. Todo el proceso tomó varios segundos, durante los cuales el TX-2 solo tuvo que sentarse y esperar. Además, las líneas, perfectamente adaptadas para las conversaciones, eran demasiado ruidosas para transmitir bits individuales y proporcionaban un ancho de banda muy bajo (un par de cientos de bits por segundo). Una red interactiva intergaláctica verdaderamente efectiva requería un enfoque diferente.

El experimento de Merrill-Roberts no demostró la practicidad o utilidad de la red de larga distancia, mostrando solo su desempeño teórico. Pero eso fue suficiente.

Solución

A mediados de 1966, Robert Taylor se convirtió en el nuevo tercer director de la IPTO, siguiendo a Ivan Sutherland. Era estudiante de Liklider, también psicólogo, y se unió a la IPTO porque anteriormente había administrado investigación en informática en la NASA. Aparentemente, casi inmediatamente después de su llegada, Taylor decidió que era hora de realizar el sueño de una red intergaláctica; Fue él quien lanzó el proyecto que generó ARPANET.

El dinero de ARPA todavía fluía, por lo que Taylor no tuvo problemas para obtener fondos adicionales de su jefe, Charles Herzfeld. Sin embargo, esta decisión tenía un riesgo significativo de fracaso. Además del hecho de que en 1965 había muy pocas líneas que conectaban los extremos opuestos del país, nadie había intentado hacer algo similar a ARPANET. Puede recordar otros experimentos tempranos en la creación de redes de computadoras. Por ejemplo, Princeton y Carnegie Mallon elevaron la red de computadoras de acceso compartido a fines de la década de 1960 con IBM. La principal diferencia de este proyecto era su homogeneidad: utilizaba exactamente las mismas computadoras de hardware y software.

ARPANET, por otro lado, tendría que lidiar con la diversidad. A mediados de la década de 1960, IPTO financió más de diez organizaciones, cada una de las cuales tenía una computadora, y todas trabajaban en diferentes equipos y con diferentes softwares. La capacidad de compartir software rara vez era incluso entre diferentes modelos del mismo fabricante: decidieron hacerlo solo con la última línea de IBM System / 360.

La variedad de sistemas era un riesgo que agregaba una considerable complejidad técnica al desarrollo de la red y la posibilidad de compartir recursos al estilo de Liklider. Por ejemplo, en la Universidad de Illinois en ese momento, se construyó una supercomputadora masiva ILLIAC IV con dinero ARPA. A Taylor le parecía poco probable que los usuarios locales de Urbana-Campaign pudieran utilizar plenamente los recursos de esta enorme máquina. Incluso los sistemas en una escala mucho más modesta - TX-2 en el laboratorio de Lincoln y Sigma-7 en UCLA - generalmente no podían compartir software entre sí debido a incompatibilidades fundamentales. La capacidad de superar estas limitaciones al obtener acceso directo al software de un nodo mientras estaba en otro era atractiva.

En un artículo que describe este experimento de red, Marill y Roberts sugirieron que dicho intercambio de recursos conduciría a algo así como una ventaja comparativa ricardiana para los nodos informáticos:

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Taylor tenía otra motivación para implementar una red de intercambio de recursos. La compra de una computadora nueva para cada nuevo nodo de IPTO que tenía todas las características que los investigadores podrían necesitar en este nodo era costosa, y a medida que se agregaron más nodos a la cartera de IPTO, el presupuesto se expandió peligrosamente. Al vincular todos los sistemas financiados por IPTO en una red, será posible proporcionar a los nuevos receptores de subsidios computadoras más modestas, o incluso no comprarlas. Podrían usar la energía de la computadora que necesitaban en sitios remotos con un exceso de recursos, y toda la red funcionaría como una reserva pública de software y equipo.

Después de lanzar el proyecto y asegurar su financiación, la última contribución significativa de Taylor a ARPANET fue la elección de la persona que participará directamente en el desarrollo del sistema y se asegurará de que se implemente. La elección obvia era Roberts. Sus habilidades de ingeniería no estaban en duda, ya era un miembro respetado de la comunidad de investigación de IPTO, y era una de las pocas personas que tenía experiencia real en el diseño y construcción de redes de computadoras que operan a largas distancias. Entonces, en el otoño de 1966, Taylor llamó a Roberts y le pidió que viniera de Massachusetts para trabajar en el ARPA en Washington.

Pero fue difícil seducirlo. Muchos líderes académicos de la IPTO se mostraron escépticos sobre el reinado de Robert Taylor y lo consideraron ligero. Sí, Liklider también era psicólogo, no tenía educación en ingeniería, pero al menos tenía un doctorado y ciertos méritos como uno de los padres fundadores de las computadoras interactivas. Taylor era una persona desconocida con una maestría. ¿Cómo puede gestionar el complejo trabajo técnico en la comunidad IPTO? Roberts también estaba entre estos escépticos.

Pero la combinación de zanahorias y palos hizo el truco (la mayoría de las fuentes indican el predominio de los látigos en ausencia de pan de jengibre). Por un lado, Taylor ejerció cierta presión sobre la cabeza de Roberts en el laboratorio de Lincoln, recordándole que la mayor parte de los fondos para el laboratorio ahora provienen de ARPA, y que, por lo tanto, debería convencer a Roberts de los beneficios de esta propuesta. Por otro lado, Taylor le propuso a Roberts el título recientemente establecido de "científico principal", que informará directamente al subdirector de ARPA a través de la cabeza de Taylor, y también se convertirá en el sucesor de Taylor como director. En estas condiciones, Roberts acordó asumir el proyecto ARPANET. Ha llegado el momento de convertir la idea de compartir recursos en realidad.

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• Janet Abbate, Inventando Internet (1999)
• Katie Hafner y Matthew Lyon, donde los magos se quedan despiertos hasta tarde (1996)
• Arthur Norberg y Julie O'Neill, Transformando la tecnología informática: procesamiento de información para el Pentágono, 1962-1986 (1996)
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