بول بيرين - أحد مخترعي شبكة تبديل الحزم

"عالمنا هو أفضل مكان للتكنولوجيا اخترعها وطورها Paul Baren"
جيمس طومسون ، رئيس مؤسسة RAND

29 أبريل 1926 في مدينة غرودنو (بولندا) ولد بول بيرين - مهندس وعالم ومخترع ، وهو أحد مؤسسي تقنية حزم البيانات.


كان بول أصغر أطفال ثلاثة في عائلة بولندية يهودية. انتقلت عائلته إلى الولايات المتحدة في 11 مايو 1928: أولاً إلى بوسطن ، ثم إلى فيلادلفيا ، حيث فتح والده محل بقالة. تخرج من جامعة دريكسل عام 1949 بدرجة البكالوريوس الهندسة. ثم عمل في شركة Eckert-Mauchly Computer Company ، حيث عمل على العمل الفني لنماذج UNIVAC (العلامة التجارية التجارية الأولى للكمبيوتر في الولايات المتحدة الأمريكية). في عام 1955 انتقل إلى لوس أنجلوس وعمل في شركة Hughes Aircraft مع أنظمة الرادار. حصل على درجة الماجستير في الهندسة من جامعة كاليفورنيا. في البداية ، بقي بارين في لوس أنجلوس لمواصلة أطروحة الدكتوراه ، ولكن بسبب جداول العمل والسفر الثقيل ، رفض عمل الدكتوراه.

تصميم شبكات الحزم

في عام 1959 ، تولى بارين ، الذي يعمل لدى مؤسسة RAND ، مهمة تطوير نظام اتصالات "غير محصن" يمكنه دعم الاتصال بين نقاط النهاية في ظروف الضرر من الأسلحة النووية. خلال الحرب الباردة ، استخدمت معظم الاتصالات العسكرية الأمريكية اتصالات عالية التردد ، والتي يمكن تعطيلها لساعات عديدة بسبب الأسلحة النووية. قرر بارن أتمتة العمل السابق لمدير RAND: اتصالات الطوارئ مقارنة بشبكات الراديو التقليدية وأظهر أن البنية الموزعة لعقدة التتابع يمكن أن تكون عرضة للخطر.

باستخدام تقنية الحواسيب الصغيرة في ذلك الوقت ، طور بارين وفريقه حزمة محاكاة لاختبار الاتصال بمجموعة من العقد بدرجات مختلفة من الاتصال ، أي أن شبكة من الدرجة n من درجة الاتصال سيكون لها n اتصالات على العقدة. المحاكاة "قتلت" العقد بشكل عشوائي واختبرت بعد ذلك النسبة المئوية للعقد التي بقيت متصلة. أظهرت نتيجة المحاكاة أن الشبكات التي تحتوي على n 3 لها زيادة كبيرة في الاستقرار. كانت رؤية بارن من المحاكاة هي أن الفائض هو المفتاح.

بعد إثبات عدم التعرض للمخاطر ، كان بارين وفريقه بحاجة إلى إظهار إثبات المفهوم لهذا التصميم بحيث يمكن بناؤه. وشمل ذلك مستوى عاليًا من التفاصيل في خطة التشغيل ، وتصميم وتكلفة جميع المكونات اللازمة لبناء شبكة من شأنها تحقيق هدف هذا الفهم الجديد للاتصالات الزائدة. وكانت النتيجة واحدة من بروتوكولات التبديل الأولى ذات التخزين الوسيط في طبقة البيانات ، وبروتوكول التوجيه المعتمد على القناة ، وبروتوكول النقل الذي كان موجهاً بشكل غير مثبت.

بدأ بارن بحثًا حول تطوير شبكة اتصالات غير محصنة ، تم تقديم نتائجه لأول مرة في صيف عام 1961 كموجز B-265 ، ثم تقرير P-2626 ، ثم سلسلة من أحد عشر عملًا شاملًا بعنوان "في الاتصالات الموزعة" في عام 1964 (رابط إلى هذا العمل في نهاية المقال).

وفقا لبيرين ، على عكس معدات شركات الهاتف ، فإن تصميمها لا يتطلب مكونات باهظة الثمن "مطلية بالذهب" لكي تكون موثوقة.

"ستحدث معالم النفقات التي يمكن تخصيصها لتقييم النظام عند حوالي 1.25 مليون دولار (خلال مرحلة الدراسة والبحث) ، ثم 5 ملايين دولار (في نهاية مرحلة الدراسة والبحث بالكامل) ، عند 11.6 مليون دولار (في نهاية مرحلة التصميم) ، بحوالي 15.7 مليون دولار (في نهاية مرحلة الاختبار) ، عند 21.7 مليون دولار (في نهاية مرحلة التطوير) و 23.7 مليون دولار (في نهاية مرحلة الاختبار النهائي). وبالتالي ، هناك العديد من الفرص المبكرة لإعادة تقييم هذا البرنامج وإعادة توجيهه عندما يتعلق الأمر بصعوبات غير متوقعة أو أساليب بديلة أفضل ".

بول بيرين ، في الاتصالات الموزعة ، 1964

تصف دراسة Behren البنية الدقيقة التفصيلية لشبكة موزعة وغير محصنة ومبدلة للحزم. تم تصميم الشبكة لتحمل أي درجة من تدمير المكونات الفردية تقريبًا دون فقد الاتصال. نظرًا لأن كل كمبيوتر يمكن توصيله بكمبيوتر واحد أو أكثر ، اقترح بيرين أن أي ارتباط بالشبكة قد يفشل في أي وقت وبالتالي لا ينبغي أن يكون للشبكة إدارة مركزية أو الإدارة.


مخطط شبكة باران

كان أساس هذا المخطط هو تقسيم المعلومات إلى "كتل" قبل إرسالها عبر الشبكة. سيعطي ذلك تدفق بيانات أسرع واستخدام خطوط الاتصال بشكل أكثر كفاءة. تم إرسال كل كتلة على حدة ، تتحرك بطرق مختلفة وتتصل ككل عندما تصل إلى وجهتها.

التنمية الموازية

كما فكر دونالد ديفيس في مثل هذه الفكرة ونفذ شبكة تجريبية. بينما استخدم بارن مصطلح "كتل الرسائل" لوحدات الاتصال الخاصة به ، استخدم ديفيس مصطلح "الحزم" ، حيث جعل هذا من الممكن الترجمة إلى لغات أخرى دون مساومة. قام بتطبيق المفهوم على شبكة كمبيوتر للأغراض العامة.

جاءت الفكرة الرئيسية لديفيس في إدراك أن حركة مرور شبكة الكمبيوتر كانت ، في الواقع ، "متقطعة" مع فترات صمت ، مقارنة بحركة مرور الهاتف الثابتة نسبيًا. في الواقع ، جذب عمل تبديل الحزم لديفيس (بدلاً من بارين) انتباه مطوري ARPANET لأول مرة في مؤتمر عقد في جاتلينبرج ، تينيسي ، في أكتوبر 1967. كان بارين سعيدًا بمعرفة أن ديفيس قد توصل إلى نفس الفكرة. كتب في بريد إلكتروني إلى ديفيس

"أنا وأنت نتشارك وجهة نظر مشتركة مفادها أن تبديل الحزم مهم لأننا أنا وجئت بشكل مستقل إلى نفس المكونات"

كما توصل ليونارد كلاينروك ، وهو معاصر لتحليل تدفق البيانات ، إلى استنتاجات مماثلة عندما طور الأساس النظري لعمل شبكات الحزم في خطة الدكتوراه في عام 1961. نشر أفكاره في ذلك العام. ومع ذلك ، يتنازع البعض على مساهمة Kleinrock في تبديل الحزم ، بما في ذلك Baren و Davis.

المنظمات التي أسسها بارين

في عام 1968 ، أصبح بارن مؤسس معهد المستقبل ، ثم شارك في تقنيات الشبكات الأخرى التي تم تطويرها في وادي السيليكون.

شارك في النظر في اقتراح NBS لمعيار تشفير البيانات في عام 1976 ، جنبًا إلى جنب مع مارتن هيلمان وويتفيلد ديفي من جامعة ستانفورد.

في أوائل الثمانينيات ، أسس بارن شركة PacketCable، Inc. " لدعم قنوات الدفع بالنبض ، وتكس الفيديو المولد محليًا ، ونقل الصوت المحزم". فصلت شركة PacketCable عن شركة StrataCom لتسويق حزمة تكنولوجيا الصوت الخاصة بها لسوق الاتصالات الهاتفية. أدت هذه التقنية إلى أول معيار تجاري أولي ، وضع النقل غير المتزامن.

أسس بارن Telebit بعد ظهور تقنية مودم متعددة الترددات المنفصلة في منتصف الثمانينيات. كانت واحدة من المنتجات التجارية الأولى التي تستخدم تعدد الإرسال المتعامد لتقسيم التردد ، والذي تم استخدامه على نطاق واسع في أجهزة مودم DSL ومودم Wi-Fi.

في عام 1985 ، أسس بارن Metricom ، أول شركة إنترنت لاسلكية.

في عام 1992 ، أسس أيضًا Com21 ، شركة المودم الكبل المبكر.

بعد Com21 ، أسس بارن رئيسًا لشركة GoBackTV ، التي كانت متخصصة في أجهزة البنية التحتية للتلفزيون الشخصي وكابلات IPTV لمشغلي التلفزيون.

أسس شركة Plaster Networks ، التي توفر حلولًا متقدمة لتوصيل أجهزة الشبكة من خلال الأسلاك الموجودة في المنزل أو المكتب الصغير.

قام بارن بتوسيع عمله في تحويل الحزم إلى نظرية الطيف اللاسلكي ، حيث طور ما أسماه "قواعد رياض الأطفال" لاستخدام الطيف اللاسلكي.

ووفقًا لبول سافو ، يعتقد بارن أيضًا أن الابتكار كان "عملية جماعية" ولم يسع إلى الاعتراف به.

عند سماع نبأ وفاة بارين ، قال روبرت كان ، المؤلف المشارك في الإنترنت:

"كان بول أحد أفضل السادة الذين قابلتهم على الإطلاق ، ومبدعًا حتى النهاية."

روابط مثيرة للاهتمام:

→ مقابلة مع بول بارين
→ "في الاتصالات الموزعة"